液晶表示装置
【課題】本発明は、テレビ受像機や電子機器の表示部に用いられる液晶表示装置に関し、特に液晶材料に混入した重合性材料を重合させて液晶材料にプレチルト角を付与する液晶表示装置に関し、斜め方向の階調輝度特性が改善されると共に、輝度低下が抑制された液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】液晶表示装置は、対向配置されたＴＦＴ基板２及び対向基板４と、両基板２、４間に封止された、液晶材料とポリマーとを含む液晶組成物３０とを有している。液晶表示装置の画素領域は、接続電極１１を介してＴＦＴ１０のソース電極１０ｂに電気的に接続された第１の画素電極２１が形成された第１の副画素２０と、接続電極１１との間に保護膜２７を挟んで制御容量を形成し、第１の画素電極２１から分離された第２の画素電極２３、２５が形成された第２の副画素２２、２４とを有している。
【解決手段】液晶表示装置は、対向配置されたＴＦＴ基板２及び対向基板４と、両基板２、４間に封止された、液晶材料とポリマーとを含む液晶組成物３０とを有している。液晶表示装置の画素領域は、接続電極１１を介してＴＦＴ１０のソース電極１０ｂに電気的に接続された第１の画素電極２１が形成された第１の副画素２０と、接続電極１１との間に保護膜２７を挟んで制御容量を形成し、第１の画素電極２１から分離された第２の画素電極２３、２５が形成された第２の副画素２２、２４とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ受像機や電子機器の表示部に用いられる液晶表示装置に関し、特に液晶材料に混入した重合性材料を重合させて液晶材料にプレチルト角を付与する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルを有する液晶表示装置は表示画面の大型化が図られ、テレビ受像機の表示部として使用されるようになっている。このため、液晶表示装置はより高い表示品位が求められている。しかし、かつて主流であったＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の液晶表示装置は視角特性が狭く、テレビ受像機の表示部として必要な特性が得られ難い。そこで現在では、広視野角な特性を得るため、液晶表示装置にはＴＮ方式以外の技術が用いられるようになっている。その一つにＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式と呼ばれる技術がある。ＭＶＡ方式の液晶表示装置では、対向して貼り合わせた２枚の基板間に封止した液晶層中の液晶分子を基板に垂直に配向させ、基板に形成された突起あるいは透明電極(ＩＴＯ)に設けられたスリットによって液晶分子の配向が規定されている。
【０００３】
一般に、液晶分子を基板に垂直に配向させる垂直配向方式では、表示画面の法線方向に対し、斜め方向から測定した光学特性は、当該法線方向の光学特性とは異なることが知られている。図１１は、垂直配向方式の液晶表示装置の入力階調に対する輝度特性（階調輝度特性）を示すグラフである。横軸は入力階調（ｇｒａｙ ｓｃａｌｅ）を表し、縦軸は白表示時の輝度（Ｔｗｈｉｔｅ）で規格化した輝度（Ｔ／Ｔｗｈｉｔｅ）を表わしている。図中実線で示す曲線は、表示画面に対し垂直な方向（以下、「正面方向」という）での階調輝度特性を示し、図中▲印を結ぶ曲線は、表示画面に対して方位角９０°、極角６０°の方向（以下、「斜め方向」という）での階調輝度特性を示している。ここで、方位角は、表示画面の右方向を基準として反時計回りに計った角度とする。また極角は、表示画面の中心に立てた垂線となす角とする。
【０００４】
図１１に示すように、特に偏光軸方向の斜め方向から見た階調輝度特性は正面の階調輝度特性と大きくずれてしまう。例えば、０乃至２１０階調程度の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より高くなっているが、２１０乃至２５５階調程度以上の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より低くなっている。この結果、斜め方向から見た場合には、入力階調間での輝度差が小さくなってしまい、正面方向から見たときと比較して画像の色が白っぽく変化してしまう。
【０００５】
この問題を解決するために、画素用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のソース電極に電気的に接続された画素電極と、当該画素電極から分割され、ソース電極と絶縁された画素電極とを備えた画素構造を有する液晶表示装置が知られている。当該液晶表示装置では、ソース電極と絶縁された画素電極、ソース電極及び両電極間に挟まれた絶縁膜により静電容量が形成されている。ソース電極と絶縁された画素電極は当該静電容量によって駆動される。
【０００６】
図１２は、分割された２つの画素電極を備えた画素構造を有する液晶表示装置の１画素の構成を示している。図１２に示すように、ゲートバスライン１０６と、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０６に交差して形成された複数のドレインバスライン１０８とがガラス基板１０３上に形成されている。ゲートバスライン１０６及びドレインバスライン１０８の交差位置近傍には、画素毎に形成されたＴＦＴ１１０が配置されている。ゲートバスライン１０６の一部はＴＦＴ１１０のゲート電極１１０ｃとして機能する。ゲートバスライン１０６上には、絶縁膜を介してＴＦＴ１１０の動作半導体層、及びチャネル保護膜（共に不図示）が形成されている。ゲート電極１１０ｃ上であってＴＦＴ１１０のチャネル保護膜上には、ドレイン電極１１０ａ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）と、ソース電極１１０ｂ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）とが所定の間隙を介して対向して形成されている。
【０００７】
また、ゲートバスライン１０６及びドレインバスライン１０８により画定された画素領域を横切って、ゲートバスライン１０６に並列して延びる蓄積容量バスライン１１４が形成されている。蓄積容量バスライン１１４上には、絶縁膜を介して蓄積容量電極（中間電極）１１６が画素毎に形成されている。蓄積容量電極１１６は、接続電極１１１を介してＴＦＴ１１０のソース電極１１０ｂに電気的に接続されている。蓄積容量バスライン１１４、蓄積容量電極１１６及びそれらの間に挟まれた絶縁膜により蓄積容量Ｃｓが形成される。
【０００８】
ゲートバスライン１０６及びドレインバスライン１０８により画定された画素領域は、副画素１２０と副画素１２２とに分割されている。例えば、台形状の副画素１２０は画素領域の中央部左寄りに配置され、副画素１２２は画素領域のうち副画素１２０の領域を除いた上部、下部及び中央部右側端部に配置されている。画素領域内の副画素１２０、１２２の配置は、例えば、蓄積容量バスライン１１４に対しほぼ線対称になっている。副画素１２０には画素電極１２１が形成され、副画素１２２には画素電極１２１から分離された画素電極１２３が形成されている。画素電極１２１、１２３は、共にＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。画素電極１２１は、保護膜（不図示）が開口されたコンタクトホール１１８を介して、蓄積容量電極１１６及びＴＦＴ１１０のソース電極１１０ｂに電気的に接続されている。画素電極１２３は、保護膜及び絶縁膜を介して接続電極１１１に重なる領域を有している。当該領域において、接続電極１１１、画素電極１２３及び両電極１１１、１２３間に挟まれた保護膜により静電容量Ｃｃが形成される。
【０００９】
ガラス基板１０３に対向配置された対向ガラス基板（不図示）上には不図示の共通電極が形成されている。対向ガラス基板から突出し、図中斜めに延伸する接続電極１１１に対向する位置に、液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての線状突起１１２ａが形成されている。また、蓄積容量バスライン１１４に対しほぼ線対称となる位置に、対向ガラス基板から突出して形成された線状突起１１２ｂが形成されている。さらに、画素領域の中央部左寄りで画素電極１２１上に配置されたＶ字状の線状突起１１２ｃが形成されている。線状突起１１２ｃは蓄積容量バスライン１１４に対しほぼ線対称になっている。
【００１０】
副画素１２０では、画素電極１２１、共通電極及び両電極間に挟まれた液晶によって液晶容量Ｃｌｃ１が形成される。副画素１２２では、画素電極１２３、共通電極及び両電極間に挟まれた液晶によって液晶容量Ｃｌｃ２が形成される。ガラス基板１０３と対向ガラス基板との間で、液晶容量Ｃｌｃ２は静電容量Ｃｃと直列に接続されている。
【００１１】
ＴＦＴ１１０がＯＮ状態になると、ソース電極１１０ｂ及び接続電極１１１はデータバスライン１０８に印加された階調電圧ＶＤと同電位になり、同時に電気的に接続された画素電極１２１も階調電圧ＶＤと同電位になる。液晶容量Ｃｌｃ１には、画素電極１２１と共通電極との間に印加された電位差に基づく電圧が印加される。例えば、共通電極に印加された電圧を０Ｖとすると、液晶容量Ｃｌｃ１に印加される電圧は、階調電圧ＶＤ（＝ＶＤ−０Ｖ）になる。一方、電気的に絶縁された画素電極１２３には、液晶容量Ｃｌｃ２と静電容量Ｃｃとの比に基づいて、階調電圧ＶＤが分割された電圧が印加される。画素電極１２３に印加される電圧Ｖ１は以下のように表すことができる。
Ｖ１＝ＶＤ×｛Ｃｃ／（Ｃｌｃ２＋Ｃｃ）｝ ・・・（１）
【００１２】
このように、ソース電極１１０ｂに電気的に接続された画素電極１２１と、絶縁された画素電極１２３との間には閾値差が生じる。この結果、斜め方向の階調輝度特性は大幅に改善される。図１１に示すように、正面方向の階調輝度特性を示す曲線は下に凸になっている。一方、従来のＭＶＡの斜め方向の階調輝度特性を示す曲線は、大きく上に凸になる範囲（０乃至２１０階調の範囲）と、下に凸になる範囲（２１０乃至２５５階調の範囲）とが混在している。このため、表示される階調データによって、階調つぶれや階調広がりが生じて画像の色が変化してしまう。図１２に示す画素構造の液晶表示装置によれば、斜め方向の階調輝度特性を示す曲線に凹凸がほぼなくなり、階調特性を大幅に改善することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１２の画素構造を有する液晶表示装置は斜め方向の階調輝度特性を改善することができる。しかし、式（１）に示すように、副画素１２２の液晶容量Ｃｌｃ２に印加される電圧Ｖ１は、階調電圧ＶＤより低下する。このため、当該画素構造を有しない液晶表示装置に比べて、当該液晶表示装置は斜め方向の輝度の絶対値が低下してしまう。また、当該液晶表示装置は画素領域を２つの領域に分割しているため、線状突起（土手状構造物）や画素電極のスリット（画素電極１２１、１２３の間隙）の配置が複雑であり、実質的に開口率が低下して、輝度が低下してしまうという問題を有している。
【００１４】
本発明の目的は、斜め方向の階調輝度特性が改善されると共に、輝度低下が抑制された液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、基板と、前記基板に対向配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板間に封止された、光又は熱により重合性材料が重合したポリマーと、液晶材料とを含む液晶組成物と、前記対向基板に形成された、前記液晶材料の配向方位を規制する配向規制用構造物と、前記基板に形成されたゲートバスラインと、前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極上で前記ドレイン電極と所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極とを備えた画素用トランジスタと、接続電極を介して前記ソース電極に電気的に接続された第１の画素電極が形成された第１の副画素と、前記接続電極との間に絶縁膜を挟んで所定の電気容量を形成し、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極が形成された第２の副画素とを備えた画素領域とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、斜め方向の階調輝度特性が改善されると共に、輝度低下が抑制された液晶表示装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置について図１乃至図５を用いて説明する。まず、本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、例えば、ＭＶＡ方式の液晶表示装置は、画素電極やＴＦＴ等が画素領域毎に形成されたＴＦＴ基板２と、ＣＦ層等が形成された対向基板４とを対向させて貼り合わせ、負の誘電率異方性を有する液晶材料をその間に封止した構造の液晶表示パネルを有している。両基板２、４の対向面には、液晶材料中の液晶分子を例えば基板面に垂直な方向に配向させる垂直配向膜が形成されている。
【００１８】
ＴＦＴ基板２には、複数のゲートバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路８０と、複数のドレインバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路８２とが設けられている。両駆動回路８０、８２は、制御回路８４から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスラインあるいはドレインバスラインに出力するようになっている。
【００１９】
ＴＦＴ基板２の素子形成面と反対側の表面には、偏光板８７が貼り付けられている。偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側には、例えば線状の一次光源と面状導光板とからなるバックライトユニット８８が配置されている。一方、対向基板４の樹脂ＣＦ層形成面と反対側の表面には、偏光板８６が貼り付けられている。
【００２０】
図２は、本実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示している。図２（ａ）は、ガラス基板３を法線方向に見た、マトリクス状に複数形成された画素のうちの１画素の構成を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）に一点鎖線で示すＡ−Ａ線で切断した断面を示している。図２（ｂ）に示すように、液晶表示装置は、対向配置されたＴＦＴ基板２及び対向基板４と、両基板２、４間に封止された液晶組成物３０とを有している。液晶組成物３０は、電圧無印加時に基板面にほぼ垂直に配向し、負の誘電率異方性を有する液晶材料と、光又は熱により重合性材料（モノマーやオリゴマー）が重合したポリマーとを含んでいる。例えば、液晶組成物３０には、重合性材料としてジアクリレートモノマーが０．３ｗｔ％混合されている。また、図示は省略するが、ＴＦＴ基板２及び対向基板４のそれぞれの対向面には、垂直配向性の配向膜が形成されている。
【００２１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板２は、ガラス基板３上に形成されたゲートバスライン６と、絶縁膜２６を介してゲートバスライン６に交差して形成された複数のドレインバスライン８とを有している。ゲートバスライン６及びドレインバスライン８の交差位置近傍には、画素毎に形成されたＴＦＴ（画素用トランジスタ）１０が配置されている。
【００２２】
ＴＦＴ１０は、ゲートバスライン６に電気的に接続されたゲート電極１０ｃと、ドレインバスライン８に電気的に接続されたドレイン電極１０ａと、ゲート電極１０ｃ上でドレイン電極１０ａと所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極１０ｂとを有している。ゲートバスライン６の一部はＴＦＴ１０のゲート電極１０ｃとして機能する。ゲートバスライン６上には、絶縁膜２６を介してＴＦＴ１０の動作半導体層、及びチャネル保護膜（共に不図示）が形成されている。ゲート電極１０ｃ上であってＴＦＴ１０のチャネル保護膜上には、ドレイン電極１０ａ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）と、ソース電極１０ｂ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）とが所定の間隙を介して対向して形成されている。
【００２３】
また、ゲートバスライン６及びドレインバスライン８により画定された画素領域を横切って、ゲートバスライン６に並列して延びる蓄積容量バスライン１４が形成されている。また、画素領域のほぼ中央をドレインバスライン８に並列して延びて、蓄積容量バスライン１４に交差し、ソース電極１０ｂに電気的に接続された接続電極１１が形成されている。ドレイン電極１０ａ、ソース電極１０ｂ及び接続電極はドレインバスライン８と同層に形成されている。蓄積容量バスライン１４上には、絶縁膜２６を介して蓄積容量電極（中間電極）１６が画素毎に形成されている。蓄積容量電極１６は、接続電極１１を介してＴＦＴ１０のソース電極１０ｂに電気的に接続されている。蓄積容量バスライン１４、蓄積容量電極１６及びそれらの間に挟まれた絶縁膜２６により蓄積容量Ｃｓが形成されている。
【００２４】
ゲートバスライン６及びドレインバスライン８により画定された画素領域は、ドレインバスライン８の延伸方向に並んで配置された、第１の副画素２０と、２つの第２の副画素２２、２４とを有している。第１の副画素２０は、ほぼ正方形状に形成された第１の画素電極２１を有している。第１の画素電極２１は、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。第１の画素電極２１は、画素領域上に形成された保護膜２７が開口されたコンタクトホール１８を介して、接続電極１１、蓄積容量電極１６及びＴＦＴ１０のソース電極１０ｂに電気的に接続されている。
【００２５】
第２の副画素２２は、ほぼ正方形状に形成された第２の画素電極２３を有している。第２の副画素２４は、ほぼ正方形状に形成された第２の画素電極２５を有している。第２の画素電極２３、２５は、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。第２の画素電極２３、２５は、第１の画素電極２１から分離されて形成され、フローティング状態になっている。第２の画素電極２３、接続電極１１及び両電極１１、２３間に挟まれた保護膜（絶縁膜）２７によって制御容量（所定の電気容量）Ｃｃ１が形成されている。同様に、第２の画素電極２５、接続電極１１及び両電極１１、２５間に挟まれた保護膜（絶縁膜）２７によって制御容量（所定の電気容量）Ｃｃ１’が形成されている。第２の画素電極２３、２５はドレインバスライン８の延伸方向に、第１の画素電極２１を挟んで並んで配置されている。
【００２６】
対向基板４はガラス基板５上に、透明導電膜により形成された共通電極２８を有している。対向基板４は、ガラス基板５から突出して形成された、液晶材料中の液晶分子３２の配向方位を規制する配向規制用構造物としての線状突起（土手状構造物）１２を有している。線状突起１２は高さｈが約０．７μｍに形成されている。図２（ａ）に示すように、線状突起１２は幹部１２ａ、第１の枝部１２ｂ及び第２の枝部１２ｃ、１２ｄを有している。幹部１２ａは画素領域のほぼ中央をドレインバスライン８にほぼ平行に並列して延伸し、第１及び第２の副画素２０、２２、２４に跨って形成されている。第１の枝部１２ｂは幹部１２ａにほぼ直交し、第１の副画素２０の形成領域に形成されている。第２の枝部１２ｃ、１２ｄは幹部１２ａにほぼ直交し、第２の副画素２２、２４の形成領域にそれぞれ形成されている。幹部１２ａは、接続電極１１が形成されている位置に対向して配置されている。幹部１２ａはガラス基板３を法線方向に見て、接続電極１１と重なるように形成されている。
【００２７】
第１及び第２の枝部１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄはゲートバスライン９にほぼ並列して延伸し、隣接するドレインバスライン８に跨って形成されている。第１の副画素２０の形成領域に形成された第１の枝部１２ｂは、ガラス基板３を法線方向に見て、蓄積容量バスライン１４に重なるように形成されている。画素領域内で幹部１２ａ及び第１の枝部１２ｂをこのように配置することにより、開口率の低下を防止することができる。
【００２８】
第１の副画素２０は、ガラス基板３を法線方向に見て、幹部１２ａ、第１の枝部１２ｂ及び第１の画素電極２１の外周部により４分割された分割領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを有している。同様に、第２の副画素２２は、ガラス基板３を法線方向に見て、幹部１２ａ、第２の枝部１２ｃ及び第２の画素電極２３の外周部により４分割された分割領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。同様に、第２の副画素２４は、ガラス基板３を法線方向に見て、幹部１２ａ、第２の枝部１２ｄ及び第２の画素電極２５の外周部により４分割された分割領域２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを有している。
【００２９】
第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５と共通電極２８との間に電圧を印加すると、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部と線状突起１２とにより、液晶組成物３０に印加される電界に歪みが生じる。この電界歪みにより第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部並びに線状突起１２近傍の液晶分子３２の配向が規制されて、分割領域２０ａ〜２０ｄ毎、分割領域２２ａ〜２２ｄ毎及び分割領域２４ａ〜２４ｄ毎に液晶分子３２の傾斜する方向が異なる。例えば、図２（ｂ）に示す切断面内において、液晶分子３２はＴＦＴ基板２に対して垂直な方向から、分割領域２２ａでは時計回りに傾斜し、分割領域２２ｂでは反時計回りに傾斜する。このように、本実施形態による液晶表示装置はＭＶＡ方式を採用することにより、視野角特性の向上を図ることができる。
【００３０】
第１の副画素２０では、第１の画素電極２１、共通電極２８及び両電極２１、２８間に挟まれた液晶組成物３０によって液晶容量Ｃｌｃ１が形成される。第２の副画素２２では、第２の画素電極２３、共通電極２８及び両電極２３、２８間に挟まれた液晶組成物３０によって液晶容量Ｃｌｃ２が形成される。ガラス基板３とガラス基板５との間で、液晶容量Ｃｌｃ２は制御容量Ｃｃ１と直列に接続される。同様に、第２の副画素２４では、第２の画素電極２５、共通電極２８及び両電極２５、２８間に挟まれた液晶組成物３０によって液晶容量Ｃｌｃ２’が形成される。ガラス基板３とガラス基板５との間で、液晶容量Ｃｌｃ２’は制御容量Ｃｃ１’と直列に接続される。
【００３１】
ＴＦＴ１０がＯＮ状態になると、ソース電極１０ｂ及び接続電極１１はデータバスライン８に印加された階調電圧ＶＤと同電位になり、同時に電気的に接続された第１の画素電極２１も階調電圧ＶＤと同電位になる。液晶容量Ｃｌｃ１には、第１の画素電極２１と共通電極２８との間に印加された電位差に基づく電圧が印加される。例えば、共通電極２８に印加された電圧を０Ｖとすると、液晶容量Ｃｌｃ１に印加される電圧は、階調電圧ＶＤ（＝ＶＤ−０Ｖ）になる。一方、接続電極１１に容量結合された第２の画素電極２３には、液晶容量Ｃｌｃ２と制御容量Ｃｃ１との容量比に基づいて、階調電圧ＶＤを容量分割した電圧が印加される。第２の画素電極２３に印加される電圧Ｖは以下のように表すことができる。
Ｖ＝ＶＤ×｛Ｃｃ１／（Ｃｌｃ２＋Ｃｃ１）｝ ・・・（２）
【００３２】
同様に、第２の画素電極２５には、液晶容量Ｃｌｃ２’と制御容量Ｃｃ１’との容量比に基づいて、階調電圧ＶＤを容量分割した電圧が印加される。第２の画素電極２５に印加される電圧Ｖ’は以下のように表すことができる。
Ｖ’＝ＶＤ×｛Ｃｃ１’／（Ｃｌｃ２’＋Ｃｃ１’）｝ ・・・（３）
【００３３】
このように、１つの画素領域内を異なる電圧で駆動することができるので、液晶表示装置の斜め方向の階調輝度特性の改善を図ることができる。第２の画素電極２３、２５にそれぞれ印加される電圧Ｖ、Ｖ’は同じ電圧値でもよいが、異なる電圧値にすると、１つの画素領域内に異なる階調輝度特性が３種類共存することになるので、さらに液晶表示装置の視角特性を改善することができる。
【００３４】
次に、液晶表示装置の製造方法について図１乃至図３を用いて説明する。図３は、ガラス基板３を法線方向に見た、第２の副画素２２を拡大して示している。図３（ａ）は、モノマーを重合する前の状態を示している。図３（ｂ）は、モノマーを重合した後の状態を示している。図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板２及び対向基板４の対向面に配向膜（垂直配向膜）を印刷、焼成し、両基板２、４の一方の外周部にシール材を塗布して貼り合わせ、液晶組成物３０を注入し、その後切断、面取りすることにより液晶表示パネルが作製される。
【００３５】
液晶組成物３０注入後、両基板２、４間に電圧を印加すると、図３（ａ）に示すように、液晶分子３２は線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対して垂直な方向に倒れ始める。第２の画素電極２３外周部は幹部１２ａ及び第２の枝部１２ｃとほぼ９０°の角度でそれぞれ交差している。第２の副画素２２中央部で各々の方向に倒れた液晶分子３２同士が衝突し、最終的には図３（ｂ）に示すように、線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対してほぼ４５°方向で安定する。
【００３６】
この状態で紫外線を照射すると液晶組成物３０中に混合されたジアクリレートモノマーが重合し、液晶分子３２の配向方向が固定される。モノマーがポリマー化された後（紫外線照射後）に、両基板２、４間に電圧を印加すると、液晶分子３２は直ちに線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対してほぼ４５°方向に倒れるようになる。
【００３７】
次に、線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対して偏光板８６、８７（図１参照）の偏光軸が平行または垂直になるようクロスニコルに両基板２、４の外側表面に貼付する。次いで、図１に示すように、ゲートバスライン駆動回路８０及びドレインバスライン駆動回路８２並びに制御回路８４を液晶表示パネルに実装する。次に、偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側にバックライトユニット８８を配置する。これにより、ノーマリーブラックの液晶表示装置が完成する。
【００３８】
図３（ｂ）に示すように、第２の副画素２２は４つの分割領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。分割領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおいて、液晶分子３２はそれぞれ異なる方向に傾斜している。幹部１２ａと第２の枝部１２ｃとの交差部を回転軸として、分割領域２２ｂの液晶分子３２は、第２の枝部１２ｃに対して反時計回りに約４５°回転した方向にほぼ平行に傾斜しており、分割領域２２ａの液晶分子３２は、同方向に約１３５°回転した方向にほぼ平行に傾斜しており、分割領域２２ｃの液晶分子３２は、同方向に約２２５°回転した方向にほぼ平行に傾斜しており、分割領域２２ｄの液晶分子３２は、同方向に約３１５°回転した方向にほぼ平行に傾斜している。図示は省略するが、第１の副画素２０の分割領域２０ａ〜２０ｄ及び第２の副画素２４の分割領域２４ａ〜２４ｄの液晶分子３２も第２の副画素２２の分割領域２２ａ〜２２ｂと同様の方向にそれぞれ傾斜している。これにより、液晶表示装置は、広視野角特性を実現できる。
【００３９】
次に、線状突起１２の高さｈについて図４を用いて説明する。図４は、線状突起１２の高さｈが最適でない状態の第２の副画素２２を示している。図４（ａ）は、ガラス基板３を法線方向に見た、第２の副画素２２を拡大して示している。図４（ｂ）は、第２の副画素２２の断面を示している。図４（ｃ）は、顕微鏡付写真機で撮影した第２の副画素２２の表示状態を示している。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、理解を容易にするため、接続電極１１を省略して示している。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、線状突起１２の幹部１２ａはドレインバスライン８近傍に並列して形成されている。第２の枝部１２ｃは幹部１２ａにほぼ直交し、ゲートバスライン６近傍の第２の画素電極２３外周部に対向する外周部上に形成されている。図４（ｂ）に示すように、線状突起１２の高さｈを０．３５μｍと最適な高さｈ＝０．７μｍより低く形成すると、線状突起１２の電界による液晶分子３２の配向規制力は第２の画素電極２３外周部の電界による配向規制力より弱くなる。このため、両基板２、４間に電圧を印加した際に、図中に破線の楕円で示すように、液晶分子３２が想定した方向（図４（ｂ）において、右側に示された５つの液晶分子３２の傾斜している方向）とは逆方向に倒れてしまい、液晶分子３２の配向が乱れてしまう。
【００４１】
一方、線状突起１２の高さｈを１．４μｍと最適な高さｈ＝０．７μｍより高く形成すると、線状突起１２の電界による液晶分子３２の配向規制力は第２の画素電極２３外周部の電界による配向規制力より強くなる。このため、図４（ａ）に破線の楕円で示すように、線状突起１２近傍の液晶分子３２が線状突起１２に対して４５°の方向に傾くことができなくなる。これにより、図４（ｃ）に示すように、第２の副画素２２の外周部に光が透過しない暗部３４が生じてしまう。また、線状突起１２が形成されていない側の第２の画素電極２３外周部も透過率が低下して、暗部３４が生じてしまう。このように、線状突起１２の高さｈは、高すぎても低すぎても液晶表示装置の表示特性を劣化させてしまう。本願発明者らの研究により、線状突起１２の高さｈは０．７μｍ程度が最適であることが判明し、本実施の形態による液晶表示装置の線状突起１２は０．７μｍの高さに形成されている。
【００４２】
上述したように、液晶表示装置は１つの画素領域内を異なる電圧で駆動することができる。本実施の形態による液晶表示装置では、第１の副画素２０と第２の副画素２２、２４との間に１Ｖの閾値差が生じるように各容量Ｃｌｃ１、Ｃｌｃ２、Ｃｃ１、Ｃｌｃ２’、Ｃｃ１’の各容量値が設定されている。また、第１の副画素２０と第２の副画素２２、２４との面積比は４：６に設定されている。閾値差及び面積比はこの値に限られず、これらの値を変えることにより、液晶表示装置の階調輝度特性を所望の特性に設定することが可能となる。
【００４３】
図５は、本実施の形態による液晶表示装置の入力階調に対する輝度特性（階調輝度特性）を示すグラフである。横軸は入力階調（ｇｒａｙ ｓｃａｌｅ）を表し、縦軸は白表示時の輝度（Ｔｗｈｉｔｅ）で規格化した輝度（Ｔ／Ｔｗｈｉｔｅ）を表わしている。図中実線で示す曲線は、本実施の形態による液晶表示装置の正面方向での階調輝度特性を示し、本実施の形態による液晶表示装置の図中■印を結ぶ曲線は、斜め方向での階調輝度特性を示し、図中▲印を結ぶ曲線は、従来の液晶表示装置の斜め方向での階調輝度特性を示している。
【００４４】
図５に示すように、本実施の形態による液晶表示装置の斜め方向の階調輝度特性は従来の階調輝度特性に対して大幅に改善されている。正面方向の階調輝度特性は入力階調が大きくなるに従い輝度が単調に増加し、当該特性を示す曲線は下に凸になっている。これに対し、従来の斜め方向の階調輝度特性は０乃至２１０階調程度の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より高くなるが、２１０階調程度以上の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より低くなる。当該特性を示す曲線には、大きく上に凸になる部分と下に凸になる部分とが混在している。この結果、従来の液晶表示装置の表示画面を斜め方向から見た場合、入力階調間での輝度差が小さくなってしまい、階調によっては、階調つぶれや階調広がりが生じて、例えば画像の色が白っぽく変化してしまう。
【００４５】
ところが、本実施の形態による液晶表示装置の斜め方向の階調輝度特性は、全階調に亘って正面方向の輝度より高い輝度を有している。当該特性を示す曲線には、従来の階調輝度特性を示す曲線のように大きく上に凸になる部分と下に凸になる部分とが混在していない。このため、液晶表示装置の表示画面を斜め方向から見ても、階調つぶれや階調広がりが発生せず、画像の色が白っぽく変化することを防止できる。
【００４６】
ところで、図２に示すように、本実施の形態による液晶表示装置では、蓄積容量Ｃｓは、ソース電極１０ｂに接続電極１１を介して電気的に接続された第１の画素電極２１を有する第１の副画素２０のみに設けられている。蓄積容量Ｃｓを形成する蓄積容量バスライン１４はゲートバスライン６にほぼ平行に並列して画素領域のほぼ中央部を横切るように配置されている。蓄積容量Ｃｓは蓄積容量バスライン１４と蓄積容量電極１６との重なり部分に形成されている。蓄積容量電極１６と接続電極１１とは一体的に形成され、ガラス基板３を法線方向に見て、十字状に形成されていてもよい。
【００４７】
接続電極１１と容量結合された第２の画素電極２３、２５を有する第２の副画素２２、２４のそれぞれの形成領域に蓄積容量バスラインをゲートバスライン６と平行に設けると、画素領域の光透過領域の一部が隠されてしまうので、液晶表示装置の透過率が低下してしまう。このため、本実施の形態による液晶表示装置では、第２の副画素２２、２４の形成領域には蓄積容量バスラインが設けられていない。液晶表示装置の透過率が若干低下してしまうものの、例えば、接続電極１１と一体的に形成された蓄積容量電極を第２の副画素２２、２４の形成領域に設けて、当該蓄積容量電極と対向するように蓄積容量バスラインを配置して、蓄積容量を形成することは可能である。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態による液晶表示装置は、同一の階調電圧ＶＤに対して異なる電圧で駆動できる、第１の副画素２０と第２の副画素２２、２４とを１つの画素領域内に有している。これにより、液晶表示装置は斜め方向の階調輝度特性を改善することができる。また、画素領域は、正方形状の第１及び第２の副画素２０及び２２、２４が線状突起１２によりそれぞれマトリクス状に４分割された単純な構造を有している。このため、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４の配置が容易で、画素領域の面積に対する、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の面積の比率を従来の液晶表示装置の画素電極１２１、１２３の面積の比率より大きくすることができる。これにより、本実施の形態による液晶表示装置は従来の液晶表示装置に比べて開口率を向上させることができ、表示画面の高輝度化を図ることができる。
【００４９】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置について図６乃至図９を用いて説明する。本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成は上記第１の実施の形態による液晶表示装置と同様であるため説明は省略する。図６は、ガラス基板３を法線方向に見た、本実施の形態による液晶表示装置の、マトリクス状に複数形成された画素のうちの１画素の構成を示している。図６に示すように、本実施の形態による液晶表示装置は液晶材料の倒れる方向とほぼ平行な方向に形成されたスリット部２１ｂを外周部に備えた第１の画素電極２１と、スリット部２１ｂと同様の効果を奏するスリット部２３ｂ、２５ｂを外周部にそれぞれ備えた第２の画素電極２３、２５とを備えた点に特徴を有している。
【００５０】
第１の画素電極２１は、中央に配置されたべた部２１ａと、べた部２１ａの外周部に配置された櫛歯状に形成されたスリット部２１ｂとを有している。スリット部２１ｂは、べた部２１ａから延びる複数の線状電極部２１ｃと、隣接する線状電極部２１ｃ間に形成された切り込み部２１ｄとを備えている。線状電極部２１ｃは、分割領域２０ａ〜２０ｄ毎に異なる４方向に延びている。図において、分割領域２０ａの線状電極部２１ｃは左上方向に延び、分割領域２０ｂの線状電極部２１ｃは右上方向に延びている。分割領域２０ｃの線状電極部２１ｃは左下方向に延び、分割領域２０ｄの線状電極部２１ｃは右下方向に延びている。液晶分子は、線状電極部２１ｃの延びる方向に平行に、且つべた部２１ａに向かって傾斜する。これにより、液晶組成物は第１の副画素２０内で４方向に配向分割される。
【００５１】
同様に、第２の画素電極２３は、中央に配置されたべた部２３ａと、べた部２３ａの外周部に配置された櫛歯状に形成されたスリット部２３ｂとを有している。スリット部２３ｂは、べた部２３ａから延びる複数の線状電極部２３ｃと、隣接する線状電極部２３ｃ間に形成された切り込み部２３ｄとを備えている。また同様に、第２の画素電極２５は、中央に配置されたべた部２５ａと、べた部２５ａの外周部に配置された櫛歯状に形成されたスリット部２５ｂとを有している。スリット部２５ｂは、べた部２５ａから延びる複数の線状電極部２５ｃと、隣接する線状電極部２５ｃ間に形成された切り込み部２５ｄとを備えている。液晶分子は、線状電極部２３ｃ、２５ｃの延びる方向に平行に、且つべた部２３ａ、２５ａに向かって傾斜する。これにより、液晶組成物は第２の副画素２２、２４内で４方向にそれぞれ配向分割される。
【００５２】
上記第１の実施の形態による液晶表示装置では、分割領域２０ａ〜２０ｄ、２２ａ〜２２ｄ、２４ａ〜２４ｄは、線状突起１２と第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５外周部によって区画されている。第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５外周部近傍では電気力線が急激に曲がっているため、当該外周部の延びる方向に対して９０°の方向に液晶分子を倒す力が強い。このため、液晶分子は当該外周部の延びる方向に対して４５°の方向を向けず、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４に円弧状に透過率が低下する領域が生じる（図４（ｃ）参照）。第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５外周部の長さが長いほど当該円弧状の面積が大きくなるので、液晶表示装置の透過率の低下は大きくなる。
【００５３】
上記第１の実施の形態による液晶表示装置では、当該円弧状の領域の発生を防止するため、液晶材料とポリマーとを含む液晶組成物３０が用いられている。本実施の形態による液晶表示装置は、図６に示すように、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂを有する第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５を形成することにより、液晶分子を外周部の延びる方向に対して４５°方向に配向させる配向規制力が補助されている。スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂのピッチＰは７μｍ、切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの幅ｄは３μｍ、切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの長さＬは７μｍに形成されている。切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの長さＬがあまりに長いと、プロセスの微妙な変動により、幅ｄが変動して液晶表示パネルに微妙な輝度ムラが発生して表示品位の低下をもたらす。このため、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂの面積は第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の総面積の半分を超えない範囲に設定することが望ましい。切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの幅ｄは２μｍ以上５μｍ以下になり、長さＬが３μｍ以上１０μｍ以下になるように形成されているとよい。
【００５４】
本実施の形態による液晶表示装置は、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５にスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂを形成することにより、透過率の低い円弧状の領域がほとんど生じなくなる。これにより、本実施の形態による液晶表示装置は、上記第１の実施形態による液晶表示装置に対し、透過率が１５％向上し、表示画面の高輝度化を図ることができる。
【００５５】
また、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂにより液晶分子の配向規制力が大きくなっている。このため、液晶表示装置は、線状突起１２に代えて、例えば、幹部１２ａと第１及び第２の枝部１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄの交差部にそれぞれ点状突起を有していても、同様の効果が得られる。
【００５６】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の変形例について図７及び図８を用いて説明する。図７は、ガラス基板３を法線方向に見た、本変形例による液晶表示装置の１画素の構成を示している。本変形例による液晶表示装置は第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部の少なくとも一部にスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが形成されている点に特徴を有している。図７に示すように、本変形例による液晶表示装置では、ゲートバスライン６及びドレインバスライン８近傍の第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部のみにスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが形成されている。第１の画素電極２１と第２の画素電極２３、２５とが隣接する外周部には、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂは形成されていない。
【００５７】
図８は、画素領域を切断した断面を示している。図８（ａ）は、第１及び第２の画素電極２１、２３間を相対的に広くした状態を示している。図８（ｂ）は、第１及び第２の画素電極２１、２３間を相対的に狭くした状態を示している。図８は、理解を容易にするため、線状突起１２や液晶分子３２等を省略して示している。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１及び第２の画素電極２１、２３間隙の幅が狭い程、当該間隙近傍の、図において破線で示す電気力線の曲がりが弱くなる。このため、第１及び第２の画素電極２１、２３の外周部の延びる方向に対して９０°方向に液晶分子を倒す力は小さくなる。従って、第１及び第２の画素電極２１、２３の間隙を狭くする程、液晶分子は第１及び第２の画素電極２１、２３の外周部の延びる方向に対して４５°方向に、最終的に向きやすくなる。これにより、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４に円弧状の暗部は殆ど生じなくなる。
【００５８】
本変形例による液晶表示装置では、第１の画素電極２１と第２の画素電極２３、２５との間隙は４μｍに形成されている。これにより、第１の画素電極２１と第２の画素電極２３、２５とが隣接する外周部には、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが不要になり、プロセス上の微妙な変動による輝度ムラ発生の危険性が低下する。従って、本変形例による液晶表示装置は、本実施の形態の液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００５９】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の他の変形例について図９を用いて説明する。図９は、ガラス基板３を法線方向に見た、本変形例による液晶表示装置の１画素の構成を示している。液晶表示装置は第１又は第２の画素電極２１又は２３、２５の少なくともいずれかは、外周部の少なくとも一部にスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが形成されている点に特徴を有している。図９に示すように、本変形例による液晶表示装置では、ゲートバスライン６近傍の第２の画素電極２３、２５の外周部のみにスリット部２３ｂ、２５ｂが形成されている。従って、第１の画素電極２１にはスリット部２１ｂは形成されていない。
【００６０】
本変形例による液晶表示装置では、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の間隙は上記変形例の当該間隙より狭く形成されている。さらに、本変形例による液晶表示装置では、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５とドレインバスライン８との間隙が上記変形例の当該間隙より狭く形成されている。これにより、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部に導電性材料が近接して配置される。ジアクリレートモノマーの重合時には、第１の画素電極２１とドレインバスライン８との電圧をほぼ同電位にする。ゲートバスライン６に隣接する第２の画素電極２３、２５の外周部を除き、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部から共通電極２８に向かう電気力線の曲がりは弱くなる（図８参照）。これにより、液晶分子は第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部の延びる方向に対して４５°方向に向きやすくなり、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４の円弧状の暗部の発生を防止することができる。
【００６１】
〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置について図１０を用いて説明する。本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成は上記第１の実施の形態による液晶表示装置と同様であるため説明は省略する。図１０は、本実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示している。図１０（ａ）は、ガラス基板３を法線方向に見た、マトリクス状に複数形成された画素のうちの１画素の構成を示している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の図中に示す仮想線Ａ−Ａで切断した断面を示している。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、本実施の形態による液晶表示装置は、対向基板４に代えて、ガラス基板３から突出して、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の下層に透明誘電体をパターニングして形成された線状突起（配向規制構造物）１２を備えた点に特徴を有している。
【００６２】
上記第１及び第２の実施の形態による液晶表示装置では、ＴＦＴ基板２と対向基板４との貼り合せずれを考慮して、対向基板４上に形成された線状突起１２はあらかじめ画素領域の中央部に設ける必要がある。例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、線状突起１２を第２の画素電極２３の外周部の直上に配置する場合には、図４（ｂ）において、線状突起１２の頂部は第２の画素電極２３の外周部の右側に配置されていなければならない。線状突起１２の頂部が第２の画素電極２３の外周部の左側に配置されると、線状突起１２の高さｈが低く形成された状態と等しくなり、液晶分子の配向が乱れてしまう。しかし、線状突起１２を画素領域の中央部に設けると、液晶表示装置の開口率は実質的に低下してしまう。
【００６３】
そこで、本実施の形態による液晶表示装置では、図１０に示すように、線状突起１２はＴＦＴ基板２側に形成されている。第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５は少なくとも線状突起１２の頂部を覆うように重ねて形成されている。図１０（ｂ）に示すように、線状突起１２の幹部１２ａ上の第２の画素電極２３表面の斜面は配向膜３６等によって均される。このため、図１０（ｂ）において、配向膜３６表面の法線と対向基板４の法線との成す角θ１は、配向膜３６表面を突き抜ける電気力線αの方向と対向基板４の法線との成す角θ２より小さくなる。このため、両基板２、４間に電圧が印加されると、液晶分子３２の配向方向は電気力線αの方向と異なり、液晶分子３２は線状突起１２の幹部１２ａに向かって倒れる。図１０（ｂ）に示す切断面内において、液晶分子３２はＴＦＴ基板２に対して垂直な方向から、分割領域２２ａでは時計回りに傾斜し、分割領域２２ｂでは反時計回りに傾斜する。このように、分割領域２２ａ、２２ｂ毎に液晶分子３２の傾斜方向を変えることができるので、本実施形態による液晶表示装置は、上記実施の形態による液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００６４】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
基板と、
前記基板に対向配置された対向基板と、
前記基板と前記対向基板間に封止された、光又は熱により重合性材料が重合したポリマーと、液晶材料とを含む液晶組成物と、
前記対向基板に形成された、前記液晶材料の配向方位を規制する配向規制用構造物と、
前記基板に形成されたゲートバスラインと、
前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極上で前記ドレイン電極と所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極とを備えた画素用トランジスタと、
接続電極を介して前記ソース電極に電気的に接続された第１の画素電極が形成された第１の副画素と、前記接続電極との間に絶縁膜を挟んで所定の電気容量を形成し、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極が形成された第２の副画素とを備えた画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、前記基板を法線方向に見て、前記ドレインバスラインにほぼ平行で前記第１及び第２の副画素を跨って形成された幹部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第１の副画素の形成領域に形成された第１の枝部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第２の副画素の形成領域に形成された第２の枝部とを有し、前記対向基板から突出して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記３）
付記２記載の液晶表示装置において、
前記第１の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第１の枝部及び前記第１の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記４）
付記３記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第１の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記５）
付記２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第２の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第２の枝部及び前記第２の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記６）
付記５記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第２の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素領域は、前記第２の画素電極を２つ有し、
２つの前記第２の画素電極は、前記ドレインバスラインの延伸方向に、前記第１の画素電極を挟んで並んで配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記８）
付記１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１及び第２の画素電極は、前記基板を法線方向に見て、ほぼ正方形状に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１又は第２の画素電極の少なくともいずれかは、前記外周部の少なくとも一部に、前記液晶材料の倒れる方向とほぼ平行な方向に形成されたスリット部を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記１０）
付記９記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、切り込みの幅が２μｍ以上５μｍ以下になり、切り込みの長さが３μｍ以上になるように形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１１）
付記９又は１０に記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記ゲートバスライン近傍の前記外周部に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１２）
付記１１記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記ドレインバスライン近傍の前記外周部に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１３）
付記９乃至１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記第１及び第２の画素電極が隣接する外周部には形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
（付記１４）
付記１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、前記対向基板に代えて、前記基板から突出して、前記第１及び第２の画素電極の下層に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１５）
付記１４記載の液晶表示装置において、
前記基板は、前記第１及び第２の画素電極上に形成された、前記液晶材料の配向を制御する配向制御膜を有し、
前記配向規制用構造物上に位置する前記配向制御膜の傾斜面近傍の前記液晶材料の配向方向は、電圧印加時に生じる電気力線の方向と異なっており、
前記液晶材料は、前記配向規制用構造物に向かって傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１６）
付記１乃至１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、電圧印加時に、前記第１及び第２の画素電極上で前記配向規制用構造物に対してほぼ４５°の方向に傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１７）
付記１乃至１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記接続電極は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部と重なるように前記ドレインバスラインにほぼ平行に延伸して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１８）
付記１乃至１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記基板は、前記ゲートバスラインにほぼ平行に形成された蓄積容量バスラインを有し、
前記第１の枝部は、前記基板を法線方向に見て、前記蓄積容量バスラインに重なっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１９）
付記１乃至１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時に前記基板面にほぼ垂直に配向していることを特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の第２の副画素２２を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の線状突起１２の高さｈについて説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の階調輝度特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の変形例の１画素の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の変形例の画素領域の切断面を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の他の変形例の１画素の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の階調輝度特性を示す図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
２ ＴＦＴ基板
３、５、１０３ ガラス基板
４ 対向基板
６、１０６ ゲートバスライン
８、１０８ ドレインバスライン
１０、１１０ ＴＦＴ
１０ａ、１１０ａ ドレイン電極
１０ｂ、１１０ｂ ソース電極
１０ｃ、１１０ｃ ゲート電極
１１、１１１ 接続電極
１２、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ 線状突起
１２ａ 幹部
１２ｂ 第１の枝部
１２ｃ、１２ｄ 第２の枝部
１４、１１４ 蓄積容量バスライン
１６、１１６ 蓄積容量電極（中間電極）
１８、１１８ コンタクトホール
２０ 第１の副画素
２０ａ〜２０ｄ、２２ａ〜２２ｄ，２４ａ〜２４ｄ 分割領域
２１ 第１の画素電極
２１ａ、２３ａ、２５ａ ベタ部
２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ スリット部
２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ 線状電極部
２１ｄ、２３ｄ、２５ｄ 切り込み部
２２、２４ 第２の副画素
２３、２５ 第２の画素電極
２６ 絶縁膜
２７ 保護膜
２８ 共通電極
３０ 液晶組成物
３２ 液晶分子
３４ 暗部
３６ 配向膜
８０ ゲートバスライン駆動回路
８２ ドレインバスライン駆動回路
８４ 制御回路
８６、８７ 偏光板
８８ バックライトユニット
１２０、１２２ 副画素
１２１、１２３ 画素電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ受像機や電子機器の表示部に用いられる液晶表示装置に関し、特に液晶材料に混入した重合性材料を重合させて液晶材料にプレチルト角を付与する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルを有する液晶表示装置は表示画面の大型化が図られ、テレビ受像機の表示部として使用されるようになっている。このため、液晶表示装置はより高い表示品位が求められている。しかし、かつて主流であったＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の液晶表示装置は視角特性が狭く、テレビ受像機の表示部として必要な特性が得られ難い。そこで現在では、広視野角な特性を得るため、液晶表示装置にはＴＮ方式以外の技術が用いられるようになっている。その一つにＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式と呼ばれる技術がある。ＭＶＡ方式の液晶表示装置では、対向して貼り合わせた２枚の基板間に封止した液晶層中の液晶分子を基板に垂直に配向させ、基板に形成された突起あるいは透明電極(ＩＴＯ)に設けられたスリットによって液晶分子の配向が規定されている。
【０００３】
一般に、液晶分子を基板に垂直に配向させる垂直配向方式では、表示画面の法線方向に対し、斜め方向から測定した光学特性は、当該法線方向の光学特性とは異なることが知られている。図１１は、垂直配向方式の液晶表示装置の入力階調に対する輝度特性（階調輝度特性）を示すグラフである。横軸は入力階調（ｇｒａｙ ｓｃａｌｅ）を表し、縦軸は白表示時の輝度（Ｔｗｈｉｔｅ）で規格化した輝度（Ｔ／Ｔｗｈｉｔｅ）を表わしている。図中実線で示す曲線は、表示画面に対し垂直な方向（以下、「正面方向」という）での階調輝度特性を示し、図中▲印を結ぶ曲線は、表示画面に対して方位角９０°、極角６０°の方向（以下、「斜め方向」という）での階調輝度特性を示している。ここで、方位角は、表示画面の右方向を基準として反時計回りに計った角度とする。また極角は、表示画面の中心に立てた垂線となす角とする。
【０００４】
図１１に示すように、特に偏光軸方向の斜め方向から見た階調輝度特性は正面の階調輝度特性と大きくずれてしまう。例えば、０乃至２１０階調程度の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より高くなっているが、２１０乃至２５５階調程度以上の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より低くなっている。この結果、斜め方向から見た場合には、入力階調間での輝度差が小さくなってしまい、正面方向から見たときと比較して画像の色が白っぽく変化してしまう。
【０００５】
この問題を解決するために、画素用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のソース電極に電気的に接続された画素電極と、当該画素電極から分割され、ソース電極と絶縁された画素電極とを備えた画素構造を有する液晶表示装置が知られている。当該液晶表示装置では、ソース電極と絶縁された画素電極、ソース電極及び両電極間に挟まれた絶縁膜により静電容量が形成されている。ソース電極と絶縁された画素電極は当該静電容量によって駆動される。
【０００６】
図１２は、分割された２つの画素電極を備えた画素構造を有する液晶表示装置の１画素の構成を示している。図１２に示すように、ゲートバスライン１０６と、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０６に交差して形成された複数のドレインバスライン１０８とがガラス基板１０３上に形成されている。ゲートバスライン１０６及びドレインバスライン１０８の交差位置近傍には、画素毎に形成されたＴＦＴ１１０が配置されている。ゲートバスライン１０６の一部はＴＦＴ１１０のゲート電極１１０ｃとして機能する。ゲートバスライン１０６上には、絶縁膜を介してＴＦＴ１１０の動作半導体層、及びチャネル保護膜（共に不図示）が形成されている。ゲート電極１１０ｃ上であってＴＦＴ１１０のチャネル保護膜上には、ドレイン電極１１０ａ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）と、ソース電極１１０ｂ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）とが所定の間隙を介して対向して形成されている。
【０００７】
また、ゲートバスライン１０６及びドレインバスライン１０８により画定された画素領域を横切って、ゲートバスライン１０６に並列して延びる蓄積容量バスライン１１４が形成されている。蓄積容量バスライン１１４上には、絶縁膜を介して蓄積容量電極（中間電極）１１６が画素毎に形成されている。蓄積容量電極１１６は、接続電極１１１を介してＴＦＴ１１０のソース電極１１０ｂに電気的に接続されている。蓄積容量バスライン１１４、蓄積容量電極１１６及びそれらの間に挟まれた絶縁膜により蓄積容量Ｃｓが形成される。
【０００８】
ゲートバスライン１０６及びドレインバスライン１０８により画定された画素領域は、副画素１２０と副画素１２２とに分割されている。例えば、台形状の副画素１２０は画素領域の中央部左寄りに配置され、副画素１２２は画素領域のうち副画素１２０の領域を除いた上部、下部及び中央部右側端部に配置されている。画素領域内の副画素１２０、１２２の配置は、例えば、蓄積容量バスライン１１４に対しほぼ線対称になっている。副画素１２０には画素電極１２１が形成され、副画素１２２には画素電極１２１から分離された画素電極１２３が形成されている。画素電極１２１、１２３は、共にＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。画素電極１２１は、保護膜（不図示）が開口されたコンタクトホール１１８を介して、蓄積容量電極１１６及びＴＦＴ１１０のソース電極１１０ｂに電気的に接続されている。画素電極１２３は、保護膜及び絶縁膜を介して接続電極１１１に重なる領域を有している。当該領域において、接続電極１１１、画素電極１２３及び両電極１１１、１２３間に挟まれた保護膜により静電容量Ｃｃが形成される。
【０００９】
ガラス基板１０３に対向配置された対向ガラス基板（不図示）上には不図示の共通電極が形成されている。対向ガラス基板から突出し、図中斜めに延伸する接続電極１１１に対向する位置に、液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての線状突起１１２ａが形成されている。また、蓄積容量バスライン１１４に対しほぼ線対称となる位置に、対向ガラス基板から突出して形成された線状突起１１２ｂが形成されている。さらに、画素領域の中央部左寄りで画素電極１２１上に配置されたＶ字状の線状突起１１２ｃが形成されている。線状突起１１２ｃは蓄積容量バスライン１１４に対しほぼ線対称になっている。
【００１０】
副画素１２０では、画素電極１２１、共通電極及び両電極間に挟まれた液晶によって液晶容量Ｃｌｃ１が形成される。副画素１２２では、画素電極１２３、共通電極及び両電極間に挟まれた液晶によって液晶容量Ｃｌｃ２が形成される。ガラス基板１０３と対向ガラス基板との間で、液晶容量Ｃｌｃ２は静電容量Ｃｃと直列に接続されている。
【００１１】
ＴＦＴ１１０がＯＮ状態になると、ソース電極１１０ｂ及び接続電極１１１はデータバスライン１０８に印加された階調電圧ＶＤと同電位になり、同時に電気的に接続された画素電極１２１も階調電圧ＶＤと同電位になる。液晶容量Ｃｌｃ１には、画素電極１２１と共通電極との間に印加された電位差に基づく電圧が印加される。例えば、共通電極に印加された電圧を０Ｖとすると、液晶容量Ｃｌｃ１に印加される電圧は、階調電圧ＶＤ（＝ＶＤ−０Ｖ）になる。一方、電気的に絶縁された画素電極１２３には、液晶容量Ｃｌｃ２と静電容量Ｃｃとの比に基づいて、階調電圧ＶＤが分割された電圧が印加される。画素電極１２３に印加される電圧Ｖ１は以下のように表すことができる。
Ｖ１＝ＶＤ×｛Ｃｃ／（Ｃｌｃ２＋Ｃｃ）｝ ・・・（１）
【００１２】
このように、ソース電極１１０ｂに電気的に接続された画素電極１２１と、絶縁された画素電極１２３との間には閾値差が生じる。この結果、斜め方向の階調輝度特性は大幅に改善される。図１１に示すように、正面方向の階調輝度特性を示す曲線は下に凸になっている。一方、従来のＭＶＡの斜め方向の階調輝度特性を示す曲線は、大きく上に凸になる範囲（０乃至２１０階調の範囲）と、下に凸になる範囲（２１０乃至２５５階調の範囲）とが混在している。このため、表示される階調データによって、階調つぶれや階調広がりが生じて画像の色が変化してしまう。図１２に示す画素構造の液晶表示装置によれば、斜め方向の階調輝度特性を示す曲線に凹凸がほぼなくなり、階調特性を大幅に改善することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１２の画素構造を有する液晶表示装置は斜め方向の階調輝度特性を改善することができる。しかし、式（１）に示すように、副画素１２２の液晶容量Ｃｌｃ２に印加される電圧Ｖ１は、階調電圧ＶＤより低下する。このため、当該画素構造を有しない液晶表示装置に比べて、当該液晶表示装置は斜め方向の輝度の絶対値が低下してしまう。また、当該液晶表示装置は画素領域を２つの領域に分割しているため、線状突起（土手状構造物）や画素電極のスリット（画素電極１２１、１２３の間隙）の配置が複雑であり、実質的に開口率が低下して、輝度が低下してしまうという問題を有している。
【００１４】
本発明の目的は、斜め方向の階調輝度特性が改善されると共に、輝度低下が抑制された液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、基板と、前記基板に対向配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板間に封止された、光又は熱により重合性材料が重合したポリマーと、液晶材料とを含む液晶組成物と、前記対向基板に形成された、前記液晶材料の配向方位を規制する配向規制用構造物と、前記基板に形成されたゲートバスラインと、前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極上で前記ドレイン電極と所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極とを備えた画素用トランジスタと、接続電極を介して前記ソース電極に電気的に接続された第１の画素電極が形成された第１の副画素と、前記接続電極との間に絶縁膜を挟んで所定の電気容量を形成し、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極が形成された第２の副画素とを備えた画素領域とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、斜め方向の階調輝度特性が改善されると共に、輝度低下が抑制された液晶表示装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置について図１乃至図５を用いて説明する。まず、本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、例えば、ＭＶＡ方式の液晶表示装置は、画素電極やＴＦＴ等が画素領域毎に形成されたＴＦＴ基板２と、ＣＦ層等が形成された対向基板４とを対向させて貼り合わせ、負の誘電率異方性を有する液晶材料をその間に封止した構造の液晶表示パネルを有している。両基板２、４の対向面には、液晶材料中の液晶分子を例えば基板面に垂直な方向に配向させる垂直配向膜が形成されている。
【００１８】
ＴＦＴ基板２には、複数のゲートバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路８０と、複数のドレインバスラインを駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路８２とが設けられている。両駆動回路８０、８２は、制御回路８４から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスラインあるいはドレインバスラインに出力するようになっている。
【００１９】
ＴＦＴ基板２の素子形成面と反対側の表面には、偏光板８７が貼り付けられている。偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側には、例えば線状の一次光源と面状導光板とからなるバックライトユニット８８が配置されている。一方、対向基板４の樹脂ＣＦ層形成面と反対側の表面には、偏光板８６が貼り付けられている。
【００２０】
図２は、本実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示している。図２（ａ）は、ガラス基板３を法線方向に見た、マトリクス状に複数形成された画素のうちの１画素の構成を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）に一点鎖線で示すＡ−Ａ線で切断した断面を示している。図２（ｂ）に示すように、液晶表示装置は、対向配置されたＴＦＴ基板２及び対向基板４と、両基板２、４間に封止された液晶組成物３０とを有している。液晶組成物３０は、電圧無印加時に基板面にほぼ垂直に配向し、負の誘電率異方性を有する液晶材料と、光又は熱により重合性材料（モノマーやオリゴマー）が重合したポリマーとを含んでいる。例えば、液晶組成物３０には、重合性材料としてジアクリレートモノマーが０．３ｗｔ％混合されている。また、図示は省略するが、ＴＦＴ基板２及び対向基板４のそれぞれの対向面には、垂直配向性の配向膜が形成されている。
【００２１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板２は、ガラス基板３上に形成されたゲートバスライン６と、絶縁膜２６を介してゲートバスライン６に交差して形成された複数のドレインバスライン８とを有している。ゲートバスライン６及びドレインバスライン８の交差位置近傍には、画素毎に形成されたＴＦＴ（画素用トランジスタ）１０が配置されている。
【００２２】
ＴＦＴ１０は、ゲートバスライン６に電気的に接続されたゲート電極１０ｃと、ドレインバスライン８に電気的に接続されたドレイン電極１０ａと、ゲート電極１０ｃ上でドレイン電極１０ａと所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極１０ｂとを有している。ゲートバスライン６の一部はＴＦＴ１０のゲート電極１０ｃとして機能する。ゲートバスライン６上には、絶縁膜２６を介してＴＦＴ１０の動作半導体層、及びチャネル保護膜（共に不図示）が形成されている。ゲート電極１０ｃ上であってＴＦＴ１０のチャネル保護膜上には、ドレイン電極１０ａ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）と、ソース電極１０ｂ及びその下層のｎ型不純物半導体層（不図示）とが所定の間隙を介して対向して形成されている。
【００２３】
また、ゲートバスライン６及びドレインバスライン８により画定された画素領域を横切って、ゲートバスライン６に並列して延びる蓄積容量バスライン１４が形成されている。また、画素領域のほぼ中央をドレインバスライン８に並列して延びて、蓄積容量バスライン１４に交差し、ソース電極１０ｂに電気的に接続された接続電極１１が形成されている。ドレイン電極１０ａ、ソース電極１０ｂ及び接続電極はドレインバスライン８と同層に形成されている。蓄積容量バスライン１４上には、絶縁膜２６を介して蓄積容量電極（中間電極）１６が画素毎に形成されている。蓄積容量電極１６は、接続電極１１を介してＴＦＴ１０のソース電極１０ｂに電気的に接続されている。蓄積容量バスライン１４、蓄積容量電極１６及びそれらの間に挟まれた絶縁膜２６により蓄積容量Ｃｓが形成されている。
【００２４】
ゲートバスライン６及びドレインバスライン８により画定された画素領域は、ドレインバスライン８の延伸方向に並んで配置された、第１の副画素２０と、２つの第２の副画素２２、２４とを有している。第１の副画素２０は、ほぼ正方形状に形成された第１の画素電極２１を有している。第１の画素電極２１は、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。第１の画素電極２１は、画素領域上に形成された保護膜２７が開口されたコンタクトホール１８を介して、接続電極１１、蓄積容量電極１６及びＴＦＴ１０のソース電極１０ｂに電気的に接続されている。
【００２５】
第２の副画素２２は、ほぼ正方形状に形成された第２の画素電極２３を有している。第２の副画素２４は、ほぼ正方形状に形成された第２の画素電極２５を有している。第２の画素電極２３、２５は、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。第２の画素電極２３、２５は、第１の画素電極２１から分離されて形成され、フローティング状態になっている。第２の画素電極２３、接続電極１１及び両電極１１、２３間に挟まれた保護膜（絶縁膜）２７によって制御容量（所定の電気容量）Ｃｃ１が形成されている。同様に、第２の画素電極２５、接続電極１１及び両電極１１、２５間に挟まれた保護膜（絶縁膜）２７によって制御容量（所定の電気容量）Ｃｃ１’が形成されている。第２の画素電極２３、２５はドレインバスライン８の延伸方向に、第１の画素電極２１を挟んで並んで配置されている。
【００２６】
対向基板４はガラス基板５上に、透明導電膜により形成された共通電極２８を有している。対向基板４は、ガラス基板５から突出して形成された、液晶材料中の液晶分子３２の配向方位を規制する配向規制用構造物としての線状突起（土手状構造物）１２を有している。線状突起１２は高さｈが約０．７μｍに形成されている。図２（ａ）に示すように、線状突起１２は幹部１２ａ、第１の枝部１２ｂ及び第２の枝部１２ｃ、１２ｄを有している。幹部１２ａは画素領域のほぼ中央をドレインバスライン８にほぼ平行に並列して延伸し、第１及び第２の副画素２０、２２、２４に跨って形成されている。第１の枝部１２ｂは幹部１２ａにほぼ直交し、第１の副画素２０の形成領域に形成されている。第２の枝部１２ｃ、１２ｄは幹部１２ａにほぼ直交し、第２の副画素２２、２４の形成領域にそれぞれ形成されている。幹部１２ａは、接続電極１１が形成されている位置に対向して配置されている。幹部１２ａはガラス基板３を法線方向に見て、接続電極１１と重なるように形成されている。
【００２７】
第１及び第２の枝部１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄはゲートバスライン９にほぼ並列して延伸し、隣接するドレインバスライン８に跨って形成されている。第１の副画素２０の形成領域に形成された第１の枝部１２ｂは、ガラス基板３を法線方向に見て、蓄積容量バスライン１４に重なるように形成されている。画素領域内で幹部１２ａ及び第１の枝部１２ｂをこのように配置することにより、開口率の低下を防止することができる。
【００２８】
第１の副画素２０は、ガラス基板３を法線方向に見て、幹部１２ａ、第１の枝部１２ｂ及び第１の画素電極２１の外周部により４分割された分割領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを有している。同様に、第２の副画素２２は、ガラス基板３を法線方向に見て、幹部１２ａ、第２の枝部１２ｃ及び第２の画素電極２３の外周部により４分割された分割領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。同様に、第２の副画素２４は、ガラス基板３を法線方向に見て、幹部１２ａ、第２の枝部１２ｄ及び第２の画素電極２５の外周部により４分割された分割領域２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを有している。
【００２９】
第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５と共通電極２８との間に電圧を印加すると、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部と線状突起１２とにより、液晶組成物３０に印加される電界に歪みが生じる。この電界歪みにより第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部並びに線状突起１２近傍の液晶分子３２の配向が規制されて、分割領域２０ａ〜２０ｄ毎、分割領域２２ａ〜２２ｄ毎及び分割領域２４ａ〜２４ｄ毎に液晶分子３２の傾斜する方向が異なる。例えば、図２（ｂ）に示す切断面内において、液晶分子３２はＴＦＴ基板２に対して垂直な方向から、分割領域２２ａでは時計回りに傾斜し、分割領域２２ｂでは反時計回りに傾斜する。このように、本実施形態による液晶表示装置はＭＶＡ方式を採用することにより、視野角特性の向上を図ることができる。
【００３０】
第１の副画素２０では、第１の画素電極２１、共通電極２８及び両電極２１、２８間に挟まれた液晶組成物３０によって液晶容量Ｃｌｃ１が形成される。第２の副画素２２では、第２の画素電極２３、共通電極２８及び両電極２３、２８間に挟まれた液晶組成物３０によって液晶容量Ｃｌｃ２が形成される。ガラス基板３とガラス基板５との間で、液晶容量Ｃｌｃ２は制御容量Ｃｃ１と直列に接続される。同様に、第２の副画素２４では、第２の画素電極２５、共通電極２８及び両電極２５、２８間に挟まれた液晶組成物３０によって液晶容量Ｃｌｃ２’が形成される。ガラス基板３とガラス基板５との間で、液晶容量Ｃｌｃ２’は制御容量Ｃｃ１’と直列に接続される。
【００３１】
ＴＦＴ１０がＯＮ状態になると、ソース電極１０ｂ及び接続電極１１はデータバスライン８に印加された階調電圧ＶＤと同電位になり、同時に電気的に接続された第１の画素電極２１も階調電圧ＶＤと同電位になる。液晶容量Ｃｌｃ１には、第１の画素電極２１と共通電極２８との間に印加された電位差に基づく電圧が印加される。例えば、共通電極２８に印加された電圧を０Ｖとすると、液晶容量Ｃｌｃ１に印加される電圧は、階調電圧ＶＤ（＝ＶＤ−０Ｖ）になる。一方、接続電極１１に容量結合された第２の画素電極２３には、液晶容量Ｃｌｃ２と制御容量Ｃｃ１との容量比に基づいて、階調電圧ＶＤを容量分割した電圧が印加される。第２の画素電極２３に印加される電圧Ｖは以下のように表すことができる。
Ｖ＝ＶＤ×｛Ｃｃ１／（Ｃｌｃ２＋Ｃｃ１）｝ ・・・（２）
【００３２】
同様に、第２の画素電極２５には、液晶容量Ｃｌｃ２’と制御容量Ｃｃ１’との容量比に基づいて、階調電圧ＶＤを容量分割した電圧が印加される。第２の画素電極２５に印加される電圧Ｖ’は以下のように表すことができる。
Ｖ’＝ＶＤ×｛Ｃｃ１’／（Ｃｌｃ２’＋Ｃｃ１’）｝ ・・・（３）
【００３３】
このように、１つの画素領域内を異なる電圧で駆動することができるので、液晶表示装置の斜め方向の階調輝度特性の改善を図ることができる。第２の画素電極２３、２５にそれぞれ印加される電圧Ｖ、Ｖ’は同じ電圧値でもよいが、異なる電圧値にすると、１つの画素領域内に異なる階調輝度特性が３種類共存することになるので、さらに液晶表示装置の視角特性を改善することができる。
【００３４】
次に、液晶表示装置の製造方法について図１乃至図３を用いて説明する。図３は、ガラス基板３を法線方向に見た、第２の副画素２２を拡大して示している。図３（ａ）は、モノマーを重合する前の状態を示している。図３（ｂ）は、モノマーを重合した後の状態を示している。図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板２及び対向基板４の対向面に配向膜（垂直配向膜）を印刷、焼成し、両基板２、４の一方の外周部にシール材を塗布して貼り合わせ、液晶組成物３０を注入し、その後切断、面取りすることにより液晶表示パネルが作製される。
【００３５】
液晶組成物３０注入後、両基板２、４間に電圧を印加すると、図３（ａ）に示すように、液晶分子３２は線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対して垂直な方向に倒れ始める。第２の画素電極２３外周部は幹部１２ａ及び第２の枝部１２ｃとほぼ９０°の角度でそれぞれ交差している。第２の副画素２２中央部で各々の方向に倒れた液晶分子３２同士が衝突し、最終的には図３（ｂ）に示すように、線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対してほぼ４５°方向で安定する。
【００３６】
この状態で紫外線を照射すると液晶組成物３０中に混合されたジアクリレートモノマーが重合し、液晶分子３２の配向方向が固定される。モノマーがポリマー化された後（紫外線照射後）に、両基板２、４間に電圧を印加すると、液晶分子３２は直ちに線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対してほぼ４５°方向に倒れるようになる。
【００３７】
次に、線状突起１２又は第２の画素電極２３外周部に対して偏光板８６、８７（図１参照）の偏光軸が平行または垂直になるようクロスニコルに両基板２、４の外側表面に貼付する。次いで、図１に示すように、ゲートバスライン駆動回路８０及びドレインバスライン駆動回路８２並びに制御回路８４を液晶表示パネルに実装する。次に、偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側にバックライトユニット８８を配置する。これにより、ノーマリーブラックの液晶表示装置が完成する。
【００３８】
図３（ｂ）に示すように、第２の副画素２２は４つの分割領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。分割領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおいて、液晶分子３２はそれぞれ異なる方向に傾斜している。幹部１２ａと第２の枝部１２ｃとの交差部を回転軸として、分割領域２２ｂの液晶分子３２は、第２の枝部１２ｃに対して反時計回りに約４５°回転した方向にほぼ平行に傾斜しており、分割領域２２ａの液晶分子３２は、同方向に約１３５°回転した方向にほぼ平行に傾斜しており、分割領域２２ｃの液晶分子３２は、同方向に約２２５°回転した方向にほぼ平行に傾斜しており、分割領域２２ｄの液晶分子３２は、同方向に約３１５°回転した方向にほぼ平行に傾斜している。図示は省略するが、第１の副画素２０の分割領域２０ａ〜２０ｄ及び第２の副画素２４の分割領域２４ａ〜２４ｄの液晶分子３２も第２の副画素２２の分割領域２２ａ〜２２ｂと同様の方向にそれぞれ傾斜している。これにより、液晶表示装置は、広視野角特性を実現できる。
【００３９】
次に、線状突起１２の高さｈについて図４を用いて説明する。図４は、線状突起１２の高さｈが最適でない状態の第２の副画素２２を示している。図４（ａ）は、ガラス基板３を法線方向に見た、第２の副画素２２を拡大して示している。図４（ｂ）は、第２の副画素２２の断面を示している。図４（ｃ）は、顕微鏡付写真機で撮影した第２の副画素２２の表示状態を示している。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、理解を容易にするため、接続電極１１を省略して示している。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、線状突起１２の幹部１２ａはドレインバスライン８近傍に並列して形成されている。第２の枝部１２ｃは幹部１２ａにほぼ直交し、ゲートバスライン６近傍の第２の画素電極２３外周部に対向する外周部上に形成されている。図４（ｂ）に示すように、線状突起１２の高さｈを０．３５μｍと最適な高さｈ＝０．７μｍより低く形成すると、線状突起１２の電界による液晶分子３２の配向規制力は第２の画素電極２３外周部の電界による配向規制力より弱くなる。このため、両基板２、４間に電圧を印加した際に、図中に破線の楕円で示すように、液晶分子３２が想定した方向（図４（ｂ）において、右側に示された５つの液晶分子３２の傾斜している方向）とは逆方向に倒れてしまい、液晶分子３２の配向が乱れてしまう。
【００４１】
一方、線状突起１２の高さｈを１．４μｍと最適な高さｈ＝０．７μｍより高く形成すると、線状突起１２の電界による液晶分子３２の配向規制力は第２の画素電極２３外周部の電界による配向規制力より強くなる。このため、図４（ａ）に破線の楕円で示すように、線状突起１２近傍の液晶分子３２が線状突起１２に対して４５°の方向に傾くことができなくなる。これにより、図４（ｃ）に示すように、第２の副画素２２の外周部に光が透過しない暗部３４が生じてしまう。また、線状突起１２が形成されていない側の第２の画素電極２３外周部も透過率が低下して、暗部３４が生じてしまう。このように、線状突起１２の高さｈは、高すぎても低すぎても液晶表示装置の表示特性を劣化させてしまう。本願発明者らの研究により、線状突起１２の高さｈは０．７μｍ程度が最適であることが判明し、本実施の形態による液晶表示装置の線状突起１２は０．７μｍの高さに形成されている。
【００４２】
上述したように、液晶表示装置は１つの画素領域内を異なる電圧で駆動することができる。本実施の形態による液晶表示装置では、第１の副画素２０と第２の副画素２２、２４との間に１Ｖの閾値差が生じるように各容量Ｃｌｃ１、Ｃｌｃ２、Ｃｃ１、Ｃｌｃ２’、Ｃｃ１’の各容量値が設定されている。また、第１の副画素２０と第２の副画素２２、２４との面積比は４：６に設定されている。閾値差及び面積比はこの値に限られず、これらの値を変えることにより、液晶表示装置の階調輝度特性を所望の特性に設定することが可能となる。
【００４３】
図５は、本実施の形態による液晶表示装置の入力階調に対する輝度特性（階調輝度特性）を示すグラフである。横軸は入力階調（ｇｒａｙ ｓｃａｌｅ）を表し、縦軸は白表示時の輝度（Ｔｗｈｉｔｅ）で規格化した輝度（Ｔ／Ｔｗｈｉｔｅ）を表わしている。図中実線で示す曲線は、本実施の形態による液晶表示装置の正面方向での階調輝度特性を示し、本実施の形態による液晶表示装置の図中■印を結ぶ曲線は、斜め方向での階調輝度特性を示し、図中▲印を結ぶ曲線は、従来の液晶表示装置の斜め方向での階調輝度特性を示している。
【００４４】
図５に示すように、本実施の形態による液晶表示装置の斜め方向の階調輝度特性は従来の階調輝度特性に対して大幅に改善されている。正面方向の階調輝度特性は入力階調が大きくなるに従い輝度が単調に増加し、当該特性を示す曲線は下に凸になっている。これに対し、従来の斜め方向の階調輝度特性は０乃至２１０階調程度の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より高くなるが、２１０階調程度以上の範囲においては斜め方向の輝度が正面方向の輝度より低くなる。当該特性を示す曲線には、大きく上に凸になる部分と下に凸になる部分とが混在している。この結果、従来の液晶表示装置の表示画面を斜め方向から見た場合、入力階調間での輝度差が小さくなってしまい、階調によっては、階調つぶれや階調広がりが生じて、例えば画像の色が白っぽく変化してしまう。
【００４５】
ところが、本実施の形態による液晶表示装置の斜め方向の階調輝度特性は、全階調に亘って正面方向の輝度より高い輝度を有している。当該特性を示す曲線には、従来の階調輝度特性を示す曲線のように大きく上に凸になる部分と下に凸になる部分とが混在していない。このため、液晶表示装置の表示画面を斜め方向から見ても、階調つぶれや階調広がりが発生せず、画像の色が白っぽく変化することを防止できる。
【００４６】
ところで、図２に示すように、本実施の形態による液晶表示装置では、蓄積容量Ｃｓは、ソース電極１０ｂに接続電極１１を介して電気的に接続された第１の画素電極２１を有する第１の副画素２０のみに設けられている。蓄積容量Ｃｓを形成する蓄積容量バスライン１４はゲートバスライン６にほぼ平行に並列して画素領域のほぼ中央部を横切るように配置されている。蓄積容量Ｃｓは蓄積容量バスライン１４と蓄積容量電極１６との重なり部分に形成されている。蓄積容量電極１６と接続電極１１とは一体的に形成され、ガラス基板３を法線方向に見て、十字状に形成されていてもよい。
【００４７】
接続電極１１と容量結合された第２の画素電極２３、２５を有する第２の副画素２２、２４のそれぞれの形成領域に蓄積容量バスラインをゲートバスライン６と平行に設けると、画素領域の光透過領域の一部が隠されてしまうので、液晶表示装置の透過率が低下してしまう。このため、本実施の形態による液晶表示装置では、第２の副画素２２、２４の形成領域には蓄積容量バスラインが設けられていない。液晶表示装置の透過率が若干低下してしまうものの、例えば、接続電極１１と一体的に形成された蓄積容量電極を第２の副画素２２、２４の形成領域に設けて、当該蓄積容量電極と対向するように蓄積容量バスラインを配置して、蓄積容量を形成することは可能である。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態による液晶表示装置は、同一の階調電圧ＶＤに対して異なる電圧で駆動できる、第１の副画素２０と第２の副画素２２、２４とを１つの画素領域内に有している。これにより、液晶表示装置は斜め方向の階調輝度特性を改善することができる。また、画素領域は、正方形状の第１及び第２の副画素２０及び２２、２４が線状突起１２によりそれぞれマトリクス状に４分割された単純な構造を有している。このため、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４の配置が容易で、画素領域の面積に対する、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の面積の比率を従来の液晶表示装置の画素電極１２１、１２３の面積の比率より大きくすることができる。これにより、本実施の形態による液晶表示装置は従来の液晶表示装置に比べて開口率を向上させることができ、表示画面の高輝度化を図ることができる。
【００４９】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置について図６乃至図９を用いて説明する。本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成は上記第１の実施の形態による液晶表示装置と同様であるため説明は省略する。図６は、ガラス基板３を法線方向に見た、本実施の形態による液晶表示装置の、マトリクス状に複数形成された画素のうちの１画素の構成を示している。図６に示すように、本実施の形態による液晶表示装置は液晶材料の倒れる方向とほぼ平行な方向に形成されたスリット部２１ｂを外周部に備えた第１の画素電極２１と、スリット部２１ｂと同様の効果を奏するスリット部２３ｂ、２５ｂを外周部にそれぞれ備えた第２の画素電極２３、２５とを備えた点に特徴を有している。
【００５０】
第１の画素電極２１は、中央に配置されたべた部２１ａと、べた部２１ａの外周部に配置された櫛歯状に形成されたスリット部２１ｂとを有している。スリット部２１ｂは、べた部２１ａから延びる複数の線状電極部２１ｃと、隣接する線状電極部２１ｃ間に形成された切り込み部２１ｄとを備えている。線状電極部２１ｃは、分割領域２０ａ〜２０ｄ毎に異なる４方向に延びている。図において、分割領域２０ａの線状電極部２１ｃは左上方向に延び、分割領域２０ｂの線状電極部２１ｃは右上方向に延びている。分割領域２０ｃの線状電極部２１ｃは左下方向に延び、分割領域２０ｄの線状電極部２１ｃは右下方向に延びている。液晶分子は、線状電極部２１ｃの延びる方向に平行に、且つべた部２１ａに向かって傾斜する。これにより、液晶組成物は第１の副画素２０内で４方向に配向分割される。
【００５１】
同様に、第２の画素電極２３は、中央に配置されたべた部２３ａと、べた部２３ａの外周部に配置された櫛歯状に形成されたスリット部２３ｂとを有している。スリット部２３ｂは、べた部２３ａから延びる複数の線状電極部２３ｃと、隣接する線状電極部２３ｃ間に形成された切り込み部２３ｄとを備えている。また同様に、第２の画素電極２５は、中央に配置されたべた部２５ａと、べた部２５ａの外周部に配置された櫛歯状に形成されたスリット部２５ｂとを有している。スリット部２５ｂは、べた部２５ａから延びる複数の線状電極部２５ｃと、隣接する線状電極部２５ｃ間に形成された切り込み部２５ｄとを備えている。液晶分子は、線状電極部２３ｃ、２５ｃの延びる方向に平行に、且つべた部２３ａ、２５ａに向かって傾斜する。これにより、液晶組成物は第２の副画素２２、２４内で４方向にそれぞれ配向分割される。
【００５２】
上記第１の実施の形態による液晶表示装置では、分割領域２０ａ〜２０ｄ、２２ａ〜２２ｄ、２４ａ〜２４ｄは、線状突起１２と第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５外周部によって区画されている。第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５外周部近傍では電気力線が急激に曲がっているため、当該外周部の延びる方向に対して９０°の方向に液晶分子を倒す力が強い。このため、液晶分子は当該外周部の延びる方向に対して４５°の方向を向けず、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４に円弧状に透過率が低下する領域が生じる（図４（ｃ）参照）。第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５外周部の長さが長いほど当該円弧状の面積が大きくなるので、液晶表示装置の透過率の低下は大きくなる。
【００５３】
上記第１の実施の形態による液晶表示装置では、当該円弧状の領域の発生を防止するため、液晶材料とポリマーとを含む液晶組成物３０が用いられている。本実施の形態による液晶表示装置は、図６に示すように、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂを有する第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５を形成することにより、液晶分子を外周部の延びる方向に対して４５°方向に配向させる配向規制力が補助されている。スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂのピッチＰは７μｍ、切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの幅ｄは３μｍ、切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの長さＬは７μｍに形成されている。切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの長さＬがあまりに長いと、プロセスの微妙な変動により、幅ｄが変動して液晶表示パネルに微妙な輝度ムラが発生して表示品位の低下をもたらす。このため、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂの面積は第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の総面積の半分を超えない範囲に設定することが望ましい。切り込み部２１ｄ、２３ｄ、２５ｄの幅ｄは２μｍ以上５μｍ以下になり、長さＬが３μｍ以上１０μｍ以下になるように形成されているとよい。
【００５４】
本実施の形態による液晶表示装置は、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５にスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂを形成することにより、透過率の低い円弧状の領域がほとんど生じなくなる。これにより、本実施の形態による液晶表示装置は、上記第１の実施形態による液晶表示装置に対し、透過率が１５％向上し、表示画面の高輝度化を図ることができる。
【００５５】
また、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂにより液晶分子の配向規制力が大きくなっている。このため、液晶表示装置は、線状突起１２に代えて、例えば、幹部１２ａと第１及び第２の枝部１２ｂ及び１２ｃ、１２ｄの交差部にそれぞれ点状突起を有していても、同様の効果が得られる。
【００５６】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の変形例について図７及び図８を用いて説明する。図７は、ガラス基板３を法線方向に見た、本変形例による液晶表示装置の１画素の構成を示している。本変形例による液晶表示装置は第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部の少なくとも一部にスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが形成されている点に特徴を有している。図７に示すように、本変形例による液晶表示装置では、ゲートバスライン６及びドレインバスライン８近傍の第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部のみにスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが形成されている。第１の画素電極２１と第２の画素電極２３、２５とが隣接する外周部には、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂは形成されていない。
【００５７】
図８は、画素領域を切断した断面を示している。図８（ａ）は、第１及び第２の画素電極２１、２３間を相対的に広くした状態を示している。図８（ｂ）は、第１及び第２の画素電極２１、２３間を相対的に狭くした状態を示している。図８は、理解を容易にするため、線状突起１２や液晶分子３２等を省略して示している。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１及び第２の画素電極２１、２３間隙の幅が狭い程、当該間隙近傍の、図において破線で示す電気力線の曲がりが弱くなる。このため、第１及び第２の画素電極２１、２３の外周部の延びる方向に対して９０°方向に液晶分子を倒す力は小さくなる。従って、第１及び第２の画素電極２１、２３の間隙を狭くする程、液晶分子は第１及び第２の画素電極２１、２３の外周部の延びる方向に対して４５°方向に、最終的に向きやすくなる。これにより、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４に円弧状の暗部は殆ど生じなくなる。
【００５８】
本変形例による液晶表示装置では、第１の画素電極２１と第２の画素電極２３、２５との間隙は４μｍに形成されている。これにより、第１の画素電極２１と第２の画素電極２３、２５とが隣接する外周部には、スリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが不要になり、プロセス上の微妙な変動による輝度ムラ発生の危険性が低下する。従って、本変形例による液晶表示装置は、本実施の形態の液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００５９】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の他の変形例について図９を用いて説明する。図９は、ガラス基板３を法線方向に見た、本変形例による液晶表示装置の１画素の構成を示している。液晶表示装置は第１又は第２の画素電極２１又は２３、２５の少なくともいずれかは、外周部の少なくとも一部にスリット部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂが形成されている点に特徴を有している。図９に示すように、本変形例による液晶表示装置では、ゲートバスライン６近傍の第２の画素電極２３、２５の外周部のみにスリット部２３ｂ、２５ｂが形成されている。従って、第１の画素電極２１にはスリット部２１ｂは形成されていない。
【００６０】
本変形例による液晶表示装置では、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の間隙は上記変形例の当該間隙より狭く形成されている。さらに、本変形例による液晶表示装置では、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５とドレインバスライン８との間隙が上記変形例の当該間隙より狭く形成されている。これにより、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部に導電性材料が近接して配置される。ジアクリレートモノマーの重合時には、第１の画素電極２１とドレインバスライン８との電圧をほぼ同電位にする。ゲートバスライン６に隣接する第２の画素電極２３、２５の外周部を除き、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部から共通電極２８に向かう電気力線の曲がりは弱くなる（図８参照）。これにより、液晶分子は第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の外周部の延びる方向に対して４５°方向に向きやすくなり、第１及び第２の副画素２０及び２２、２４の円弧状の暗部の発生を防止することができる。
【００６１】
〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置について図１０を用いて説明する。本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成は上記第１の実施の形態による液晶表示装置と同様であるため説明は省略する。図１０は、本実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示している。図１０（ａ）は、ガラス基板３を法線方向に見た、マトリクス状に複数形成された画素のうちの１画素の構成を示している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の図中に示す仮想線Ａ−Ａで切断した断面を示している。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、本実施の形態による液晶表示装置は、対向基板４に代えて、ガラス基板３から突出して、第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５の下層に透明誘電体をパターニングして形成された線状突起（配向規制構造物）１２を備えた点に特徴を有している。
【００６２】
上記第１及び第２の実施の形態による液晶表示装置では、ＴＦＴ基板２と対向基板４との貼り合せずれを考慮して、対向基板４上に形成された線状突起１２はあらかじめ画素領域の中央部に設ける必要がある。例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、線状突起１２を第２の画素電極２３の外周部の直上に配置する場合には、図４（ｂ）において、線状突起１２の頂部は第２の画素電極２３の外周部の右側に配置されていなければならない。線状突起１２の頂部が第２の画素電極２３の外周部の左側に配置されると、線状突起１２の高さｈが低く形成された状態と等しくなり、液晶分子の配向が乱れてしまう。しかし、線状突起１２を画素領域の中央部に設けると、液晶表示装置の開口率は実質的に低下してしまう。
【００６３】
そこで、本実施の形態による液晶表示装置では、図１０に示すように、線状突起１２はＴＦＴ基板２側に形成されている。第１及び第２の画素電極２１及び２３、２５は少なくとも線状突起１２の頂部を覆うように重ねて形成されている。図１０（ｂ）に示すように、線状突起１２の幹部１２ａ上の第２の画素電極２３表面の斜面は配向膜３６等によって均される。このため、図１０（ｂ）において、配向膜３６表面の法線と対向基板４の法線との成す角θ１は、配向膜３６表面を突き抜ける電気力線αの方向と対向基板４の法線との成す角θ２より小さくなる。このため、両基板２、４間に電圧が印加されると、液晶分子３２の配向方向は電気力線αの方向と異なり、液晶分子３２は線状突起１２の幹部１２ａに向かって倒れる。図１０（ｂ）に示す切断面内において、液晶分子３２はＴＦＴ基板２に対して垂直な方向から、分割領域２２ａでは時計回りに傾斜し、分割領域２２ｂでは反時計回りに傾斜する。このように、分割領域２２ａ、２２ｂ毎に液晶分子３２の傾斜方向を変えることができるので、本実施形態による液晶表示装置は、上記実施の形態による液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００６４】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
基板と、
前記基板に対向配置された対向基板と、
前記基板と前記対向基板間に封止された、光又は熱により重合性材料が重合したポリマーと、液晶材料とを含む液晶組成物と、
前記対向基板に形成された、前記液晶材料の配向方位を規制する配向規制用構造物と、
前記基板に形成されたゲートバスラインと、
前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極上で前記ドレイン電極と所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極とを備えた画素用トランジスタと、
接続電極を介して前記ソース電極に電気的に接続された第１の画素電極が形成された第１の副画素と、前記接続電極との間に絶縁膜を挟んで所定の電気容量を形成し、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極が形成された第２の副画素とを備えた画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、前記基板を法線方向に見て、前記ドレインバスラインにほぼ平行で前記第１及び第２の副画素を跨って形成された幹部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第１の副画素の形成領域に形成された第１の枝部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第２の副画素の形成領域に形成された第２の枝部とを有し、前記対向基板から突出して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記３）
付記２記載の液晶表示装置において、
前記第１の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第１の枝部及び前記第１の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記４）
付記３記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第１の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記５）
付記２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第２の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第２の枝部及び前記第２の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記６）
付記５記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第２の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素領域は、前記第２の画素電極を２つ有し、
２つの前記第２の画素電極は、前記ドレインバスラインの延伸方向に、前記第１の画素電極を挟んで並んで配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記８）
付記１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１及び第２の画素電極は、前記基板を法線方向に見て、ほぼ正方形状に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１又は第２の画素電極の少なくともいずれかは、前記外周部の少なくとも一部に、前記液晶材料の倒れる方向とほぼ平行な方向に形成されたスリット部を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記１０）
付記９記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、切り込みの幅が２μｍ以上５μｍ以下になり、切り込みの長さが３μｍ以上になるように形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１１）
付記９又は１０に記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記ゲートバスライン近傍の前記外周部に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１２）
付記１１記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記ドレインバスライン近傍の前記外周部に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１３）
付記９乃至１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記第１及び第２の画素電極が隣接する外周部には形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
（付記１４）
付記１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、前記対向基板に代えて、前記基板から突出して、前記第１及び第２の画素電極の下層に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１５）
付記１４記載の液晶表示装置において、
前記基板は、前記第１及び第２の画素電極上に形成された、前記液晶材料の配向を制御する配向制御膜を有し、
前記配向規制用構造物上に位置する前記配向制御膜の傾斜面近傍の前記液晶材料の配向方向は、電圧印加時に生じる電気力線の方向と異なっており、
前記液晶材料は、前記配向規制用構造物に向かって傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１６）
付記１乃至１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、電圧印加時に、前記第１及び第２の画素電極上で前記配向規制用構造物に対してほぼ４５°の方向に傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１７）
付記１乃至１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記接続電極は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部と重なるように前記ドレインバスラインにほぼ平行に延伸して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１８）
付記１乃至１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記基板は、前記ゲートバスラインにほぼ平行に形成された蓄積容量バスラインを有し、
前記第１の枝部は、前記基板を法線方向に見て、前記蓄積容量バスラインに重なっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記１９）
付記１乃至１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時に前記基板面にほぼ垂直に配向していることを特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の第２の副画素２２を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の線状突起１２の高さｈについて説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の階調輝度特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の変形例の１画素の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の変形例の画素領域の切断面を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の他の変形例の１画素の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の階調輝度特性を示す図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
２ ＴＦＴ基板
３、５、１０３ ガラス基板
４ 対向基板
６、１０６ ゲートバスライン
８、１０８ ドレインバスライン
１０、１１０ ＴＦＴ
１０ａ、１１０ａ ドレイン電極
１０ｂ、１１０ｂ ソース電極
１０ｃ、１１０ｃ ゲート電極
１１、１１１ 接続電極
１２、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ 線状突起
１２ａ 幹部
１２ｂ 第１の枝部
１２ｃ、１２ｄ 第２の枝部
１４、１１４ 蓄積容量バスライン
１６、１１６ 蓄積容量電極（中間電極）
１８、１１８ コンタクトホール
２０ 第１の副画素
２０ａ〜２０ｄ、２２ａ〜２２ｄ，２４ａ〜２４ｄ 分割領域
２１ 第１の画素電極
２１ａ、２３ａ、２５ａ ベタ部
２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ スリット部
２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ 線状電極部
２１ｄ、２３ｄ、２５ｄ 切り込み部
２２、２４ 第２の副画素
２３、２５ 第２の画素電極
２６ 絶縁膜
２７ 保護膜
２８ 共通電極
３０ 液晶組成物
３２ 液晶分子
３４ 暗部
３６ 配向膜
８０ ゲートバスライン駆動回路
８２ ドレインバスライン駆動回路
８４ 制御回路
８６、８７ 偏光板
８８ バックライトユニット
１２０、１２２ 副画素
１２１、１２３ 画素電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に対向配置された対向基板と、
前記基板と前記対向基板間に封止された、光又は熱により重合性材料が重合したポリマーと、液晶材料とを含む液晶組成物と、
前記対向基板に形成された、前記液晶材料の配向方位を規制する配向規制用構造物と、
前記基板に形成されたゲートバスラインと、
前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極上で前記ドレイン電極と所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極とを備えた画素用トランジスタと、
接続電極を介して前記ソース電極に電気的に接続された第１の画素電極が形成された第１の副画素と、前記接続電極との間に絶縁膜を挟んで所定の電気容量を形成し、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極が形成された第２の副画素とを備えた画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、前記基板を法線方向に見て、前記ドレインバスラインにほぼ平行で前記第１及び第２の副画素を跨って形成された幹部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第１の副画素の形成領域に形成された第１の枝部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第２の副画素の形成領域に形成された第２の枝部とを有し、前記対向基板から突出して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示装置において、
前記第１の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第１の枝部及び前記第１の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第１の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第２の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第２の枝部及び前記第２の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第２の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素領域は、前記第２の画素電極を２つ有し、
２つの前記第２の画素電極は、前記ドレインバスラインの延伸方向に、前記第１の画素電極を挟んで並んで配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１又は第２の画素電極の少なくともいずれかは、前記外周部の少なくとも一部に、前記液晶材料の倒れる方向とほぼ平行な方向に形成されたスリット部を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記ゲートバスライン近傍の前記外周部に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記第１及び第２の画素電極が隣接する外周部には形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板に対向配置された対向基板と、
前記基板と前記対向基板間に封止された、光又は熱により重合性材料が重合したポリマーと、液晶材料とを含む液晶組成物と、
前記対向基板に形成された、前記液晶材料の配向方位を規制する配向規制用構造物と、
前記基板に形成されたゲートバスラインと、
前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極と、前記ゲート電極上で前記ドレイン電極と所定の間隙を設けて対向配置されたソース電極とを備えた画素用トランジスタと、
接続電極を介して前記ソース電極に電気的に接続された第１の画素電極が形成された第１の副画素と、前記接続電極との間に絶縁膜を挟んで所定の電気容量を形成し、前記第１の画素電極から分離された第２の画素電極が形成された第２の副画素とを備えた画素領域と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、前記基板を法線方向に見て、前記ドレインバスラインにほぼ平行で前記第１及び第２の副画素を跨って形成された幹部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第１の副画素の形成領域に形成された第１の枝部と、前記幹部にほぼ直交し、前記第２の副画素の形成領域に形成された第２の枝部とを有し、前記対向基板から突出して形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示装置において、
前記第１の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第１の枝部及び前記第１の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第１の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第２の副画素は、前記基板を法線方向に見て、前記幹部、前記第２の枝部及び前記第２の画素電極の外周部により４分割された分割領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置において、
前記液晶材料は、前記基板を法線方向に見て、前記第２の副画素の前記分割領域毎に傾斜する方向が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記画素領域は、前記第２の画素電極を２つ有し、
２つの前記第２の画素電極は、前記ドレインバスラインの延伸方向に、前記第１の画素電極を挟んで並んで配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記第１又は第２の画素電極の少なくともいずれかは、前記外周部の少なくとも一部に、前記液晶材料の倒れる方向とほぼ平行な方向に形成されたスリット部を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記ゲートバスライン近傍の前記外周部に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の液晶表示装置において、
前記スリット部は、前記第１及び第２の画素電極が隣接する外周部には形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２０１４５１（Ｐ２００６−２０１４５１Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２６８０（Ｐ２００５−１２６８０）
【出願日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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