液晶表示装置
【課題】帯電の解消を可能とするとともに、特有の表示ムラが低減されて、マルチプレックス駆動に好適な垂直配向型の液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、表面に前面電極５１を有する基板と、背面電極５２を有する基板とにより液晶層を挟持し、液晶層は電圧無印加時に電極面に垂直となるよう配向され、マルチプレックス駆動による電圧印加によって、画素内で基板と平行となるよう配向変化する。液晶層の比抵抗は１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあり、前面電極５１に設けられた画素分割手段であるスリット５４により、１つの画素５０が複数のサブ画素５５に分割され、スリット５４を挟んで隣接するサブ画素間では、電圧印加時の液晶層の配向変化の方向が異なるようにするとともに、サブ画素の形成ピッチＰ１が５０μｍ〜１００μｍの範囲内にあるようにする。
【解決手段】液晶表示装置は、表面に前面電極５１を有する基板と、背面電極５２を有する基板とにより液晶層を挟持し、液晶層は電圧無印加時に電極面に垂直となるよう配向され、マルチプレックス駆動による電圧印加によって、画素内で基板と平行となるよう配向変化する。液晶層の比抵抗は１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあり、前面電極５１に設けられた画素分割手段であるスリット５４により、１つの画素５０が複数のサブ画素５５に分割され、スリット５４を挟んで隣接するサブ画素間では、電圧印加時の液晶層の配向変化の方向が異なるようにするとともに、サブ画素の形成ピッチＰ１が５０μｍ〜１００μｍの範囲内にあるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、観察者の側に配置される透明な基板と、この透明な基板に対向して観察者とは反対側に配置される透明な基板との間に、液晶層が挟持されて構成される。液晶層は、例えば、ネマチック相の液晶（以下、ネマチック液晶とも言う）からなる。各基板の内面には、パターニングされた、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）などからなる透明な電極が設けられている。各基板上の電極と液晶層の間には、液晶の均一な初期配向を実現する液晶配向層として配向膜が設けられる。そして、電極間に印加される電界に応じて、液晶層が初期配向状態から配向変化し、液晶層を透過する光の偏光状態が制御される。また、２枚の基板を挟んで、観察者の側とその反対側に一対の偏光板が配置される。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶層の初期配向状態並びに電圧印加時の液晶の動作などから、いくつかのモードに分類される。例えば、液晶テレビや、自動車などの車両のインストルメントパネルなどいわゆる車載用に利用される液晶表示装置には、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：ＶＡ）モードが用いられる（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００４】
垂直配向型の液晶表示装置において基板間に挟持される液晶層は、初期配向状態が基板と概ね垂直（垂直配向）となるように配向された負の誘電率異方性（Δε）を有する液晶層である。２枚の基板上には、液晶層を挟んで、通常はクロスニコルを構成するように一対の偏光板が配置される。電極を介して液晶層に電圧を印加すると、液晶の配向が変化し、液晶層が電界に対して垂直、すなわち、液晶の配向方向が基板と平行になろうとする。これにより、電圧を印加した部分では初期の液晶の配向状態に比べ、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚み（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）によって定まる光の透過特性が変化する。垂直配向型の液晶表示装置では、電圧の印加部分で光の透過特性が変化する性質を利用して、所望とする表示が行われる。
【０００５】
垂直配向型の液晶表示装置は、正面から見たときのコントラスト比が高く、また、視野角が広いことから、視認性に優れるという特徴を備える。したがって、画素毎にＴＦＴなどのスイッチング素子を配置したアクティブマトリクス表示装置に応用され、上述のように、ＴＶなどに広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１３５６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
垂直配向型の液晶表示装置は、優れた特徴を備えるため、より広い範囲での応用が求められている。具体的には、より製造が簡便で生産性の高い、マルチプレックス駆動を用いたパッシブマトリクス表示装置に応用することが求められている。しかしながら、現状、応用は限定的であり、用途も限定されている。その理由の一つに、マルチプレックス駆動時に特有の表示ムラの問題がある。そして、この表示ムラを回避するためには高周波数の駆動をしなければならないことがある。高周波駆動は、電極抵抗あるいは駆動ＩＣの制約となり、応用範囲を限定する理由となる。
【０００８】
また、垂直配向型の液晶表示装置は、一般に配向膜の絶縁性が高く、外部静電場で容易に帯電して異常表示を起こし、さらに、この異常表示状態が長時間保たれるという問題を有する。例えば、このような垂直配向型の液晶表示装置を、ＴＶ等の画像表示システムに搭載・組み立てをする場合、組み立て中の静電気により異常点灯し、異常点灯状態が解消するまでの長時間、検査工程に移せないなどの問題が生じていた。
こうした静電気帯電の問題を解消する方法としては、セル外側に静電場解消用の透明電極のアース電極を設ける方法が知られている。しかし、製品製造のコストを上昇させるという問題がある。
【０００９】
また、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード液晶表示装置など、他のモードの液晶表示装置においては、液晶中にイオン性不純物を添加し、液晶層の導電性を増加させ、後述するパネル比抵抗を低下させて帯電を解消する方法が知られている。このパネル比抵抗を低下させる方法は、簡便であり、製品の製造コストを上昇させることも少なく、液晶表示装置の帯電解消には有効な方法となる。
【００１０】
しかしながら、マルチプレックス駆動する垂直配向型の液晶表示装置においては、液晶層へのイオン性不純物の添加が、上述の特有の表示ムラを助長することがわかっている。したがって、マルチプレックス駆動の垂直配向型の液晶表示装置においては、実用上、こうした簡便な帯電解消方法を採用することが難しいとされていた。
【００１１】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、帯電の解消を可能とするとともに、特有の表示ムラが低減されて、マルチプレックス駆動に好適な垂直配向型の液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の態様は、表面に電極の形成された一対の基板により液晶層を挟持するとともに、
液晶層は電圧無印加時に電極面にほぼ垂直に配向され、マルチプレックス駆動による電圧の印加によって、画素内の液晶層が基板と平行になるよう配向変化する液晶表示装置であって、
液晶層の比抵抗は、１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあり、
前記電極に設けられた画素分割手段により、１つの画素が複数のサブ画素に分割され、前記画素分割手段を挟んで隣接する前記サブ画素間では、電圧印加時の前記液晶層の配向変化の方向が異なるよう構成されるとともに、
前記サブ画素の形成ピッチが５０μｍ〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする液晶表示装置に関する。
【００１４】
本発明の態様において、画素分割手段による１つの画素の分割数は４以上であることが好ましい。
【００１５】
本発明の態様において、マルチプレックス駆動により発生する液晶層の液晶の流動方向が、画素分割手段を挟んで隣接するサブ画素間で異なるよう構成されることが好ましい。
【００１６】
本発明の態様において、マルチプレックス駆動により発生する液晶層の液晶の流動方向が、サブ画素内での液晶層の配向変化方向と等しいことが好ましい。
【００１７】
本発明の態様において、画素分割手段は、電極に設けられたスリットおよび電極上に設けられた突起のうちのいずれかであることが好ましい。
【００１８】
本発明の態様において、基板一対の基板の前記液晶層を挟持する面と反対側の面にはそれぞれ偏光板が設けられ、偏光板のそれぞれの偏光軸は互いに直交するように配置されており、
スリットおよび突起は、画素内で直線状に伸びる形状を有し、
偏光板のいずれかの偏光軸と、スリットおよび突起の伸びる方向との間の角度が４０度〜５０度の範囲内にあることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、帯電の解消を可能とするとともに、特有の表示ムラが低減されて、マルチプレックス駆動に好適な垂直配向型の液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加によって生じる液晶の配向変化を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加により生じる液晶の流動現象の発生を説明する模式的な断面図である。
【図２】垂直配向型の液晶表示装置の画素において発生する液晶の流動現象を模式的に説明する拡大平面図である。
【図３】画素を分割して液晶の流動現象を抑制する方法を模式的に説明する画素の平面図である。
【図４】電極にスリットを設けて液晶のチルト角を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。
【図５】電極上に突起を形成して液晶のチルト方向を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。
【図６】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第１例を示す模式的な拡大平面図である。
【図７】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第２例を示す模式的な拡大平面図である。
【図８】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図９】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１０】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１１】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１２】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１３】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置の構造を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明者らによって、垂直配向型の液晶表示装置をマルチプレックス駆動した際に生じる表示ムラについて解析をした結果、以下の原因が判明した。
【００２２】
図１は、垂直配向型の液晶表示装置においてマルチプレックス駆動した場合に液晶層で発生する流動現象を模式的に説明する図である。図１（ａ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加によって生じる液晶の配向変化を説明する模式的な断面図であり、図１（ｂ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加により生じる液晶の流動現象の発生を説明する模式的な断面図である。
【００２３】
液晶表示装置１において、マルチプレックス駆動する場合、液晶層２の初期配向は、通常、基板４、５と垂直な方向からの傾き角（以下、プレチルト角と言う。）が、０．５度から１．５度程度となるように制御されている。
【００２４】
垂直配向型の液晶表示装置１では、初期配向状態である、ほぼ垂直な配向状態の液晶層２に対し、基板４、５上の電極（図示されない）を介して駆動電圧を印加する。すると、図１（ａ）に示すように、液晶３は初期配向で与えられた一定方向の微小な傾きに規制された方向（チルト方向）に傾くよう配向変化する。
【００２５】
その場合、マルチプレックス駆動される液晶層２では、電圧印加によって液晶３が初期配向時の位置に留まって傾き角のみ変化させるのではない。電圧印加開始を止めた後に液晶３が初期配向状態を回復しようとする場合、図１（ｂ）に示すように、駆動条件と液晶３の傾き方向に依存して、基板４、５の面内方向に流動する。図１（ｂ）では、例えば、矢印で示す流動方向６に液晶３が流動する様子を矢印を用いて模式的に示す。すなわち、垂直配向型の液晶表示装置１においては、液晶３が初期配向の位置から動く、液晶３の流動現象を引き起こすことが知られている。
【００２６】
マルチプレックス駆動時の特有の表示ムラはこの流動現象と密接に関係する。
マルチプレックス駆動時において、配向膜により付与されたプレチルト角の形成方向と異なる方向に液晶流動が生じた場合に、液晶がプレチルト角の形成方向と異なる方向に傾き、表示ムラは発生する。
すなわち、流動によって液晶の再配列が生じ、チルト方向とは異なる方向に液晶が傾くことにより表示のムラとして視認されるものであった。尚、以下、この液晶の再配列現象を流動再配列と称することにする。
【００２７】
流動再配列に影響する主な要因には、液晶表示装置の駆動条件と液晶の粘性がある。
駆動条件に関しては、液晶表示装置における駆動走査線数が多いほど、また駆動周波数が低いほど、液晶の流動を生じやすく、流動再配列が生じやすい。そして、液晶の粘性が低いほど流動再配列は生じやすい。
高速の応答動作が可能な液晶は一般に粘性が低く、表示のムラは発生しやすくなる。
【００２８】
そして、液晶中のイオン性不純物の影響は次のとおりである。
液晶中のイオンは２つの影響を与えている。一つは電圧印加により流れる電流に依存する配向変形で、動的散乱モードと呼ばれ、電界によるイオンの動き（電極間での移動）が液晶配向を乱す。ただし、動的散乱モードは導電率の高い液晶でかつ高電圧印加で発生する状態である。したがって、本実施形態のように液晶中のイオン濃度が低く、導電率が低い場合には、次に説明する要因が支配的となり、無視することができると解される。
【００２９】
もう一つの要因は、イオン性不純物の移動に起因するものである。
液晶表示装置の駆動により液晶の流動が生じると、上述した液晶自体の流動に加え、液晶中のイオン性不純物が移動する。液晶とイオン性不純物の流動によって相乗効果が生じ、液晶層の配向の乱れはより大きくなると解される。実際に、イオン濃度を増大した液晶では流動再配列による表示ムラが発生しやすくなることが確認されている。
【００３０】
以上の原因解析に基づき、本実施形態の垂直配向型の液晶表示装置においては、帯電と表示ムラを低減できるよう、次のように構成される。
【００３１】
まず、液晶表示装置において静電気印加による帯電を低減できるよう、パネル比抵抗を制御して、液晶表示装置を構成する。
【００３２】
パネル比抵抗としては、１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあることが好ましく、１×１０１０Ωｃｍ〜１×１０１１Ωｃｍ以下の範囲にあることがさらに好ましい。尚、ここで規定するパネル比抵抗とは、液晶表示装置の製造後にその液晶表示装置を用い、対向する一対の基板それぞれの上に配置された電極間に挟持された状態で評価された液晶層の比抵抗である。例えば、液晶表示装置に適用される前の所謂バルクの比抵抗に対し、液晶表示装置に適用された後の特性であり、本発明においては区別して、パネル比抵抗と称する。
【００３３】
パネル比抵抗の制御方法としては、液晶表示装置を構成する液晶中にイオン性不純物を導入することで実現することができる。そして、液晶へのイオン性不純物の効果的な導入と比抵抗の制御については、イオン性不純物を直接に導入する方法の他に、フェノチアジンや下記の（式１）に示すＴｒｉｓ（２−（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ（以下、ＴＤＡと称する）など、液晶中にイオン性不純物を効果的に導入する化合物を添加物として液晶に添加することにより実現することも可能である。
【００３４】
【化１】
【００３５】
本実施の形態の液晶表示装置では、イオン性不純物の添加によって導電性を向上させて帯電の低減が可能とされた液晶を用い、パネル比抵抗を低下させる。併せて、本実施の形態の液晶表示装置では、液晶表示装置内で発生する液晶の流動を抑制する構成を備える。こうした構造を備えることにより、本実施の形態の液晶表示装置では、帯電と表示ムラの低減を実現することが可能となる。
【００３６】
図２は、液晶表示装置の画素において発生する液晶の流動現象を模式的に説明する拡大平面図である。図２では、ドットマトリクス表示を行うよう構成された液晶表示装置の、点灯する上下二つの画素１０、１５を拡大して示している。
【００３７】
図２中、符号１１が付された矢印は、液晶（図示されない）が電圧印加により傾斜動作するチルト方向１１を示す。図２の例では、基板に対してほぼ垂直な初期配向状態を備える液晶層（図示されない）が、電圧印加により図の上下方向に配向変化する。
【００３８】
その場合、液晶の流動方向は、図２に示すように、上に向かう流動方向１２と下に向かう流動方向１３の２つの方向を取り得る。そして、液晶層を挟持する上下基板（図示されない）でのプレチルト角が上下基板で異なる場合や、液晶表示装置における駆動走査線の選択タイミングの順番により隣接する水平画素ラインの影響を受けて、図２の上下２つの流動方向１２、１３のうち、いずれか１つの流動方向に偏ることがある。
【００３９】
例えば、画素１０と画素１５において、ともに液晶の流動方向１２に偏る場合、点灯する２つの画素１０、１５をまたがるような、１つの流動方向１２の広範な液晶流動が形成される。このような広範な液晶の流動は、表示ムラの発生を助長する。
具体的には、電圧印加されて液晶流動の発生している画素１０、１５の周囲を、非点灯状態で液晶流動が発生していない画素（図示されない）が取り囲む場合がある。その場合、画素１０、１５内の、周囲の画素との境目部分で、流動再配列が発生し、表示ムラが発生しやすくなる。図２では、画素１０の上端部や画素１５の下端部、および画素１０、１５の側部で表示ムラは発生しやすくなる。
【００４０】
そこで、垂直配向型の液晶表示装置において、表示ムラを低減するためには、液晶の流動現象を抑制することが必要となる。特に、画素毎に液晶の流動を抑えることが重要となる。
【００４１】
図３は、画素を分割して液晶の流動現象を抑制する方法を模式的に説明する画素の平面図である。
【００４２】
図３では、１つの画素２０を拡大して示す。画素２０では、画素領域が４分割されており、各サブ画素２１、２２、２３、２４毎に液晶（図示されない）のプレチルト角方向が異なるように制御されている。その結果、サブ画素２１、２２、２３、２４に分割する境界を挟んで隣接するサブ画素間では電圧印加により発生する液晶の流動方向が異なる。よって、電圧印加により発生する液晶の流動方向２５、２６、２７、２８はそれぞれ異なる方向となっている。
【００４３】
その結果、１つの画素２０内では、各サブ画素２１、２２、２３、２４毎の液晶の流動方向がつり合い、画素２０全体とした液晶の流動は抑制される。そして、液晶表示装置において表示ムラの発生は抑制されることになる。したがって、画素の分割数は、４以上が好ましい。
【００４４】
本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置では、画素を分割し、液晶の流動を抑制して表示ムラの発生を抑制する。その場合、電圧印加時の液晶の配向変化の方向（チルト方向）を制御することによって、画素の分割を実現する。
【００４５】
液晶のチルト方向を制御して画素を分割する方法としては、画素内に画素分割手段を設けることが好ましい。液晶のチルト方向の制御可能な画素分割手段としては、例えば、二つの好ましい態様がある。１つは、液晶層を挟持する基板表面に形成された電極に設けられたスリットである。もう１つは、画素内の電極上に形成された突起である。
【００４６】
図４は、電極にスリットを設けて液晶のチルト角を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。
【００４７】
図４では、電極３１にスリット３２が形成され、電極構造の改善された液晶表示装置３０の断面を模式的に示す。垂直配向型の液晶表示装置３０では、垂直配向する液晶３４を挟持する一対の基板３６と基板３７のうち、一方の基板３６上の電極３１にスリット３２を設ける。スリット３２の形成により、駆動電圧の印加に従い、電極３１と対向する基板３７上の電極３５との間に斜め電界３３が形成される。斜め電界３３の形成により、１つの画素内で、スリット３２を挟んで、液晶３４のチルト方向が異なる二つの領域（サブ画素）が形成される。したがって、例えば、１つの画素内に直交する２本のスリットを設けた電極構造とすることにより、１つの画素を４つのサブ画素に分割することができる。
【００４８】
その結果、サブ画素に分割するスリット３２を挟んで隣接するサブ画素間では電圧印加により発生する液晶のチルト方向が異なり、発生する液晶の流動方向は、隣接サブ画素間でそれぞれ異なる方向となっている。
【００４９】
図５は、電極上に突起を形成して液晶のチルト方向を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。図５では、電極４１上に突起４２が形成し電極構造が改善された液晶表示装置４０の断面を模式的に示す。この突起４２の形成された電極を用いることにより、１つの画素内に、突起４２を挟んで液晶４４のチルト方向が異なる二つの領域（サブ画素）が形成される。
【００５０】
その結果、サブ画素に分割する突起４２を挟んで隣接するサブ画素間では電圧印加により発生する液晶のチルト方向が異なり、電圧印加により発生する液晶の流動方向は隣接サブ画素間でそれぞれ異なる方向となっている。
【００５１】
尚、形成される突起４２において対称性が良好でない場合、突起４２を挟んだ両側で液晶４４のプレチルト角が変動し、液晶４４の流動の対称性は悪化する。その結果、突起４２を挟んで分割されるサブ画素間での液晶流動の釣り合いが取れなくなることがある。したがって、より簡便に形状制御の可能な、電極へのスリット形成による画素分割の方法がより好ましい。
【００５２】
以下、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置を構成する、好ましい電極の形態について説明する。本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置の電極は、流動再配列現象の抑制に有効なスリットを有することが好ましい。
【００５３】
はじめに、１つの画素をサブ画素に分割することで、液晶の流動を異なる方向に細分化し、画素全体で液晶の流動を抑制するための、本実施形態の液晶表示装置の第１の電極形態について説明する。
【００５４】
図６は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第１例を示す模式的な拡大平面図である。
【００５５】
図６に示すように、前面電極５１と背面電極５２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、それらの重なる部分が１つの画素５０を構成する。基板（図示されない）上の前面電極５１と背面電極５２のうち、前面電極５１には、くの字状に、直角に屈曲したスリット５４が設けられている。
【００５６】
図６中に示すように、スリット５４は、屈曲部分の先端が、例えば、画素のＹ方向など、一方向を向くよう形成され、一つの画素５０内でＸ方向とＹ方向に複数配置されている。そして、画素５０のＹ方向に配列されたスリット５４の列については、隣接する列間でスリット５４のピッチが半ピッチずつずれるように形成されている。その結果、３つのスリット５４ａ、５４ｂ、５４ｃによって区切られたサブ画素５５が形成される。好ましいサブ画素５５の形成ピッチＰ１は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図６に示すように、スリット５４の同じ方向に伸びる部分の形成ピッチであって、その部分が伸びる方向と垂直な方向における形成ピッチである。画素５０の斜め方向のスリット５４形成のピッチとなる。
【００５７】
このようなスリット構造とすることで、サブ画素５５内に形成される液晶の流動方向５６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素５５内で液晶の流動が相殺され、画素５０全体として、液晶の流動は抑制される。
【００５８】
図７は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第２例を示す模式的な拡大平面図である。
【００５９】
図７に示す電極形態の第２例では、上述の第１例と同様、くの字状に、直角に屈曲したスリット６４が第１例と同様のピッチＰ２で、画素６０を構成する前面電極６１に設けられている。そして、背面電極６２には、サブ画素６５の中央付近に位置するよう、円形スリット６７が設けられている。この円形スリット６７を設けることにより、液晶（図示されない）の配向は安定化し、表示ムラを引き起こす配向乱れが生じにくくなる。
【００６０】
図８は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００６１】
図８に示すように、前面電極７１と背面電極７２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、それらの重なる部分が１つの画素７０を構成する。
【００６２】
基板（図示されない）上の前面電極７１と背面電極７２のうち、前面電極７１には、画素７０のＹ方向に伸びる複数の直線状のスリット７３と、Ｘ方向に伸びる複数の直線状のスリット７４とが、互いに交わることがないように、組み合わされて形成されている。その結果、図８に示すように、４本のスリット７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂによって、正方形に区切られたサブ画素７５が形成される。好ましいサブ画素７５の形成ピッチＰ３は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素７５の形成ピッチは、図８に示すように、同じ方向に伸びるスリット部分の形成ピッチであって、スリット部分が伸びる方向と垂直な方向における形成ピッチである。
【００６３】
そして、背面電極７２には、サブ画素７５の中央付近に位置するよう、円形スリット７７が設けられている。直線状のスリット７３、７４に加えてこの円形スリット７７を設けることにより、液晶（図示されない）の配向は安定化し、表示ムラを引き起こす配向乱れが生じにくくなる。
【００６４】
このようなスリット構造とすることで、サブ画素７５内に形成される液晶の流動方向は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素７５内で液晶の流動が相殺され、画素７０全体として、液晶の流動は抑制される。
【００６５】
尚、図８に示す、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例では、背面電極７２に円形スリット７７を設けている。しかし、この第３の例では、円形スリット７７を設けること無く、前面電極７１における直線状のスリット７３、７４のみを用いてスリット構造を構成することも可能である。こうした構造でも、サブ画素７５内の液晶の流動方向を細分化することができ、液晶の流動と表示ムラを抑制することができる。
【００６６】
図９は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００６７】
図９に示すように、前面電極８１と背面電極８２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、それらの重なる部分が１つの画素８０を構成する。本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例では、直交する平行なスリットにより画素が分割される構造を有する。
【００６８】
図９に示すように、前面電極８１には、Ｘ方向に直線状に伸びるスリット８３ａ、８３ｂが設けられ、この例では、３本のストライプ状の電極部分に分割されている。背面電極８２には、Ｙ方向に直線状に伸びるスリット８４ａ、８４ｂが設けられ、この例では、３本のストライプ状の電極部分に分割されている。したがって、図９に示す例では、１つの画素８０が９個のサブ画素により構成される。そして、例えば、サブ画素８５では、Ｘ方向に伸びるスリット８３ａ、８３ｂと、Ｙ方向に伸びるスリット８４ａ、８４ｂの４本の直線状のスリットによって区切られた構造を有している。他のサブ画素でも、同様に、４本の直線状のスリットによって区切られた構造を有している。
【００６９】
好ましいサブ画素の形成ピッチＰ４は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図９に示すように、同じ方向に伸びるスリットの形成ピッチである。
【００７０】
このようなスリット構造とすることで、例えば、サブ画素８５内に形成される液晶の流動方向８６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素８５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素８０全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００７１】
次に、本実施形態の液晶表示装置の第２の電極形態について説明する。
本実施形態の液晶表示装置の第２の電極形態では、画素を構成する電極に、直線状の平行スリットを設け、液晶の流動をスリットの両側に生じる対称なものとする。その結果、液晶の流動が生じた場合でも、元々の液晶のチルト方向と一致させるようにし、液晶流動の影響を低減する。
【００７２】
そして、この第２の電極形態では、併せて、スリットにより１つの画素をサブ画素に分割するため、液晶の流動を異なる方向に細分化し、画素全体で液晶の流動を抑制することも可能となる。
こうして、本実施形態の液晶表示装置の第２の電極形態では、流動再配列を低減することができる。
【００７３】
図１０は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００７４】
第２の電極形態の第１の例では、前面電極９１と背面電極９２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。
そして、図１０に示すように、１つの画素９０内で、前面電極９１と背面電極９２とに複数の平行スリット９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂが形成される。複数の平行スリットのうち、例えば、平行スリット９３ａ、９３ｂは、Ｙ方向から時計回りに４５度傾けて等間隔に配列され、平行スリット９４ａ、９４ｂは、Ｙ方向から反時計まわりに４５度傾けて等間隔に配列される。その結果、１つの画素９０内で、平行スリット９３ａ、９３ｂと平行スリット９４ａ、９４ｂは、それぞれＹ方向に列をなすよう配置されている。そして、こうした列が、１つの画素９０内で複数配置される。
【００７５】
尚、平行スリット９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂの形成角度については、液晶の方向を考慮して最適なものに設定することができる。最適な形成角度設定を行い、液晶の流動方向と駆動による液晶のチルト方向とを一致させることにより、液晶配向に対する液晶の流動の影響を低減することができる。
【００７６】
そして、平行スリット９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂは、前面電極９１と背面電極９２の両方に形成されている。例えば、平行スリット９３ａ、９４ａは前面電極９１に形成され、隣接する平行スリット９３ｂ、９４ｂは背面電極９２に形成されている。すなわち、同一方向に伸びる直線状の平行スリット９３ａ、９３ｂ、および平行スリット９４ａ、９４ｂは、前面電極９１で形成されるものと背面電極９２で形成されるものとが、１つの画素９０内でＹ方向に互い違いに配置されるよう構成されている。また、Ｘ方向についても、隣接する、異なる方向に伸びる平行スリット同士で、一方が前面電極９１で形成されるものとなり、他方が背面電極９２で形成されるものとなるよう配置されている。
【００７７】
そして、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例では、複数の同じ方向に伸びる平行なスリットにより画素が分割される構造を有する。このとき、好ましいサブ画素の形成ピッチＰ５は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図１０に示すように、１つの画素内で同じ方向に伸びるスリットの形成ピッチとなる。
【００７８】
第２の電極形態の第１の例では、以上のようなスリット構造とすることで、例えば、サブ画素９５内に形成される液晶の流動方向９６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素９５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素９０全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００７９】
図１１は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００８０】
第２の電極形態の第２の例では、前面電極１０１と背面電極１０２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。
そして、図１１に示すように、１つの画素１００内でＹ方向に伸びる複数の平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂが、前面電極１０１と背面電極１０２に形成されている。そして、複数の平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂは、それぞれＸ方向とＹ方向に等間隔となるよう配置され、２方向にそれぞれに列をなすよう配置されている。
【００８１】
そして、平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂは、前面電極１０１と背面電極１０２の両方に形成されている。例えば、平行スリット１０３ａ、１０４ａは前面電極１０１に形成され、それらに隣接する平行スリット１０３ｂ、１０４ｂは背面電極１０２に形成されている。すなわち、平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂのＸ方向の列では、前面電極１０１で形成されるものと背面電極１０２で形成されるものとが、互い違いに配置されている。同様に、Ｙ方向に形成される列においても、前面電極１０１で形成されるものと背面電極１０２で形成されるものとが、互い違いとなるよう配置されている。
【００８２】
そして、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例では、複数の同じ方向に伸びる平行スリットにより画素を分割する構造を有する。図１１の例では、Ｘ方向に隣接する平行スリット１０３ａ、１０４ｂの間で一つのサブ画素１０５が形成され、平行スリット１０３ｂ、１０４ａの間で別のサブ画素が形成される。すなわち、Ｘ方向に隣接する２本の平行スリットによって区切られるサブ画素を形成する。
【００８３】
このとき、好ましいサブ画素の形成ピッチＰ６は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図１１に示すように、一つの画素内で同じ方向に伸びるスリットのＸ方向の形成ピッチとなる。
【００８４】
第２の電極形態の第２の例では、以上のようなスリット構造とすることで、例えば、サブ画素１０５内に形成される液晶の流動方向１０６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素１０５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素１００全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００８５】
図１２は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００８６】
前面電極１１１と背面電極１１２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、図１２に示すように、それらの重なる部分が１つの画素１１０を構成する。本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第３の例では、前面電極１１１と背面電極１１２のうちの一方の電極に平行スリットが形成され、この平行スリットにより画素がサブ画素に分割される構造を有する。
【００８７】
具体的には、図１２に示すように、背面電極１１２に、Ｙ方向に直線状に伸びる平行スリット１１３ａ、１１３ｂが設けられる。この例では、背面電極１１２が２本の平行スリット１１３ａ、１１３ｂにより、３本のストライプ状の電極部分に分割される構造を有する。したがって、図１２に示すように、１つの画素１１０が３個のサブ画素により構成される。そして、例えば、サブ画素１１５では、２本の直線状の平行スリット１１３ａ、１１３ｂによって区切られた構造を有している。他のサブ画素でも、同様に、２本の直線状の平行スリットによって区切られた構造を有している。
【００８８】
好ましいサブ画素の形成ピッチＰ７は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図１２に示すように、平行スリットの形成ピッチである。
【００８９】
このような平行スリット１１３ａ、１１３ｂを有する電極構造とすることで、例えば、サブ画素１１５内に形成される液晶の流動方向１１６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素１１５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素１１０全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００９０】
次に、上述した構造の電極が適用される本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置について説明する。
【００９１】
図１３は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置の構造を説明する模式的な断面図である。
【００９２】
本実施の形態の液晶表示装置２００は、マルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置２００である。そして、一対の基板２０１、２０２の表面には、例えば、図６〜図１２を用いて説明した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な形態の電極２０３、２０４が配置される。例えば、図１３において、電極２０３、２０４はスリット２０５を有する。電極２０３、２０４は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）をパターニングして形成することができる。尚、図１３においては、電極２０３、電極２０４、およびスリット２０５の構造を模式的に示している。液晶層２０６は、イオン性不純物の導入により導電性が高められた液晶により構成される。
【００９３】
液晶層２０６を挟持する基板２０１、２０２には、ガラス基板などの透明基板を使用することが可能である。透明基板としては、例えば、可視光に対する透過率が高い材料からなる基板を用いることができる。具体的には、上記ガラス基板の例として、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラスが挙げられる。また、その他に、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール、および、ポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの透明樹脂からなる基板が挙げられる。剛性が高い点で、無機ガラスからなる基板を用いることが好ましい。
【００９４】
液晶層２０６を挟持する基板の厚みは、特に限定はないが、通常は０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとすることができ、好ましくは０．３ｍｍ〜１．１ｍｍである。この基板には、必要に応じて、アルカリ溶出防止、接着性向上、反射防止またはハードコートなどを目的とした、無機物または有機物などからなる表面処理層が設けられていてもよい。
【００９５】
基板２０１、２０２の電極２０３、２０４上には液晶層２０６を垂直配向するための配向膜（図示されない）が設けられる。この配向膜は、例えば、チッソ株式会社製の配向膜材料（商品名：Ａ−８５３０）を用いて形成することができる。すなわち、その配向膜材料をフレキソ印刷法にて基板上成膜し、その基板を１８０℃で焼成する。その結果、厚さ６００Å程度の配向膜として基板２０１、２０２の電極２０３、２０４上に設けられたものである。
【００９６】
尚、本発明の実施形態液晶表示装置に使用される配向膜は、液晶を垂直に配向させる機能を有するものであればよく、上記例以外のものを用いることも可能である。具体的には、液晶表示装置の仕様に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリイミド、ポリアミド、あるいは長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤などを使用できる。
【００９７】
液晶表示装置２００には、基板２０１、２０２を挟持するよう、一対の偏光板２０７、２０８が配置されている。
本実施の形態の液晶表示装置２００において、偏光板２０７としては、株式会社ポラテクノ製の偏光板（商品名：ＳＨＣ−１３ＵＬ２ＳＺ９）を用いることができ、偏光板２０８として、同社製の別の偏光（商品名：０００Ｒ２２０Ｎ−ＳＨ３８Ｌ２Ｓ）を用いることができる。この場合、観察者側から見たときの基準軸から偏光板２０７の吸収軸までの反時計回りの角度θ１が４５°となるようにするとともに、上記基準軸から偏光板２０８の吸収軸までの反時計回りの角度θ２が１３５°となるように配置する。偏光板２０７と偏光板２０８との偏光軸は直交する。その後、偏光板２０７、２０８の上に、それぞれ保護用の樹脂フィルム（図示されない）を設ける。
【００９８】
このとき、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置２００に適用可能な形態の電極２０４の有するスリット２０５は、図６〜図１２を用いて説明したものと同様の形状を備える。すなわち、いずれも直線状に伸びる形状、または直線状に伸びる形状の部分を有する。そのスリット等が、直線状に伸びる方向と、偏光板２０７、２０８のいずれかの偏光軸との間の角度が４０度〜５０度の範囲内にあるよう液晶表示装置２００は構成されることが好ましい。そして、特に、その角度が４５度であることがより好ましい。垂直配向型の液晶表示装置２００において、このような構造を備えることにより、液晶層２０６のチルト方向と、液晶層２０６の液晶流動方向とが一致し、液晶層２０６における流動再配列を発生し難くすることができる。
【実施例】
【００９９】
以下、実施例に基づいて、本発明の実施形態をより具体的に説明する。また、本発明の実施形態に関する比較例を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【０１００】
〔液晶の調製〕
本発明の実施例において使用する液晶を調製した。ベース液晶に、ネマチック液晶からなり、液晶温度域が−４０℃〜＋１０２℃で、２５℃での誘電率異方性（Δε）が−４．５で、２５℃での屈折率異方性が０．１８０である液晶組成物を使用した。
このベース液晶に、ＴＤＡを１０ｐｐｍとなるよう添加し、液晶１を調製した。ベース液晶に、ＴＤＡを５０ｐｐｍとなるよう添加し、液晶２を調製した。ＴＤＡを５００ｐｐｍとなるよう添加し、液晶３を調製した。
【０１０１】
〔表示ムラ評価〕
後述する実施例１〜実施例８および比較例１〜４で得られた垂直配向型の液晶表示装置を用いて表示ムラの評価を行った。
【０１０２】
表示ムラの評価は、評価対象である液晶表示装置において、駆動波形を１／３２デューティー（Ｄｕｔｙ）、１／６バイアス（Ｂｉａｓ）に固定し、フレーム周波数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、および２００Ｈｚと変化させて表示を行い、下記の基準により評価した。
○：広範な駆動電圧範囲で表示ムラの無い表示ができる。
△：駆動電圧範囲を限定することにより表示ムラの無い表示ができる。
×：駆動電圧条件を限定しても表示ムラの無い表示ができない。
【０１０３】
〔実施例１〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例１である液晶表示装置を製造した。実施例１の液晶表示装置の画素の電極構造は、図１０に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は５秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１０４】
この実施例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１０５】
〔実施例２〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例２である液晶表示装置を製造した。実施例２の液晶表示装置の画素の電極構造は、図６に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第１の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、屈曲するスリット直線状に伸びるスリット部分の幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は４秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１０６】
この実施例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価では評価結果はいずれも○であった。
【０１０７】
〔実施例３〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例３である液晶表示装置を製造した。実施例３の液晶表示装置の画素の電極構造は、図１１に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例３の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は５秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１０８】
この実施例３の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１０９】
〔実施例４〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例４である液晶表示装置を製造した。実施例４の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は３秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１０】
この実施例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１１】
〔実施例５〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶１を適用し、実施例５である液晶表示装置を製造した。実施例５の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、１．０×１０１１Ωｃｍであった。
実施例５の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１５秒間であり、短い時間であることがわかった。
【０１１２】
この実施例５の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１３】
〔実施例６〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶３を適用し、実施例６である液晶表示装置を製造した。実施例６の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを１００μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、１．１×１０１０Ωｃｍであった。
実施例６の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１秒間以下であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１４】
この実施例６の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１５】
〔実施例７〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例７である液晶表示装置を製造した。実施例７の液晶表示装置の画素の電極構造は、図８に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例７の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は３秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１６】
この実施例７の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１７】
〔実施例８〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例８である液晶表示装置を製造した。実施例８の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを５０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例８の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は４秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１８】
この実施例８の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１９】
〔比較例１〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様の構造の、従来の垂直配向型液晶表示装置に、前記の液晶１を適用して比較例１である液晶表示装置を製造した。比較例１の液晶表示装置の画素電極は、画素のサイズが０．７ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、１．０×１０１１Ωｃｍであった。
比較例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１５秒間であった。
【０１２０】
この比較例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数１００Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１２１】
〔比較例２〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様の構造の、従来の垂直配向型液晶表示装置に、前記の液晶２を適用して比較例２である液晶表示装置を製造した。比較例２の液晶表示装置の画素電極は、比較例１と同様、画素のサイズが０．７ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
比較例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は５秒間であった。
【０１２２】
この比較例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、および１５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数２００Ｈｚの評価では評価結果は△であった。
【０１２３】
〔比較例３〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様の構造の、従来の垂直配向型液晶表示装置に、前記の液晶３を適用して比較例３である液晶表示装置を製造した。比較例２の液晶表示装置の画素電極は、比較例１と同様、画素のサイズが０．７ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、１．１×１０１０Ωｃｍであった。
比較例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１秒間以下であった。
【０１２４】
この比較例３の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、および１５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数２００Ｈｚの評価では評価結果は△であった。
【０１２５】
〔比較例４〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様構造の従来の垂直配向型液晶表示装置に、上記液晶１〜液晶３のベース液晶である液晶組成物を適用して比較例４である液晶表示装置を製造した。上述のように、このベース液晶は、ネマチック液晶からなり、液晶温度域が−４０℃〜＋１０２℃で、２５℃での誘電率異方性（Δε）が−４．５で、２５℃での屈折率異方性が０．１８０である液晶組成物である。ＴＤＡは添加されていない。
【０１２６】
比較例４の液晶表示装置の画素電極は、比較例１と同様、画素のサイズが０．３９ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、４．４×１０１１Ωｃｍであった。
比較例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は２００秒間であり、非常に解消時間が長かった。
【０１２７】
この比較例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数１００Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１２８】
以上の実施例１〜実勢例８および比較例１〜比較例４での評価結果から、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置は、優れた帯電解消特性を有するとともに、特有の表示ムラが低減され、マルチプレックス駆動に好適であることがわかった。
【０１２９】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１、３０、４０、２００ 液晶表示装置
２、２０６ 液晶層
３、３４、４４ 液晶
４、５、３６、３７、２０１、２０２ 基板
６、１２、１３、２５、２６、２７、２８、５６、８６、９６、１０６、１１６ 流動方向
１０、１５、２０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０ 画素
１１ チルト方向
２１、２２、２３、２４、５５、６５、７５、８５、９５、１０５、１１５ サブ画素
３１、３５、４１、２０３、２０４ 電極
３２、５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、６４、６７、７３、７３ａ、７３ｂ、７４、７４ａ、７４ｂ、７７、８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、２０５ スリット
３３ 斜め電界
４２ 突起
５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１ 前面電極
５２、６２、７２、８２、９２、１０２、１１２ 背面電極
９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂ、１１３ａ、１１３ｂ 平行スリット
２０７、２０８ 偏光板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、観察者の側に配置される透明な基板と、この透明な基板に対向して観察者とは反対側に配置される透明な基板との間に、液晶層が挟持されて構成される。液晶層は、例えば、ネマチック相の液晶（以下、ネマチック液晶とも言う）からなる。各基板の内面には、パターニングされた、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）などからなる透明な電極が設けられている。各基板上の電極と液晶層の間には、液晶の均一な初期配向を実現する液晶配向層として配向膜が設けられる。そして、電極間に印加される電界に応じて、液晶層が初期配向状態から配向変化し、液晶層を透過する光の偏光状態が制御される。また、２枚の基板を挟んで、観察者の側とその反対側に一対の偏光板が配置される。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶層の初期配向状態並びに電圧印加時の液晶の動作などから、いくつかのモードに分類される。例えば、液晶テレビや、自動車などの車両のインストルメントパネルなどいわゆる車載用に利用される液晶表示装置には、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：ＶＡ）モードが用いられる（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００４】
垂直配向型の液晶表示装置において基板間に挟持される液晶層は、初期配向状態が基板と概ね垂直（垂直配向）となるように配向された負の誘電率異方性（Δε）を有する液晶層である。２枚の基板上には、液晶層を挟んで、通常はクロスニコルを構成するように一対の偏光板が配置される。電極を介して液晶層に電圧を印加すると、液晶の配向が変化し、液晶層が電界に対して垂直、すなわち、液晶の配向方向が基板と平行になろうとする。これにより、電圧を印加した部分では初期の液晶の配向状態に比べ、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚み（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）によって定まる光の透過特性が変化する。垂直配向型の液晶表示装置では、電圧の印加部分で光の透過特性が変化する性質を利用して、所望とする表示が行われる。
【０００５】
垂直配向型の液晶表示装置は、正面から見たときのコントラスト比が高く、また、視野角が広いことから、視認性に優れるという特徴を備える。したがって、画素毎にＴＦＴなどのスイッチング素子を配置したアクティブマトリクス表示装置に応用され、上述のように、ＴＶなどに広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１３５６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
垂直配向型の液晶表示装置は、優れた特徴を備えるため、より広い範囲での応用が求められている。具体的には、より製造が簡便で生産性の高い、マルチプレックス駆動を用いたパッシブマトリクス表示装置に応用することが求められている。しかしながら、現状、応用は限定的であり、用途も限定されている。その理由の一つに、マルチプレックス駆動時に特有の表示ムラの問題がある。そして、この表示ムラを回避するためには高周波数の駆動をしなければならないことがある。高周波駆動は、電極抵抗あるいは駆動ＩＣの制約となり、応用範囲を限定する理由となる。
【０００８】
また、垂直配向型の液晶表示装置は、一般に配向膜の絶縁性が高く、外部静電場で容易に帯電して異常表示を起こし、さらに、この異常表示状態が長時間保たれるという問題を有する。例えば、このような垂直配向型の液晶表示装置を、ＴＶ等の画像表示システムに搭載・組み立てをする場合、組み立て中の静電気により異常点灯し、異常点灯状態が解消するまでの長時間、検査工程に移せないなどの問題が生じていた。
こうした静電気帯電の問題を解消する方法としては、セル外側に静電場解消用の透明電極のアース電極を設ける方法が知られている。しかし、製品製造のコストを上昇させるという問題がある。
【０００９】
また、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード液晶表示装置など、他のモードの液晶表示装置においては、液晶中にイオン性不純物を添加し、液晶層の導電性を増加させ、後述するパネル比抵抗を低下させて帯電を解消する方法が知られている。このパネル比抵抗を低下させる方法は、簡便であり、製品の製造コストを上昇させることも少なく、液晶表示装置の帯電解消には有効な方法となる。
【００１０】
しかしながら、マルチプレックス駆動する垂直配向型の液晶表示装置においては、液晶層へのイオン性不純物の添加が、上述の特有の表示ムラを助長することがわかっている。したがって、マルチプレックス駆動の垂直配向型の液晶表示装置においては、実用上、こうした簡便な帯電解消方法を採用することが難しいとされていた。
【００１１】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、帯電の解消を可能とするとともに、特有の表示ムラが低減されて、マルチプレックス駆動に好適な垂直配向型の液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の態様は、表面に電極の形成された一対の基板により液晶層を挟持するとともに、
液晶層は電圧無印加時に電極面にほぼ垂直に配向され、マルチプレックス駆動による電圧の印加によって、画素内の液晶層が基板と平行になるよう配向変化する液晶表示装置であって、
液晶層の比抵抗は、１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあり、
前記電極に設けられた画素分割手段により、１つの画素が複数のサブ画素に分割され、前記画素分割手段を挟んで隣接する前記サブ画素間では、電圧印加時の前記液晶層の配向変化の方向が異なるよう構成されるとともに、
前記サブ画素の形成ピッチが５０μｍ〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする液晶表示装置に関する。
【００１４】
本発明の態様において、画素分割手段による１つの画素の分割数は４以上であることが好ましい。
【００１５】
本発明の態様において、マルチプレックス駆動により発生する液晶層の液晶の流動方向が、画素分割手段を挟んで隣接するサブ画素間で異なるよう構成されることが好ましい。
【００１６】
本発明の態様において、マルチプレックス駆動により発生する液晶層の液晶の流動方向が、サブ画素内での液晶層の配向変化方向と等しいことが好ましい。
【００１７】
本発明の態様において、画素分割手段は、電極に設けられたスリットおよび電極上に設けられた突起のうちのいずれかであることが好ましい。
【００１８】
本発明の態様において、基板一対の基板の前記液晶層を挟持する面と反対側の面にはそれぞれ偏光板が設けられ、偏光板のそれぞれの偏光軸は互いに直交するように配置されており、
スリットおよび突起は、画素内で直線状に伸びる形状を有し、
偏光板のいずれかの偏光軸と、スリットおよび突起の伸びる方向との間の角度が４０度〜５０度の範囲内にあることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、帯電の解消を可能とするとともに、特有の表示ムラが低減されて、マルチプレックス駆動に好適な垂直配向型の液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加によって生じる液晶の配向変化を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加により生じる液晶の流動現象の発生を説明する模式的な断面図である。
【図２】垂直配向型の液晶表示装置の画素において発生する液晶の流動現象を模式的に説明する拡大平面図である。
【図３】画素を分割して液晶の流動現象を抑制する方法を模式的に説明する画素の平面図である。
【図４】電極にスリットを設けて液晶のチルト角を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。
【図５】電極上に突起を形成して液晶のチルト方向を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。
【図６】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第１例を示す模式的な拡大平面図である。
【図７】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第２例を示す模式的な拡大平面図である。
【図８】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図９】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１０】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１１】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１２】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【図１３】本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置の構造を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明者らによって、垂直配向型の液晶表示装置をマルチプレックス駆動した際に生じる表示ムラについて解析をした結果、以下の原因が判明した。
【００２２】
図１は、垂直配向型の液晶表示装置においてマルチプレックス駆動した場合に液晶層で発生する流動現象を模式的に説明する図である。図１（ａ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加によって生じる液晶の配向変化を説明する模式的な断面図であり、図１（ｂ）は、垂直配向型の液晶表示装置で液晶層への電圧の印加により生じる液晶の流動現象の発生を説明する模式的な断面図である。
【００２３】
液晶表示装置１において、マルチプレックス駆動する場合、液晶層２の初期配向は、通常、基板４、５と垂直な方向からの傾き角（以下、プレチルト角と言う。）が、０．５度から１．５度程度となるように制御されている。
【００２４】
垂直配向型の液晶表示装置１では、初期配向状態である、ほぼ垂直な配向状態の液晶層２に対し、基板４、５上の電極（図示されない）を介して駆動電圧を印加する。すると、図１（ａ）に示すように、液晶３は初期配向で与えられた一定方向の微小な傾きに規制された方向（チルト方向）に傾くよう配向変化する。
【００２５】
その場合、マルチプレックス駆動される液晶層２では、電圧印加によって液晶３が初期配向時の位置に留まって傾き角のみ変化させるのではない。電圧印加開始を止めた後に液晶３が初期配向状態を回復しようとする場合、図１（ｂ）に示すように、駆動条件と液晶３の傾き方向に依存して、基板４、５の面内方向に流動する。図１（ｂ）では、例えば、矢印で示す流動方向６に液晶３が流動する様子を矢印を用いて模式的に示す。すなわち、垂直配向型の液晶表示装置１においては、液晶３が初期配向の位置から動く、液晶３の流動現象を引き起こすことが知られている。
【００２６】
マルチプレックス駆動時の特有の表示ムラはこの流動現象と密接に関係する。
マルチプレックス駆動時において、配向膜により付与されたプレチルト角の形成方向と異なる方向に液晶流動が生じた場合に、液晶がプレチルト角の形成方向と異なる方向に傾き、表示ムラは発生する。
すなわち、流動によって液晶の再配列が生じ、チルト方向とは異なる方向に液晶が傾くことにより表示のムラとして視認されるものであった。尚、以下、この液晶の再配列現象を流動再配列と称することにする。
【００２７】
流動再配列に影響する主な要因には、液晶表示装置の駆動条件と液晶の粘性がある。
駆動条件に関しては、液晶表示装置における駆動走査線数が多いほど、また駆動周波数が低いほど、液晶の流動を生じやすく、流動再配列が生じやすい。そして、液晶の粘性が低いほど流動再配列は生じやすい。
高速の応答動作が可能な液晶は一般に粘性が低く、表示のムラは発生しやすくなる。
【００２８】
そして、液晶中のイオン性不純物の影響は次のとおりである。
液晶中のイオンは２つの影響を与えている。一つは電圧印加により流れる電流に依存する配向変形で、動的散乱モードと呼ばれ、電界によるイオンの動き（電極間での移動）が液晶配向を乱す。ただし、動的散乱モードは導電率の高い液晶でかつ高電圧印加で発生する状態である。したがって、本実施形態のように液晶中のイオン濃度が低く、導電率が低い場合には、次に説明する要因が支配的となり、無視することができると解される。
【００２９】
もう一つの要因は、イオン性不純物の移動に起因するものである。
液晶表示装置の駆動により液晶の流動が生じると、上述した液晶自体の流動に加え、液晶中のイオン性不純物が移動する。液晶とイオン性不純物の流動によって相乗効果が生じ、液晶層の配向の乱れはより大きくなると解される。実際に、イオン濃度を増大した液晶では流動再配列による表示ムラが発生しやすくなることが確認されている。
【００３０】
以上の原因解析に基づき、本実施形態の垂直配向型の液晶表示装置においては、帯電と表示ムラを低減できるよう、次のように構成される。
【００３１】
まず、液晶表示装置において静電気印加による帯電を低減できるよう、パネル比抵抗を制御して、液晶表示装置を構成する。
【００３２】
パネル比抵抗としては、１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあることが好ましく、１×１０１０Ωｃｍ〜１×１０１１Ωｃｍ以下の範囲にあることがさらに好ましい。尚、ここで規定するパネル比抵抗とは、液晶表示装置の製造後にその液晶表示装置を用い、対向する一対の基板それぞれの上に配置された電極間に挟持された状態で評価された液晶層の比抵抗である。例えば、液晶表示装置に適用される前の所謂バルクの比抵抗に対し、液晶表示装置に適用された後の特性であり、本発明においては区別して、パネル比抵抗と称する。
【００３３】
パネル比抵抗の制御方法としては、液晶表示装置を構成する液晶中にイオン性不純物を導入することで実現することができる。そして、液晶へのイオン性不純物の効果的な導入と比抵抗の制御については、イオン性不純物を直接に導入する方法の他に、フェノチアジンや下記の（式１）に示すＴｒｉｓ（２−（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ（以下、ＴＤＡと称する）など、液晶中にイオン性不純物を効果的に導入する化合物を添加物として液晶に添加することにより実現することも可能である。
【００３４】
【化１】
【００３５】
本実施の形態の液晶表示装置では、イオン性不純物の添加によって導電性を向上させて帯電の低減が可能とされた液晶を用い、パネル比抵抗を低下させる。併せて、本実施の形態の液晶表示装置では、液晶表示装置内で発生する液晶の流動を抑制する構成を備える。こうした構造を備えることにより、本実施の形態の液晶表示装置では、帯電と表示ムラの低減を実現することが可能となる。
【００３６】
図２は、液晶表示装置の画素において発生する液晶の流動現象を模式的に説明する拡大平面図である。図２では、ドットマトリクス表示を行うよう構成された液晶表示装置の、点灯する上下二つの画素１０、１５を拡大して示している。
【００３７】
図２中、符号１１が付された矢印は、液晶（図示されない）が電圧印加により傾斜動作するチルト方向１１を示す。図２の例では、基板に対してほぼ垂直な初期配向状態を備える液晶層（図示されない）が、電圧印加により図の上下方向に配向変化する。
【００３８】
その場合、液晶の流動方向は、図２に示すように、上に向かう流動方向１２と下に向かう流動方向１３の２つの方向を取り得る。そして、液晶層を挟持する上下基板（図示されない）でのプレチルト角が上下基板で異なる場合や、液晶表示装置における駆動走査線の選択タイミングの順番により隣接する水平画素ラインの影響を受けて、図２の上下２つの流動方向１２、１３のうち、いずれか１つの流動方向に偏ることがある。
【００３９】
例えば、画素１０と画素１５において、ともに液晶の流動方向１２に偏る場合、点灯する２つの画素１０、１５をまたがるような、１つの流動方向１２の広範な液晶流動が形成される。このような広範な液晶の流動は、表示ムラの発生を助長する。
具体的には、電圧印加されて液晶流動の発生している画素１０、１５の周囲を、非点灯状態で液晶流動が発生していない画素（図示されない）が取り囲む場合がある。その場合、画素１０、１５内の、周囲の画素との境目部分で、流動再配列が発生し、表示ムラが発生しやすくなる。図２では、画素１０の上端部や画素１５の下端部、および画素１０、１５の側部で表示ムラは発生しやすくなる。
【００４０】
そこで、垂直配向型の液晶表示装置において、表示ムラを低減するためには、液晶の流動現象を抑制することが必要となる。特に、画素毎に液晶の流動を抑えることが重要となる。
【００４１】
図３は、画素を分割して液晶の流動現象を抑制する方法を模式的に説明する画素の平面図である。
【００４２】
図３では、１つの画素２０を拡大して示す。画素２０では、画素領域が４分割されており、各サブ画素２１、２２、２３、２４毎に液晶（図示されない）のプレチルト角方向が異なるように制御されている。その結果、サブ画素２１、２２、２３、２４に分割する境界を挟んで隣接するサブ画素間では電圧印加により発生する液晶の流動方向が異なる。よって、電圧印加により発生する液晶の流動方向２５、２６、２７、２８はそれぞれ異なる方向となっている。
【００４３】
その結果、１つの画素２０内では、各サブ画素２１、２２、２３、２４毎の液晶の流動方向がつり合い、画素２０全体とした液晶の流動は抑制される。そして、液晶表示装置において表示ムラの発生は抑制されることになる。したがって、画素の分割数は、４以上が好ましい。
【００４４】
本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置では、画素を分割し、液晶の流動を抑制して表示ムラの発生を抑制する。その場合、電圧印加時の液晶の配向変化の方向（チルト方向）を制御することによって、画素の分割を実現する。
【００４５】
液晶のチルト方向を制御して画素を分割する方法としては、画素内に画素分割手段を設けることが好ましい。液晶のチルト方向の制御可能な画素分割手段としては、例えば、二つの好ましい態様がある。１つは、液晶層を挟持する基板表面に形成された電極に設けられたスリットである。もう１つは、画素内の電極上に形成された突起である。
【００４６】
図４は、電極にスリットを設けて液晶のチルト角を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。
【００４７】
図４では、電極３１にスリット３２が形成され、電極構造の改善された液晶表示装置３０の断面を模式的に示す。垂直配向型の液晶表示装置３０では、垂直配向する液晶３４を挟持する一対の基板３６と基板３７のうち、一方の基板３６上の電極３１にスリット３２を設ける。スリット３２の形成により、駆動電圧の印加に従い、電極３１と対向する基板３７上の電極３５との間に斜め電界３３が形成される。斜め電界３３の形成により、１つの画素内で、スリット３２を挟んで、液晶３４のチルト方向が異なる二つの領域（サブ画素）が形成される。したがって、例えば、１つの画素内に直交する２本のスリットを設けた電極構造とすることにより、１つの画素を４つのサブ画素に分割することができる。
【００４８】
その結果、サブ画素に分割するスリット３２を挟んで隣接するサブ画素間では電圧印加により発生する液晶のチルト方向が異なり、発生する液晶の流動方向は、隣接サブ画素間でそれぞれ異なる方向となっている。
【００４９】
図５は、電極上に突起を形成して液晶のチルト方向を制御し、画素を分割する方法を模式的に説明する図である。図５では、電極４１上に突起４２が形成し電極構造が改善された液晶表示装置４０の断面を模式的に示す。この突起４２の形成された電極を用いることにより、１つの画素内に、突起４２を挟んで液晶４４のチルト方向が異なる二つの領域（サブ画素）が形成される。
【００５０】
その結果、サブ画素に分割する突起４２を挟んで隣接するサブ画素間では電圧印加により発生する液晶のチルト方向が異なり、電圧印加により発生する液晶の流動方向は隣接サブ画素間でそれぞれ異なる方向となっている。
【００５１】
尚、形成される突起４２において対称性が良好でない場合、突起４２を挟んだ両側で液晶４４のプレチルト角が変動し、液晶４４の流動の対称性は悪化する。その結果、突起４２を挟んで分割されるサブ画素間での液晶流動の釣り合いが取れなくなることがある。したがって、より簡便に形状制御の可能な、電極へのスリット形成による画素分割の方法がより好ましい。
【００５２】
以下、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置を構成する、好ましい電極の形態について説明する。本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置の電極は、流動再配列現象の抑制に有効なスリットを有することが好ましい。
【００５３】
はじめに、１つの画素をサブ画素に分割することで、液晶の流動を異なる方向に細分化し、画素全体で液晶の流動を抑制するための、本実施形態の液晶表示装置の第１の電極形態について説明する。
【００５４】
図６は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第１例を示す模式的な拡大平面図である。
【００５５】
図６に示すように、前面電極５１と背面電極５２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、それらの重なる部分が１つの画素５０を構成する。基板（図示されない）上の前面電極５１と背面電極５２のうち、前面電極５１には、くの字状に、直角に屈曲したスリット５４が設けられている。
【００５６】
図６中に示すように、スリット５４は、屈曲部分の先端が、例えば、画素のＹ方向など、一方向を向くよう形成され、一つの画素５０内でＸ方向とＹ方向に複数配置されている。そして、画素５０のＹ方向に配列されたスリット５４の列については、隣接する列間でスリット５４のピッチが半ピッチずつずれるように形成されている。その結果、３つのスリット５４ａ、５４ｂ、５４ｃによって区切られたサブ画素５５が形成される。好ましいサブ画素５５の形成ピッチＰ１は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図６に示すように、スリット５４の同じ方向に伸びる部分の形成ピッチであって、その部分が伸びる方向と垂直な方向における形成ピッチである。画素５０の斜め方向のスリット５４形成のピッチとなる。
【００５７】
このようなスリット構造とすることで、サブ画素５５内に形成される液晶の流動方向５６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素５５内で液晶の流動が相殺され、画素５０全体として、液晶の流動は抑制される。
【００５８】
図７は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第２例を示す模式的な拡大平面図である。
【００５９】
図７に示す電極形態の第２例では、上述の第１例と同様、くの字状に、直角に屈曲したスリット６４が第１例と同様のピッチＰ２で、画素６０を構成する前面電極６１に設けられている。そして、背面電極６２には、サブ画素６５の中央付近に位置するよう、円形スリット６７が設けられている。この円形スリット６７を設けることにより、液晶（図示されない）の配向は安定化し、表示ムラを引き起こす配向乱れが生じにくくなる。
【００６０】
図８は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００６１】
図８に示すように、前面電極７１と背面電極７２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、それらの重なる部分が１つの画素７０を構成する。
【００６２】
基板（図示されない）上の前面電極７１と背面電極７２のうち、前面電極７１には、画素７０のＹ方向に伸びる複数の直線状のスリット７３と、Ｘ方向に伸びる複数の直線状のスリット７４とが、互いに交わることがないように、組み合わされて形成されている。その結果、図８に示すように、４本のスリット７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂによって、正方形に区切られたサブ画素７５が形成される。好ましいサブ画素７５の形成ピッチＰ３は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素７５の形成ピッチは、図８に示すように、同じ方向に伸びるスリット部分の形成ピッチであって、スリット部分が伸びる方向と垂直な方向における形成ピッチである。
【００６３】
そして、背面電極７２には、サブ画素７５の中央付近に位置するよう、円形スリット７７が設けられている。直線状のスリット７３、７４に加えてこの円形スリット７７を設けることにより、液晶（図示されない）の配向は安定化し、表示ムラを引き起こす配向乱れが生じにくくなる。
【００６４】
このようなスリット構造とすることで、サブ画素７５内に形成される液晶の流動方向は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素７５内で液晶の流動が相殺され、画素７０全体として、液晶の流動は抑制される。
【００６５】
尚、図８に示す、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例では、背面電極７２に円形スリット７７を設けている。しかし、この第３の例では、円形スリット７７を設けること無く、前面電極７１における直線状のスリット７３、７４のみを用いてスリット構造を構成することも可能である。こうした構造でも、サブ画素７５内の液晶の流動方向を細分化することができ、液晶の流動と表示ムラを抑制することができる。
【００６６】
図９は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００６７】
図９に示すように、前面電極８１と背面電極８２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、それらの重なる部分が１つの画素８０を構成する。本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例では、直交する平行なスリットにより画素が分割される構造を有する。
【００６８】
図９に示すように、前面電極８１には、Ｘ方向に直線状に伸びるスリット８３ａ、８３ｂが設けられ、この例では、３本のストライプ状の電極部分に分割されている。背面電極８２には、Ｙ方向に直線状に伸びるスリット８４ａ、８４ｂが設けられ、この例では、３本のストライプ状の電極部分に分割されている。したがって、図９に示す例では、１つの画素８０が９個のサブ画素により構成される。そして、例えば、サブ画素８５では、Ｘ方向に伸びるスリット８３ａ、８３ｂと、Ｙ方向に伸びるスリット８４ａ、８４ｂの４本の直線状のスリットによって区切られた構造を有している。他のサブ画素でも、同様に、４本の直線状のスリットによって区切られた構造を有している。
【００６９】
好ましいサブ画素の形成ピッチＰ４は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図９に示すように、同じ方向に伸びるスリットの形成ピッチである。
【００７０】
このようなスリット構造とすることで、例えば、サブ画素８５内に形成される液晶の流動方向８６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素８５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素８０全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００７１】
次に、本実施形態の液晶表示装置の第２の電極形態について説明する。
本実施形態の液晶表示装置の第２の電極形態では、画素を構成する電極に、直線状の平行スリットを設け、液晶の流動をスリットの両側に生じる対称なものとする。その結果、液晶の流動が生じた場合でも、元々の液晶のチルト方向と一致させるようにし、液晶流動の影響を低減する。
【００７２】
そして、この第２の電極形態では、併せて、スリットにより１つの画素をサブ画素に分割するため、液晶の流動を異なる方向に細分化し、画素全体で液晶の流動を抑制することも可能となる。
こうして、本実施形態の液晶表示装置の第２の電極形態では、流動再配列を低減することができる。
【００７３】
図１０は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００７４】
第２の電極形態の第１の例では、前面電極９１と背面電極９２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。
そして、図１０に示すように、１つの画素９０内で、前面電極９１と背面電極９２とに複数の平行スリット９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂが形成される。複数の平行スリットのうち、例えば、平行スリット９３ａ、９３ｂは、Ｙ方向から時計回りに４５度傾けて等間隔に配列され、平行スリット９４ａ、９４ｂは、Ｙ方向から反時計まわりに４５度傾けて等間隔に配列される。その結果、１つの画素９０内で、平行スリット９３ａ、９３ｂと平行スリット９４ａ、９４ｂは、それぞれＹ方向に列をなすよう配置されている。そして、こうした列が、１つの画素９０内で複数配置される。
【００７５】
尚、平行スリット９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂの形成角度については、液晶の方向を考慮して最適なものに設定することができる。最適な形成角度設定を行い、液晶の流動方向と駆動による液晶のチルト方向とを一致させることにより、液晶配向に対する液晶の流動の影響を低減することができる。
【００７６】
そして、平行スリット９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂは、前面電極９１と背面電極９２の両方に形成されている。例えば、平行スリット９３ａ、９４ａは前面電極９１に形成され、隣接する平行スリット９３ｂ、９４ｂは背面電極９２に形成されている。すなわち、同一方向に伸びる直線状の平行スリット９３ａ、９３ｂ、および平行スリット９４ａ、９４ｂは、前面電極９１で形成されるものと背面電極９２で形成されるものとが、１つの画素９０内でＹ方向に互い違いに配置されるよう構成されている。また、Ｘ方向についても、隣接する、異なる方向に伸びる平行スリット同士で、一方が前面電極９１で形成されるものとなり、他方が背面電極９２で形成されるものとなるよう配置されている。
【００７７】
そして、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例では、複数の同じ方向に伸びる平行なスリットにより画素が分割される構造を有する。このとき、好ましいサブ画素の形成ピッチＰ５は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図１０に示すように、１つの画素内で同じ方向に伸びるスリットの形成ピッチとなる。
【００７８】
第２の電極形態の第１の例では、以上のようなスリット構造とすることで、例えば、サブ画素９５内に形成される液晶の流動方向９６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素９５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素９０全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００７９】
図１１は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００８０】
第２の電極形態の第２の例では、前面電極１０１と背面電極１０２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。
そして、図１１に示すように、１つの画素１００内でＹ方向に伸びる複数の平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂが、前面電極１０１と背面電極１０２に形成されている。そして、複数の平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂは、それぞれＸ方向とＹ方向に等間隔となるよう配置され、２方向にそれぞれに列をなすよう配置されている。
【００８１】
そして、平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂは、前面電極１０１と背面電極１０２の両方に形成されている。例えば、平行スリット１０３ａ、１０４ａは前面電極１０１に形成され、それらに隣接する平行スリット１０３ｂ、１０４ｂは背面電極１０２に形成されている。すなわち、平行スリット１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂのＸ方向の列では、前面電極１０１で形成されるものと背面電極１０２で形成されるものとが、互い違いに配置されている。同様に、Ｙ方向に形成される列においても、前面電極１０１で形成されるものと背面電極１０２で形成されるものとが、互い違いとなるよう配置されている。
【００８２】
そして、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例では、複数の同じ方向に伸びる平行スリットにより画素を分割する構造を有する。図１１の例では、Ｘ方向に隣接する平行スリット１０３ａ、１０４ｂの間で一つのサブ画素１０５が形成され、平行スリット１０３ｂ、１０４ａの間で別のサブ画素が形成される。すなわち、Ｘ方向に隣接する２本の平行スリットによって区切られるサブ画素を形成する。
【００８３】
このとき、好ましいサブ画素の形成ピッチＰ６は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図１１に示すように、一つの画素内で同じ方向に伸びるスリットのＸ方向の形成ピッチとなる。
【００８４】
第２の電極形態の第２の例では、以上のようなスリット構造とすることで、例えば、サブ画素１０５内に形成される液晶の流動方向１０６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素１０５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素１００全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００８５】
図１２は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第３の例を示す模式的な拡大平面図である。
【００８６】
前面電極１１１と背面電極１１２は、液晶層（図示されない）を挟持する一対の基板（図示されない）上にそれぞれ設けられる。そして、図１２に示すように、それらの重なる部分が１つの画素１１０を構成する。本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第３の例では、前面電極１１１と背面電極１１２のうちの一方の電極に平行スリットが形成され、この平行スリットにより画素がサブ画素に分割される構造を有する。
【００８７】
具体的には、図１２に示すように、背面電極１１２に、Ｙ方向に直線状に伸びる平行スリット１１３ａ、１１３ｂが設けられる。この例では、背面電極１１２が２本の平行スリット１１３ａ、１１３ｂにより、３本のストライプ状の電極部分に分割される構造を有する。したがって、図１２に示すように、１つの画素１１０が３個のサブ画素により構成される。そして、例えば、サブ画素１１５では、２本の直線状の平行スリット１１３ａ、１１３ｂによって区切られた構造を有している。他のサブ画素でも、同様に、２本の直線状の平行スリットによって区切られた構造を有している。
【００８８】
好ましいサブ画素の形成ピッチＰ７は、５０μｍ〜１００μｍである。尚、サブ画素の形成ピッチは、図１２に示すように、平行スリットの形成ピッチである。
【００８９】
このような平行スリット１１３ａ、１１３ｂを有する電極構造とすることで、例えば、サブ画素１１５内に形成される液晶の流動方向１１６は細分化されるとともに、互いに釣り合いが取れる。その結果、サブ画素１１５内で液晶の流動が相殺される。同様に他のサブ画素でも液晶の流動が相殺され、画素１１０全体として、液晶の流動は抑制されることになる。
【００９０】
次に、上述した構造の電極が適用される本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置について説明する。
【００９１】
図１３は、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置の構造を説明する模式的な断面図である。
【００９２】
本実施の形態の液晶表示装置２００は、マルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置２００である。そして、一対の基板２０１、２０２の表面には、例えば、図６〜図１２を用いて説明した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な形態の電極２０３、２０４が配置される。例えば、図１３において、電極２０３、２０４はスリット２０５を有する。電極２０３、２０４は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）をパターニングして形成することができる。尚、図１３においては、電極２０３、電極２０４、およびスリット２０５の構造を模式的に示している。液晶層２０６は、イオン性不純物の導入により導電性が高められた液晶により構成される。
【００９３】
液晶層２０６を挟持する基板２０１、２０２には、ガラス基板などの透明基板を使用することが可能である。透明基板としては、例えば、可視光に対する透過率が高い材料からなる基板を用いることができる。具体的には、上記ガラス基板の例として、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラスが挙げられる。また、その他に、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール、および、ポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの透明樹脂からなる基板が挙げられる。剛性が高い点で、無機ガラスからなる基板を用いることが好ましい。
【００９４】
液晶層２０６を挟持する基板の厚みは、特に限定はないが、通常は０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとすることができ、好ましくは０．３ｍｍ〜１．１ｍｍである。この基板には、必要に応じて、アルカリ溶出防止、接着性向上、反射防止またはハードコートなどを目的とした、無機物または有機物などからなる表面処理層が設けられていてもよい。
【００９５】
基板２０１、２０２の電極２０３、２０４上には液晶層２０６を垂直配向するための配向膜（図示されない）が設けられる。この配向膜は、例えば、チッソ株式会社製の配向膜材料（商品名：Ａ−８５３０）を用いて形成することができる。すなわち、その配向膜材料をフレキソ印刷法にて基板上成膜し、その基板を１８０℃で焼成する。その結果、厚さ６００Å程度の配向膜として基板２０１、２０２の電極２０３、２０４上に設けられたものである。
【００９６】
尚、本発明の実施形態液晶表示装置に使用される配向膜は、液晶を垂直に配向させる機能を有するものであればよく、上記例以外のものを用いることも可能である。具体的には、液晶表示装置の仕様に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリイミド、ポリアミド、あるいは長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤などを使用できる。
【００９７】
液晶表示装置２００には、基板２０１、２０２を挟持するよう、一対の偏光板２０７、２０８が配置されている。
本実施の形態の液晶表示装置２００において、偏光板２０７としては、株式会社ポラテクノ製の偏光板（商品名：ＳＨＣ−１３ＵＬ２ＳＺ９）を用いることができ、偏光板２０８として、同社製の別の偏光（商品名：０００Ｒ２２０Ｎ−ＳＨ３８Ｌ２Ｓ）を用いることができる。この場合、観察者側から見たときの基準軸から偏光板２０７の吸収軸までの反時計回りの角度θ１が４５°となるようにするとともに、上記基準軸から偏光板２０８の吸収軸までの反時計回りの角度θ２が１３５°となるように配置する。偏光板２０７と偏光板２０８との偏光軸は直交する。その後、偏光板２０７、２０８の上に、それぞれ保護用の樹脂フィルム（図示されない）を設ける。
【００９８】
このとき、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置２００に適用可能な形態の電極２０４の有するスリット２０５は、図６〜図１２を用いて説明したものと同様の形状を備える。すなわち、いずれも直線状に伸びる形状、または直線状に伸びる形状の部分を有する。そのスリット等が、直線状に伸びる方向と、偏光板２０７、２０８のいずれかの偏光軸との間の角度が４０度〜５０度の範囲内にあるよう液晶表示装置２００は構成されることが好ましい。そして、特に、その角度が４５度であることがより好ましい。垂直配向型の液晶表示装置２００において、このような構造を備えることにより、液晶層２０６のチルト方向と、液晶層２０６の液晶流動方向とが一致し、液晶層２０６における流動再配列を発生し難くすることができる。
【実施例】
【００９９】
以下、実施例に基づいて、本発明の実施形態をより具体的に説明する。また、本発明の実施形態に関する比較例を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【０１００】
〔液晶の調製〕
本発明の実施例において使用する液晶を調製した。ベース液晶に、ネマチック液晶からなり、液晶温度域が−４０℃〜＋１０２℃で、２５℃での誘電率異方性（Δε）が−４．５で、２５℃での屈折率異方性が０．１８０である液晶組成物を使用した。
このベース液晶に、ＴＤＡを１０ｐｐｍとなるよう添加し、液晶１を調製した。ベース液晶に、ＴＤＡを５０ｐｐｍとなるよう添加し、液晶２を調製した。ＴＤＡを５００ｐｐｍとなるよう添加し、液晶３を調製した。
【０１０１】
〔表示ムラ評価〕
後述する実施例１〜実施例８および比較例１〜４で得られた垂直配向型の液晶表示装置を用いて表示ムラの評価を行った。
【０１０２】
表示ムラの評価は、評価対象である液晶表示装置において、駆動波形を１／３２デューティー（Ｄｕｔｙ）、１／６バイアス（Ｂｉａｓ）に固定し、フレーム周波数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、および２００Ｈｚと変化させて表示を行い、下記の基準により評価した。
○：広範な駆動電圧範囲で表示ムラの無い表示ができる。
△：駆動電圧範囲を限定することにより表示ムラの無い表示ができる。
×：駆動電圧条件を限定しても表示ムラの無い表示ができない。
【０１０３】
〔実施例１〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例１である液晶表示装置を製造した。実施例１の液晶表示装置の画素の電極構造は、図１０に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第１の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は５秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１０４】
この実施例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１０５】
〔実施例２〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例２である液晶表示装置を製造した。実施例２の液晶表示装置の画素の電極構造は、図６に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第１の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、屈曲するスリット直線状に伸びるスリット部分の幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は４秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１０６】
この実施例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価では評価結果はいずれも○であった。
【０１０７】
〔実施例３〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例３である液晶表示装置を製造した。実施例３の液晶表示装置の画素の電極構造は、図１１に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第２の電極形態の第２の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例３の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は５秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１０８】
この実施例３の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１０９】
〔実施例４〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例４である液晶表示装置を製造した。実施例４の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は３秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１０】
この実施例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１１】
〔実施例５〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶１を適用し、実施例５である液晶表示装置を製造した。実施例５の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、１．０×１０１１Ωｃｍであった。
実施例５の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１５秒間であり、短い時間であることがわかった。
【０１１２】
この実施例５の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１３】
〔実施例６〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶３を適用し、実施例６である液晶表示装置を製造した。実施例６の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを１００μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、１．１×１０１０Ωｃｍであった。
実施例６の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１秒間以下であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１４】
この実施例６の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１５】
〔実施例７〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例７である液晶表示装置を製造した。実施例７の液晶表示装置の画素の電極構造は、図８に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第３の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを８０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例７の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は３秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１６】
この実施例７の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１７】
〔実施例８〕
上述した本実施の形態のマルチプレックス駆動の可能な垂直配向型の液晶表示装置に、前記の液晶２を適用し、実施例８である液晶表示装置を製造した。実施例８の液晶表示装置の画素の電極構造は、図９に示した、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置に適用可能な第１の電極形態の第４の例と同様とした。その場合、一画素のサイズは０．３９ｍｍ角とし、サブ画素の形成ピッチを５０μｍ、直線状のスリットの幅をいずれも１０μｍとした。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
実施例８の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は４秒間であり、非常に短い時間であることがわかった。
【０１１８】
この実施例８の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１００Ｈｚと１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１１９】
〔比較例１〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様の構造の、従来の垂直配向型液晶表示装置に、前記の液晶１を適用して比較例１である液晶表示装置を製造した。比較例１の液晶表示装置の画素電極は、画素のサイズが０．７ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、１．０×１０１１Ωｃｍであった。
比較例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１５秒間であった。
【０１２０】
この比較例１の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数１００Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１２１】
〔比較例２〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様の構造の、従来の垂直配向型液晶表示装置に、前記の液晶２を適用して比較例２である液晶表示装置を製造した。比較例２の液晶表示装置の画素電極は、比較例１と同様、画素のサイズが０．７ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、４．６×１０１０Ωｃｍであった。
比較例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は５秒間であった。
【０１２２】
この比較例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、および１５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数２００Ｈｚの評価では評価結果は△であった。
【０１２３】
〔比較例３〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様の構造の、従来の垂直配向型液晶表示装置に、前記の液晶３を適用して比較例３である液晶表示装置を製造した。比較例２の液晶表示装置の画素電極は、比較例１と同様、画素のサイズが０．７ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、１．１×１０１０Ωｃｍであった。
比較例２の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は１秒間以下であった。
【０１２４】
この比較例３の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、および１５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数２００Ｈｚの評価では評価結果は△であった。
【０１２５】
〔比較例４〕
電極構造が異なること、および配向膜表面をラビングすることで垂直方向にわずかにプレチルトさせた配向を与えたこと以外、上述した本実施の形態の液晶表示装置と同様構造の従来の垂直配向型液晶表示装置に、上記液晶１〜液晶３のベース液晶である液晶組成物を適用して比較例４である液晶表示装置を製造した。上述のように、このベース液晶は、ネマチック液晶からなり、液晶温度域が−４０℃〜＋１０２℃で、２５℃での誘電率異方性（Δε）が−４．５で、２５℃での屈折率異方性が０．１８０である液晶組成物である。ＴＤＡは添加されていない。
【０１２６】
比較例４の液晶表示装置の画素電極は、比較例１と同様、画素のサイズが０．３９ｍｍ角のドットマトリクス構造を有する。画素内にスリットは設けられておらず、本実施の形態の液晶表示装置のようなサブ画素の形成は無い。パネル比抵抗は、４．４×１０１１Ωｃｍであった。
比較例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、液晶層を表示する基板面に静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は２００秒間であり、非常に解消時間が長かった。
【０１２７】
この比較例４の垂直配向型の液晶表示装置を用い、上述した表示ムラの評価を行った。
評価の結果、フレーム周波数２５Ｈｚの評価では評価結果は×であり、フレーム周波数５０Ｈｚの評価では評価結果は×であった。フレーム周波数１００Ｈｚの評価では評価結果は△であり、フレーム周波数１５０Ｈｚと２００Ｈｚの評価においては、評価結果はいずれも○であった。
【０１２８】
以上の実施例１〜実勢例８および比較例１〜比較例４での評価結果から、本実施の形態の垂直配向型の液晶表示装置は、優れた帯電解消特性を有するとともに、特有の表示ムラが低減され、マルチプレックス駆動に好適であることがわかった。
【０１２９】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１、３０、４０、２００ 液晶表示装置
２、２０６ 液晶層
３、３４、４４ 液晶
４、５、３６、３７、２０１、２０２ 基板
６、１２、１３、２５、２６、２７、２８、５６、８６、９６、１０６、１１６ 流動方向
１０、１５、２０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０ 画素
１１ チルト方向
２１、２２、２３、２４、５５、６５、７５、８５、９５、１０５、１１５ サブ画素
３１、３５、４１、２０３、２０４ 電極
３２、５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、６４、６７、７３、７３ａ、７３ｂ、７４、７４ａ、７４ｂ、７７、８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８４ｂ、２０５ スリット
３３ 斜め電界
４２ 突起
５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１ 前面電極
５２、６２、７２、８２、９２、１０２、１１２ 背面電極
９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂ、１１３ａ、１１３ｂ 平行スリット
２０７、２０８ 偏光板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電極の形成された一対の基板により液晶層を挟持するとともに、
前記液晶層は電圧無印加時に電極面にほぼ垂直に配向され、マルチプレックス駆動による電圧の印加によって、画素内の前記液晶層が前記基板と平行になるよう配向変化する液晶表示装置であって、
前記液晶層の比抵抗は、１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあり、
前記電極に設けられた画素分割手段により、１つの前記画素が複数のサブ画素に分割され、前記画素分割手段を挟んで隣接する前記サブ画素間では、電圧印加時の前記液晶層の配向変化の方向が異なるよう構成されるとともに、
前記サブ画素の形成ピッチが５０μｍ〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素分割手段による１つの画素の分割数は４以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記マルチプレックス駆動により発生する前記液晶層の液晶の流動方向が、前記画素分割手段を挟んで隣接する前記サブ画素間で異なるよう構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記マルチプレックス駆動により発生する前記液晶層の液晶の流動方向が、前記サブ画素内での前記液晶層の配向変化方向と等しいことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記画素分割手段は、前記電極に設けられたスリットおよび前記電極上に設けられた突起のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記基板一対の基板の前記液晶層を挟持する面と反対側の面にはそれぞれ偏光板が設けられ、前記偏光板のそれぞれの偏光軸は互いに直交するように配置されており、
前記スリットおよび前記突起は、前記画素内で直線状に伸びる形状を有し、
前記偏光板のいずれかの偏光軸と、前記スリットおよび前記突起の伸びる方向との間の角度が４０度〜５０度の範囲内にあることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
表面に電極の形成された一対の基板により液晶層を挟持するとともに、
前記液晶層は電圧無印加時に電極面にほぼ垂直に配向され、マルチプレックス駆動による電圧の印加によって、画素内の前記液晶層が前記基板と平行になるよう配向変化する液晶表示装置であって、
前記液晶層の比抵抗は、１×１０１０Ωｃｍ〜２×１０１１Ωｃｍの範囲にあり、
前記電極に設けられた画素分割手段により、１つの前記画素が複数のサブ画素に分割され、前記画素分割手段を挟んで隣接する前記サブ画素間では、電圧印加時の前記液晶層の配向変化の方向が異なるよう構成されるとともに、
前記サブ画素の形成ピッチが５０μｍ〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素分割手段による１つの画素の分割数は４以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記マルチプレックス駆動により発生する前記液晶層の液晶の流動方向が、前記画素分割手段を挟んで隣接する前記サブ画素間で異なるよう構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記マルチプレックス駆動により発生する前記液晶層の液晶の流動方向が、前記サブ画素内での前記液晶層の配向変化方向と等しいことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記画素分割手段は、前記電極に設けられたスリットおよび前記電極上に設けられた突起のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記基板一対の基板の前記液晶層を挟持する面と反対側の面にはそれぞれ偏光板が設けられ、前記偏光板のそれぞれの偏光軸は互いに直交するように配置されており、
前記スリットおよび前記突起は、前記画素内で直線状に伸びる形状を有し、
前記偏光板のいずれかの偏光軸と、前記スリットおよび前記突起の伸びる方向との間の角度が４０度〜５０度の範囲内にあることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２８０３８（Ｐ２０１２−１２８０３８Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７４９１（Ｐ２０１０−２７７４９１）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００１０３７４７）京セラディスプレイ株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００１０３７４７）京セラディスプレイ株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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