WO2011013269A1 - 液晶パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

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WO2011013269A1
WO2011013269A1 PCT/JP2010/001908 JP2010001908W WO2011013269A1 WO 2011013269 A1 WO2011013269 A1 WO 2011013269A1 JP 2010001908 W JP2010001908 W JP 2010001908W WO 2011013269 A1 WO2011013269 A1 WO 2011013269A1
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liquid crystal
crystal panel
electrode
substrate
transmittance
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PCT/JP2010/001908
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村田充弘
石原將市
神崎修一
櫻井猛久
大竹忠
中村正子
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シャープ株式会社
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    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal panel and a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal panel that controls transmission of light by driving a vertical alignment type liquid crystal panel by a lateral electric field and a liquid crystal display device including the same. Is.
  • Liquid crystal display devices are characterized by thinness, light weight, and low power consumption, and are widely used in various fields such as financial terminals such as ATM (Automatic Teller Machine), personal computers, remote controllers, and various monitors.
  • financial terminals such as ATM (Automatic Teller Machine), personal computers, remote controllers, and various monitors.
  • ATM Automatic Teller Machine
  • personal computers personal computers
  • remote controllers and various monitors.
  • mobile applications such as electronic notebooks, PDAs (Personal Digital Assistants), and mobile phones because of the above characteristics.
  • a touch panel is arranged as a coordinate input device on a liquid crystal panel in a liquid crystal display device, and the surface of the touch panel is directly touched and pressed with a finger or pressed with a touch pen or the like.
  • Various operations are performed by inputting the pointed coordinates.
  • a liquid crystal display device in which the liquid crystal panel itself has a coordinate input function instead of arranging a touch panel on the liquid crystal panel.
  • a liquid crystal display device used for mobile applications for example, a vertical alignment type liquid crystal panel called a VA (Vertical Alignment) mode has a contrast compared to other display methods. Since it is high, it is used suitably.
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • a vertical alignment type liquid crystal panel called a mode is particularly preferably used because of its wide viewing angle.
  • Patent Document 1 discloses that a liquid crystal cell is used as a means for suppressing cell thickness fluctuation caused by leaning a liquid crystal panel in a liquid crystal electro-optical device that is likely to be bent, such as a 40-inch class large screen TV (Television).
  • a technique for bonding a pair of translucent substrates by forming a resin spacer by curing a resin material between the pair of translucent substrates to be formed is disclosed.
  • Patent Document 1 first, a liquid crystal material, a resin material, and a reaction initiator are mixed between a pair of translucent substrates whose substrate intervals are kept constant by bead spacers. Heat to pinch phase. Thereafter, by gradually lowering the temperature, the resin material in the mixture is precipitated, and the liquid crystal material and the resin material are separated. Next, the resin material is cured by irradiating the mixture with ultraviolet rays to cleave the reaction initiator to form a resin spacer between the pair of translucent substrates.
  • Patent Document 2 discloses a technique for forming columnar spacers having an average diameter of 2 to 50 ⁇ m that are in surface contact with the electrode substrate and the counter substrate, respectively, in order to suppress the flow of liquid crystal due to pressing. Yes.
  • Patent Document 2 first, a coating liquid in which a liquid crystal material, a bead spacer, and a non-liquid crystalline polymer are dissolved or dispersed in a solvent is applied to an electrode substrate. Next, after evaporating the solvent and laminating the counter substrate, heating is performed to grow and harden the islands of the non-liquid crystalline polymer cured product on each substrate in a columnar shape. Thus, columnar spacers that are in surface contact with the respective substrates are formed.
  • Patent Document 3 in order to suppress problems such as insufficient strength due to low arrangement density of columnar spacers, uneven cell gap due to pressing, and uneven distribution of liquid crystal material due to gravity by leaning a liquid crystal panel.
  • a technique for controlling the cell thickness by setting the spring constant per unit area of the columnar spacer in a predetermined range is disclosed.
  • Patent Documents 1 to 3 use only bead spacers or columnar spacers as described above to suppress variation in cell thickness. In other words, these Patent Documents 1 to 3 are intended to suppress the cell thickness variation itself, and are not intended to suppress the pressing unevenness (white unevenness) when the substrate is displaced (that is, the cell thickness is varied). Absent. Moreover, such a technique is not yet known.
  • Patent Documents 1 to 3 are effective in suppressing pressing unevenness caused by cell thickness fluctuation due to distortion (swell) of a substrate such as a glass substrate caused by pressure of a pen tip such as a touch pen. thin.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve pressing unevenness caused by cell thickness fluctuation due to substrate distortion (swell).
  • a liquid crystal panel includes a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and the first substrate is disposed on at least one of the pair of substrates.
  • An electrode and a second electrode are provided, the liquid crystal layer is driven by a lateral electric field generated between the first electrode and the second electrode, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are not applied when no electric field is applied.
  • a liquid crystal panel includes a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and at least one of the pair of substrates is attached to at least one substrate. 1 and a second electrode, the liquid crystal layer is driven by a lateral electric field generated between the first electrode and the second electrode, and the liquid crystal in the liquid crystal layer is applied when no electric field is applied.
  • a liquid crystal panel in which molecules are aligned perpendicularly to the substrate surfaces of the pair of substrates, and the unit region is obtained when the luminance at each location in the X-axis direction when the unit region is equally divided in the X-axis direction is normalized If the ratio of the portion where the gradation luminance ratio is 20% or less to the total number of divisions in the X-axis direction is the dead band occupancy, the dead band occupancy is 24% or more and 35% or less. It is a feature.
  • the transmittance distribution curve in the substrate surface becomes fine, and it is possible to suppress the transmittance change between the portion with and without the cell thickness fluctuation. For this reason, the press nonuniformity resulting from cell thickness fluctuation
  • a liquid crystal display device is characterized by including the liquid crystal panel according to the present invention.
  • the liquid crystal panel and the liquid crystal display device according to the present invention are a vertical alignment type liquid crystal panel and a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal layer is driven by a lateral electric field, and S / (S + L) or dead band occupancy Is set to a specific range, the transmittance distribution curve in the substrate surface becomes fine, and the change in transmittance between the portion with and without the cell thickness variation can be suppressed. For this reason, the press nonuniformity resulting from cell thickness fluctuation
  • FIG. 1 is an exploded cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the optical microscope photograph when an electric field is applied to the liquid crystal panel shown in FIG. AA ′ area shown in FIG. 3 is divided into 255 gradations by image processing, and the relationship between each place in the X-axis direction and the gradation luminance ratio when the luminance portion corresponding to the highest luminance is normalized as 100% is shown. It is a graph to show.
  • 6 is a graph showing the relationship between the electrode position of the comb-tooth electrode and the transmittance when there is no displacement of the substrate when the liquid crystal panel shown in FIG. 1 is driven by a horizontal electric field.
  • permeability ratio by a press in a liquid crystal panel (6). It is a graph which shows the relationship between A value represented by A S / (S + L), and luminance ratio change amount when the displacement amount of a board
  • FIG. (A)-(f) is a top view which shows the example of a shape of the comb-tooth electrode in the liquid crystal panel shown in FIG. 1, respectively. It is sectional drawing which shows typically schematic structure of the principal part of the conventional common liquid crystal panel using a MVA mode. It is a graph which shows the relationship between the applied voltage and the transmittance
  • (A) is a graph which shows the relationship between the electrode position and transmittance
  • (b) is a figure. 22 is a graph showing the relationship between the electrode position of the ITO electrode and the transmittance when the displacement of the substrate is 0.8 ⁇ m when the liquid crystal panel shown in FIG.
  • the inventors of the present application have intensively studied to improve pressing unevenness caused by cell thickness fluctuation due to distortion (undulation) of a substrate such as a glass substrate.
  • the inventors of the present application are able to drive the liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates subjected to the vertical alignment treatment with a so-called lateral electric field parallel to the substrate surface. It was found to be effective in improving unevenness.
  • FIG. 2 is an exploded sectional view schematically showing a schematic configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 2, a drive circuit 3, and a backlight 4 (illumination device) as shown in FIG. Further, for example, a touch panel 41 is provided on the liquid crystal panel 2 as necessary.
  • the configuration of the drive circuit 3, the backlight 4, and the touch panel 41 is the same as that of the prior art. Therefore, the description of these configurations is omitted.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a main part of the liquid crystal panel 2.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of the liquid crystal panel 2 when a voltage is applied.
  • the liquid crystal panel 2 includes a pair of substrates 10 and 20 provided to face each other as an electrode substrate (array substrate) and a counter substrate.
  • a liquid crystal layer 30 is sandwiched between the pair of substrates 10 and 20 as a display medium layer.
  • the liquid crystal layer 30 may contain various additives in addition to the liquid crystal material within a range that does not hinder display in order to obtain desired physical properties.
  • At least the viewer side substrate of the pair of substrates 10 and 20 includes a transparent substrate such as a glass substrate as an insulating substrate.
  • a transparent substrate such as a glass substrate as an insulating substrate.
  • the display surface side is described as an upper substrate, and the other substrate is described as a lower substrate.
  • the pair of substrates 10 and 20 is subjected to a vertical alignment process.
  • the pair of substrates 10 and 20 may be provided with a vertical alignment control film called a vertical alignment film as a vertical alignment process, or may be subjected to a vertical alignment process by ultraviolet irradiation or the like.
  • vertical alignment films are provided as alignment films 14 and 26 on the surfaces of the pair of substrates 10 and 20 facing the other substrate, respectively.
  • the vertical alignment film is an alignment film that aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer perpendicularly to the substrate surface when no electric field is applied.
  • Such a vertical alignment film can be formed, for example, by applying a known alignment film material having a vertical alignment regulating force to the surfaces of the substrates 10 and 20.
  • the “vertical” includes “substantially vertical”.
  • the substrate 10 for example, an array substrate such as a TFT array substrate can be used.
  • the substrate 20 for example, a color filter substrate or the like can be used.
  • FIGS. 1 and 2 show a configuration in which comb electrodes 12 and 13 are provided on the substrate 10 as the electric field applying means among the substrates 10 and 20.
  • the “parallel” includes “substantially parallel”.
  • the substrate 10 has a configuration in which, for example, comb electrodes 12 and 13 and an alignment film 14 are provided in this order on a glass substrate 11.
  • the alignment film 14 is provided on the glass substrate 11 so as to cover the comb electrodes 12 and 13.
  • liquid crystal panel 2 display is performed by applying a potential difference between the pair of comb electrodes 12 and 13. Due to this potential difference, a transverse electric field is generated between the comb electrodes 12 and 13 as shown in FIG. 1, and the transmittance is changed by changing the orientation of the liquid crystal molecules 31.
  • one of the comb-teeth electrodes 12 and 13 adjacent to each other is a common electrode and is mainly 0V.
  • the other comb-tooth electrode 13 is a pixel electrode, and is connected to a signal line and a switching element such as a TFT by a drain electrode (not shown), and a signal corresponding to a video signal is applied. .
  • the comb electrodes 12 and 13 may be made of a transparent electrode material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), or a metal such as aluminum. It may consist of The material of the comb electrodes 12 and 13 is not particularly limited.
  • the comb electrodes 12 and 13 are patterned by photolithography after forming a conductive film for forming the comb electrodes 12 and 13 by a vacuum deposition method, a plasma CVD method, or the like in addition to the sputtering method. By doing so, it can be formed.
  • the substrate 20 has a configuration in which, for example, a color filter 22 and a black matrix 23 of each color, a planarizing film 24 (overcoat layer), and an alignment film 26 are provided in this order on a glass substrate 21.
  • a color filter 22 and a black matrix 23 of each color for example, a planarizing film 24 (overcoat layer), and an alignment film 26 are provided in this order on a glass substrate 21.
  • FIG. 1 the case where the color filters 22 of R (red), G (green), and B (blue) are provided as the color filters 22 of each color is illustrated as an example. Is not limited to this. Further, the arrangement order and arrangement of the color filters 22 for each color are not particularly limited.
  • a columnar spacer 25 is provided on the planarizing film 24 as a spacer for keeping the distance between the substrates 10 and 20 constant.
  • the flattening film 24 is provided so as to flatten the surface of the glass substrate 21 on which the color filter 22 and the black matrix 23 are provided.
  • the columnar spacer 25 may be formed on the planarizing film 24 as shown in FIG. 1 or may be formed inside the planarizing film 24, that is, integrally with the planarizing film 24. Good.
  • the columnar spacer 25 may be provided on the planarizing film 24 by, for example, forming a photospacer after the planarizing film 24 is formed. Further, for example, after the planarization film material is applied so as to be a thick film by a spin coating method or the like, the columnar spacer 25 may be formed using half exposure, while the planarization film 24 may remain. .
  • columnar spacer 25 may be provided on the substrate 10 side, or may be formed on the alignment film 14 or the alignment film 26.
  • the planarizing film material is not particularly limited, and for example, an organic insulating film such as acrylic resin; inorganic such as TEOS (normal ethyl silicate; Si (OC 2 H 5 ) 4 ), SOG (spin-on-glass), etc.
  • organic insulating film such as acrylic resin
  • inorganic such as TEOS (normal ethyl silicate; Si (OC 2 H 5 ) 4 ), SOG (spin-on-glass), etc.
  • TEOS normal ethyl silicate
  • SOG spin-on-glass
  • the thickness of each layer in the substrates 10 and 20 is not particularly limited.
  • polarizing plates 35 and 36 are provided on the surfaces of the pair of substrates 10 and 20 opposite to the surfaces facing the liquid crystal layer 30, respectively.
  • retardation plates 37 and 38 may be provided between the substrates 10 and 20 and the polarizing plates 35 and 36, respectively, as necessary.
  • the retardation plates 37 and 38 may be provided only on one surface of the liquid crystal panel 2. Further, when only the front transmitted light is used, the phase difference plates 37 and 38 are not necessarily required.
  • the liquid crystal cell 5 in the liquid crystal panel 2 is formed by bonding the substrate 10 and the substrate 20 together with a sealant (not shown) via a spacer (not shown), and in the gap between the substrates 10 and 20. It is formed by enclosing a liquid crystal material (or a medium containing a liquid crystal material).
  • liquid crystal material either a p (positive) liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal molecule 31 or an n (negative) liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal molecule 31 is used. It can also be used.
  • the p-type liquid crystal material include a nematic liquid crystal material.
  • the n-type liquid crystal material include a banana (BANANA) type liquid crystal material. Note that in this embodiment, the case where a p-type liquid crystal material is used is described as an example of the liquid crystal material, but the difference between the case where a p-type liquid crystal material is used and the case where an n-type liquid crystal material is used is different. The only difference is the direction of the bend arrangement (bend orientation), and the present invention is not limited thereto.
  • the liquid crystal panel 2 is formed by bonding the phase difference plates 37 and 38 and the polarizing plates 35 and 36 to the liquid crystal cell 5 as described above.
  • the polarizing plates 35 and 36 are bonded so that the transmission axis directions of the polarizing plates 35 and 36 are orthogonal to each other and form 45 degrees with the electric field application direction. Specifically, bonding is performed such that the transmission axes of the polarizing plates 35 and 36 are orthogonal to each other, and the direction in which the comb electrodes 12 and 13 are stretched and the transmission axes of the polarizing plates 35 and 36 form an angle of 45 °. Is done.
  • the first point for improving the press unevenness due to the cell thickness variation due to the distortion (swell) of the substrate is the display method of the liquid crystal panel 2.
  • the liquid crystal panel 2 has a configuration in which a vertical alignment film is provided as the alignment films 14 and 26 on the surfaces of the substrates 10 and 20 as described above. Therefore, in the liquid crystal panel 2, the liquid crystal molecules 31 are aligned perpendicular to the substrate surface when no electric field is applied.
  • the liquid crystal molecules 31 are operated (rotated) by the lateral electric field generated between the comb electrodes 12 and 13, thereby controlling the amount of light transmitted through the liquid crystal panel 2 and performing display. Is called.
  • the liquid crystal molecules 31 are vent-aligned when the liquid crystal panel 2 is viewed from a cross section. For this reason, even if the cell thickness (the thickness of the liquid crystal layer 30) changes due to the pressing, and the distortion of the alignment state of the liquid crystal molecules 31 is accompanied by this, an optical change occurs due to the self-compensation that is the effect of the vent alignment. hard.
  • the present invention in the vertical alignment type liquid crystal panel in which the liquid crystal molecules are aligned vertically when no electric field is applied, for example, between the electrodes provided on the upper and lower substrates as in the MVA mode liquid crystal panel.
  • the cell thickness By changing from a driving method using a so-called vertical electric field generated to a driving method using a horizontal electric field generated between the comb-tooth electrodes 12 and 13 provided on at least one substrate 10 as described above, the cell thickness The amount of change in transmittance is reduced.
  • the inventors of the present application have a relatively low transmittance as a second point for improving the pressing unevenness caused by the cell thickness variation due to the distortion (swell) of the substrate (particularly the upper substrate 20). Paying attention to the transmittance distribution (transmittance distribution curve) formed by the portion on the comb-tooth electrodes 12 and 13 and the portion between the comb-tooth electrodes 12 and 13 that have relatively high transmittance and become bright portions .
  • the liquid crystal molecules 31 in the central part of the comb electrodes 12 and 13 and the central part between the comb electrodes 12 and 13 are always aligned vertically. ing. For this reason, light does not pass through the center portions of the comb-tooth electrodes 12 and 13 and the center portion between the comb-tooth electrodes 12 and 13. Therefore, in the liquid crystal panel 2, a transmittance distribution curve as shown in FIG. 1 is formed.
  • the liquid crystal panel 2 has a dead zone (dead zone) in which the electric field strength is weak and the liquid crystal molecules 31 are not inclined so much.
  • a simple transmittance distribution curve is formed. In other words, the dead zone is closely related to the transmittance distribution curve.
  • FIG. 3 is a view showing an optical micrograph when an electric field is applied (that is, turned on) to the liquid crystal panel 2.
  • the dark portion indicates a dead zone.
  • the dead zone is a unit area (AA ′ area in FIG. 3) in an optical micrograph when an electric field is applied to the liquid crystal panel 2 (that is, turned on).
  • the image is divided into 255 gradations (0 to 255 gradations) in the X axis direction, and the luminance part corresponding to the 255th gradation (maximum luminance) is normalized as 100%. It can be defined as a region where the gradation luminance ratio (transmittance normalized by luminance) is 20% or less.
  • the unit region indicated by the AA ′ region in FIG. 3 is the above-mentioned comb electrode 12 indicated by 3L + 4S, where L is the electrode width of the comb electrodes 12 and 13 and S is the electrode interval. -The area
  • the image processing is performed by using general image processing software.
  • FIG. 4 shows the result of normalizing the A-A ′ area shown in FIG. 3 into 255 gradations by image processing and setting the luminance portion corresponding to the highest luminance as 100%.
  • Tables 1 and 2 show the luminance at each location in the X-axis direction when the AA ′ region shown in FIG. 3 is divided into 175 in the X-axis direction, and the gradation luminance obtained by normalizing this. The relationship with the ratio is shown.
  • the electrode spacing S is 7.5 ⁇ m
  • the electrode width L is 3.7 ⁇ m.
  • FIG. 5 shows the relationship between the electrode positions of the comb electrodes 12 and 13 and the transmittance (transmittance distribution curve) when the liquid crystal panel 2 is driven by a transverse electric field and the substrate 20 is not displaced. It is a graph.
  • the transmittance distribution curve is indicated by the light transmittance when the air transmittance is defined as 1.0 (100%). That is, as the panel transmittance, the polarizing plates 35 and 36 are arranged so as to be orthogonal to each other, and 35% when the phase difference of the liquid crystal layer 30 is set to 1 / 2 ⁇ when an electric field is applied (when a voltage is applied). It becomes.
  • the dead zone is mainly formed in the portions on the comb-shaped electrodes 12 and 13 which are electrode line portions.
  • the liquid crystal molecules 31 are not inclined so much that the retardation ( ⁇ nd) is small and the display quality is hardly affected.
  • the transmittance distribution is the electrode of the comb electrodes 12 and 13 which are line portions as shown in FIG. It is determined by the relationship between the width L and the electrode spacing S between the comb-shaped electrodes 12 and 13 that are space portions (that is, orientation regions).
  • the ratio of the dead zone that is, the region where the gradation luminance ratio is 20% or less
  • the total number of X-axis divisions (total divided regions) in the unit region What is necessary is just to enlarge (dead zone occupation rate).
  • the most simple and effective method for this purpose is to reduce the electrode spacing S.
  • the present invention by reducing the transmittance distribution curve in the substrate surface as described above, the difference in transmittance distribution between the portion where the displacement (cell thickness variation) of the substrate 20 is present and the portion where it is absent is reduced. can do. For this reason, even if the cell thickness fluctuates due to the waviness of the substrate 20 affecting the cell thickness, it is possible to average the transmittance change in the substrate surface due to the variation (transition), and to change the transmittance change. Can be suppressed.
  • the ratio A of electrode spacing S to the total of electrode width L and electrode spacing S (that is, S / (S + L)) and dead band occupancy are suitable for improving pressure unevenness due to cell thickness fluctuation.
  • the range will be specifically described (verified) based on the experimental results.
  • the transmittance change (pressing unevenness) of the conventional MVA mode liquid crystal panel is evaluated.
  • visual display unevenness pressing unevenness
  • visual evaluation by placing the prepared liquid crystal panel on the backlight 4 and using a touch pen. Evaluation was performed by visually confirming display unevenness while pressing the substrate so that the displacement amount (cell thickness variation amount) was 0.08 ⁇ m.
  • the display unevenness in the conventional MVA mode liquid crystal panel 102 (see FIG. 21) shown in the following comparative example was used as a standard for visual evaluation. That is, in comparison with the liquid crystal panel 102, a display having a display unevenness that is visually equivalent to that of the liquid crystal panel 102 is indicated as “x”, and a display unevenness that is much lighter than that of the liquid crystal panel 102 is indicated by “ ⁇ ”. The middle one (that is, the one with a lighter degree of display unevenness than the liquid crystal panel 102 was marked with “ ⁇ ”.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a main part of a conventional general liquid crystal panel using the MVA mode.
  • the conventional liquid crystal panel 102 using the MVA mode includes a substrate 110 provided with an ITO electrode 112 having a slit 114, a color filter 122 and a black matrix 123, and a solid ITO electrode.
  • a substrate 120 having alignment control ribs 125 and columnar spacers 126 is provided on the top of 124.
  • a liquid crystal layer 130 is sandwiched between the substrates 110 and 120.
  • liquid crystal panel 102 The detailed configuration of the liquid crystal panel 102 will be described below together with a specific example of manufacturing the liquid crystal panel 102, and the detailed description thereof will be omitted here.
  • the liquid crystal panel 102 drives a liquid crystal layer 130 made of a negative-type liquid crystal material that is vertically aligned when no electric field is applied (off) with a vertical electric field (vertical electric field) perpendicular to the substrate surface.
  • the liquid crystal director in the liquid crystal panel 102 is regulated by the slits 114 of the substrate 110 and the ribs 125 of the substrate 120 and is oriented as shown in FIG.
  • an ITO film having a thickness of 100 nm was formed on the entire surface of a glass substrate 111 similar to the glass substrate 11 by a sputtering method. Thereafter, this ITO film was patterned by photolithography, whereby an ITO electrode 112 having an electrode width of 56 ⁇ m was formed in each pixel as a pixel electrode on the glass substrate 111.
  • an alignment film paint “JALS-204” (trade name, solid content 5 wt.%, ⁇ -butyrolactone solution) manufactured by JSR Co. is applied to the glass substrate 111 so as to cover the ITO electrode 112 by spin coating. Was applied. Thereafter, by baking at 200 ° C. for 2 hours, a substrate 110 provided with a vertical alignment film similar to that of Example 1 as the alignment film 113 was formed on the surface that faces the liquid crystal layer 130.
  • a color filter 122 and a black matrix 123 were formed on a glass substrate 121 similar to the glass substrate 21 by a conventional method. Further, an ITO film was formed on the entire surface with a thickness of 100 nm thereon to form an ITO electrode 124 as a common electrode.
  • an acrylic resin was applied onto the ITO electrode 124 by spin coating, and then patterned by photolithography, thereby forming ribs 125 having a height of 1.2 ⁇ m and a width of 11 ⁇ m in each pixel.
  • a columnar spacer material was applied on the ITO electrode 124 by a spin coating method, and then patterned by photolithography to form a columnar spacer 126 having a height of 3.4 ⁇ m.
  • a vertical alignment film was formed as the alignment film 127 on the ITO electrode 124 by the same material and the same process as the alignment film 113. Thereby, the substrate 120 provided with the columnar spacers 126 was formed.
  • a sealing resin “Struct Bond XN-21S” (trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) was printed as a sealing agent on one of the substrates 110 and 120.
  • polarizing plates 135 and 136 were bonded to the front and back surfaces of the liquid crystal cell 105 so that the transmission axes of the polarizing plates 35 and 36 were orthogonal to each other. Thereby, a liquid crystal panel 102 having the configuration shown in FIG. 21 was produced.
  • the liquid crystal panel 102 thus manufactured is placed on the backlight 4 as shown in FIG. 2 and pressed with a touch pen so that the displacement amount of the substrate 20 (cell thickness variation amount) becomes 0.08 ⁇ m.
  • the display unevenness was evaluated visually (visual evaluation).
  • the transmittance value calculated by this simulation when a voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel 2 is set to 100%, and the change in voltage-transmittance due to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the plotted results are shown in FIG. 22 and are shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance, the S / (L + S) value calculated by the simulation, and the results of visual evaluation.
  • the transmittance is the transmittance of the front surface of the liquid crystal panel 2, and was obtained from the luminance of the liquid crystal panel 2 / the luminance of the backlight 4.
  • the relationship between position and transmittance is shown.
  • FIG. 23A is a graph showing the relationship between the electrode positions of the ITO electrodes 112 and 124 and the transmittance when the liquid crystal panel 102 is driven by a vertical electric field without displacement of the substrate 120.
  • (B) is a graph which shows the relationship between the electrode position of ITO112 * 124 and the transmittance
  • an alignment film paint “JALS-204” (trade name, solid content 5 wt.%, ⁇ -butyrolactone solution) manufactured by JSR Co., Ltd. is applied to the glass substrate 11 so as to cover the comb electrodes 12 and 13. It applied by the spin coat method. Then, the board
  • the color filter 22 and the black matrix 23 were formed on the glass substrate 21 by a conventional method. Further thereon, an overcoat made of an acrylic resin or the like was formed with a thickness of 100 nm by spin coating, and baked at 200 ° C. for 1 hour, thereby forming a planarizing film 24.
  • a columnar spacer material was applied on the planarizing film 24 by spin coating, and then patterned by photolithography to form a columnar spacer 25 having a height of 3.4 ⁇ m.
  • a vertical alignment film was formed as the alignment film 26 on the planarizing film 24 by the same material and the same process as the alignment film 14. Thereby, the substrate 20 provided with the columnar spacers 25 was formed.
  • a sealing resin “Struct Bond XN-21S” (trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) was printed on one of the substrates 10 and 20 as a sealing agent.
  • a liquid crystal panel (1) was produced as the liquid crystal panel 2 having the configuration shown in FIG.
  • the liquid crystal panel (1) thus produced is placed on the backlight 4 as shown in FIG. 2, and the displacement amount (cell thickness variation amount) of the substrate 20 is 0.08 ⁇ m with a touch pen.
  • the display unevenness was visually evaluated while visually pressing (visual evaluation).
  • the displacement of the substrate 20 due to the pressing was determined by simulation using the “LCD-Master 2F” as a model of the liquid crystal panel (1) manufactured under the above conditions.
  • the voltage-transmittance change at 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m was examined.
  • the transmittance value when the voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel (1) calculated by this simulation is set to 100%, and the voltage-transmittance according to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the result of plotting the change is shown in FIG. 6 and is shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance, the S / (L + S) value, and the result of visual evaluation calculated by the simulation.
  • a liquid crystal panel (2) was produced as the liquid crystal panel 2 having the configuration shown in FIG. 1 in the same manner as the liquid crystal panel (1) except that the electrode spacing S was changed from 4 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the liquid crystal panel (2) thus produced was visually evaluated in the same manner as the liquid crystal panel (1).
  • the liquid crystal panel (2) manufactured under the above conditions is used as a model, and the voltage-transmission when the displacement of the substrate 20 due to pressing is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m. The rate change was examined.
  • the transmittance value calculated by this simulation when a voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel (2) is set to 100%, and the voltage-transmittance according to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the result of plotting the change is shown in FIG. 7 and is shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance, the S / (L + S) value calculated by the simulation, and the result of visual evaluation.
  • a liquid crystal panel (3) was produced as a liquid crystal panel 2 having the configuration shown in FIG. 1 in the same manner as the liquid crystal panel (1) except that the electrode spacing S was changed from 4 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the liquid crystal panel (3) thus produced was visually evaluated in the same manner as the liquid crystal panel (1).
  • the liquid crystal panel (3) manufactured under the above conditions is used as a model.
  • Voltage-transmission when the displacement of the substrate 20 due to pressing is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m. The rate change was examined.
  • the value of transmittance calculated by this simulation when a voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel (3) is set to 100%, and the voltage-transmittance according to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the result of plotting the change is shown in FIG. 8 and is shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance calculated by the simulation, the S / (L + S) value, and the result of visual evaluation.
  • a liquid crystal panel (4) was produced as the liquid crystal panel 2 having the configuration shown in FIG. 1 in the same manner as the liquid crystal panel (1) except that the electrode spacing S was changed from 4 ⁇ m to 7 ⁇ m.
  • the liquid crystal panel (4) thus produced was visually evaluated in the same manner as the liquid crystal panel (1). Further, by using “LCD-Master 2F” as a model, a liquid crystal panel (4) manufactured under the above conditions is used as a model, and voltage-transmission when the displacement of the substrate 20 due to pressing is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m. The rate change was examined.
  • the value of transmittance calculated by this simulation when a voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel (4) is set to 100%, and the voltage-transmittance according to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the result of plotting the change is shown in FIG. 9 and is shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance calculated by the simulation, the S / (L + S) value, and the result of visual evaluation.
  • the transmittance value when the voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel (5) calculated by this simulation is set to 100%, and the voltage-transmittance according to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the results of plotting the changes are shown in FIG. 10 and are shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance and the S / (L + S) value calculated by the simulation.
  • a liquid crystal panel (6) was produced as the liquid crystal panel 2 having the configuration shown in FIG. 1 in the same manner as in the liquid crystal panel (1) except that the electrode spacing S was changed from 4 ⁇ m to 8 ⁇ m in Example 1.
  • the liquid crystal panel (6) thus produced was visually evaluated in the same manner as the liquid crystal panel (1). Further, by using “LCD-Master 2F” as a model, a liquid crystal panel (6) manufactured under the above conditions is used as a model, and voltage-transmission when the displacement of the substrate 20 due to pressing is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m. The rate change was examined.
  • the transmittance value when the voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panel (6) calculated by this simulation is set to 100%, and the voltage-transmittance according to the luminance ratio when the displacement is 0 ⁇ m and 0.8 ⁇ m.
  • the result of plotting the change is shown in FIG. 11 and is shown in Table 3 together with the maximum change width of transmittance calculated by the simulation, the S / (L + S) value, and the result of visual evaluation.
  • An MVA mode liquid crystal panel 102 was used.
  • the amount of displacement of the substrates 20 and 120 is measured while controlling the pressure applied to the liquid crystal panels 2 and 102 by pressing the surfaces of the liquid crystal panels 2 and 102 with a touch pen, and the front surface of the liquid crystal panel 2 at this time is measured.
  • the voltage-transmittance change was confirmed by checking with a luminance meter “BM5A” manufactured by Topco. As a result, the actual measurement and the simulation result were in good agreement.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the transmittance ratio due to pressing in the liquid crystal panel (5)
  • FIG. 13 is the relationship between the applied voltage and the transmittance ratio due to pressing in the liquid crystal panel (1). It is a graph which shows.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the transmittance ratio by pressing in the liquid crystal panel (3)
  • FIG. 15 shows the transmittance ratio by the applied voltage and pressing in the liquid crystal panel (6). It is a graph which shows the relationship.
  • the upper part of the comb-tooth electrodes 12 and 13 has a small inclination of the liquid crystal molecules 31 and does not transmit light. For this reason, if the electrode width L is increased by reducing the electrode spacing S, the transmittance of the entire liquid crystal panel 2 may be lowered.
  • the relationship with the luminance ratio change amount (that is, the luminance change width indicated by the maximum change width of the transmittance) at 0.8 ⁇ m was plotted, and the result was compared with the MVA mode liquid crystal panel 102. The result is shown in FIG.
  • the space portion between the comb electrodes 12 and 13 indicated by the electrode spacing S is the same as the transmission opening. For this reason, when the electrode interval S becomes too small, the maximum transmittance is lowered.
  • the electrode interval S is limited to 2 ⁇ m. However, for the reasons described above, it is considered that there is an inflection point of transmittance within the range where the electrode interval S is less than 2 ⁇ m. .
  • Table 4 and FIG. 17 show the relationship between the transmittance and the electrode spacing S when a voltage of 7 V is applied to the liquid crystal panels (1) to (6) by the simulation.
  • the electrode spacing S is preferably 2 ⁇ m or more. Therefore, the value A is preferably within the range of 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.64 from Table 3 and FIG. 16, and 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.6. More preferably, it is within the range.
  • the dead band occupancy is based on the total number of divisions in the X-axis direction in the unit area when the luminance in each location in the X-axis direction when the unit area is equally divided in the X-axis direction is normalized.
  • the dead zone that is, the portion where the gradation luminance ratio is 20% or less occupies and can be calculated by performing image processing on the optical micrograph and obtaining the ratio as described above. it can.
  • Table 5 shows the relationship between the electrode spacing S and the dead band occupancy calculated by simulation. In the simulation, “LCD-Master 2F” was used.
  • the dead band occupancy rate and the luminance ratio change amount when the displacement amount of the substrate 20 is 0.8 ⁇ m that is, the luminance change width indicated by the maximum change width of the transmittance
  • the maximum change width of the transmittance in the MVA mode liquid crystal panel 102 is 9.0% (indicated by a dotted line in FIG. 18). Therefore, it can be seen from FIG. 18 that the luminance ratio change amount is smaller than that of the MVA mode liquid crystal panel 102 which is a comparative example, the effective dead band occupancy is 24% or more, and the effect of suppressing the luminance ratio change is high. It can be seen that the dead band occupancy with a high suppression effect is 25% or more.
  • the space portion between the comb electrodes 12 and 13 indicated by the electrode spacing S is the same as the transmission opening.
  • the electrode interval S is preferably 2 ⁇ m or more for the reason described above.
  • FIG. 19 shows the relationship between the dead band occupancy and the electrode spacing S.
  • the dead band occupancy when the electrode spacing S is 2 ⁇ m is 35% as shown in Table 5 and FIG. Further, it can be seen from the results shown in FIG. 19 that the dead band occupancy has an inflection point when the electrode spacing S is about 2 ⁇ m. Therefore, the preferred range of the dead band occupancy is 24% or more and 35% or less, and more preferably 25% or more and 35% or less.
  • the vertical alignment type liquid crystal panel 2 driven by a horizontal electric field has the following relational expression 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.64, or By satisfying 24% ⁇ dead zone occupancy ⁇ 35%, the transmittance distribution curve in the substrate surface becomes fine, and it is possible to suppress the change in transmittance between the portion with and without the cell thickness variation. As a result, it can be seen that pressing unevenness due to cell thickness fluctuation can be improved.
  • the transmittance change accompanying the cell thickness variation due to the distortion (swell) of the substrate can be obtained. Can be suppressed.
  • the glass substrate 21 it is possible to use non-polished glass having a wavy glass surface. As a result, the manufacturing process can be shortened, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the vertical alignment type liquid crystal panel 2 is driven by a horizontal electric field, and the liquid crystal molecules 31 are rotated by the horizontal electric field while maintaining high contrast by the vertical alignment. It is possible to display by controlling the amount of light transmitted through 2. Therefore, it has high contrast and excellent viewing angle characteristics.
  • the liquid crystal panel 2 as in the OCB mode, when the liquid crystal molecules 31 are about to move, the flow of the liquid crystal molecules 31 works in a direction to assist the movement. For this reason, it has the advantage that a high-speed response is possible.
  • the present invention has a high contrast property and a wide viewing angle characteristic, is capable of high-speed response, and displays pressure unevenness caused by cell thickness variation due to distortion (swell) of a substrate such as a glass substrate.
  • a liquid crystal panel and a liquid crystal display device that can improve unevenness can be provided.
  • the comb electrodes 12 and 13 may have a straight shape, for example, as shown in FIG. 20A, and are surrounded by a dotted line in FIG. As such, the electrode end may have a hammer shape. Although not shown, the electrode end may be formed at an acute angle, for example, may have a tapered shape. In other words, the comb electrodes 12 and 13 may partially have different electrode widths L.
  • the comb electrodes 12 and 13 are surrounded by a dotted line, for example, the comb electrode 12 (common electrode) is inclined with respect to the comb electrode 13 (pixel electrode). Therefore, the electrode spacing S between the adjacent comb-shaped electrodes 13 gradually increases in the direction of the electrode end portion, and may have a so-called “C” shape.
  • the electrode interval S between the adjacent comb electrodes 12 and 13 is opposite to the electrode end direction, as opposed to FIG. 20 (c). It may have an inversely “C” -shaped shape that becomes gradually smaller. That is, the interdigital electrodes 12 and 13 do not necessarily have a constant electrode spacing S.
  • the comb electrodes 12 and 13 may have a bent portion, as indicated by a dotted line in FIGS. 20E and 20F, and the electrode spacing S gradually increases. It may be provided so as to gradually decrease after the decrease, or increase after the decrease. That is, the comb electrodes 12 and 13 may be formed in a V shape or a zigzag shape.
  • the comb electrodes 12 and 13 may have different electrode widths L from each other.
  • the electrode spacing S between the comb electrodes 12 and 13 may be different, for example, may be different for each unit region described above. May have a narrow combination.
  • the shape and arrangement of the comb electrodes 12 and 13 satisfy the relational expression 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.64 or 23.5% ⁇ dead zone occupancy ⁇ 35%. It goes without saying that various modifications are possible within the scope.
  • the comb electrodes 12 and 13 are provided on one substrate 10 has been described as an example, but the present embodiment is not limited to this.
  • the comb electrodes 12 and 13 may be provided on at least one of the substrates 10 and 20.
  • the touch panel 41 is arranged as a coordinate input device on the liquid crystal panel 2 in the liquid crystal display device 1 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the liquid crystal panel 2 itself may have a coordinate input function.
  • the liquid crystal panel 2 and the liquid crystal display device 1 may have a coordinate sensor (light sensor) or the like in the liquid crystal panel 2, and a coordinate system such as a touch panel integrated liquid crystal panel or a touch panel integrated liquid crystal display device. It may be a liquid crystal panel with an input function or a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal panel according to the present invention includes a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and the first electrode and the first electrode are disposed on at least one of the pair of substrates.
  • the liquid crystal layer is driven by a lateral electric field generated between the first electrode and the second electrode, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are paired with the pair of electrodes when no electric field is applied.
  • a liquid crystal panel that is aligned perpendicular to the substrate surface of the substrate, wherein the electrode width of the first electrode and the second electrode is L, and the electrode interval of the first electrode and the second electrode is S, 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.64 is satisfied.
  • S / (S + L) preferably satisfies 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.6.
  • the liquid crystal panel according to the present invention includes a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and the first electrode and the second electrode are provided on at least one of the pair of substrates.
  • the liquid crystal layer is driven by a lateral electric field generated between the first electrode and the second electrode, and liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are formed on the pair of substrates when no electric field is applied.
  • a total number of divisions in the X-axis direction in the unit region when the luminance at each location in the X-axis direction when the unit region is equally divided in the X-axis direction is standardized.
  • the ratio of the portion where the gradation luminance ratio is 20% or less is the dead band occupancy
  • the dead band occupancy is 24% or more and 35% or less.
  • the dead zone occupancy is preferably 25% or more and 35% or less.
  • the transmittance distribution curve in the substrate surface becomes fine, and it is possible to suppress the transmittance change between the portion with and without the cell thickness fluctuation. For this reason, the press nonuniformity resulting from cell thickness fluctuation
  • the S / (S + L) satisfies 0.33 ⁇ S / (S + L) ⁇ 0.6, or the dead band occupancy is 25% or more and 35% or less.
  • the effect of suppressing the transmittance change is significantly improved. For this reason, in this case, it is possible to further improve the effect of suppressing pressing unevenness caused by cell thickness fluctuations.
  • the liquid crystal panel is preferably a touch panel integrated liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel can suppress pressing unevenness due to cell thickness variation due to substrate distortion (swell) as described above, it is preferably used as a touch panel integrated liquid crystal panel having a coordinate input function. it can.
  • the liquid crystal display device provided with the liquid crystal panel can improve the press unevenness due to the cell thickness fluctuation as compared with the conventional case.
  • liquid crystal panel and the liquid crystal display device can improve uneven pressing due to cell thickness fluctuation due to distortion (undulation) of a substrate such as a glass substrate, financial terminals such as ATM, personal computers, remote controllers, It can be suitably used for various monitors, electronic notebooks, PDAs, mobile phones and the like.

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Abstract

 液晶パネル(2)は、一対の基板(10・20)と、基板(10・20)間に挟持された液晶層(30)とを備え、基板(10・20)のうち少なくとも一方の基板(10)に櫛歯電極(12・13)が設けられており、櫛歯電極(12・13)間に発生する横電界によって液晶層(30)を駆動するとともに、電界無印加時に液晶層(30)における液晶分子(31)が基板面に垂直に配向する。櫛歯電極(12・13)の電極幅をLとし、電極間隔をSとすると、0.33≦S/(S+L)≦0.64を満足する。

Description

液晶パネルおよび液晶表示装置
 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)、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 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、
     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、
     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。
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