JP5513751B2 - 液晶表示パネル - Google Patents

Description

本発明は横電界方式の液晶表示パネルに関するものである。詳しくは、本発明は、上電極のスリットが信号線または走査線に沿って延在する横電界方式の液晶表示パネルに関するものである。

液晶表示パネルはＣＲＴ（陰極線管）と比較して軽量、薄型、低消費電力という特徴があるため、表示用として多くの電子機器に使用されている。液晶表示パネルは、配向膜に対してラビング処理することにより所定方向に整列した液晶分子の向きを電界により変えて、光の透過量ないし反射量を変化させて画像を表示させるものである。

液晶表示パネルの液晶層に電界を印加する方法として、縦電界方式のものと横電界方式のものとがある。縦電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配置される一対の電極により、概ね縦方向の電界を液晶分子に印加するものである。この縦電界方式の液晶表示パネルとしては、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード等のものが知られている。横電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配設される一対の基板のうちの一方の内面側に一対の電極を互いに絶縁して設け、概ね横方向の電界を液晶分子に対して印加するものである。この横電界方式の液晶表示パネルとしては、一対の電極が平面視で重ならないＩＰＳ（In-Plane Switching）モードのものと、重なるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードのものとが知られている。横電界方式の液晶表示パネルは広い視野角を得ることができるという効果があるので、近年、多く用いられるようになってきている。

また、横電界方式の液晶表示パネルでは、スリット状開口をラビング方向に対して僅かに傾斜するように延在させて、同一方向に液晶分子が回転することができるようにしている。そして、カラー表示用の液晶表示パネルにおいては、このスリット状開口の傾斜角度を正負の２つの領域に分けるマルチドメイン化により、視野角による色の変化を低減することができる。しかしながら、スリット状開口の両端は所望する方向の電界を形成することができないために、延在方向が異なるスリット状開口を分離させると、開口率が低くなる。そこで、異なる方向に延在するスリット状開口を連結することによって開口率が広いマルチドメイン化を達成している。

ところで、カラー表示用の液晶表示パネルにおいては、通常、Ｒ（赤色）・Ｇ（緑色）・Ｂ（青色）の３つのサブ画素が横並びに形成され、これらの３つのサブ画素の組み合わせで１画素（１ピクセル）が設定されている。通常、１画素は略正方形であるため、１サブ画素は縦長の長方形となる。そこで、ＦＦＳモードの液晶表示パネルにおいては、上電極に形成されているスリット状開口の両端では所望する方向の電界を形成することができないため、スリット状開口の延在方向を縦方向にして開口率の低下を低減することが考えられている。異なる方向に延在するスリット状開口を連結し、スリット状開口の延在方向を縦方向にすれば、スリット状開口は「く」字状（またはシェブロン（Chevron）状）になる。

カラー表示用の液晶表示パネルでは、縦長の長方形のサブ画素のスリット状開口を「く」字状にすると、サブ画素の上下部分にスリット状開口が無い領域が広くなって、開口率が低下してしまう。これを解決する方法として、下記特許文献１の図６８には、「く」字状のスリット状開口を複数連結してジグザグ状とした液晶表示パネルが開示されている。また、下記特許文献２の図２８には、信号線をスリット状開口に合わせて「く」字状にすること、即ち、サブ画素の長手方向の形状をスリット状開口に合わせて「く」字状に曲げた液晶表示パネルが開示されている。

特開２００２−１４３７４号公報 特開２００８−７０８３８号公報

近年、ＦＦＳモードの液晶表示パネルにおいて、下電極を画素電極として作動させ、下電極の上に電極間絶縁膜を形成し、電極間絶縁膜の表面にスリット状開口を有する上電極を全サブ画素に跨って形成し、この上電極を共通電極として作動させる形式のものが開発された。この形式のＦＦＳモードの液晶表示パネルは、輝度とコントラストを大幅に向上させることができるという利点を有しており、「く」字状のスリット状開口を有するものにも適用されるようになってきた。

しかしながら、従来は、信号線を跨って形成されている上電極に対して信号線と同じ方向に延在する「く」字状のスリット状開口を形成する際、カラーフィルター基板の遮光膜（ブラックマトリクス）に対してスリット状開口をどのように配置するかについては考慮されていなかった。一方、スリット状開口を有する上電極が信号線を跨がっておらず、上電極が画素電極として作動する液晶表示パネルでは、遮光膜の幅は信号線と同じか信号線よりも広く形成されている。このような構成の遮光膜を有するカラーフィルター基板をそのまま上電極が共通電極として作動する液晶表示パネルに適用した場合、特に開口率を大きくするためにスリット状開口を信号線の間近に形成すると、遮光膜によってスリット状開口の周縁の明るい表示部分が遮光されて輝度が低下するという問題が生じる。

本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みてなされたものであって、信号線を跨ぐように形成されている上電極のスリット状開口の周縁の明るい領域が遮光膜によって遮光されることを防止し、明るい表示が可能な横電界方式の液晶表示パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示パネルは、液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、前記一対の基板のうちの一方には、表示領域にマトリクス状に配置された複数の走査線及び信号線と、前記複数の走査線及び信号線で区画されたサブ画素領域毎に形成された下電極と、前記下電極を覆うように前記表示領域に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜を介して前記表示領域に形成され、前記サブ画素領域毎に複数のスリットが形成されている上電極と、前記上電極及びスリット状開口の液晶層側に形成された配向膜と、を備え、前記一対の基板の他方には平面視で前記信号線及び走査線と重畳する位置に形成された遮光膜を備えた液晶表示パネルであって、平面視で前記上電極と前記遮光膜とは少なくとも一部において重畳し、前記スリット状開口は、前記信号線または前記走査線のいずれかに沿って延在すると共に、前記配向膜のラビング処理の方向に対して所定の角度傾いた方向に延在する主部と、先端部とを有し、平面視で前記遮光膜を挟むように前記遮光膜の両側に形成された前記スリット状開口のうち、少なくとも一方のスリット状開口の主部のエッジは、平面視で前記スリット状開口に挟まれる前記遮光膜と重畳しないように形成されていることを特徴とする。

本発明の液晶表示パネルは、下電極が画素電極として作動し、上電極が共通電極として作動する横電界方式の液晶表示パネルにおいて、スリット状開口の主部のエッジは平面視で遮光膜と重畳しないように形成されている。横電界方式の液晶表示パネルは、駆動時には、スリット状開口のエッジ部近傍が最も明るく、エッジ部から離れるに従って暗くなる。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、信号線を挟むように形成されている上電極のスリット状開口の主部のエッジ部周縁の明るい領域のうち、少なくとも一方が遮光膜によって遮光されることを防止することができるので、明るい表示が可能な液晶表示パネルが得られる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、平面視で前記遮光膜を挟むように前記遮光膜の両側に形成された前記スリット状開口は、前記スリット状開口の主部のエッジが、平面視で前記遮光膜と重畳しないように形成されていることを特徴とする。

本発明の液晶表示パネルによれば、遮光膜の両側に位置する上電極のスリット状開口の周縁の明るい領域の双方が遮光膜によって遮光されることがないので、さらに明るい表示が可能な液晶表示パネルが得られる。

本発明の液晶表示パネルにおいては、０°＜γ１＜９０°としたとき、前記スリット状開口は前記ラビング処理の方向に対して、任意の一方向への傾きを正として、角度＋γ１の方向に傾いて延在する第１主部と、角度−γ１の方向に傾いて延在する第２主部と、を備えることが好ましい。

本発明の液晶表示パネルによれば、いわゆる２ドメイン化された液晶表示パネルとなるので、視野角による色の変化が低減された液晶表示パネルが得られる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、γ１＜γ２＜９０°としたとき、前記スリット状開口は更に前記ラビング処理の方向に対して、角度＋γ２の方向に傾いて延在する第３主部と、角度−γ２の方向に傾いて延在する第４主部と、を備えることが好ましい。

本発明の液晶表示パネルは、上電極に形成される開口部が２段「く」の字状となる。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、上記本発明の液晶表示パネルの効果を奏することができるほか、液晶表示パネルの表面から押圧された際にリップルが生じ難い液晶表示パネルが得られる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記スリット状開口の先端部は、前記ラビング処理の方向に対して前記スリット状開口の主部と同じ傾き方向を正として、接線方向が正方向となる曲線部と負方向となる曲線部とを有し、前記正方向となる曲線部の長さよりも前記負方向となる曲線部の長さが短くされ、前記負方向となる曲線部の少なくとも一部が平面視で前記遮光膜と重なっていることが好ましい。

スリット状開口の端部には良好な画像表示ができないリバースツイストドメインが生じる。本発明の液晶表示パネルによれば、リバースツイストドメインが形成される部分の曲線の長さを短くしたため、スリット状開口の端部のリバースツイストドメインを狭くすることができ、表示画質が良好な液晶表示パネルが得られる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記遮光膜及び前記信号線、または前記遮光膜及び前記走査線は、前記スリット状開口のエッジ部と平行に延在していることが好ましい。

遮光膜及び信号線、または遮光膜及び走査線が、スリット状開口のエッジ部と平行に延在していると、遮光膜及び信号線、または遮光膜及び走査線が、スリット状開口のエッジ部分と平行となっていない場合と比較すると、表示に使用されない領域が減少する。また、遮光膜及び信号線、または遮光膜及び走査線が、スリット状開口のエッジ部と平行に延在していると、液晶表示パネルの製造誤差を考慮しても、最も明るいスリット状開口のエッジ部近傍が遮光膜及び信号線、または遮光膜及び走査線によって覆われる可能性が減少する。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、開口率が大きくて明るく、しかも明るさのバラツキの少ない液晶表示パネルが得られる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記遮光膜の幅に対して、前記遮光膜と重畳する前記上電極の幅は、２倍以下であることが好ましい。

こうすれば、遮光膜の形成部分における上電極の幅を、明るい表示が効率的に得られるように設定することができる。

第１の実施形態に係る液晶表示パネルの３サブ画素分の正面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図１のIII−III線に沿った断面図である。 図１のIV−IV線に沿った断面図である。 第１の実施形態の液晶表示パネルのスリット状開口の液晶分子の回転状態を示した図である。 （ａ）は液晶分子の断面方向の配向状態を模式的に示す説明図である。（ｂ）は液晶分子の平面的な配向状態を模式的に示す説明図である。（ｃ）は液晶分子の配向状態における透過率の様子を示す説明図である。 第２の実施形態に係る液晶表示パネルの３サブ画素分の正面図である。 第２の実施形態の液晶表示パネルのスリット状開口の液晶分子の回転状態を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示パネルを例示したものであって、本発明をこの液晶表示パネルに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態にも等しく適応し得るものである。更に、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。

図１は第１の実施形態に係る液晶表示パネルの３サブ画素分の正面図である。図２は図１のII−II線に沿った断面図である。図３は図１のIII−III線に沿った断面図である。図４は図１のIV−IV線に沿った断面図である。図５は第１の実施形態の液晶表示パネルのスリット状開口の液晶分子の回転状態を示した図である。図７は第２の実施形態に係る液晶表示パネルの３サブ画素分の正面図である。図８は第２の実施形態の液晶表示パネルのスリット状開口の液晶分子の回転状態を示した図である。

［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る液晶表示パネル１０Ａを、図１〜図５を用いて説明する。この液晶表示パネル１０Ａは、図２、図３に示すように、液晶層１１をアレイ基板１２とカラーフィルター基板１３で挟持している。図示省略するが、液晶層１１の厚みはスペーサによって均一に維持されている。アレイ基板１２の背面には第１偏光板１４が形成され、カラーフィルター基板１３の前面には第２偏光板１５が形成されている。また、アレイ基板１２の背面側に光を照射するバックライト１６が配設されている。

まず、アレイ基板１２の構成について説明する。アレイ基板１２は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体１７を基体としている。そして、アレイ基板１２の基板本体１７の液晶層１１側に、ゲート電極Ｇが分岐する走査線１８が図１のＸ軸方向に延在して形成されており、ゲート電極Ｇと走査線１８を覆ってゲート絶縁膜１９が形成されている。ゲート絶縁膜１９上に、例えばアモルファスシリコンからなる半導体層２０がゲート電極Ｇと対向配置して形成されており、半導体層２０に一部乗り上げるようにしてソース電極Ｓとドレイン電極Ｄが形成されている。これらの半導体層２０、ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、及びドレイン電極Ｄでスイッチング素子としての薄膜トランジスタＴＦＴ（Thin Film Transistor）を構成する。ソース電極Ｓは信号線２１から分岐しており、信号線２１は図１のＹ軸方向に延在している。

半導体層２０、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄを覆って、酸化ケイ素ないし窒化ケイ素等からなるパッシベーション膜２２が形成され、そのパッシベーション膜２２を覆って、樹脂層２３が形成されている。樹脂層２３を覆って、サブ画素毎に独立してＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料からなる下電極２４が形成されている。パッシベーション膜２２及び樹脂層２３を貫通してドレイン電極Ｄに達するコンタクトホール２５が形成されており、このコンタクトホール２５を介して下電極２４とドレイン電極Ｄとが電気的に接続されている。そのため、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、下電極２４は画素電極として作動する。

下電極２４を覆って低温生成された酸化ケイ素ないし窒化ケイ素等からなる電極間絶縁膜２６が形成されている。電極間絶縁膜２６の液晶層側の表面にＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料からなる上電極２７が形成されている。上電極２７は全サブ画素に跨って形成されており、対向電極として作動する。上電極２７は、図１で概略Ｙ軸方向に延びる複数本のスリット状開口２７ａによって形成された帯状電極２７ｂを備えている。スリット状開口２７ａはフォトリソグラフィー法によって上電極２７をエッチングすることによって形成される。下電極２４と上電極２７との間に挟持される電極間絶縁膜２６が誘電体膜となり、下電極２４と上電極２７との間に蓄積容量が形成される。また、上電極２７、電極間絶縁膜２６を覆って例えばポリイミドからなる第１配向膜２８が形成されている。この第１配向膜２８には所定の方向にラビング処理が施されている。

次にカラーフィルター基板１３について説明する。カラーフィルター基板１３は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体２９を基体としており、基板本体２９には、サブ画素毎に異なる色光（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、無色等）を透過するＣＦ（カラーフィルター）層３０と遮光材のＢＭ（ブラックマトリクス）層３１が形成されている。ＣＦ層３０とＢＭ層３１を覆うようにして保護樹脂層３２が形成され、保護樹脂層３２を覆うようにして例えばポリイミドからなる第２配向膜３３が形成されている。また、第２配向膜３３には第１配向膜２８と逆方向のラビング処理が施されている。

アレイ基板１２側の第１偏光板１４の透過軸と、カラーフィルター基板１３側の第２偏光板１５の透過軸とは互いに直交するように配置されており、第２偏光板１５の透過軸が図１のＹ軸と平行に配置されている。また、第１配向膜２８のラビング処理の方向（以降「ラビング方向」と呼ぶ）は第２偏光板１５の透過軸と平行である。第１配向膜２８のラビング方向は、上電極２７と下電極２４との間に生じる電界の主方向と交差する方向とされる。そして、初期状態ではラビング方向に沿って平行配向している液晶分子が、上電極２７と下電極２４との間への電圧印加によって、上記電界の主方向側へ回転して配向する。この初期配向状態と電圧印加時の配向状態との差異に基づいて各サブ画素の明暗表示が行われる。このようにして、各サブ画素の駆動表示が行われる。なお、図示を省略するが、液晶層１１はアレイ基板１２とカラーフィルター基板１３の間に設けられたシール材で形成される密封エリア内に封止される。

次に、図５に基いて、上電極２７のスリット状開口２７ａについて詳述する。スリット状開口２７ａは縦方向（図１のＹ軸方向）に延在している。スリット状開口２７ａは図５の下方向から連通順に第１端部Ｅ１、第１主部Ｓ１、第２主部Ｓ２、第２端部Ｅ２で構成されている。時計方向を正の角度とし、α１を０＜α１＜９０°の鋭角とすると、第１主部Ｓ１はラビング方向に対して角度＋α１（例えば約５°〜約１５°）の方向に傾いて延在し、第２主部Ｓ２はラビング方向に対して角度−α１の方向に傾いて延在している。第１主部Ｓ１と第２主部Ｓ２は連通しており、β１＝１８０°−α１×２の角度で折れ曲がる「く」字状（またはシェブロン（Chevron）状）になっている。なお、「α１」は、請求項記載の「γ１」に相当する。

第１端部Ｅ１は連通順に第１直線部Ｅ１ａ、曲線部Ｅ１ｂ、第２直線部Ｅ１ｃの周縁を有する。α１＜α２＜α３＜９０°とすると、第１直線部Ｅ１ａは第１主部Ｓ１の「く」字の内側からラビング方向に対して角度＋α２の方向に延在している。第２直線部Ｅ１ｃは第１主部Ｓ１の「く」字の外側からラビング方向に対して角度＋α３の方向に延在している。α２＜α３であるので、第１端部Ｅ１は先細に延在している。曲線部Ｅ１ｂは第１直線部Ｅ１ａと第２直線部Ｅ１ｃを結ぶ曲線である。そして、第１直線部Ｅ１ａ側の曲率半径が第２直線部Ｅ１ｃ側の曲率半径よりも小さくなっている。

スリット状開口２７ａは略線対称の形状であるので、第２端部Ｅ２は第１端部Ｅ１と同様に、第１直線部Ｅ２ａは第２主部Ｓ２の「く」字の内側からラビング方向に対して角度−α２の方向に延在している。第２直線部Ｅ２ｃは第２主部Ｓ２の「く」字の外側からラビング方向に対して角度−α３の方向に延在している。α２＜α３であるので、第２端部Ｅ２は先細に延在している。曲線部Ｅ２ｂは第１直線部Ｅ２ａと第２直線部Ｅ２ｃを結ぶ曲線である。そして、第１直線部Ｅ２ａ側の曲率半径が第２直線部Ｅ２ｃ側の曲率半径よりも小さくなっている。

ここで、スリット状開口２７ａにおける液晶層１１の液晶分子の回転方向について説明する。液晶層１１に印加される電界は上電極２７とスリット状開口２７ａに位置する下電極２４の電位差によって生じる。この電界はアレイ基板１２の面に概略平行に生じ、平面視での電界の向きはスリット状開口２７ａの辺の法線方向となる。上電極２７と下電極２４の間に電位差がないとき、即ち電界がＯＦＦのときは液晶分子の配向方向はラビング方向となる。電界がＯＮのときは液晶分子の配向はスリット状開口２７ａの辺の法線方向となる。電界がＯＦＦからＯＮに変化するとき、液晶分子は回転角が少ない方向に回転する。従って、上電極２７と下電極２４の電位差がＯＦＦからＯＮに変化したときは、図５に示すように、第１主部Ｓ１では、液晶分子は反時計方向に回転し、第２主部Ｓ２では、時計方向に回転する。

第１端部Ｅ１において、α１＜α２＜α３であるので、上電極２７と下電極２４の電位差がＯＦＦからＯＮに変化したときは、第１直線部Ｅ１ａにおける液晶分子の回転角と第２直線部Ｅ１ｃにおける液晶分子の回転角は、第１主部Ｓ１における液晶分子の回転角よりも小さい。液晶分子は同じ電位差によって回転するので、回転角が小さい第１直線部Ｅ１ａにおける液晶分子の方が第１主部Ｓ１よりも大きな回転力を有する。従って、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａによれば、第１直線部Ｅ１ａにおける液晶分子の配向が電界方向の位置を保持しやすいので、液晶表示パネルが外部から押圧されて液晶分子の配向が変化しても、電界方向の位置に戻り易くなる。なお、第２端部Ｅ２の第１直線部Ｅ２ａと第２直線部Ｅ２ｃの位置においても同様の現象が生じる。

第１端部Ｅ１の曲線部Ｅ１ｂは、ラビング方向に対する接線の方向の角度α４が負となる領域がある。この領域はラビング方向に対する曲線の法線方向が第１主部Ｓ１の法線の方向とは逆方向であるので、液晶分子は第１主部Ｓ１とは逆方向に回転する。即ち、この領域はリバースツイストドメインとなって正常な表示ができないので、開口率低下の原因となる。第２端部Ｅ２の曲線部Ｅ２ｂについても同様である。第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、曲率半径が「く」字状の内角側の方を小さくなるようにして、ラビング方向に対する電界の方向が第１主部Ｓ１及び第２主部Ｓ２とは逆方向になる曲線部の長さが、同じ方向となる曲線部の長さよりも短くしている。従って、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａによれば、スリット状開口２７ａの第１端部Ｅ１および第２端部Ｅ２でのリバースツイストドメインを低減することができるようになる。

カラーのサブ画素は縦長であるため、スリット状開口２７ａを横方向に延在させるとスリット状開口２７ａの両端の数が多くなる。そこで、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、図１に示すように、スリット状開口２７ａの延在方向を縦方向（Ｙ軸方向）にすることにより、スリット状開口２７ａの端部の数を少なくし、開口率の低下を低減している。

全てのスリット状開口２７ａを時計方向あるいは反時計方向にすると、液晶分子が一方向にねじれるため視角方向によって色が変化する現象が現れる。これは、液晶分子を見る方向によって見かけのリタデーションが変化するためである。これを低減するために、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａではスリット状開口２７ａの延在方向が時計方向に対して角度＋α１傾くドメインと角度−α１傾くドメインを設けている。即ち、マルチドメイン化である。なお、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおける配向方向が異なるドメイン数は２つであるが、更に配向方向が異なるドメインを多くしてもよい。また第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいて、スリット状開口２７ａの延在方向を角度＋α１傾くドメインと角度−α１傾くドメインとして記載しているが、ここで述べた角度＋α１と角度−α１における「α１」は、完全に同じ（つまり例えば、＋５°と−５°）というものだけではなく、製造上のズレなどによる理由を考慮すると、多少の違い、例えば、＋５°と−８°という場合であっても含まれるものである。この点に関しては、α２やα３など、実施形態で記載している角度については同様である。

第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、スリット状開口２７ａを「く」字状に折り曲げて配向方向が異なるドメインを形成している。このようにスリット状開口２７ａを「く」字状に折り曲げることによって、スリット状開口２７ａを分離した場合に比べて正常に表示できない領域の面積が減少するので、開口率を大きくすることができるようになる。また、図１に示すように、信号線２１はスリット状開口２７ａの長い第１主部Ｓ１及び第２主部Ｓ２と平行になるように延在されている。

次に、上電極２７のスリット状開口２７ａとＢＭ層３１との関係について説明する。上電極２７は全サブ画素に跨って形成されており、図１の斜線が施されていない部分が上電極２７のスリット状開口２７ａである。そして、網掛けが施されている部分がＢＭ層３１である。図１、図３に示すように、上電極２７は平面視でＢＭ層３１と重畳しており、スリット状開口２７ａの第１主部Ｓ１と第２主部Ｓ２のいずれも、周縁２７ｃ（エッジ部）が平面視でＢＭ層３１と重畳しないように形成されている。また、ＢＭ層３１と信号線２１はスリット状開口２７ａの第１主部Ｓ１および第２主部Ｓ２と平行に延在して形成されている。

ところで、スリット状開口２７ａの周縁２７ｃが最も明るく、周縁２７ｃから遠ざかるにつれて暗くなる。そこで、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａのように、スリット状開口２７ａの形状に合わせて信号線２１及びＢＭ層３１を平行に形成することにより、Ｙ軸に平行に信号線を形成した液晶表示パネルと比較して、表示に使用されない領域が少なくなるので、開口率を上げることができるようになる。加えて、信号線２１及びＢＭ層３１がスリット状開口２７ａのエッジ部と平行に延在されているので、液晶表示パネル１０Ａの製造誤差を考慮しても、最も明るいスリット状開口２７ａのエッジ部近傍が信号線２１及びＢＭ層３１によって覆われる可能性が減少する。この結果、最も明るいスリット状開口２７ａのエッジ部を、遮光膜としてのＢＭ層３１が重畳して遮光しないようにするので、明るい表示が可能な液晶表示パネル１０Ａを提供することができる。

ここで、平面視でＢＭ層３１と重畳しないように形成されているスリット状開口２７ａの第１主部Ｓ１および第２主部Ｓ２の周縁２７ｃ（エッジ部）において最も明るくなる理由について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は、図３に示した液晶表示パネル１０Ａの一部分を拡大した拡大図であって、液晶層１１に電界が印加された時の液晶層１１の断面方向における液晶分子の配向状態を模式的に示す説明図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）を第２配向膜３３側から見た平面図であって、液晶層１１に電界が印加された時の液晶分子の平面的な配向状態を模式的に示す説明図である。図６（ｃ）は、液晶層１１に電界が印加された時の液晶分子の配向状態において、上電極２７、スリット状開口２７ａの第１主部Ｓ１または第２主部Ｓ２、および周縁２７ｃ（エッジ部）の各部分が呈する透過率の様子を示す説明図である。

図６（ａ）に示すように、上電極２７の周縁２７ｃは、平面的に見て、下電極２４と重なるように配置されている。従って、周縁２７ｃの部分においては、上電極２７と下電極２４との間に印加された電圧に応じて、一様に電界（図中矢印Ａ）が発生する。そして、このとき発生する例えば基板本体２９などの基板面に沿う横方向の電界は、物理的に上電極２７と下電極２４との空間距離が短いほど強くなることから、周縁２７ｃの近傍において、最も強くなる。

ところで、液晶層１１の液晶分子ＥＢは、図６（ｂ）に示したように、初期的な配向方向であるラビング方向（Ｙ軸方向）から、スリット状開口２７ａの第１主部Ｓ１または第２主部Ｓ２の周縁２７ｃ（エッジ部）の延在方向に対してほぼ直交する方向であって基板面に沿う方向に発生する横方向の電界方向へ、その電界の大きさに応じた角度でそれぞれ回転する。このとき、上述したように、発生する横方向の電界は、周縁２７ｃの近傍において最も強くなる。そのため、液晶分子ＥＢの初期的な配向方向（Ｙ軸方向）からの回転角は、図６（ｂ）に示したように、周縁２７ｃの近傍において、電界方向もしくは電界方向に近い回転角Ｋ１を呈する。もとより、スリット状開口２７ａの幅の中央近傍、および帯状電極２７ｂの幅の中央近傍では、発生する横方向の電界が弱いため、液晶分子ＥＢの配向方向は、回転角Ｋ１よりも小さな回転角Ｋ２、回転角Ｋ３をそれぞれ呈する。なお、一般的に、回転角Ｋ２は、回転角Ｋ３よりも大きい値である場合が多い。

さて、本実施形態では、液晶分子ＥＢが最も大きく回転した方向が、凡そ発生する横方向の電界（横電界）の方向となるときに透過率が最大となるように構成されている。この結果、液晶表示パネル１０Ａの透過率は、図６（ｃ）に示したように、液晶分子ＥＢの回転角が最も大きくなる周縁２７ｃ近傍において、最も大きな値を呈し、ここから離れていくほど透過率が小さな値を呈するようになる。従って、周縁２７ｃ近傍においてバックライトからの光が多く透過するために最も明るくなり、周縁２７ｃから離れるほど暗くなるというわけである。ゆえに、前述したように、最も明るいスリット状開口２７ａの周縁（エッジ部）２７ｃを、図６（ｃ）に示したように、遮光膜としてのＢＭ層３１が重畳して遮光しないようにするので、明るい表示が可能な液晶表示パネル１０Ａを提供することができるのである。

なお、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、図１に示すように、スリット状開口２７ａの液晶が逆回転する端部Ｅ１、Ｅ２の一部は平面視でＢＭ層３１と重畳している。このようにリバースツイストドメインとなる部分を遮光することにより、表示画質が良好な液晶表示パネル１０Ａが得られる。

また、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、平面視でＢＭ層３１を挟むようにＢＭ層３１の両側に形成されたスリット状開口２７ａのうち、少なくとも一方のスリット状開口２７ａの周縁２７ｃは、平面視でＢＭ層３１と重畳しないように形成されていることとしてもよい。こうすれば、遮光膜の両側に位置する上電極のスリット状開口２７ａの周縁２７ｃの明るい領域のうち、少なくとも一方が遮光膜によって遮光されることを防止することができるので、明るい表示が可能な液晶表示パネル１０Ａが得られる。

実際の液晶表示パネルにおいては、明るい表示を得るため画素の表示領域を大きくするべくサブ画素間の隙間を少なくする場合がある。この場合、製造上の理由などによってサブ画素間に形成されるＢＭ層３１の幅は、これと重畳する上電極２７の幅に対して広くなってしまう場合がある。このような場合、平面視でＢＭ層３１を挟むようにＢＭ層３１の両側に形成されたスリット状開口２７ａのうち、少なくとも一方のスリット状開口２７ａの周縁２７ｃを平面視で重畳しないように、ＢＭ層３１を形成することが好ましい。

もとより、ＢＭ層３１の幅を、これと重畳する上電極２７の幅に対して狭くして形成しておけば、液晶表示パネル１０Ａの製造誤差を考慮しても、少なくとも一方のスリット状開口２７ａの周縁２７ｃを平面視で重畳しないように、ＢＭ層３１を形成することができる。ただし、ＢＭ層３１の幅を、ＢＭ層３１に重畳する上電極２７の幅に対してあまりに狭くしすぎる、つまりＢＭ層３１に重畳する上電極２７の幅を、ＢＭ層３１の幅に対してあまり広くしすぎると、図６（ｃ）からもわかるが、上電極２７の透過率が下がっている部分が増加してしまうことになる（したがって、ＢＭ層３１に重畳する上電極２７の幅を、ＢＭ層３１の幅に対してあまりに広くするのであれば、そのスペースにスリット状開口２７ａを更に形成した方が透過率をあげる上では効率的となる）。したがって、ＢＭ層３１の幅に対して、ＢＭ層３１に重畳する上電極２７の幅は、２倍以下となるのが好ましい。具体的には、ＢＭ層３１の幅が６．０μｍであれば、ＢＭ層３１に重畳する上電極２７の幅は１２．０μｍ以下が好ましく、できるだけＢＭ層３１の幅に近いほう（例えば６．１μｍ）がより好ましい。このように設定することで、明るい表示を効率的に得ることができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂを図７、図８を用いて説明する。第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂが第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと構成が相違する点は、スリット状開口が２段「く」字状になっている点であり、その他の構成は第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと実質的に同一である。そこで、第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂにおいては、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略し、必要に応じて図２〜図４も援用して説明する。

スリット状開口２７ａを連結すると、連結部分で配向方向が異なるドメインが互いに行き来することによるリップル不良が発生する。第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂの構成はこのリップル不良を低減するものである。第２の実施形態に係る液晶表示パネル１０Ｂでは、図７、図８に示すように、上電極４１に形成したスリット状開口４１ａを２段「く」字状（またはシェブロン（Chevron）状）に形成している。この２段「く」字状のスリット状開口４１ａは、図８の下方向から連通順に第１端部Ｅ１、第１主部Ｓ３、第３主部Ｓ５、第４主部Ｓ６、第２主部Ｓ４、第２端部Ｅ２で構成されている。時計方向を正の角度とし、０°＜α５＜α６＜９０°とすると、第１主部Ｓ３はラビング方向に対して角度＋α５の方向に延在し、第２主部Ｓ４はラビング方向に対して角度−α５の方向に延在し、第３主部Ｓ５はラビング方向に対して角度＋α６の方向に延在し、第４主部Ｓ６はラビング方向に対して角度−α６の方向に延在している。第１主部Ｓ３と第２主部Ｓ４はβ２＝１８０°−α５×２の角度なしており、第３主部Ｓ５と第４主部Ｓ６はβ３＝１８０°−α６×２の角度なしている。なお、「α５」「α６」が、請求項記載の「γ１」「γ２」にそれぞれ相当する。

α５＜α６であるので、上電極４１と下電極２４（図２〜図４参照）の電位差がＯＦＦからＯＮに変化したときは、第３主部Ｓ５と第４主部Ｓ６の回転角は第１主部Ｓ３と第２主部Ｓ４の回転角よりも小さい。液晶分子は同じ電位差によって回転するので、回転角が小さい第３主部Ｓ５と第４主部Ｓ６の方が第１主部Ｓ３と第２主部Ｓ４よりも大きな回転力となる。従って、第２の実施形態に係る液晶表示パネル１０Ｂでは、連結部分で配向方向が異なるドメインが互いに行き来しにくくなり、リップル不良を低減することができるようになる。

上電極４１は全サブ画素に跨って形成されており、図７の斜線が施されていない部分が上電極４１のスリット状開口４１ａである。そして、網掛けが施されている部分がＢＭ層３１である。図７に示すように、上電極４１は平面視でＢＭ層３１と重畳しており、スリット状開口４１ａの第１〜第４主部Ｓ３〜Ｓ６のいずれも周縁４１ｃ（エッジ部）が平面視でＢＭ層３１と重畳しないように形成されている。スリット状開口４１ａの周縁４１ｃが最も明るく、周縁４１ｃから遠ざかるにつれて暗くなるために、スリット状開口４１ａの明るい周縁部分をＢＭ層３１で遮光することを防止することができる。また、ＢＭ層３１と信号線４２はスリット状開口４１ａの第１〜第４主部Ｓ３〜Ｓ６と平行に延在している。このために、第２の実施形態に係る液晶表示パネル１０Ｂにおいても、実質的に第１の実施形態に係る液晶表示パネル１０Ａの場合と同様の効果を奏することができる。

１０Ａ，１０Ｂ…液晶表示パネル、１１…液晶層、１２…アレイ基板、１３…カラーフィルター基板、１４…第１偏光板、１５…第２偏光板、１６…バックライト、１７…基板本体、１８…走査線、１９…ゲート絶縁膜、２０…半導体層、２１，４２…信号線、２２…パッシベーション膜、２３…樹脂層、２４…下電極、２５…コンタクトホール、２６…電極間絶縁膜、２７，４１…上電極、２７ａ，４１ａ…スリット状開口、２７ｂ…帯状電極、２８…第１配向膜、２９…基板本体、３０…ＣＦ層、３１…ＢＭ層、３２…保護樹脂層、３３…第２配向膜、Ｓ１…第１主部、Ｓ２…第２主部、Ｅ１…第１端部、Ｅ２…第２端部。

Claims (7)

1. 液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、
   前記一対の基板のうちの一方には、表示領域にマトリクス状に配置された複数の走査線及び信号線と、前記複数の走査線及び信号線で区画されたサブ画素領域毎に形成された画素電極と、前記画素電極を覆うように前記表示領域に形成された絶縁膜と、前記画素電極よりも前記液晶層側において、前記絶縁膜を介して全サブ画素領域にまたがるように前記表示領域に形成され、前記サブ画素領域毎に複数のスリットが形成されている共通電極と、前記共通電極及びスリット状開口の液晶層側に形成された配向膜と、を備え、
   前記一対の基板の他方には平面視で前記信号線及び走査線と重畳する位置に形成された遮光膜を備えた液晶表示パネルであって、
   平面視で前記共通電極と前記遮光膜とは少なくとも一部において重畳し、
   前記スリット状開口は、
   前記信号線及び前記遮光膜に沿って延在すると共に、前記配向膜のラビング処理の方向に対して鋭角である所定の角度傾いた方向に延在し、前記液晶層に電圧が印加されたときに、前記液晶層の透過率が最も大きな値を呈するエッジを有する主部と、先端部とを有し、
   平面視で前記遮光膜を挟むように前記遮光膜の両側に形成された前記スリット状開口のうち、少なくとも一方のスリット状開口の前記主部の前記エッジは、平面視で前記スリット状開口に挟まれる前記遮光膜と重畳しないように形成され、
   前記スリット状開口の前記先端部の一部は、平面視で前記遮光膜と重畳するように形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 平面視で前記遮光膜を挟むように前記遮光膜の両側に形成された前記スリット状開口は、前記スリット状開口の主部のエッジが、平面視で前記遮光膜と重畳しないように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. ０°＜γ１＜９０°としたとき、前記スリット状開口は前記ラビング処理の方向に対して、任意の一方向への傾きを正として、角度＋γ１の方向に傾いて延在する第１主部と、角度−γ１の方向に傾いて延在する第２主部と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
4. γ１＜γ２＜９０°としたとき、前記スリット状開口は更に前記ラビング処理の方向に対して、角度＋γ２の方向に傾いて延在する第３主部と、角度−γ２の方向に傾いて延在する第４主部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 前記スリット状開口の先端部は、前記ラビング処理の方向に対して前記スリット状開口の主部と同じ傾き方向を正として、接線方向が正方向となる曲線部と負方向となる曲線部とを有し、前記正方向となる曲線部の長さよりも前記負方向となる曲線部の長さが短くされ、前記負方向となる曲線部の少なくとも一部が平面視で前記遮光膜と重なっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。
6. 前記遮光膜及び前記信号線、または前記遮光膜及び前記走査線は、前記スリット状開口のエッジ部と平行に延在していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。
7. 前記遮光膜の幅に対して、前記遮光膜と重畳する前記共通電極の幅は、２倍以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示パネル。