JP2014178629A - 液晶表示パネル及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】視野角をより広くすることができ、広い角度範囲に好適な画像を表示させることができる液晶表示パネル及び電子機器を提供する。
【解決手段】第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置される液晶層と、を備える液晶表示パネルである。第１基板は、画素電極と共通電極とが積層された画素基板と、画素基板の液晶層側に積層された第１配向膜と、画素基板の液晶層側に積層された第１偏光板と、を有する。第２基板は、透明基板と、透明基板の液晶層側に積層された第２配向膜と、透明基板に積層された位相差板と、透明基板に積層された第２偏光板と、を有する。第１配向膜及び第２配向膜は、プレチルト角が０度以上１度以下である。
【選択図】図４

Description

本開示は、液晶表示パネル及びこれを備える電子機器に関する。

近年、液晶表示装置は、カーナビゲーションの表示装置や、携帯電話や電子ペーパーなどのモバイル機器向けの表示装置の需要が高くなっている。液晶表示パネルとしては、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の液晶ディスプレイや、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の液晶ディスプレイを用いた、いわゆる横電界型の液晶表示パネルがある。横電界型の液晶表示パネルは、視野角を広くすることができる。表示装置は、視野角が広くなることで、例えばカーナビゲーション装置に用いた場合、運転席、助手席の両方から画面が見やすくなる。

特許文献１には、視野角特性を改善する構造を有する横電界型の液晶表示パネルが記載されている。特許文献１は、第１基板と第２基板との間に液晶層が設けられ、第１基板の液晶側の面に第１電極及び第２電極を設け、反対側の面に第１偏光板を設け、第２基板の液晶層とは反対側に位相差板を設けた液晶表示装置が記載されている。さらに、初期配向状態における配向がホモジニアス配向を呈し、第１電極と第２電極との間に生じる電界によって液晶が配向制御され、第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とが略直交しており、位相差板のリタデーションと液晶層のリタデーションとは互いに等しく、位相差板の遅相軸が液晶の初期配向方向と略直交しており、式Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表される位相差板のＮｚ値（ＮｚＲ）と液晶層のＮｚ値（ＮｚＬＣ）との和（ＮｚＲ＋ＮｚＬＣ）が略１とすることが記載されている。なお、式中、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは位相差板の三次元屈折率であり、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは板面に平行で遅相軸と直交する方向の屈折率、ｎｚは板厚方向の屈折率である。

特許文献２には、ＭＶＡ型の液晶表示装置として、第１の偏光板、液晶分子が垂直配向しうる液晶層、第２の偏光板が積層され、第１の偏光板と第２の偏光板とに挟まれる面内に位相差のある位相差フィルムが配置された液晶表示装置が記載されている。位相差フィルムは、近接する偏光板の吸収軸にその光軸が垂直になるように設けられ、その屈折率はｎｘ＞ｎｚ≧ｎｙ（ｎｘは光軸方向の屈折率、ｎｙはｎｘに垂直な面内方向の屈折率、ｎｚは面に鉛直な方向の屈折率）の関係となる。

特開２００８−８３２２０号公報 特開２０１０−２４４０８１号公報

特許文献１に記載の技術で視野角を広くすることができるが、視野角及びコントラストについては改善の余地がある。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、視野角をより広くすることができ、かつ、コントラストも高く維持することができ、広い角度範囲に好適な画像を表示させることができる液晶表示パネル及び電子機器を提供することにある。

本開示による液晶表示パネルは、第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層と、を備える液晶表示パネルであって、前記第１基板は、画素電極と共通電極とが積層された画素基板と、前記画素基板の前記液晶層側に積層された第１配向膜と、前記画素基板の前記液晶層側に積層された第１偏光板と、を有し、前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に積層された第２配向膜と、前記透明基板に積層された位相差板と、透明基板に積層された第２偏光板と、を有し、前記第１配向膜及び前記第２配向膜は、プレチルト角が０度以上１度以下であることを特徴とする。

本開示の電子機器は、上記液晶表示パネルを備えるものである。

本開示によれば、視野角をより広くすることができ、広い角度範囲に好適な画像を表示させることができる液晶表示パネル及び電子機器を提供することができる。

図１は、本実施形態及び変形例に係る液晶表示パネルの構成の一例を表す説明図である。 図２は、図１の液晶表示パネルのシステム構成例を表すブロック図である。 図３は、画素を駆動する駆動回路の一例を示す回路図である。 図４は、液晶表示パネルの構成例を示す断面図である。 図５は、画素基板の構成例を示す断面図である。 図６Ａは、評価例１の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図６Ｂは、評価例１の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図７Ａは、評価例２の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図７Ｂは、評価例２の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図８Ａは、評価例３の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図８Ｂは、評価例３の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図９Ａは、評価例４の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図９Ｂは、評価例４の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図１０Ａは、比較例の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図１０Ｂは、比較例の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。 図１１は、画素基板の他の構成例を示す断面図である。 図１２は、本実施形態に係る液晶表示パネルを適用する電子機器の一例を示す図である。

本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本実施形態（液晶表示パネル）
２．評価例
３．適用例（電子機器）
上記実施形態に係る液晶表示パネルが電子機器に適用されている例
４．本開示の構成

＜１．実施形態（液晶表示パネル）＞
図１は、本実施形態及び変形例に係る液晶表示パネルの構成の一例を表す説明図である。図２は、図１の液晶表示パネルのシステム構成例を表すブロック図である。図１は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状と同一とは限らない。なお、表示装置１が本開示の「液晶表示パネル」の一具体例に相当する。

表示装置１は、透過型、又は半透過型の表示装置であり、液晶表示パネル２と、ドライバＩＣ３と、バックライト６と、を備えている。表示装置１は、バックライト６を備えない、反射型の表示装置であってもよい。図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits））は、ドライバＩＣ３への外部信号又はドライバＩＣ３を駆動する駆動電力を伝送する。液晶表示パネル２は、透明絶縁基板、例えばガラス基板１１と、ガラス基板１１の表面にあり、液晶セルを含む画素がマトリクス状（行列状）に多数配置されてなる表示エリア部２１と、水平ドライバ（水平駆動回路）２３と、垂直ドライバ（垂直駆動回路）２２Ａ、２２Ｂと、を備えている。垂直ドライバ（垂直駆動回路）２２Ａ、２２Ｂは、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂとして、表示エリア部２１を挟むように配置されている。ガラス基板１１は、能動素子（例えば、トランジスタ）を含む多数の画素回路がマトリクス状に配置形成される第１基板と、この第１の基板と所定の間隙をもって対向して配置される第２基板とを含む。そして、ガラス基板１１は、第１基板、第２基板の間に液晶が封入される液晶層を有する。

液晶表示パネル２の額縁１１ｇｒ、１１ｇｌは、ガラス基板１１の表面にあり、液晶セルを含む画素がマトリクス状（行列状）に多数配置されてなる表示エリア部２１がない、非表示領域である。垂直ドライバ２２Ａ、２２Ｂは、額縁１１ｇｒ、１１ｇｌに配置されている。

バックライト６は、液晶表示パネル２の裏面側（画像を表示する面とは反対側の面）に配置されている。バックライト６は、液晶表示パネル２に向けて光を照射し、表示エリア部２１の全面に光を入射させる。バックライト６は、例えば光源と、光源から出力された光を導いて、液晶表示パネル２の裏面に向けて出射させる導光版と、を含む。

（表示装置のシステム構成例）
液晶表示パネル２は、ガラス基板１１上に、表示エリア部２１と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）及びタイミングジェネレータの機能を備えるドライバＩＣ３と、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂ及び水平ドライバ２３とを備えている。

表示エリア部２１は、液晶層を含む画素Ｖｐｉｘが、表示上の１画素を構成するユニットがｍ行×ｎ列に配置されたマトリクス（行列状）構造を有している。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるｎ個の画素Ｖｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるｍ個の画素Ｖｐｉｘを有する画素列をいう。そして、ｍとｎとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。表示エリア部２１は、画素Ｖｐｉｘのｍ行ｎ列の配列に対して行毎に走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_ｍが配線され、列毎に信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_ｎが配線されている。以後、本実施形態においては、走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_ｍを代表して走査線２４又は走査線２４_ｍのように表記し、信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_ｎを代表して信号線２５又は信号線２５_ｎのように表記することがある。また、本実施形態においては、走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_ｍを代表して走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３・・・のように表記し、信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_ｎを代表して信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３・・・のように表記することもある。表示エリア部２１は、正面に直交する方向から見た場合、走査線２４と信号線２５がカラーフィルタのブラックマトリクスと重なる領域に配置されている。また、表示エリア部２１は、ブラックマトリクスが配置されていない領域が開口部となる。

液晶表示パネル２には、外部から外部信号である、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号が入力され、ドライバＩＣ３に与えられる。ドライバＩＣ３は、外部電源の電圧振幅のマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を、液晶の駆動に必要な内部電源の電圧振幅にレベル変換（昇圧）し、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を生成する。ドライバＩＣ３は、生成したマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号をそれぞれ第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂ及び水平ドライバ２３に与える。ドライバＩＣ３は、画素Ｖｐｉｘ毎の画素電極に対して各画素共通に与えるコモン電位（対向電極電位）Ｖｃｏｍを生成して表示エリア部２１に与える。

第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、後述するシフトレジスタを含み、さらにラッチ回路等を含む。第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、ラッチ回路が、垂直クロックパルスに同期してドライバＩＣ３から出力される表示データを１水平期間で順次サンプリングしラッチする。第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、ラッチ回路においてラッチされた１ライン分のデジタルデータを垂直走査パルスとして順に出力し、表示エリア部２１の走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３・・・に与えることによって画素Ｖｐｉｘを行単位で順次選択する。第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３・・・の延在方向に走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３・・・を挟むように配置されている。第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、例えば、走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３・・・の表示エリア部２１の上寄り、垂直走査上方向から、表示エリア部２１の下寄り、垂直走査下方向へ順にデジタルデータを出力する。また、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３・・・の表示エリア部２１の下寄り、垂直走査下方向から、表示エリア部２１の上寄り、垂直走査上方向へ順にデジタルデータを出力することもできる。

水平ドライバ２３には、例えば６ビットのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のデジタル映像データＶｓｉｇが与えられる。水平ドライバ２３は、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂによる垂直走査によって選択された行の各画素Ｖｐｉｘに対して、画素毎に、もしくは複数画素毎に、あるいは全画素一斉に、信号線２５を介して表示データを書き込む。

（液晶表示パネルの駆動方式）
図３は、画素を駆動する駆動回路の一例を示す回路図である。表示エリア部２１には、図３に示す各画素Ｖｐｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）Ｔｒに表示データとして画素信号を供給する信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３、各薄膜トランジスタＴｒを駆動する走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３等の配線が形成されている。このように、信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３は、上述したガラス基板１１の表面と平行な平面に延在し、画素Ｖｐｉｘに画像を表示するための画素信号を供給する。画素Ｖｐｉｘは、薄膜トランジスタＴｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。薄膜トランジスタＴｒは、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。薄膜トランジスタＴｒのソース及びドレインのうち一方は信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３に接続され、ゲートは走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３に接続され、ソース及びドレインのうち他方は液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端が薄膜トランジスタＴｒに接続され、他端が共通電極ＣＯＭＬのコモン電位Ｖｃｏｍに接続されている。

画素Ｖｐｉｘは、走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３により、表示エリア部２１の同じ行に属する他の画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３のうち奇数の走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋３は、第１垂直ドライバ２２Ａと接続され、第１垂直ドライバ２２Ａから後述する走査信号の垂直走査パルスＶｇａｔｅが供給される。走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３のうち偶数の走査線２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋４は、第２垂直ドライバ２２Ｂと接続され、第２垂直ドライバ２２Ｂから、後述する走査信号の垂直走査パルスＶｇａｔｅが供給される。このように、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、走査方向の走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３に交互に垂直走査パルスＶｇａｔｅを印加する。また、画素Ｖｐｉｘは、信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３により、表示エリア部２１の同じ列に属する他の画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３は、水平ドライバ２３と接続され、水平ドライバ２３より画素信号が供給される。共通電極ＣＯＭＬのコモン電位Ｖｃｏｍは、不図示の駆動電極ドライバと接続され、駆動電極ドライバより電圧が供給される。さらに、画素Ｖｐｉｘは、共通電極ＣＯＭＬのコモン電位Ｖｃｏｍにより、表示エリア部２１の同じ列に属する他の画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。

図１及び図２に示す第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂは、垂直走査パルスＶｇａｔｅを、図３に示す走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３を介して、画素Ｖｐｉｘの薄膜トランジスタＴｒのゲートに印加することにより、表示エリア部２１にマトリクス状に形成されている画素Ｖｐｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図１及び図２に示す水平ドライバ２３は、画素信号を、図３に示す信号線２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３を介して、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂにより順次選択される１水平ラインを含む各画素Ｖｐｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの画素Ｖｐｉｘでは、供給される画素信号に応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。

上述したように、表示装置１は、第１垂直ドライバ２２Ａ、第２垂直ドライバ２２Ｂが走査線２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２、２４_ｍ＋３を順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、表示装置１は、１水平ラインに属する画素Ｖｐｉｘに対して、水平ドライバ２３が画素信号を供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバは、その１水平ラインに対応する共通電極ＣＯＭＬのコモン電位Ｖｃｏｍを印加するようになっている。

表示装置１は、液晶素子ＬＣに同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶の比抵抗（物質固有の抵抗値）等が劣化する可能性がある。表示装置１は、液晶の比抵抗（物質固有の抵抗値）等の劣化を防ぐため、駆動信号のコモン電位Ｖｃｏｍを基準として映像信号の極性を所定の周期で反転させる駆動方式が採られる。

この液晶表示パネルの駆動方式として、カラム反転、ライン反転、ドット反転、フレーム反転などの駆動方式が知られている。カラム反転は、１カラム（１画素列）に相当する１Ｖ（Ｖは垂直期間）の時間周期で映像信号の極性を反転させる駆動方式である。ライン反転は、１ライン（１画素行）に相当する１Ｈ（Ｈは水平期間）の時間周期で映像信号の極性を反転させる駆動方式である。ドット反転は、互いに隣接する上下左右の画素毎に映像信号の極性を交互に反転させる駆動方式である。フレーム反転は、１画面に相当する１フレーム毎に全画素に書き込む映像信号を一度に同じ極性で反転させる駆動方式である。表示装置１は、上記の各駆動方式のいずれを採用することも可能である。

次に、表示エリア部２１の構成を詳細に説明する。図４は、液晶表示パネルの構成例を示す断面図である。液晶表示パネル２は、図４に示すように、第１基板（上側基板）５０と、この第１基板５０の表面に垂直な方向に対向して配置された第２基板（下側基板）５２と、第１基板５０と第２基板５２との間に挿設された液晶層５４とを備えている。なお、第１基板５０は、液晶層５４とは反対側の面に、バックライト６が配置されている。

液晶層５４は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）又はＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶５９を用いた液晶表示デバイスが用いられる。液晶５９は、液晶層５４に多数分散されている。本実施形態の液晶５９は、長軸方向の屈折率をｎｚとし、短軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙとすると、屈折率差Δｎ（ｄｎ）は、ｎｚ−ｎｘまたはｎｚ−ｎｙとなる。なお、長軸方向の屈折率ｎｚは、異常光屈折率（液晶分子長軸方向に平行な屈折率）ｎｅであり、短軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙは、常光屈折率（液晶分子長軸方向に垂直な屈折率）ｎｏである。したがって、屈折率差Δｎは、ｎｅ−ｎｏと表すこともできる。

第１基板５０は、画素基板６０と、画素基板６０の液晶層５４側に積層された第１配向膜６２と、画素基板６０の液晶層５４とは反対側に積層された第１偏光板６３と、を有する。画素基板６０については後述する。第１配向膜６２は、液晶層５４内の液晶分子を所定の方向に配向させるものであり、液晶層５４と直接に接している。第１配向膜６２は、例えば、ポリイミドなどの高分子材料からなり、例えば、塗布したポリイミド等に対してラビング処理を施すことにより形成されたものである。第１配向膜６２は、液晶５９をプレチルト角θ１で配向させる。ここでプレチルト角θ１とは、表示面に平行な面とのなす角である。つまり、プレチルト角θ１が０度の場合、液晶５９は、長軸が表示面と平行な向きに配向される。プレチルト角θ１が９０度の場合、液晶５９は、長軸が表示面に対して垂直な向きに配向される。第１偏光板６３は、所定の方向の直線偏光成分を吸収し、それと直行する方向の偏光成分を透過する機能を有している。第１偏光板６３は、バックライト６側から入射してきた光を直線偏光に変換する機能を有している。

第２基板５２は、ガラス基板６４と、このガラス基板６４の液晶層５４側に形成されたカラーフィルタ６６と、カラーフィルタ６６の液晶層５４側に形成された第２配向膜６７と、ガラス基板６４の液晶層５４側とは反対側に形成された位相差板６８と、位相差板６８のガラス基板６４側とは反対側に形成された第２偏光板６９と、を含む。カラーフィルタ６６は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域を含む。カラーフィルタ６６は、開口部７６ｂに例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域を周期的に配列して、図３に示す各画素ＶｐｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域が１組として画素Ｐｉｘとして対応付けられている。カラーフィルタ６６は、画素基板６０と垂直な方向において、液晶層５４と対向する。なお、カラーフィルタ６６は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。一般に、カラーフィルタ６６は、緑（Ｇ）の色領域の輝度が、赤（Ｒ）の色領域及び青（Ｂ）の色領域の輝度よりも高い。なお、カラーフィルタ６６は、ブラックマトリクス７６ａが図３に示す画素Ｖｐｉｘの外周を覆うように形成されていてもよい。このブラックマトリクス７６ａは、二次元配置された画素Ｖｐｉｘと画素Ｖｐｉｘとの境界に配置されることで、格子形状となる。そして、ブラックマトリクス７６ａは、光の吸収率が高い材料で形成される。

第２配向膜６７は、第１配向膜６２と同様に、液晶層５４内の液晶分子を所定の方向に配向させるものであり、液晶層５４と直接に接している。第２配向膜６７は、例えば、ポリイミドなどの高分子材料からなり、例えば、塗布したポリイミド等に対してラビング処理を施すことにより形成されたものである。第２配向膜６７は、液晶５９をプレチルト角θ２で配向させる。ここでプレチルト角θ２とは、表示面に平行な面とのなす角である。つまり、プレチルト角θ２が０度の場合、液晶５９は、長軸が表示面と平行な向きに配向される。プレチルト角θ２が９０度の場合、液晶５９は、長軸が表示面に対して垂直な向きに配向される。プレチルト角θ２は、プレチルト角θ１と同じ方向に傾いている。つまり、第２配向膜６７は、第１配向膜６２と同じ方向に液晶５９を傾ける向きにラビング処理が施されている。位相差板６８は、例えば、一軸延伸樹脂フィルムである。位相差板６８は、いわゆる視野角補償フィルムであり、フィルムの遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ及び厚さ方向の屈折率ｎｚとするとｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙとなる。位相差板６８は、第１偏光板６３及び第２偏光板６９に生じる偏光板起因の視野角を補償する機能を有する。第２偏光板６９は、偏光板吸収軸と平行な直線偏光成分を吸収し、直行する偏光成分を透過する機能を有している。第２偏光板６９は、液晶のＯＮ／ＯＦＦ状態に依存して光を透過／遮断する機能を有している。

次に、図５を用いて、画素基板６０について説明する。図５は、画素基板の構成例を示す断面図である。画素基板６０は、透明基板７１に各種回路が形成されたＴＦＴ基板と、このＴＦＴ基板上にマトリクス状に配設された複数の画素電極７２と、ＴＦＴ基板及び画素電極７２の上に積層された共通電極ＣＯＭＬと、画素電極７２と共通電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層７４と、を含む。画素電極７２及び共通電極ＣＯＭＬは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料（透明導電酸化物）で形成される透明電極である。

ＴＦＴ基板は、透明基板７１に、上述した各画素Ｖｐｉｘの薄膜トランジスタが形成された半導体層９０、各画素電極７２に画素信号を供給する信号線２５、薄膜トランジスタを駆動する走査線２４等の配線が絶縁層７４を介して積層されている。

絶縁層７４は、走査線２４と半導体層９０との間の絶縁膜（第１絶縁膜）７４ａと、信号線２５と画素電極７２との間の絶縁膜（第２絶縁膜）７４ｂと、画素電極７２と共通電極ＣＯＭＬとの間の絶縁膜（第３絶縁膜）７４ｃと、が積層されている。より具体的には、絶縁膜７４ａは、各部が透明基板７１または走査線２４と接する位置（層）に積層されている。絶縁膜７４ｂは、各部が信号線２５、半導体層９０または絶縁膜７４ａの表面に接する位置（層）に積層されている。絶縁膜７４ｃは、各部が画素電極７２または絶縁膜７４ｂの表面に接する位置（層）に積層されている。本実施形態の絶縁膜７４ａは、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）で形成されている。また、絶縁膜７４ｂは、ポリイミド樹脂などの有機系絶縁材料で形成されている。また、絶縁膜７４ｃは、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、ＳｉＯ_２等の無機系絶縁材料で形成されている。なお、絶縁膜７４ａ、７４ｂ、７４ｃの各層を形成する材料はこれに限定されない。また、絶縁膜７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、同じ絶縁材料であってもよく、いずれかが異なる絶縁材料であってもよい。

走査線２４は、半導体層９０の一部と立体交差して、薄膜トランジスタのゲートとして作用する。信号線２５は、画素基板６０の表面と平行な平面に延在し、画素に画像を表示するための画素信号を供給する。半導体層９０は、例えば、低温ポリシリコン、アモルファスシリコンなどで形成されている。半導体層９０は、一部が信号線２５のソース線２５ａと接し、他の一部が信号線２５と同一の層に形成されたドレイン線２５ｂと接している。本開示において、走査線２４は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属の配線であり、信号線２５は、アルミニウム等の金属の配線である。本実施形態の画素基板６０は、透明基板７１上に走査線２４、絶縁膜７４ａ、信号線２５及び半導体層９０、絶縁膜７４ｂ、画素電極７２、絶縁膜７４ｃ、共通電極ＣＯＭＬの順で積層されている。

画素基板６０は、各画素Ｖｐｉｘに対応して共通電極ＣＯＭＬに開口が形成されており、共通電極ＣＯＭＬと画素電極７２との間に形成される電界のうち、共通電極ＣＯＭＬの開口からもれた電界（フリンジ電界）で液晶５９を駆動させる。

本実施形態の液晶表示パネル２は、第１配向膜６２及び第２配向膜６７のプレチルト角が０度以上１度以下となる。つまり、液晶表示パネル２は、０°≦θ１≦１°、かつ、０°≦θ２≦１°となる。液晶表示パネル２は、プレチルト角を上記範囲とすることで、広い視野角でコントラスト比を高く維持することができる。つまり、画像が認識できる範囲を広くすることができ、液晶表示パネル２の視野角を広くすることができる。また、黒が黒として見える視野角の範囲を広くすることができる。

さらに、液晶表示パネル２は、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＥモードとすることが好ましい。ここで、Ｅモード（ｅｘｔｒｏｒｄｉｎａｒｙ ｍｏｄｅ）とは、偏光板の透過軸の方向が液晶の長軸（液晶のラビング方向）と平行となる方向で液晶層と偏光板とが配置されているモードである。また、Ｏモード（ｏｒｄｉｎａｒｙ ｍｏｄｅ）とは、偏光板の透過軸の方向が、液晶の長軸（液晶のラビング方向）と直交する方向で液晶層と偏光板とが配置されているモードである。液晶表示パネル２は、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＥモードとすることで、広い視野角でコントラスト比を高く維持することができる。つまり、画像が認識できる範囲を広くすることができ、液晶表示パネル２の視野角を広くすることができる。また、黒が黒として見える視野角の範囲をより広くすることができる。

さらに、液晶表示パネル２は、液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎが０．０９０以上０．１２以下とすることが好ましい。液晶表示パネル２は、液晶５９の屈折率差を上記範囲とすることでコントラスト比を高く維持することができる。つまり、画像が認識できる範囲を広くすることができ、液晶表示パネル２の視野角を広くすることができる。また、黒が黒として見える視野角の範囲をより広くすることができる。

また、液晶表示パネル２は、絶縁膜７４ａの厚みを２５００Å以上３５００Å以下とすることが好ましい。液晶表示パネル２は、絶縁膜７４ａの厚みを上記範囲とすることでコントラスト比を高く維持することができる。つまり、画像が認識できる範囲を広くすることができ、液晶表示パネル２の視野角を広くすることができる。また、黒が黒として見える視野角の範囲をより広くすることができる。

＜２．評価例＞
本評価例では、本実施形態の液晶表示パネル２の作用効果を検討するため、評価例１から評価例４と比較例の液晶表示パネルを作製し、コントラスト比の視野角特性と黒色の視野角特性を計測した。コントラスト比の視野角特性は、周囲に外光が無い（外光による表面反射が無い）場合の、全画面黒表示の黒レベルの輝度と、全画面白表示の白レベルの輝度の比を測定した結果である。また、黒色の視野角特性は、全画面黒表示した場合に各位置（視野角位置）で見える色の計測結果である。

評価例１は、第１配向膜６２及び第２配向膜６７のプレチルト角を０°とし、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＥモードとし、液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎを０．１０とし、絶縁膜７４ａの厚みを３０００Åとした。図６Ａ及び図６Ｂに、評価例１の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性と黒色の視野角特性の計測結果を示す。

図６Ａは、評価例１の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図６Ｂは、評価例１の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図６Ａでは、コントラスト比が１００対１となる視野角位置を黒線で示す。また、図６Ｂは、黒で見える部分を黒で示しており、色が淡くなっていくにつれて輝度が高くなり、黒以外の色で見えたことを示している。計測結果の表示方法は、他の評価例及び比較例でも同様である。図６Ａに示すように、評価例１の液晶表示パネル２は、コントラスト比が１０対１となる境界が、測定範囲の端部近傍となっていることがわかる。また、図６Ｂに示すように、広い範囲で黒の画像を黒の画像として視認できることがわかる。

次に、評価例２は、第１配向膜６２及び第２配向膜６７のプレチルト角を０°とし、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＥモードとし、液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎを０．１０とし、絶縁膜７４ａの厚みを４０００Åとした。つまり、評価例２は、評価例１から絶縁膜７４ａの厚みを変化させている。具体的には、絶縁膜７４ａの厚みを厚くし、好ましい範囲に含まれない構成とした。図７Ａ及び図７Ｂに、評価例２の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性と黒色の視野角特性の計測結果を示す。

図７Ａは、評価例２の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図７Ｂは、評価例２の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図６Ａと図７Ａとの比較から、評価例２の液晶表示パネル２は、評価例１の液晶表示パネル２に比べると、コントラスト比が１００対１となる境界が視野角の中心側に移動していることがわかる。つまり、コントラスト比が１００対１以上となる領域が狭くなっている、つまり、視野角が狭くなっていることがわかる。また、図６Ｂと図７Ｂとの比較から、評価例２の液晶表示パネル２は、評価例１の液晶表示パネル２に比べると、黒で見える範囲が狭くなっていることがわかる。また、評価例２の液晶表示パネル２は、評価例１の液晶表示パネル２に比べると黒が赤くなって見える領域が増加した。以上より、評価例１の液晶表示パネル２の方が評価例２の液晶表示パネル２よりも視野角を広くすることができ、かつ好適な画像を表示できることがわかる。

次に、評価例３は、第１配向膜６２及び第２配向膜６７のプレチルト角を０°とし、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＥモードとし、液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎを０．１２とし、絶縁膜７４ａの厚みを４０００Åとした。つまり、評価例３は、評価例２から液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎを変化させている。具体的には、屈折率差Δｎを大きくし、好ましい範囲に含まれない構成とした。図８Ａ及び図８Ｂに、評価例３の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性と黒色の視野角特性の計測結果を示す。

図８Ａは、評価例３の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図８Ｂは、評価例３の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図７Ａと図８Ａとの比較から、評価例３の液晶表示パネル２は、コントラスト比が１０対１となる境界が、評価例２の液晶表示パネル２と略同じとなった。また、図７Ｂと図８Ｂとの比較から、評価例３の液晶表示パネル２は、評価例２の液晶表示パネル２に比べると、黒で見える範囲が若干狭くなっていることがわかる。また、評価例３の液晶表示パネル２は、評価例２の液晶表示パネル２に比べると黒が赤くなって見える領域が増加した。以上より、評価例２の液晶表示パネル２の方が評価例３の液晶表示パネル２よりも視野角を広くすることができ、かつ好適な画像を表示できることがわかる。

次に、評価例４は、第１配向膜６２及び第２配向膜６７のプレチルト角を０°とし、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＯモードとし、液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎを０．１２とし、絶縁膜７４ａの厚みを４０００Åとした。つまり、評価例４は、評価例３から第１偏光板６３及び第２偏光板６９のモードを変化させている。具体的には、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＯモードとして、好ましいモードと異なる構成とした。図９Ａ及び図９Ｂに、評価例４の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性と黒色の視野角特性の計測結果を示す。

図９Ａは、評価例４の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図９Ｂは、評価例４の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図８Ａと図９Ａとの比較から、評価例４の液晶表示パネル２は、評価例３の液晶表示パネル２に比べると、コントラスト比が１００対１となる境界が視野角の中心側に移動していることがわかる。つまり、コントラスト比が１００対１以上となる領域が狭くなっている、つまり、視野角が狭くなっていることがわかる。また、図８Ｂと図９Ｂとの比較から、評価例４の液晶表示パネル２は、評価例３の液晶表示パネル２に比べると、黒で見える範囲が狭くなっていることがわかる。また、評価例４の液晶表示パネル２は、評価例３の液晶表示パネル２に比べると黒が赤くなって見える領域が増加した。以上より、評価例３の液晶表示パネル２の方が評価例４の液晶表示パネル２よりも視野角を広くすることができ、かつ好適な画像を表示できることがわかる。

次に、比較例は、第１配向膜６２及び第２配向膜６７のプレチルト角を１．７°とし、第１偏光板６３及び第２偏光板６９をＯモードとし、液晶層５４の液晶５９の屈折率差Δｎを０．１２とし、絶縁膜７４ａの厚みを４０００Åとした。つまり、比較例は、評価例４から第１偏光板６３及び第２偏光板６９のプレチルト角を変化させている。具体的には、第１偏光板６３及び第２偏光板６９のプレチルト角を大きくして、好ましいモードと異なる構成とした。図１０Ａ及び図１０Ｂに、比較例の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性と黒色の視野角特性の計測結果を示す。

図１０Ａは、比較例の液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図１０Ｂは、比較例の液晶表示パネルの黒色の視野角特性の計測結果を示す説明図である。図９Ａと図１０Ａとの比較から、比較例の液晶表示パネル２は、評価例４の液晶表示パネル２に比べると、コントラスト比が１００対１となる境界が大きく視野角の中心側に移動していることがわかる。つまり、コントラスト比が１００対１以上となる領域が狭くなっている、つまり、視野角が狭くなっていることがわかる。また、図９Ｂと図１０Ｂとの比較から、比較例の液晶表示パネル２は、評価例４の液晶表示パネル２に比べると、黒で見える範囲が狭くなっていることがわかる。また、比較例の液晶表示パネル２は、評価例４の液晶表示パネル２に比べると黒が赤くなって見える領域が増加し、さらに黄色に見える領域も生じた。以上より、評価例４の液晶表示パネル２の方が比較例の液晶表示パネル２よりも視野角を広くすることができ、かつ好適な画像を表示できることがわかる。以上より本実施形態の効果は明らかである。

（本実施形態の変形例）
ここで、画素基板の積層構造は、上記実施形態に限定されない。画素基板は、いわゆる横電界型の液晶表示パネル、好ましくは、フリンジ電界を用いるＦＳＳ型の液晶表示パネルとして駆動される画素基板であればよい。図１１は、画素基板の他の構成例を示す断面図である。図１１に示す画素基板１６０は、積層構造が異なるのみで、各部の機能は、画素基板６０と同様である。図１１に示す画素基板１６０は、透明基板１７１に各種回路が形成されたＴＦＴ基板と、このＴＦＴ基板上にマトリクス状に配設された複数の画素電極１７２と、ＴＦＴ基板及び画素電極１７２の上に積層された共通電極ＣＯＭＬと、画素電極１７２と共通電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層１７４と、を含む。

ＴＦＴ基板は、透明基板１７１に、上述した各画素Ｖｐｉｘの薄膜トランジスタが形成された半導体層１９０、各画素電極１７２に画素信号を供給する信号線１２５、薄膜トランジスタを駆動する走査線１２４等の配線が絶縁層１７４を介して積層されている。信号線１２５は、ソース線１２５ａとドレイン線１２５ｂとを含む。

絶縁層１７４は、走査線１２４と半導体層１９０との間の絶縁膜（第１絶縁膜）１７４ａと、信号線１２５及び画素電極１７２と共通電極ＣＯＭＬとの間の絶縁膜（第２絶縁膜）１７４ｂと、が積層されている。より具体的には、絶縁膜１７４ａは、各部が透明基板１７１または走査線１２４と接する位置（層）に積層されている。絶縁膜１７４ｂは、各部が信号線１２５、半導体層１９０、画素電極１７２または絶縁膜１７４ａの表面に接する位置（層）に積層されている。本実施形態の絶縁膜１７４ａは、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、ＳｉＯ_２等の無機系絶縁材料で形成されている。絶縁膜１７４ａは、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）で形成されている。また、絶縁膜１７４ａは、ポリイミド樹脂などの有機系絶縁材料で形成してもよい。

このように、変形例の画素基板１６０は、透明基板１７１上に走査線１２４、絶縁膜１７４ａ、（信号線１２５、半導体１９０及び画素電極１７２）、絶縁膜１７４ｂ、共通電極ＣＯＭＬの順で積層されている。

また、液晶表示パネルは、画素基板１６０の積層構造の場合、絶縁膜１７４ｂの厚みを２０００Å以上５０００Å以下とすることが好ましい。液晶表示パネルは、絶縁膜１７４ｂの厚みを上記範囲とすることでコントラスト比を高く維持することができる。つまり、画像が認識できる範囲を広くすることができ、液晶表示パネル２の視野角を広くすることができる。また、黒が黒として見える視野角の範囲をより広くすることができる。

＜３．適用例＞
次に、図１２を参照して、実施形態で説明した表示装置１の適用例について説明する。図１２は、本実施形態に係る液晶表示パネルを適用する電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置１は、カーナビゲーションシステム、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係る表示装置１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、液晶表示パネルに映像信号を供給し、液晶表示パネルの動作を制御する制御装置を備える。

図１２に示す電子機器は、本実施形態に係る表示装置１が適用されるカーナビゲーション装置である。表示装置１は、自動車の車内のダッシュボード３００に設置される。具体的にはダッシュボード３００の運転席３１１と助手席３１２の間に設置される。カーナビゲーション装置の表示装置１は、ナビゲーション表示、音楽操作画面の表示、又は、映画再生表示等に利用される。

また、上述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。

＜４．本開示の構成＞
また、本開示は、以下の構成をとることもできる。

（１）第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層と、を備える液晶表示パネルであって、
前記第１基板は、画素電極と共通電極とが積層された画素基板と、前記画素基板の前記液晶層側に積層された第１配向膜と、前記画素基板の前記液晶層側に積層された第１偏光板と、を有し、
前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に積層された第２配向膜と、前記透明基板に積層された位相差板と、前記透明基板に積層された第２偏光板と、を有し、
前記第１配向膜及び前記第２配向膜は、プレチルト角が０度以上１度以下であることを特徴とする液晶表示パネル。
（２）前記第１偏光板及び前記第２偏光板は、Ｅモードである（１）に記載の液晶表示パネル。
（３）前記液晶層は、前記液晶の屈折率差Δｎが０．０９０以上０．１２以下である（１）または（２）に記載の液晶表示パネル。
（４）前記画素基板は、透明基板と、前記透明基板上に積層された走査線と、前記走査線と前記透明基板に積層された窒化シリコンの絶縁膜と、前記絶縁膜上に積層され、前記画素電極と接続された信号線と、を有し、
前記絶縁膜は、厚みが２５００Å以上３５００Å以下である（１）から（３）のいずれか一つに記載の液晶表示パネル。
（５）前記画素基板は、透明基板と、前記透明基板上に積層された走査線と、前記走査線と前記透明基板に積層された第１絶縁膜と、前記絶縁膜上に積層され、前記画素電極と接続された信号線と、前記信号線及び前記画素電極上に積層された窒化シリコンの第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜に積層された共通電極と、を有し、
前記第２絶縁膜は、厚みが２０００Å以上５０００Å以下である（１）から（３）のいずれか一つに記載の液晶表示パネル。
（６）（１）から（５）のいずれか一つに記載の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに積層されたバックライトと、を有する液晶表示装置を、有する電子機器。

１ 表示装置
２ 液晶表示パネル
６ バックライト
１１ ガラス基板
１１ｇｒ、１１ｇｌ 額縁
２１ 表示エリア部
２２Ａ 第１垂直ドライバ
２２Ｂ 第２垂直ドライバ
２４ 走査線
２５ 信号線
６４ ガラス基板
６６ カラーフィルタ
７１ 透明基板
７２ 画素電極
９０ 半導体層
ＬＣ 液晶素子
Ｔｒ 薄膜トランジスタ
ＣＯＭＬ 共通電極
Ｖｐｉｘ 画素

Claims (6)

1. 第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層と、を備える液晶表示パネルであって、
   前記第１基板は、画素電極と共通電極とが積層された画素基板と、前記画素基板の前記液晶層側に積層された第１配向膜と、前記画素基板の前記液晶層側に積層された第１偏光板と、を有し、
   前記第２基板は、透明基板と、前記透明基板の前記液晶層側に積層された第２配向膜と、前記透明基板に積層された位相差板と、前記透明基板に積層された第２偏光板と、を有し、
   前記第１配向膜及び前記第２配向膜は、プレチルト角が０度以上１度以下であることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記第１偏光板及び前記第２偏光板は、Ｅモードである請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記液晶層は、前記液晶の屈折率差Δｎが０．０９０以上０．１２以下である請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記画素基板は、透明基板と、前記透明基板上に積層された走査線と、前記走査線と前記透明基板に積層された窒化シリコンの絶縁膜と、前記絶縁膜上に積層され、前記画素電極と接続された信号線と、を有し、
   前記絶縁膜は、厚みが２５００Å以上３５００Å以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。
5. 前記画素基板は、透明基板と、前記透明基板上に積層された走査線と、前記走査線と前記透明基板に積層された第１絶縁膜と、前記絶縁膜上に積層され、前記画素電極と接続された信号線と、前記信号線及び前記画素電極上に積層された窒化シリコンの第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜に積層された共通電極と、を有し、
   前記第２絶縁膜は、厚みが２０００Å以上５０００Å以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに積層されたバックライトと、を有する液晶表示装置を、有する電子機器。