JP5389923B2 - 液晶パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネルおよび液晶表示装置に関するものであり、より詳しくは、垂直配向型の液晶パネルを横電界によって駆動することで光の透過を制御する液晶パネルおよびそれを備えた液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とし、ＡＴＭ（Automatic Teller Machine）等の金融端末、パーソナルコンピュータ、リモコン、各種モニタ等の様々な分野で広く用いられている。特に、近年は、上記特徴から、電子手帳、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯電話等のモバイル用途に特に好適に用いられている。

このような用途においては、多くの場合、液晶表示装置における液晶パネル上に、座標入力装置としてタッチパネルを配置し、タッチパネルの表面を指で直接タッチして押圧したりタッチペン等で押圧したりしてポインティングした座標を入力することで、各種操作が実施される。また、液晶パネル上にタッチパネルを配置する代わりに、液晶パネルそのものが座標入力機能を備えた液晶表示装置も知られている。

このような液晶表示装置、特に、モバイル用途で使用される液晶表示装置においては、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モードと称される垂直配向型の液晶パネルが、他の表示方式と比較してコントラストが高いことから、好適に用いられている。そのなかでも、アクティブマトリクス基板の画素電極にスリットを設けるとともに、対向基板の対向電極に突起（リブ）を設け、電界印加時に液晶分子が倒れる方向を複数に分割するＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードと称される垂直配向型の液晶パネルが、視野角が広いことから特に好適に用いられている。

しかしながら、このような液晶表示装置には、タッチパネルの表面をタッチペン等で押圧することによって、表示に押圧ムラ（白ムラ）が生じるという課題がある。

タッチパネルの表面をタッチペン等で押さえて圧力を加えると、圧力を加えた部分のセル厚が僅かに変化する。

従来、セル厚変動を小さくするためには、柱状スペーサを多数配置し、変動を小さくする等、様々な改善案が提案されている。

例えば、特許文献１には、４０インチクラスの大画面ＴＶ（Television）のように撓みが生じ易い液晶電気光学装置において、液晶パネルを立てかけることで生じるセル厚変動を抑制する手段として、液晶セルを形成する一対の透光性基板間で樹脂材料を硬化させて樹脂スペーサを形成することにより、一対の透光性基板を接着させる技術が開示されている。

特許文献１によれば、まず、ビーズスペーサで基板間隔が一定に維持された一対の透光性基板間に、液晶材料と、樹脂材料と、反応開始剤とを含む混合物を、液晶が等方相を示すまで加熱して挟持させる。その後、徐々に温度を下げることで、混合物中の樹脂材料を析出させて、液晶材料と樹脂材料とを分離させる。次いで、この混合物に紫外線を照射して反応開始剤を開裂させて樹脂材料を硬化させることにより、一対の透光性基板間で樹脂スペーサを形成させる。

また、特許文献２には、押圧による液晶の流動を抑制するために、電極基板と対向基板とにそれぞれ面接触する、２〜５０μｍの平均直径を有する柱状のスペーサを形成する技術が開示されている。

特許文献２によれば、まず、液晶材料とビーズスペーサと非液晶性高分子とを溶媒に溶解もしくは分散させた塗工液を、電極基板に塗布する。次いで、溶媒を蒸発させ、対向基板を積層した後、加熱して、非液晶性高分子の硬化物の島を、それぞれの基板に柱状に成長させて硬化させる。これにより、それぞれの基板に面接触する柱状のスペーサを形成する。

特許文献３には、柱状スペーサの配置密度が小さいことで強度が不足し、押圧によるセルギャップむらが生じたり、液晶パネルを立てかけることで重力により液晶材料が偏在したりするという不具合を抑制するために、柱状スペーサの単位面積当たりのバネ定数を所定の範囲に設定することでセル厚を制御する技術が開示されている。

日本国公開特許公報「特開平１１−２８７９８３公報（１９９９年１０月１９日公開）」 日本国公開特許公報「特開平８−３２０４７０号公報（１９９６年１２月３日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００６−１８２３８号公報（２００６年１月１９日公開）」

しかしながら、これら特許文献１〜３は、何れも、上記したようにビーズスペーサや柱状スペーサを用いてセル厚の変動を抑制しているにすぎない。つまり、これら特許文献１〜３は、セル厚の変動そのものを抑制するものであり、基板が変位した状態（つまり、セル厚が変動した状態）での押圧ムラ（白ムラ）を抑制するものではない。また、このような技術は未だ知られていない。

さらに、特許文献１〜３に記載の技術は、例えばタッチペン等のペン先の圧力で生じるガラス基板等の基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラの抑制に対しては効果が薄い。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを改善することにある。

本発明にかかる液晶パネルは、上記課題を解決するために、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に第１の電極および第２の電極が設けられており、上記第１の電極と第２の電極との間に発生する横電界によって上記液晶層を駆動するとともに、電界無印加時に上記液晶層における液晶分子が上記一対の基板の基板面に垂直に配向する液晶パネルであって、上記第１の電極および第２の電極の電極幅をＬとし、上記第１の電極および第２の電極の電極間隔をＳとすると、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４を満足することを特徴としている。

また、本発明にかかる液晶パネルは、上記課題を解決するために、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に第１の電極および第２の電極が設けられており、上記第１の電極と第２の電極との間に発生する横電界によって上記液晶層を駆動するとともに、電界無印加時に上記液晶層における液晶分子が上記一対の基板の基板面に垂直に配向する液晶パネルであって、単位領域をＸ軸方向に等分割したときのＸ軸方向の各場所における輝度を規格化したときに、上記単位領域におけるＸ軸方向の総分割数に対して、階調輝度比が２０％以下となる部分が占める割合を不感帯占有率とすると、該不感帯占有率が、２４％以上、３５％以下であることを特徴としている。

上記の各構成によれば、基板面内の透過率分布曲線が微細になり、セル厚変動が有る部分と無い部分とにおける透過率変化を抑制することができる。このため、セル厚変動に起因する押圧ムラを従来よりも改善することができる。

また、本発明にかかる液晶表示装置は、本発明にかかる上記液晶パネルを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、セル厚変動に起因する押圧ムラを従来よりも改善することができる液晶表示装置を提供することができる。

本発明にかかる液晶パネルおよび液晶表示装置は、以上のように、垂直配向型の液晶パネルおよび液晶表示装置であり、横電界により上記液晶層を駆動するとともに、Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）あるいは不感帯占有率を特定の範囲に設定することで、基板面内の透過率分布曲線が微細になり、セル厚変動が有る部分と無い部分とにおける透過率変化を抑制することができる。このため、セル厚変動に起因する押圧ムラを従来よりも改善することができる。

本発明の実施の一形態にかかる液晶パネルの要部の概略構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の一形態にかかる液晶表示装置の概略構成を模式的に示す分解断面図である。 図１に示す液晶パネルに電界を印加したときの光学顕微鏡写真を示す図である。 図３に示すＡ−Ａ’領域を画像処理によって２５５階調に分割し、その最高輝度にあたる輝度部分を１００％として規格化したときのＸ軸方向の各場所と階調輝度比との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルを横電界駆動したときの、基板の変位が無い状態での櫛歯電極の電極位置と透過率との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルにおいて、Ｌ＝４μｍおよびＳ＝４μｍとしたのときの、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルにおいて、Ｌ＝４μｍおよびＳ＝５μｍとしたときの、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルにおいて、Ｌ＝４μｍおよびＳ＝６μｍとしたときの、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルにおいて、Ｌ＝４μｍおよびＳ＝７μｍとしたときの、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルにおいて、Ｌ＝４μｍおよびＳ＝２μｍとしたときの、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 図１に示す液晶パネルにおいて、Ｌ＝４μｍおよびＳ＝８μｍとしたときの、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 液晶パネル（５）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 液晶パネル（１）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 液晶パネル（３）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 液晶パネル（６）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 Ａ＝Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）で表されるＡ値と、基板の変位量が０．８μｍのときの輝度比変化量との関係を示すグラフである。 液晶パネル（１）〜（６）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率と電極間隔Ｓとの関係を示すグラフである。 不感帯占有率と、基板の変位量が０．８μｍのときの輝度比変化量との関係を示すグラフである。 不感帯占有率と電極間隔Ｓとの関係を示すグラフである。 （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、図１に示す液晶パネルにおける櫛歯電極の形状例を示す平面図である。 ＭＶＡモードを用いた従来の一般的な液晶パネルの要部の概略構成を模式的に示す断面図である。 図２１に示す液晶パネルにおける、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。 （ａ）は、図２１に示す液晶パネルを縦電界駆動したときの、基板の変位が無い状態でのＩＴＯ電極の電極位置と透過率との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、図２１に示す液晶パネルを縦電界駆動したときの、基板の変位が０．８μｍのときのＩＴＯ電極の電極位置と透過率との関係を示すグラフである。

本願発明者らは、ガラス基板等の基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを改善すべく鋭意検討した。

この結果、本願発明者らは、垂直配向処理が施された一対の基板間に挟持された液晶層を、基板面に平行ないわゆる横電界にて駆動することが、セル厚変動に起因する押圧ムラの改善に有効であることを見出した。

また、このような駆動方式（表示方式）を用いた液晶パネルにおいて、基板面内の透過率分布曲線を微細にすることで、セル厚の変位が有る部分と無い部分とにおける透過率分布の差を小さくし、透過率変化を抑制することができることを見出した。

以下に、本発明について、図１〜図２３の（ａ）・（ｂ）に基づいて詳細に説明する。

まず、本実施の形態にかかる液晶パネルおよび液晶表示装置の概略構成について説明する。図２は、本実施の形態にかかる液晶表示装置の概略構成を模式的に示す分解断面図である。

本実施の形態にかかる液晶表示装置１は、図２に示すように、液晶パネル２、駆動回路３、およびバックライト４（照明装置）を備えている。また、上記液晶パネル２上には、必要に応じて、例えば、タッチパネル４１が設けられている。上記駆動回路３、バックライト４、タッチパネル４１の構成は従来と同じである。したがって、これらの構成については、その説明を省略する。

図１は、上記液晶パネル２の要部の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図１は、電圧印加時における上記液晶パネル２の要部の概略構成を示している。

図１および図２に示すように、本実施の形態にかかる液晶パネル２は、電極基板（アレイ基板）および対向基板として、互いに対向して設けられた一対の基板１０・２０を備えている。これら一対の基板１０・２０間には、表示媒体層として液晶層３０が挟持されている。なお、上記液晶層３０には、所望の物性を得るために、表示を阻害しない範囲内で液晶材料以外に各種添加剤が含まれていてもよい。

上記一対の基板１０・２０のうち少なくとも観察者側の基板は、絶縁基板として、ガラス基板等の透明基板を備えている。なお、以下の説明においては、表示面側（観察者側の基板）を上側の基板とし、他方の基板を下側の基板として説明する。

また、上記一対の基板１０・２０には、垂直配向処理が施されている。上記一対の基板１０・２０は、垂直配向処理として、いわゆる垂直配向膜と称される垂直配向制御膜が設けられていてもよく、紫外線照射等による垂直配向処理が施されていてもよい。本実施の形態では、上記一対の基板１０・２０における他方の基板との対向面には、配向膜１４・２６として、垂直配向膜がそれぞれ設けられている。

垂直配向膜は、電界無印加時に液晶層の液晶分子を基板面に垂直に配向させる配向膜である。このような垂直配向膜は、これら基板１０・２０の表面に、例えば、垂直配向規制力を有する公知の配向膜材料を塗布することで形成することができる。なお、上記「垂直」には、「略垂直」も含まれる。

上記基板１０（第１の基板、電極基板）としては、例えば、ＴＦＴアレイ基板等のアレイ基板を用いることができる。一方、基板２０（第２の基板、対向基板）としては、例えば、カラーフィルタ基板等を用いることができる。

また、上記基板１０・２０のうち少なくとも一方の基板は、上記液晶層３０に、いわゆる横電界と称される、基板面に平行な電界を印加するための電界印加手段を備えている。図１および図２では、上記基板１０・２０のうち、基板１０に、上記電界印加手段として櫛歯電極１２・１３が設けられた構成について図示している。なお、上記「平行」には「略平行」も含まれる。

以下に、まず、上記基板１０について詳細に説明する。

上記基板１０は、例えば、ガラス基板１１上に、櫛歯電極１２・１３、配向膜１４が、この順に設けられた構成を有している。上記配向膜１４は、上記ガラス基板１１上に、上記櫛歯電極１２・１３を覆うように設けられている。

上記液晶パネル２において、表示は、上記一対の櫛歯電極１２・１３間に電位差が与えられることで行われる。この電位差により、櫛歯電極１２・１３間に、図１に示すように横電界が発生し、液晶分子３１の配向が変化することで透過率が変化する。

すなわち、互いに隣接する櫛歯電極１２・１３のうちの一方の櫛歯電極１２（第１の電極）は共通電極であり、主に０Ｖとなっている。一方、他方の櫛歯電極１３（第２の電極）は画素電極であり、図示しないドレイン電極で、信号線およびＴＦＴ等のスイッチング素子に接続されており、映像信号に応じた信号が印加される。

上記櫛歯電極１２・１３は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：インジウム亜鉛酸化物）等の透明電極材料からなっていてもよく、アルミニウム等の金属からなっていてもよい。上記櫛歯電極１２・１３の材質は、特に限定されるものではない。

これら櫛歯電極１２・１３は、スパッタリング法以外にも、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法等により、これら櫛歯電極１２・１３を形成するための導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィ等によりパターニングすることで形成することができる。

次に、上記基板２０について説明する。

上記基板２０は、例えば、ガラス基板２１上に、各色のカラーフィルタ２２およびブラックマトリクス２３、平坦化膜２４（オーバーコート層）、配向膜２６が、この順に設けられた構成を有している。なお、図１では、各色のカラーフィルタ２２として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタ２２が設けられている場合を例に挙げて図示したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。また、各色のカラーフィルタ２２の並び順や配置も特に限定されるものではない。

また、上記平坦化膜２４上には、基板１０・２０間の距離を一定に保持するためのスペーサとして、柱状スペーサ２５が設けられている。

上記平坦化膜２４は、カラーフィルタ２２およびブラックマトリクス２３が設けられたガラス基板２１の表面を平坦化するように設けられている。

なお、上記柱状スペーサ２５は、図１に示すように、平坦化膜２４上に形成されていてもよく、平坦化膜２４の内部、つまり、平坦化膜２４と一体的に形成されていてもよい。

つまり、柱状スペーサ２５は、例えば、平坦化膜２４を形成した後に、フォトスペーサを形成することで、平坦化膜２４上に設けられていてもよい。また、例えば、平坦化膜の材料を、スピンコート法等により厚膜になるように塗布した後、ハーフ露光を使用して柱状スペーサ２５を形成する一方、平坦化膜２４を残存させてもよい。

また、上記柱状スペーサ２５は、基板１０側に設けられていてもよく、配向膜１４あるいは配向膜２６上に形成されていてもよい。

上記平坦化膜材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、アクリル樹脂等の有機絶縁膜；ＴＥＯＳ（正珪酸エチル；Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）、ＳＯＧ（スピンオンガラス）等の無機絶縁膜；等、従来公知の平坦化膜材料を用いることができる。

また、本実施の形態において、上記基板１０・２０における各層の厚みは、特に限定されるものではない。

また、図１および図２に示すように、これら一対の基板１０・２０における上記液晶層３０との対向面とは反対側の面には、偏光板３５・３６がそれぞれ設けられている。

また、上記基板１０・２０と偏光板３５・３６との間には、図２に示すように、必要に応じて位相差板３７・３８がそれぞれ設けられていてもよい。また、上記位相差板３７・３８は、上記液晶パネル２の一方の面にのみ設けられていてもよい。また、正面透過光のみを利用する場合には、位相差板３７・３８は必ずしも必須ではない。

上記液晶パネル２における液晶セル５は、上記基板１０と基板２０とを、スペーサ（図示せず）を介して、シール剤（図示せず）によって貼り合わせ、両基板１０・２０間の空隙に、液晶材料（もしくは液晶材料を含む媒質）を封入することにより形成される。

上記液晶材料としては、液晶分子３１の誘電率異方性Δεが正のｐ（ポジ）型液晶材料、液晶分子３１の誘電率異方性Δεが負のｎ（ネガ）型液晶材料の何れを用いることもできる。上記ｐ型液晶材料としては、具体的には、例えば、ネマチック液晶材料が挙げられる。また、上記ｎ型液晶材料としては、例えば、バナナ（BANANA）型の液晶材料が挙げられる。なお、本実施の形態では、上記液晶材料として、ｐ型液晶材料を用いた場合を例に挙げて説明するが、ｐ型液晶材料を用いる場合とｎ型液晶材料を用いる場合との相違点は、ベンド配列（ベンド配向）の向きが異なる点のみであり、本発明は、これによって何ら限定されるものではない。

上記液晶パネル２は、液晶セル５に、上記したように位相差板３７・３８および偏光板３５・３６を貼り合わせることにより形成される。

上記偏光板３５・３６は、上記偏光板３５・３６の透過軸方位が互いに直交し、かつ、電界印加方向と４５度をなすように貼合される。具体的には、偏光板３５・３６の透過軸が直交し、かつ櫛歯電極１２・１３が延伸される方向と偏光板３５・３６の透過軸とが４５゜の角度をなすように貼合される。

次に、上記液晶パネル２の表示方式（垂直配向横電界モード）について、図１を参照して以下に説明する。

前記したように、基板（特に、上側の基板２０）の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを改善するための第１のポイントは、液晶パネル２の表示方式にある。

上記液晶パネル２は、基板１０・２０の表面に、前記したように、配向膜１４・２６として、垂直配向膜が設けられた構成を有している。このため、上記液晶パネル２において、液晶分子３１は、電界無印加時に、基板面に垂直に配向している。

一方、電界印加時には、櫛歯電極１２・１３間の電位差により、図１に示すように横電界が発生し、櫛歯電極１２・１３間の電気力線が半円状に湾曲する。これにより、ｐ型液晶材料を用いた場合、液晶分子３１が、図１に示すように、基板厚み方向に弓なりにベンド配列する。なお、ｎ型液晶材料を用いた場合には、液晶分子３１は、基板面内方向に弓なりにベンド配列する。これにより、何れの場合にも、基板面に垂直な方向に進行する光に対して複屈折性を示す。

このように、上記液晶パネル２においては、櫛歯電極１２・１３間に発生する横電界により液晶分子３１を動作（回転）させることで、液晶パネル２を透過する光量を制御して表示が行われる。

タッチペン等のペン先の圧力で生じる基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラ（白ムラ）は、タッチペン等で押圧することでセル厚が変化した部分と、押圧していない、セル厚に変化がない部分との透過率の差が原因である。

つまり、押圧によってセル厚が小さくなった部分の透過率が、セル厚に変化がない部分の透過率よりも低くなることで、押圧ムラが発生する。

垂直配向横電界モードの液晶パネル２では、液晶パネル２を断面から見た場合、液晶分子３１がベント配列している。このため、押圧によってセル厚（液晶層３０の厚み）が変化し、これに伴い液晶分子３１の配向状態に歪みが生じても、ベント配列の効果である自己補償により、光学的な変化が生じ難い。

したがって、垂直配向横電界モードを用いた液晶パネル２は、該液晶パネル２に押圧が加えられた場合であっても、透過率の変化が少なく、表示ムラ（押圧ムラ）が観察され難い。

このため、本発明においては、上記したように電界無印加時に液晶分子が垂直に配向する垂直配向型の液晶パネルにおいて、例えばＭＶＡモードの液晶パネルのように上下基板にそれぞれ設けられた電極間に発生するいわゆる縦電界を用いた駆動方式から、上記したように少なくとも一方の基板１０に設けられた櫛歯電極１２・１３間に発生する横電界を用いた駆動方式に変更することで、セル厚に対する透過率の変化量を小さくしている。

しかしながら、押圧によって液晶パネル２のセル厚が著しく薄くなると、ベント配列による自己補償ではセル厚の変化を吸収することができなくなる。このため、上記したように垂直配向横電界モードを用いただけでは、セル厚変動に起因する押圧ムラを十分に改善することはできない。

そこで、本願発明者らは、基板（特に、上側の基板２０）の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを改善するための第２のポイントとして、透過率が相対的に低く暗部になる櫛歯電極１２・１３上の部分と、透過率が相対的に高く明部になる櫛歯電極１２・１３間の部分とで形成される透過率分布（透過率分布曲線）に着目した。

垂直配向横電界モードを用いた液晶パネル２は、図１に示すように、櫛歯電極１２・１３の中央部および櫛歯電極１２・１３間の中央部の液晶分子３１が常に垂直に配向している。このため、櫛歯電極の１２・１３のそれぞれの中央部および櫛歯電極１２・１３間の中央部では、光が透過しない。このため、上記液晶パネル２においては、図１に示すような透過率分布曲線が形成される。

すなわち、上記液晶パネル２には、図１に示すように、電界強度が弱く、液晶分子３１があまり傾斜していない不感帯（不感領域）が存在し、この不感帯の有無によって、図１に示すような透過率分布曲線が形成される。つまり、不感帯は、透過率分布曲線と密接に関係している。

図３は、上記液晶パネル２に電界を印加（つまり、オン）したときの光学顕微鏡写真を示す図である。なお、図３において、暗部は不感帯を示す。

上記不感帯は、図３に示すように、上記液晶パネル２に電界を印加（つまり、オン）したときの光学顕微鏡写真における単位領域（図３中、Ａ−Ａ’領域）を、該領域に垂直な方向をＸ軸として、Ｘ軸方向に、画像処理によって２５５階調（０〜２５５階調）に分割し、その２５５階調目（最高輝度）にあたる輝度部分を１００％として規格化したときに階調輝度比（輝度で規格化した透過率）が２０％以下となる領域として定義することができる。

ここで、図３中、Ａ−Ａ’領域にて示される単位領域とは、櫛歯電極１２・１３の電極幅をＬ、電極間隔をＳとすると、３Ｌ＋４Ｓで示される、上記櫛歯電極１２・１３のうち何れか一方の櫛歯電極と、該櫛歯電極にそれぞれ隣り合う他方の櫛歯電極との間の領域を示す。また、上記画像処理は、一般的な画像処理ソフトを用いることで実施される。

図４に、図３に示すＡ−Ａ’領域を画像処理によって２５５階調に分割し、その最高輝度にあたる輝度部分を１００％として規格化した結果を示す。また、表１および表２に、図３に示すＡ−Ａ’領域を、Ｘ軸方向に１７５分割したときのＸ軸方向の各場所における輝度と、これを規格化して得られた階調輝度比との関係を示す。なお、図３に示す例では、電極間隔Ｓ＝７．５μｍ、電極幅Ｌ＝３．７μｍとした。

また、図５は、上記液晶パネル２を横電界駆動したときの、基板２０の変位が無い状態での櫛歯電極１２・１３の電極位置と透過率（透過率分布曲線）との関係を示すグラフである。

なお、以下、本実施の形態において、透過率分布曲線は、空気の透過率を１．０（１００％）と定義したときの光透過率にて示す。つまり、パネル透過率としては、偏光板３５・３６が直交するように配置されており、電界印加時（電圧印加時）に、液晶層３０の位相差が１／２λになる設定で、３５％となる。

図３および図５から判るように、不感帯は、主に、電極ライン部分である櫛歯電極１２・１３上の部分に形成される。

不感帯は、上記液晶パネル２に押圧が加えられていない状態では、あまり液晶分子３１が傾いていないため、リタデーション（Δｎｄ）が小さく、表示品位に影響し難い。

また、本発明のように垂直配向型の液晶パネル２を横電界モードにて横電界駆動する場合、透過率分布は、図５に示すように、ライン部分である櫛歯電極１２・１３の電極幅Ｌと、スペース部分（つまり、配向領域）である櫛歯電極１２・１３間の電極間隔Ｓとの関係で決定される。

したがって、透過率分布曲線を微細にするためには、上記単位領域におけるＸ軸の総分割数（総分割領域）に対する、上記不感帯（つまり、階調輝度比が２０％以下となる領域）の割合（不感帯占有率）を、大きくすればよい。このための最も簡便で有効な手法としては、電極間隔Ｓを小さくすることが挙げられる。

つまり、上記表示方式（垂直配向横電界モード）を用いた液晶パネル２において、基板（特に、上側の基板２０）の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを改善するためには、電極間隔Ｓを小さくして基板面内の透過率分布曲線を微細にすればよい。

本発明によれば、上記したように基板面内の透過率分布曲線を微細にすることで、基板２０の変位（セル厚の変動）が有る部分と無い部分とにおける透過率分布の差を小さくすることができる。このため、基板２０のうねりがセル厚に影響を与えることでセル厚が変動しても、その変動（変移）に伴う基板面内の透過率変化を平均化することができ、透過率変化を抑制することができる。

以下に、セル厚変動に起因する押圧ムラを改善するための、電極幅Ｌと電極間隔Ｓとの合計に対する電極間隔Ｓの割合Ａ（つまり、Ｓ／（Ｓ＋Ｌ））および不感帯占有率の好適な範囲について、実験結果に基づいて、具体的に説明（検証）する。

ここで、まず、比較のために、従来のＭＶＡモードの液晶パネルの透過率変化（押圧ムラ）について評価する。

なお、以下の実施例および比較例において、目視による表示ムラ（押圧ムラ）の評価（以下、「目視評価」と記す）は、作製した液晶パネルをバックライト４上に載置し、タッチペンで、基板の変位量（セル厚の変動量）が０．０８μｍになるように押圧しながら目視で表示ムラを確認することで評価した。

目視評価の基準には、以下の比較例に示す従来のＭＶＡモードの液晶パネル１０２（図２１参照）における表示ムラを用いた。つまり、上記液晶パネル１０２と比較し、目視で、該液晶パネル１０２と同等の表示ムラが認められたものを「×」とし、液晶パネル１０２よりも表示ムラの程度が非常に軽いものを「◎」とし、その中間のもの（つまり、液晶パネル１０２よりも表示ムラの程度が軽いものを「○」とした。

〔比較例〕
図２１は、ＭＶＡモードを用いた従来の一般的な液晶パネルの要部の概略構成を模式的に示す断面図である。

図２１に示すように、ＭＶＡモードを用いた従来の液晶パネル１０２は、スリット部１１４を有するＩＴＯ電極１１２が設けられた基板１１０と、カラーフィルタ１２２およびブラックマトリクス１２３を備え、ベタ状のＩＴＯ電極１２４の上部に、配向制御用のリブ１２５と柱状スペーサ１２６とを有する基板１２０とを備えている。また、これら基板１１０・１２０間には、液晶層１３０が挟持されている。

なお、上記液晶パネル１０２の詳細な構成については、以下に、上記液晶パネル１０２の具体的な製造例と併せて説明するものとし、ここでは、その詳細な説明については省略する。

上記液晶パネル１０２は、電界無印加時（オフ時）は垂直配向しているネガ型の液晶材料からなる液晶層１３０を基板面に垂直な縦電界（垂直電界）にて駆動する。これにより、上記液晶パネル１０２における液晶ダイレクタは、上記基板１１０のスリット部１１４および基板１２０のリブ１２５に規制され、図２１に示すように配向する。

次に、上記液晶パネル１０２の製造方法について、図２１を参照して以下に説明する。

まず、ガラス基板１１と同様のガラス基板１１１上に、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を、厚み１００ｎｍで全面に成膜した。その後、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィによりパターニングすることで、上記ガラス基板１１１上に、画素電極として、電極幅５６μｍのＩＴＯ電極１１２を、各画素に形成した。

次いで、上記ガラス基板１１１上に、上記ＩＴＯ電極１１２を覆うように、ＪＳＲ社製の配向膜塗料「ＪＡＬＳ−２０４」（商品名、固形分５ｗｔ．％、γ−ブチロラクトン溶液）を、スピンコート法にて塗布した。その後、２００℃にて２時間焼成することにより、液晶層１３０との対向面となる表面に、配向膜１１３として実施例１と同様の垂直配向膜が設けられた基板１１０を形成した。

一方、ガラス基板２１と同様のガラス基板１２１上に、常用の方法でカラーフィルタ１２２およびブラックマトリクス１２３を形成した。さらにその上に、ＩＴＯ膜を、厚み１００ｎｍで全面に成膜することで、共通電極として、ＩＴＯ電極１２４を形成した。

続いて、上記ＩＴＯ電極１２４上に、アクリル系樹脂をスピンコート法により塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングすることで、各画素に、高さ１．２μｍ、幅１１μｍのリブ１２５を形成した。

次に、上記ＩＴＯ電極１２４上に、スピンコート法により、柱状スペーサ材料を塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングすることで、高さ３．４μｍの柱状スペーサ１２６を形成した。

その後、上記ＩＴＯ電極１２４上に、配向膜１１３と同じ材料、同じプロセスにて、配向膜１２７として垂直配向膜を形成した。これにより、柱状スペーサ１２６が設けられた基板１２０を形成した。このようにして形成した配向膜１１３・１２７の乾燥膜厚は１０００Å（＝０．１μｍ）であった。

次に、上記基板１１０・１２０のうち一方の基板上に、シール剤として、シール樹脂「ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ」（商品名、三井東圧化学工業株式会社製）を印刷した。

その後、上記基板１１０・１２０を貼り合わせ、１３５℃で１時間焼成することにより、セル厚ｄ＝３．３μｍの液晶セル１０５を作製した。

次に、上記液晶セル１０５に、液晶材料として、メルク株式会社製のネガ型液晶材料（Δε＝−３、Δｎ＝０．１）を真空注入法にて封入することにより、液晶層１３０を形成した。

続いて、上記液晶セル１０５の表裏面に、偏光板１３５・１３６を、偏光板３５・３６の透過軸が直交するように貼合した。これにより、図２１に示す構成を有する液晶パネル１０２を作製した。

このようにして作製した液晶パネル１０２を、図２に示すようにバックライト４上に載置し、タッチペンで、基板２０の変位量（セル厚の変動量）が０．０８μｍになるように押圧しながら目視で表示ムラを評価（目視評価）した。

一方、シンテック社製のシミュレーション装置「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」（商品名）を用いて、上記条件で作製される液晶パネル１０２をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位（セル厚の変動量）が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル２に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図２２に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅、Ｓ／（Ｌ＋Ｓ）値、および目視評価の結果と併せて表３に示す。本実施の形態において、透過率は、液晶パネル２の正面の透過率であり、液晶パネル２の輝度／バックライト４の輝度により求めた。

また、図２３の（ａ）・（ｂ）に、上記液晶パネル１０２を、上下の基板１１０・１２０にそれぞれ設けられたＩＴＯ電極１１２・１２４で縦電界駆動したときのＩＴＯ電極１１２・１２４の電極位置と透過率との関係を示す。

なお、図２３の（ａ）は、上記液晶パネル１０２を縦電界駆動したときの、基板１２０の変位が無い状態でのＩＴＯ電極１１２・１２４の電極位置と透過率との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、上記液晶パネル１０２を縦電界駆動したときの、基板１２０の変位が０．８μｍのときのＩＴＯ１１２・１２４の電極位置と透過率との関係を示すグラフである。

図２３の（ａ）・（ｂ）から、上記したように従来のＭＶＡモードを用いた液晶パネル１０２においては、基板１２０の変位に対する透過率の変化量が大きいことが判る。

続いて、図１に示す液晶パネル２におけるＳ／（Ｓ＋Ｌ）および不感帯占有率の好適な範囲を決定すべく、電極間隔Ｓを種々変更することにより、各条件での液晶パネル２の透過率変化（押圧ムラ）について評価した。

以下に、液晶パネル（１）〜（６）にて示す、上記評価に用いた、図１に示す構造を有する各液晶パネル２の製造並びに評価結果について説明する。

〔液晶パネル（１）〕
まず、図１に示すように、ガラス基板１１上に、スパッタリング法により、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）膜を、厚み１００ｎｍで全面に成膜した。その後、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィによりパターニングすることで、上記ガラス基板１１上に、画素電極および共通電極として、上記ＩＴＯ膜からなる櫛歯電極１２・１３を、電極幅Ｌ＝４μｍ、電極間隔Ｓ＝４μｍにて形成した。

次いで、上記ガラス基板１１上に、上記櫛歯電極１２・１３を覆うように、ＪＳＲ社製の配向膜塗料「ＪＡＬＳ−２０４」（商品名、固形分５ｗｔ．％、γ−ブチロラクトン溶液）を、スピンコート法にて塗布した。その後、２００℃にて２時間焼成することにより、液晶層３０との対向面となる表面に、配向膜１４として垂直配向膜が設けられた基板１０を形成した。

一方、ガラス基板２１上に、常用の方法でカラーフィルタ２２およびブラックマトリクス２３を形成した。さらにその上に、スピンコート法により、アクリル樹脂等からなるオーバーコートを厚み１００ｎｍで成膜し、２００℃にて１時間焼成することにより、平坦化膜２４を形成した。

次に、上記平坦化膜２４上に、スピンコート法により、柱状スペーサ材料を塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングすることで、高さ３．４μｍの柱状スペーサ２５を形成した。

その後、上記平坦化膜２４上に、配向膜１４と同じ材料、同じプロセスにて、配向膜２６として垂直配向膜を形成した。これにより、柱状スペーサ２５が設けられた基板２０を形成した。このようにして形成した配向膜１４・２６の乾燥膜厚は１０００Å（＝０．１μｍ）であった。

次に、上記基板１０・２０のうち一方の基板上に、シール剤として、シール樹脂「ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ」（商品名、三井東圧化学工業株式会社製）を印刷した。

その後、上記基板１０・２０を貼り合わせ、１３５℃で１時間焼成することにより、セル厚ｄ＝３．３μｍの液晶セル５を作製した。

次に、上記液晶セル５に、液晶材料として、メルク株式会社製のポジ型液晶材料（Δε＝１８、Δｎ＝０．１）を真空注入法にて封入することにより、液晶層３０を形成した。

続いて、上記液晶セル５の表裏面に、偏光板３５・３６を、偏光板３５・３６の透過軸が直交し、かつ櫛歯電極１２・１３が延伸される方向と偏光板３５・３６の透過軸とが４５゜の角度をなすように貼合した。これにより、図１に示す構成を有する液晶パネル２として、液晶パネル（１）を作製した。

このようにして作製した液晶パネル（１）を、図２に示すようにバックライト４上に載置し、タッチペンで、基板２０の変位量（セル厚の変動量）が０．０８μｍになるように押圧しながら目視で表示ムラを評価（目視評価）した。

一方、比較例と同様に、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いて、上記条件で作製される液晶パネル（１）をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位（セル厚の変動量）が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル（１）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図６に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅、Ｓ／（Ｌ＋Ｓ）値、および目視評価の結果と併せて表３に示す。

〔液晶パネル（２）〕
電極間隔Ｓを４μｍから５μｍに変更した以外は、液晶パネル（１）と同様にして、図１に示す構成を有する液晶パネル２として、液晶パネル（２）を作製した。

このようにして作製した液晶パネル（２）に対し、液晶パネル（１）と同様にして目視評価を行った。また、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いて、上記条件で作製される液晶パネル（２）をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル（２）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図７に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅、Ｓ／（Ｌ＋Ｓ）値、および目視評価の結果と併せて表３に示す。

〔液晶パネル（３）〕
電極間隔Ｓを４μｍから６μｍに変更した以外は、液晶パネル（１）と同様にして、図１に示す構成を有する液晶パネル２として、液晶パネル（３）を作製した。

このようにして作製した液晶パネル（３）に対し、液晶パネル（１）と同様にして目視評価を行った。また、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いて、上記条件で作製される液晶パネル（３）をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル（３）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図８に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅、Ｓ／（Ｌ＋Ｓ）値、および目視評価の結果と併せて表３に示す。

〔液晶パネル（４）〕
電極間隔Ｓを４μｍから７μｍに変更した以外は、液晶パネル（１）と同様にして、図１に示す構成を有する液晶パネル２として、液晶パネル（４）を作製した。

このようにして作製した液晶パネル（４）に対し、液晶パネル（１）と同様にして目視評価を行った。また、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いて、上記条件で作製される液晶パネル（４）をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル（４）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図９に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅、Ｓ／（Ｌ＋Ｓ）値、および目視評価の結果と併せて表３に示す。

〔液晶パネル（５）〕
電極間隔Ｓを４μｍから２μｍに変更した以外は、液晶パネル（１）と同じ条件で作製される、図１に示す液晶パネル２としての液晶パネル（５）をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。なお、上記シミュレーションには、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル（５）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図１０に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅およびＳ／（Ｌ＋Ｓ）値と併せて表３に示す。

〔液晶パネル（６）〕
実施例１において、電極間隔Ｓを４μｍから８μｍに変更した以外は、液晶パネル（１）と同様にして、図１に示す構成を有する液晶パネル２として、液晶パネル（６）を作製した。

このようにして作製した液晶パネル（６）に対し、液晶パネル（１）と同様にして目視評価を行った。また、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いて、上記条件で作製される液晶パネル（６）をモデルとしたシミュレーションにより、押圧による基板２０の変位が０μｍのときと０．８μｍのときの電圧−透過率変化を調べた。

また、このシミュレーションにより算出した、上記液晶パネル（６）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率の値を１００％に設定し、変位０μｍと０．８μｍとにおける、輝度比による電圧−透過率変化をプロットした結果を、図１１に示すとともに、上記シミュレーションにより算出した透過率の最大変化幅、Ｓ／（Ｌ＋Ｓ）値、および目視評価の結果と併せて表３に示す。

また、シミュレーションで得られた押圧による透過率変化を実測にて確認した。実測には、上記液晶パネル（１）・（３）・（６）で示される、電極幅Ｌ＝４μｍ、電極間隔Ｓ＝４μｍ、６μｍ、８μｍの各液晶パネル２と、上記比較例において作製したＭＶＡモードの液晶パネル１０２とを使用した。

実測は、これら液晶パネル２・１０２の表面をタッチペンで押すことでこれら液晶パネル２・１０２に加えられる圧力を制御しながら基板２０・１２０の変位量を計測し、このときの液晶パネル２の正面の電圧−透過率変化を、Ｔｏｐｃｏ社製の輝度計「ＢＭ５Ａ」にて確認することによって行った。この結果、実測とシミュレーション結果とは、よく一致していた。

上記の測定結果から、表３および図６〜図１１に示すように、電極幅Ｌを固定して電極間隔Ｓを種々変更すると、電極間隔Ｓが大きいほど押圧による透過率の変化幅が大きく、電極間隔Ｓが減少するにしたがって押圧による透過率の変化幅が小さくなることが判る。

また、表３および図６〜図１１、図２２に示す結果から、電極間隔Ｓが７μｍ以下では、印加電圧に拘らず、ＭＶＡモードの液晶パネル１０２よりも透過率変化が少なく、セル厚依存が少ないことが確認された。一方で、電極間隔Ｓが８μｍの場合には、ＭＶＡモードの液晶パネル１０２と同等の透過率変化を示すことが判った。

次に、上記したように、電極設定で電極間隔Ｓを小さくすれば輝度差が少なくなることから、上記液晶パネル（５）・（１）・（３）・（６）における、基板２０の変位量が０．８μｍのときの櫛歯電極１２・１３の電極位置と透過率（透過率曲線）との関係を、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」により確認した。この結果を、図１２〜図１５に示す。

図１２は、液晶パネル（５）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフであり、図１３は、液晶パネル（１）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。また、図１４は、液晶パネル（３）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフであり、図１５は、液晶パネル（６）における、印加電圧と押圧による透過率比との関係を示すグラフである。

図１２〜図１５から、電極間隔Ｓを広げると、透過率の変化量が大きくなることが確認される。特に、電極幅Ｌが４μｍで、電極間隔Ｓが２μｍ、４μｍ、６μｍのとき、基板２０の変位による透過率変化が、図２１に示すＭＶＡモードの液晶パネル１０２と比較して、極めて小さいことが確認できる。

したがって、図１２〜図１５に示す結果からも、電極間隔Ｓを小さくすることで、透過率変化を抑制できることが判る。

しかしながら、一方で、上記液晶パネル２において、櫛歯電極１２・１３の上部は液晶分子３１の傾きが小さく、光が透過しない。このため、電極間隔Ｓを小さくすることで電極幅Ｌが広くなれば、液晶パネル２全体の透過率が下がることが考えられる。

そこで、電極構成に際し、前記したように、電極幅Ｌと電極間隔Ｓとの関係式を、Ａ＝Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）で表し、上記関係式で求められるＡ値と、基板２０の変位量が０．８μｍのときの輝度比変化量（すなわち、透過率の最大変化幅にて示される、輝度の変化幅）との関係をプロットし、この結果を、ＭＶＡモードの液晶パネル１０２と比較した。この結果を図１６に示す。

表３に示すように、ＭＶＡモードの液晶パネル１０２における透過率の最大変化幅は９．０％（図１６中、点線にて示す）である。したがって、図１６から、比較例であるＭＶＡモードの液晶パネル１０２よりも輝度比変化量が小さく、有効なＡ値（＝Ｓ／（Ｓ＋Ｌ））の範囲は、Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４であり、さらに輝度比変化の抑制効果が高く、表示ムラの抑制効果が高いＳ／（Ｓ＋Ｌ）の範囲は、Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６であることが判る。

また、上記した垂直配向横電界モードにおいては、電極間隔Ｓによって示される櫛歯電極１２・１３間のスペース部分は、透過開口部と同一である。このため、電極間隔Ｓが小さくなりすぎると最大透過率が低下する。

したがって、最新のフォトプロセスでの課題として電極間隔Ｓは２μｍとすることが限界であるが、上記した理由から、電極間隔Ｓが２μｍ未満の範囲内において透過率の変曲点があると考えられる。

これを裏付けるために、前記シミュレーションにより液晶パネル（１）〜（６）に７Ｖの電圧を印加したときの透過率と電極間隔Ｓとの関係を、表４および図１７に示す。

表４および図１７に示す結果並びに上記した問題を考慮すれば、電極間隔Ｓは２μｍ以上とすることが好ましい。したがって、上記Ａ値は、表３および図１６から、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４の範囲内とすることが好ましく、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６の範囲内とすることがより好ましい。

次に、不感帯占有率の好適な範囲について検証する。

不感帯占有率は、前記したように、単位領域をＸ軸方向に等分割したときのＸ軸方向の各場所における輝度を規格化したときに、上記単位領域におけるＸ軸方向の総分割数に対して不感帯（つまり、階調輝度比が２０％以下となる部分）が占める割合であり、実測を行う場合、前記したように光学顕微鏡写真を画像処理して上記割合を求めることによって算出することができる。

そこで、まず、以下に、図３に示すＡ−Ａ’領域における不感帯占有率を実測した結果を、シミュレーションにより算出した結果と比較する。表５に、シミュレーションにより算出した、電極間隔Ｓと不感帯占有率との関係を示す。なお、シミュレーションには、「ＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ ２Ｆ」を用いた。

前記表１および表２に示す実測結果から、電極間隔Ｓが７．５μｍのときに、図３に示すＡ−Ａ’領域においてＸ軸方向に分割された各場所に占める不感帯の割合（数）は、４１であることが判る。表１および表２に示すように、このときのＸ軸方向の総分割数は１７５であるから、このときの不感帯占有率は、２３．４％となる。

一方、表５に示した結果から、補間により、シミュレーションにより求めた、電極間隔Ｓが７．５μｍのときの不感帯占有率は、２３．５％となる。したがって、実測に合致する。

そこで、このシミュレーション結果に基づいて、不感帯占有率と、基板２０の変位量が０．８μｍのときの輝度比変化量（すなわち、透過率の最大変化幅にて示される、輝度の変化幅）との関係をプロットし、この結果を、ＭＶＡモードの液晶パネル１０２と比較した。この結果を図１８に示す。

前記したように、ＭＶＡモードの液晶パネル１０２における透過率の最大変化幅は９．０％（図１８中、点線にて示す）である。したがって、図１８から、比較例であるＭＶＡモードの液晶パネル１０２よりも輝度比変化量が小さく、有効な不感帯占有率は、２４％以上であり、さらに輝度比変化の抑制効果が高く、表示ムラの抑制効果が高い不感帯占有率は、２５％以上であることが判る。

また、前記したように、垂直配向横電界モードにおいては、電極間隔Ｓによって示される櫛歯電極１２・１３間のスペース部分は、透過開口部と同一である。このため、前記した理由から、電極間隔Ｓは２μｍ以上であることが好ましい。

そこで、図１９に、不感帯占有率と電極間隔Ｓとの関係を示す。電極間隔Ｓが２μｍのときの不感帯占有率は、表５および図１９に示すように３５％である。また、図１９に示す結果から、電極間隔Ｓが約２μｍにおいて不感帯占有率が変曲点を有することが判る。したがって、不感帯占有率の好適な範囲は２４％以上、３５％以下であり、２５％以上、３５％以下であることが、より好ましい。

上記した結果から、本発明によれば、前記したように、横電界駆動される垂直配向型の液晶パネル２が、以下の関係式０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４、あるいは、２４％≦不感帯占有率≦３５％を満足することで、基板面内の透過率分布曲線が微細になり、セル厚変動が有る部分と無い部分とにおける透過率変化を抑制することができ、この結果、セル厚変動に起因する押圧ムラを改善することができることが判る。

以上のように、本発明によれば、電極幅Ｌと電極間隔Ｓとを、透過率が平均化するように設定することで、基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に伴う透過率変化を抑制することができる。

また、本発明によれば、上記したように基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に伴う透過率変化を抑制することができることから、押圧による基板の歪み（うねり）だけでなく、基板そのものの歪み（うねり）によるセル厚変動に伴う透過率変化を抑制することが可能である。

このため、例えば、上記ガラス基板２１として、ガラスの表面がうねった状態である無研磨ガラスを使用することが可能となる。この結果、製造にかかるプロセスを短縮することが可能であり、製造にかかるコストを削減することができる。

また、本発明によれば、上記したように、垂直配向型の液晶パネル２を横電界駆動することで、垂直配向による高コントラスト性を保ちながら、横電界により液晶分子３１を回転させて液晶パネル２を透過する光量を制御して表示を行うことができる。このため、高いコントラスト並びに優れた視野角特性を有している。また、上記液晶パネル２は、ＯＣＢモードと同様に、液晶分子３１が動こうとするとき、それをアシストする方向に液晶分子３１のフローが働く。このため、高速での応答が可能となるという利点を合わせて有している。

したがって、本発明によれば、高コントラスト性および広視野角特性を有し、高速応答が可能であるとともに、ガラス基板等の基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラ等の表示ムラを改善することができる液晶パネルおよび液晶表示装置を提供することができる。

なお、本実施の形態において、上記櫛歯電極１２・１３は、例えば、図２０の（ａ）に示すように、ストレート形状を有していてもよく、図２０の（ｂ）に点線で囲んだように、電極端部がハンマー形状を有していてもよい。なお、図示はしないが、電極端部が鋭角に形成されていてもよく、例えばテーパ形状を有していてもよい。すなわち、櫛歯電極１２・１３は、部分的に電極幅Ｌが異なっていても構わない。

また、上記櫛歯電極１２・１３は、図２０の（ｃ）に点線で囲んで示すように、例えば櫛歯電極１２（共通電極）が、櫛歯電極１３（画素電極）に対して傾斜して設けられていることで、電極端部方向に向かって、隣り合う櫛歯電極１３との間の電極間隔Ｓが次第に大きくなる、言わば「ハ」の字形状を有していてもよい。あるいは、図２０の（ｄ）に点線で囲んで示すように、図２０の（ｃ）とは逆に、電極端部方向に向かって、隣り合う櫛歯電極１２・１３間の電極間隔Ｓが次第に小さくなる、言わば逆「ハ」の字形状を有していてもよい。すなわち、櫛歯電極１２・１３は、電極間隔Ｓが一定である必要は必ずしもない。

また、上記櫛歯電極１２・１３は、図２０の（ｅ）および図２０の（ｆ）に点線で囲んで示すように、折曲部を有していてもよく、電極間隔Ｓが次第に増加した後に次第に減少するか、あるいは、次第に減少した後に増加するように設けられていてもよい。すなわち、上記櫛歯電極１２・１３は、Ｖ字状あるいはジグザグ状に形成されていてもよい。

また、図示はしないが、上記櫛歯電極１２・１３は、互いに電極幅Ｌが異なっていてもよい。また、櫛歯電極１２・１３間の電極間隔Ｓは、それぞれ異なっていてもよく、例えば前記した単位領域毎に異なっていてもよく、電極間隔Ｓが相対的に広い組み合わせと、電極間隔が相対的に狭い組み合わせとを有していても構わない。

このように、上記櫛歯電極１２・１３の形状並びに配置は、前記関係式０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４、あるいは、２３．５％≦不感帯占有率≦３５％を満足する範囲内において、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

また、図１に示す例では櫛歯電極１２・１３が、一方の基板１０に設けられている場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。上記櫛歯電極１２・１３は、上記基板１０・２０のうち、少なくとも一方の基板に設けられてさえいればよい。

また、図２に示す例では、液晶表示装置１における液晶パネル２上に、座標入力装置としてタッチパネル４１を配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上記液晶パネル２上にタッチパネル４１を配置する代わりに、液晶パネル２そのものが座標入力機能を有していてもよい。

すなわち、上記液晶パネル２および液晶表示装置１は、液晶パネル２内に座標センサ（光センサ）等を有していてもよく、タッチパネル一体型の液晶パネルあるいはタッチパネル一体型の液晶表示装置等、座標入力機能付きの液晶パネルあるいは液晶表示装置であってもよい。

以上のように、本発明にかかる液晶パネルは、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に第１の電極および第２の電極が設けられており、上記第１の電極と第２の電極との間に発生する横電界によって上記液晶層を駆動するとともに、電界無印加時に上記液晶層における液晶分子が上記一対の基板の基板面に垂直に配向する液晶パネルであって、上記第１の電極および第２の電極の電極幅をＬとし、上記第１の電極および第２の電極の電極間隔をＳとすると、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４を満足する。

上記液晶パネルにおいて、上記Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）は、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６を満足することが好ましい。

また、本発明にかかる液晶パネルは、一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に第１の電極および第２の電極が設けられており、上記第１の電極と第２の電極との間に発生する横電界によって上記液晶層を駆動するとともに、電界無印加時に上記液晶層における液晶分子が上記一対の基板の基板面に垂直に配向する液晶パネルであって、単位領域をＸ軸方向に等分割したときのＸ軸方向の各場所における輝度を規格化したときに、上記単位領域におけるＸ軸方向の総分割数に対して、階調輝度比が２０％以下となる部分が占める割合を不感帯占有率とすると、該不感帯占有率が、２４％以上、３５％以下である。

上記液晶パネルにおいて、上記不感帯占有率は、２５％以上、３５％以下であることが好ましい。

上記の各構成によれば、基板面内の透過率分布曲線が微細になり、セル厚変動が有る部分と無い部分とにおける透過率変化を抑制することができる。このため、セル厚変動に起因する押圧ムラを従来よりも改善することができる。

また、このとき、特に、上記Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）が、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６を満足するか、あるいは、上記不感帯占有率が、２５％以上、３５％以下である場合、透過率変化の抑制効果が顕著に向上する。このため、この場合、セル厚変動に起因する押圧ムラの抑制効果をさらに向上させることができる。

また、上記液晶パネルは、タッチパネル一体型の液晶パネルであることが好ましい。

上記液晶パネルは、上記したように基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを抑制することができることから、座標入力機能を有するタッチパネル一体型の液晶パネルとして、好適に用いることができる。

また、上記液晶パネルを備えている液晶表示装置は、セル厚変動に起因する押圧ムラを従来よりも改善することができる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明にかかる液晶パネルおよび液晶表示装置は、ガラス基板等の基板の歪み（うねり）によるセル厚変動に起因する押圧ムラを改善することができることから、ＡＴＭ等の金融端末、パーソナルコンピュータ、リモコン、各種モニタ、電子手帳、ＰＤＡ、携帯電話等に好適に用いることができる。

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
３ 駆動回路
４ バックライト
５ 液晶セル
１０ 基板
１１ ガラス基板
１２ 櫛歯電極（第１の電極）
１３ 櫛歯電極（第２の電極）
１４ 配向膜
２０ 基板
２１ ガラス基板
２２ カラーフィルタ
２３ ブラックマトリクス
２４ 平坦化膜
２５ 柱状スペーサ
２６ 配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
３５ 偏光板
３６ 偏光板
３７ 位相差板
３８ 位相差板
４１ タッチパネル

Claims (6)

1. 一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に第１の電極および第２の電極が設けられており、上記第１の電極と第２の電極との間に発生する横電界によって上記液晶層を駆動するとともに、電界無印加時に上記液晶層における液晶分子が上記一対の基板の基板面に垂直に配向する液晶パネルであって、押圧による座標入力機能付きの液晶表示装置に使用される液晶パネルであり、
   上記第１の電極および第２の電極の電極幅をＬとし、上記第１の電極および第２の電極の電極間隔をＳとすると、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６４を満足する範囲内で、隣り合う第１の電極と第２の電極との間の電極間隔が、上記第１の電極および第２の電極の電極端部方向に向かって次第に大きくなるか、該電極端部方向に向かって次第に小さくなるか、該電極端部方向に向かって次第に大きくなった後に次第に小さくなるか、または、該電極端部方向に向かって次第に小さくなった後に次第に大きくなることを特徴とする液晶パネル。
2. 上記Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）が、０．３３≦Ｓ／（Ｓ＋Ｌ）≦０．６を満足することを特徴とする請求項１記載の液晶パネル。
3. 一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶層とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に第１の電極および第２の電極が設けられており、上記第１の電極と第２の電極との間に発生する横電界によって上記液晶層を駆動するとともに、電界無印加時に上記液晶層における液晶分子が上記一対の基板の基板面に垂直に配向する液晶パネルであって、押圧による座標入力機能付きの液晶表示装置に使用される液晶パネルであり、
   上記第１の電極および第２の電極は櫛歯電極であり、上記第１の電極および第２の電極の電極幅をそれぞれＬとし、上記第１の電極および第２の電極の電極間隔をそれぞれＳとし、上記第１の電極および第２の電極のうち何れか一方の電極と、該電極と該電極にそれぞれ隣り合う他方の電極との間の領域との繰り返しによって、上記第１の電極および第２の電極の配列方向に３Ｌ＋４Ｓで示される領域を単位領域とし、上記第１の電極および第２の電極の配列方向に垂直な方向をＸ軸方向とし、単位領域をＸ軸方向に等分割したときのＸ軸方向の各場所における輝度を規格化したときに、上記単位領域におけるＸ軸方向の総分割数に対して、階調輝度比が２０％以下となる部分が占める割合を不感帯占有率とすると、該不感帯占有率が、２４％以上、３５％以下を満足する範囲内で、隣り合う第１の電極と第２の電極との間の電極間隔が、上記第１の電極および第２の電極の電極端部方向に向かって次第に大きくなるか、該電極端部方向に向かって次第に小さくなるか、該電極端部方向に向かって次第に大きくなった後に次第に小さくなるか、または、該電極端部方向に向かって次第に小さくなった後に次第に大きくなることを特徴とする液晶パネル。
4. 上記不感帯占有率が、２５％以上、３５％以下であることを特徴とする請求項３記載の液晶パネル。
5. タッチパネル一体型の液晶パネルであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶パネル。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶パネルを備えていることを特徴とする液晶表示装置。