WO2012066988A1 - 液晶表示パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

　本発明は、対向電極（４４）と絵素電極（１３）との位置関係を特定することにより透過率を充分に向上することができる液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とする。　本発明の液晶表示パネルは、一対の基板（１０，４０）と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示パネルであって、上記一対の基板（１０，４０）は、少なくとも一方の基板（１０）に絵素電極（１３）および共通電極（１１）を有し、他方の基板（４０）に対向電極（４４）を有し、上記対向電極（４４）は、基板主面を平面視したときに、絵素電極（１３）と、該絵素電極（１３）と隣り合う一方の共通電極（１１）との間の領域、及び、該絵素電極（１３）と隣り合う他方の共通電極との間の領域と重畳するとともに、該絵素電極（１３）のエッジから２μｍ以上の間隔（５０）をおいて離れている液晶表示パネルである。

Description

液晶表示パネル及び液晶表示装置

本発明は、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折が発現する液晶表示パネル及び液晶表示装置に関するものである。

液晶表示パネルは、一対のガラス基板等に液晶表示素子を挟持して構成され、薄型で軽量かつ低消費電力といった特長を活かして、モバイル用途や各種のモニター、テレビ等、日常生活やビジネスに欠かすことのできないものとなっている。近年においては、電子ブック、フォトフレーム、ＩＡ（産業機器）、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）用途等に幅広く採用されている。これらの用途において、液晶層の光学特性を変化させるための電極配置や基板の設計に係る各種モードの液晶表示パネルが検討されている。

例えば、従来の表示装置としては、一対の基板間に、電圧無印加時に光学的等方性で、電圧印加時に光学的異方性を生じる媒体を挟持し、少なくとも一方の基板上の他方の基板と相対する面上に、画素電極と共通電極のいずれか一方がくし歯状に形成される表示装置において、他方の基板上の相対する面上に面状の電極を形成し、該面状の電極は前記画素電極もしくは共通電極のいずれかと同電位の電圧を印加し、液晶層厚ｄと上記くし歯状に形成される電極の電極間隔ｌの関係がｄ≧ｌである表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来の表示素子としては、少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対の基板間に挟持され、電界の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質と、上記一対の基板のうち一方の基板に設けられ、該基板に略平行な電界を上記媒質に印加する、第１の電極および第２の電極からなる少なくとも一つの電極対とを備えた表示素子であって、上記一対の基板の主面のうち、上記第１の電極および第２の電極が形成されている主面とは異なる主面に、第３の電極が形成されている表示素子が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

更に、いわゆる、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モードの液晶表示装置として、表示品位を向上させることを検討したものが開示されている（例えば、特許文献３～５参照。）。

特開２００９－２１０６９５号公報 特開２００５－２３４５４７号公報 特開平１０－４８６５２号公報 特開２００９－１０９６５６号公報 特開２０００－１４７４８２号公報

上述の各種モードにおいて、電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折が発現するという特徴的な構成をもつ表示モードによる液晶表示パネルにおいて新たな研究開発が進められている。例えば、電気光学効果のひとつであるカー効果を用いた表示装置として、誘電率異方性が正の液晶材料を上下基板間に入れ、基板に平行な電界を印加することで電界方向に複屈折を発生させ、基板の上下に偏光板をその吸収軸が電界方向と４５°をなすように設置した形態の液晶表示パネル等の検討がなされている。

図２０は、従来の液晶表示装置における対向電極の形状を示す断面模式図である。なお、図２０において（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の符号の右横に記載されている両矢印は、対向電極が形成されている領域を示し、両矢印がない部分は対向電極が取り除かれた部分を示す。また、＋は、対向電極に補助容量が形成されていることを示している。
上述した、電圧印加時に複屈折が発生する特許文献２に記載の液晶表示パネルにおいては、対向電極４４を透明導電体で形成し、シールド効果を持たせる。またその対向電極４４の内、配向に寄与しない領域である絵素電極１３および共通電極１１上の対向電極を取り除く（本願図面の図２０の（Ａ）参照。）。特許文献２では、共通電極１１をカバーしていない構成のみであり、スリットの幅Ｓについては、貼り合わせ精度の考慮としか記載がなく、それ以上の検討はなされていなかった。
また、特許文献１に記載の液晶表示パネルは、上記対向電極４４のうち、絵素電極１３の上のみを除去する（本願図２０の（Ｂ）参照。）。特許文献１では、このスリットに関し、特許文献１の段落番号〔００３６〕に、スリットは絵素電極１３と同じ形状、との記載しかない。
更に、特許文献３に記載の液晶表示装置は、特許文献３の図２（ａ）に示されるように、共通電極上にのみ対向電極を形成した形態である（本願図２０の（Ｃ）参照。）。
上述した方法を採用した液晶表示パネルでは、透過率をより向上させるための工夫の余地があった。

上述したように、液晶表示装置、例えば、誘電異方性が正の液晶と、くし歯電極とを用いて横電界により駆動する液晶表示装置等においては、静電気による表示不良を防ぐために対向基板に対向電極（シールド電極）を設けた構造を用いた場合、得られる透過率が低かった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、対向電極と絵素電極との位置関係を特定することにより透過率を充分に向上することができる液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者は、対向電極を有し、かつ透過率を充分に向上することができる液晶表示パネル及び液晶表示装置について種々検討したところ、液晶表示パネルの電界強度に対して影響が大きい対向電極と絵素電極との位置関係に着目した。そして、このような液晶表示パネルの構造では、ＴＦＴ基板に形成した絵素電極１３・共通電極１１と対向基板との間に上下方向の電界が形成され、透過率に寄与する横方向の誘起複屈折や、液晶分子の横方向への傾きの度合いが少なくなるため、透過率が低かったことを見いだした（例えば、図１９参照。）。なお、図１９では、絵素電極１３に電圧Ｖを印加したときに生じる電界により液晶に複屈折４８が、絵素電極１３から絵素電極１３の直上の対向電極４４に向かって基板主面に対して略垂直に発生するとともに、絵素電極１３から共通電極１１に対して液晶分子に複屈折４８が基板主面と水平に発生する様子が示されている。そして、例えば対向電極にパターンを設けて、対向電極が、基板主面を平面視したときに、絵素電極と、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域と重畳するとともに、対向電極が絵素電極のエッジから２μｍ以上離れているようにすることにより、液晶層にかかる電界の内の基板と平行方向の電界強度を向上させて、透過率を充分に向上することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、一対の基板と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示パネルであって、上記一対の基板は、少なくとも一方の基板に絵素電極を有し、該基板と同じ基板に共通電極を有し、他方の基板に対向電極を有し、上記対向電極は、基板主面を平面視したときに、絵素電極と、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域と重畳するとともに、該絵素電極のエッジから２μｍ以上離れている液晶表示パネルである。

上記対向電極が、基板主面を平面視したときに、絵素電極と、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域と重畳し、各くし歯電極の絵素電極のエッジから２μｍ以上離れているように形成することにより、実施形態にて詳述するように電界強度を好適なものとして、透過率の向上を行うことができる。ここで、対向電極は、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域の少なくとも一部、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域の少なくとも一部と重畳するものであればよい。また、対向電極が共通電極の少なくとも一部分をカバーする形態がより好ましい。カバーするとは、本明細書中、基板主面を平面視したときに一方の電極等が他方の電極等と重畳することをいう。

上記液晶表示パネルは、液晶層の平均厚みが２～１０μｍであることが好ましい。液晶層の平均厚みは、本明細書中、セル厚ともいう。

上記絵素電極及び共通電極は、基板主面を平面視したときに、それぞれくし形形状であり、それぞれのくし歯部分が他方のくし歯部分に挟まれるように対向して設けられていることが好ましい。また、上記液晶表示パネルは、電圧無印加時に液晶層が光学的等方性を有することが好ましい。本発明をこのような形態の液晶表示パネルに適用することにより、本発明の透過率向上効果をより充分に発揮することが可能である。

上記絵素電極及び共通電極は、同一基板かつ同層に配置する形態、同一基板かつ別層に配置する形態が挙げられる。中でも、絵素電極及び共通電極を同一基板同層に配置する形態、言い換えれば、上記絵素電極を有する層と同じ層に共通電極を有する形態が好ましい形態として挙げられる。

また上記絵素電極及び共通電極は、それぞれが通常はくし形形状（くし歯電極）であるが、本発明の要旨を逸脱しない限りその他の形態であってもよい。
本発明の好ましい形態としては、例えば、上記絵素電極及び共通電極は、基板主面を平面視したときに、それぞれくし形形状であり、一方の電極のくし歯部分が他方の電極のくし歯部分に挟まれるように両電極が対向して設けられている形態が挙げられる。

上記液晶表示パネルは、上述したように、電圧無印加時に液晶層が光学的等方性を有することが好ましい。「液晶層が光学的等方性を有する」とは、本発明の技術分野において液晶層が光学的に等方であると言えるものであればよい。

上記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含有することが好ましい。これにより、本発明の効果を好適に発揮することが可能である。例えば、特開２００５－２０８６０９号公報に開示される液晶分子を適宜用いることができる。

なお、上記絵素電極及び共通電極が配置された基板が、アクティブマトリクス基板であることが好適である。

本発明はまた、本発明の液晶表示パネルを備える液晶表示装置でもある。
本発明の液晶表示装置における液晶表示パネルの好ましい形態は、本発明の液晶表示パネルの好ましい形態と同様である。

本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではなく、液晶表示パネル及び液晶表示装置に通常用いられるその他の構成を適宜適用することができる。

上述した各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置は、対向電極と絵素電極との位置関係を特定することにより、透過率を充分に向上することができる。

実施形態１に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。 図１から更に対向電極のスリット１６Ｓを示した図である。 図１に示した液晶表示パネルのＡ－Ａ′線に沿った断面模式図である。 実施形態１における絵素をより簡単に示した模式断面図である。 図４を想定条件とした場合の、スリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比を示すグラフである。 図２から更に対向電極のスリット１６Ｓの別形態を示した模式図である。 共通電極と対向電極のスリットとの重なり距離Ｃを表示した絵素の模式断面図である。 スリットがない場合（Ｓ＝０μｍ、ベタ）に電界強度を計算したシミュレーション結果である。 スリット幅が４μｍの場合（Ｓ＝４μｍ、絵素電極上のみ除いた場合）に電界強度を計算したシミュレーション結果である。 スリット幅が８μｍの場合（Ｓ＝８μｍ）に電界強度を計算したシミュレーション結果である。 セル厚ｄを変化させたときのスリット幅（μｍ）－電界強度を概略的に示すグラフである。 セル厚ｄを変化させたときのスリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比を示すグラフである。 実施形態２に係る絵素の概略的な断面を示すモデルである。 実施形態２に係る最適スリット幅とセル厚ｄとの関係を示すグラフである。 実施形態３に係る共通電極上の重なり距離Ｃを変化させた場合のスリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比（規格化透過率）を示すグラフである。 実施形態４に係る電極間隔を変化させた場合のスリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比（規格化透過率）を示すグラフである。 実施形態５に係るセル厚ｄを変化させた結果を示すグラフである。 実施形態５に係る最適スリット幅とセル厚ｄとの関係を示すグラフである。 電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折が発現する液晶表示パネルの構造を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置における対向電極の形状を示す断面模式図である。

以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。なお、本明細書中、対向電極が該絵素電極のエッジから２μｍ以上離れているとは、実際に離れている距離をいうのではなく、基板主面を平面視したときに、対向電極のエッジから、絵素電極のエッジまでの距離が２μｍ以上であることをいう。ここで、基板主面を平面視したときに、上記対向電極の端辺と絵素電極の端辺とが略平行であることが好ましいが、両端辺が略平行でない場合は、上記対向電極が該絵素電極のエッジから２μｍ以上離れているとは、１つの絵素について、基板主面を平面視したときに、絵素の配列の向きに平行な線上における対向電極のエッジと絵素電極のエッジとの距離の平均が２μｍ以上であることをいう。また、「基板主面に対して水平に複屈折が発現する」とは、本発明の技術分野において基板主面に対して水平に複屈折が発現するものであればよく、通常は、これにより液晶表示パネルにおける透過率が発現される。

実施形態１
実施形態１の液晶表示装置は、電気光学効果のひとつであるカー効果を用いた表示装置として、誘電率異方性が正の液晶材料を上下基板間に入れ、液晶表示パネルは、電圧無印加時に液晶層が光学的等方性を有し、基板に平行な電界を印加することで電界方向に複屈折を発生させ、基板の上下に偏光板をその吸収軸が電界方向と４５°をなすように設置した形態のものであり、本発明においてはこの形態のものが好ましい。上記形態を用いた大画面表示可能な表示素子の駆動方式としては、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動を好適に採用することができる。なお、実施形態１の液晶表示装置は、本実施形態において示した液晶表示パネルを備えるとともに、通常の液晶表示装置が備える部材（例えば、光源等）を適宜備えることができる。後述する実施形態においても同様である。

図１は、実施形態１に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。走査信号線１９で選択されたタイミングで、映像信号線１７から供給された電圧を薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ２５）・ドレイン電極２３を通じて、液晶材料を駆動する一対のくし歯電極の片側である絵素電極１３に印加し、もう片側の共通電極１１には共通電位を供給する。走査信号線１９や映像信号線１７の電圧変化の影響を防ぐため、絵素電極１３及び共通電極１１は、走査信号線１９及び映像信号線１７とは絶縁膜（図１では示さず）を介して別層に形成される。なお、絵素電極１３及び共通電極１１が同一基板かつ同層に配置される形態が、特に好ましい。絵素電極１３はコンタクトホール２１を介してドレイン電極２３と接続され、共通電極１１はすべての絵素が接続されている。言い換えれば、共通電極１１は、すべての絵素の共通電極と接続されている。なお、図１では電極間距離は単一のものとなっており、また、絵素全体の形状が長方形になっているが、本発明の効果を発揮できる限り、このような形態に限られるものではない。

ＴＦＴ２５を用いたアクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）を対向基板と適切な間隔を保って貼り合せ、隙間に液晶を封入し、セルとする。セルの上下には偏光板を設置する。偏光板の吸収軸方向は、くし歯電極１５の長手方向と略４５°をなす方向（図１の場合、くし歯電極１５の長手方向に対して斜め４５°，－４５°方向）とする。

図２は、図１から更に対向電極のスリット１６Ｓを示した図である。
本実施形態では、対向基板上に対向電極として透明導電膜を形成し、静電気による表示品位の低下を防いでいる。
透過率は複屈折の発生量で決まり、複屈折はくし歯電極１５間で発生した電界の強度により決まるが、対向電極を全面に置く構造では対向側に置かない場合に比べて電界強度が小さくなるため、透過率が低かった。
そこで対向電極の形状を工夫することで、より多くの電界が液晶にかかるようにした。
具体的には、対向電極のスリット幅Ｓを変更して透過率を上げることを試みた。
また、図２に示したように、対向電極が、スリット１６Ｓを有し、スリット１６Ｓは、基板主面を平面視したときに、絵素電極と相似形である形態が好適である。ここで、スリットが絵素電極と相似形であるとは、通常は、スリットの形を一様に縮小したときに、該絵素電極の一部（例えば、くし歯電極である絵素電極の歯の部分）と実質的に重ね合わせられるものであることをいう。なお、本実施形態では、このスリットのエッジが、基板主面を平面視したときに、該絵素電極のエッジから２μｍ以上離れているため、対向電極が、該絵素電極のエッジから２μｍ以上離れていることになる。

図３は、図１に示した液晶表示パネルのＡ－Ａ′線に沿った断面模式図である。
実施形態１の液晶表示パネルは、一対の基板１０、４０と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む。ここで、液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含有する。この液晶表示パネルは、一方の基板１０に絵素電極１３、共通電極１１、走査信号線１９及び映像信号線１７を有し、絵素電極１３と共通電極１１とが同層である形態であり、この形態が好適であるが、絵素電極１３と共通電極１１とが同一基板である限り、両電極が別層に置かれるものであってもよい。なお、ドレイン電極２３は、コンタクトホール２１を介して絵素電極１３と導通している。ＴＦＴ２５（半導体）と走査信号線１９（ゲート電極）との間にはゲート絶縁膜１４が配置されている。また、ゲート絶縁膜１４、映像信号線１７（ソース電極）、走査信号線１９（ゲート電極）、ドレイン電極２３、ＴＦＴ２５（半導体）上には絶縁膜１６が配置されている。ここで、間隔５０は、基板主面を平面視したときに、対向電極のエッジから、絵素電極のエッジまでの距離を示す。後述するように、この距離を２μｍ以上とすることにより本発明の透過率向上効果を充分に発揮することができる。

図４は、実施形態１における絵素をより簡単に示した模式断面図である。なお、簡単のため、セルは左右対称の形状としたが、本発明の要旨を逸脱しない限り、左右対象の形状でなくてもよい。図４では、絵素電極１３の幅が４μｍであること、共通電極１１の幅の半分が２μｍであることが示されている。また、実施形態１では、絵素電極１３と共通電極１１との電極間隔１８は４μｍである。
検討としては、スリット幅Ｓを変えた時の透過率を計算することで、最大の透過率を得るスリット幅（最適スリット幅）を求めることで行った。ここで実施形態では、（１）セル厚（本明細書中、液晶層の平均厚みをいう。）ｄ、（２）後述する共通電極上の重なり距離Ｃ、（３）電極間隔（本明細書中、１８又はＳｐａｃｅで示す。）を変化させて傾向を確認した。

図５は、図４を想定条件とした場合の、スリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比を示すグラフである。横軸は、スリット幅Ｓ（μｍ）である。縦軸は、透過率に対応する指標であるＥ^２（電界強度の２乗）の比を示しており、対向電極がない場合（Ｓ＝１６μｍ）の値で規格化して示している。図５では、最大の透過率を得るスリット幅の一例が８μｍであることを示す。なお、セル厚ｄは一定（３μｍ）とした。スリット幅Ｓが４μｍ以下の場合、対向電極４４は絵素電極１３に重なる部分ができ、スリット幅Ｓが１２μｍ以上の場合、共通電極１１に重ならない部分ができる。

図５より、対向電極にスリットを設けない場合（Ｓ＝０μｍ、ベタ電極）や、絵素電極上のみに対向電極のスリットを設ける場合（Ｓ＝４μｍ、特許文献１に記載）よりも、高い透過率が得られる条件があることが分かる。Ｓ＝８μｍのとき、透過率は最大となる。言い換えれば、基板主面を平面視したときに、対向電極のエッジから、絵素電極のエッジまでの距離が２μｍのときである。また、その最大透過率を示すスリット幅は、セル厚ｄや絵素電極幅等の既知の値だけからは決まらない値であることが分かる。

なお、このくし歯電極以外の領域を考えた場合、静電気からシールドするためにはできるだけスリット幅（スリット）は小さいほうがよいため、配向に寄与しない部分ではスリットを形成しない。配向に寄与しない部分とは、例えばバスライン（映像信号線及び走査信号線）上やＴＦＴ素子上である。

図６は、図２から更に対向電極のスリット１６Ｓの別形態を示した模式図である。図６では、スリットが共通電極とも重畳するように形成され、このように基板主面を平面視したときに共通電極の幅の中点からの、共通電極と対向電極のスリットとの重なり距離をＣ（μｍ）とする。なお、Ｃは、基板主面を平面視したときの、共通電極の幅の中点からの対向電極のスリットのエッジまでの距離をいい、共通電極と対向電極のスリットとが重なっていない部分を含んでいてもよく、共通電極の幅の半分より長いものであってもよい。図７は、共通電極と対向電極のスリットとの重なり距離Ｃを表示した絵素の模式断面図である。なお、共通電極の端辺と対向電極のスリットの端辺とが略平行でない場合は、上記Ｃは、絵素の配列の向きに平行な線上における共通電極のエッジと対向電極のスリットのエッジとの距離の平均をいう。

例えば、電極の幅は、１～１０μｍであることが好ましい。より好ましくは、２～６μｍである。また、本実施形態では、対向電極が、基板主面を平面視したときに、絵素電極と、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域と重畳する。対向電極が、基板主面を平面視したときに、絵素電極と、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域の少なくとも一部、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域の少なくとも一部と重畳するものであればよく、これにより透過率を充分なものとすることができる（本実施形態では、スリットの幅が１２μｍ未満の形態）が、例えば、５０％以上と重畳するものであることが好ましい。また、絵素電極の幅方向において２μｍ以上重畳するものであることが好ましい。

効果の確認は、シンテック社製シミュレータＬＣＤ－Ｍａｓｔｅｒを用いて電界強度を計算することにより行った。図８～図１０にその例を示す。
図８～図１０では３つとも、セル厚は３μｍとし、絵素電極は図における下基板中央に、共通電極は図における下基板端に置いている。図９及び図１０では、対向基板には絵素中央にスリットを形成した電極を置いた。絵素電極幅及び共通電極幅はそれぞれ４μｍとし、印加電圧は５Ｖとした。図８～図１０の違いは対向電極４４のスリットの幅のみである。

電界強度は、セル内各点での電界強度の内の横方向成分のみをセル厚分集計して算出した。
図８は、スリットがない場合（Ｓ＝０μｍ、ベタ）、図９は、スリット幅が４μｍの場合（Ｓ＝４μｍ、絵素電極上のみ除いた場合）、図１０は、スリット幅が８μｍの場合（Ｓ＝８μｍ）に、それぞれ電界強度を計算したシミュレーション結果である。
これらより、図１０は図９に比べて縦方向の縞模様（等電位線）が多く、また白い面積も多いことから、透過率が高いことが理解できる。なお、対向基板に設けた透明電極をＴＦＴ基板に設けた共通電極と同電位とすることで、更に透過率向上効果を発揮できる。

なお、本実施形態の液晶表示パネルにおいて好適に用いられる液晶材料について後述する。この液晶材料としては、カー効果を示すものとして、例えば、下記化学式（１）、（２）で表されるものを用いることができる。

上記化学式（１）、（２）中、Ｒは、炭化水素基を表し、炭素数３～７の飽和アルキル基であることが好ましい。より好ましくは、例えば、Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_５Ｈ_１１、又は、Ｃ_７Ｈ_１５である。Ｘは、ハロゲン基を表し、該ハロゲン基としては、フッ素原子又は塩素原子であることが好ましい。特に好ましくは、フッ素原子である。
またその他の本発明に用いることができる液晶材料としては、例えば、下記化学式（３）、下記化学式（４）で表されるものを用いることができる。

上記化学式（３）中、Ｒ及びＲ′は、同一又は異なって、炭化水素基を表し、炭素数３～１２の飽和アルキル基であることが好ましい。例えば、Ｒ_８Ｈ_１７が特に好ましい。また、上記化学式（４）中、Ｒは、炭化水素基を表し、炭素数８～１６の飽和アルキル基であることが好ましい。より好ましくは、例えば、Ｃ_１５Ｈ_３１、又は、Ｃ_１６Ｈ_３３である。

実施形態２
（セル厚ｄを変化させた場合）
図１１は、セル厚ｄを変化させたときのスリット幅（μｍ）－電界強度を概略的に示すグラフである。図１２は、セル厚ｄを変化させたときのスリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比を示すグラフである。図１３は、実施形態２に係る絵素の概略的な断面を示すモデルであり、この図１３を想定条件とした場合の結果が図１２に示されている。図１４は、実施形態２に係る最適スリット幅とセル厚ｄとの関係を示すグラフである。
図１１では、セル厚ｄが大きい場合のグラフに「大」と併記し、セル厚ｄが中程度である場合のグラフに「中」と併記し、セル厚ｄが小さい場合のグラフに「小」と併記している。図１１に示すように、セル厚ｄが小さくなると、最大透過率が大きくなることが分かった。このため図１２では、縦軸を、セル厚ｄを変化させた各モデルでの最大透過率で規格化して示した。

図１２及び図１４より、セル厚ｄが小さくなると最大透過率を示すスリット幅（最適スリット幅）も小さくなることが分かる。つまり、最適スリット幅はセル厚に依存している。
また、計算結果から、透過率の高いスリット幅の範囲も狭くなることが分かった。このため、セル厚ｄはある一定以上厚いほうが好ましい。例えば、１μｍ以上であることが好ましい。より好ましくは、２μｍ以上である。

これらは、以下の様に考えると説明できる。図１３に示したように、絵素電極エッジと対向電極エッジを結ぶ線と水平方向のなす角度θを考える。θが小さすぎると絵素電極と対向電極間に形成される電界が及ぶ液晶層の量が少なくなり、透過率は減る。θが大きすぎると上記電界のうち上下方向の成分が多くなるため、透過率は減る。これよりθがある一定のときに最大の透過率を得ることができる。この場合のスリット幅が最適スリット幅となる。このため、セル厚が小さくなると最適スリット幅も小さくなる。

セル厚ｄが薄すぎると、液晶表示パネルにおけるセル厚の均一性や製造工程での歩留が悪くなるおそれがあり、セル厚ｄが厚すぎると、液晶分子の応答性が悪くなるおそれがあることから、セル厚は、実用上は２μｍ以上であることが好ましい。好ましい上限値は、１０μｍである。これよりスリット幅Ｓとしては、６μｍ以上が好ましい。上限値は、１２μｍ未満である。これは、絵素電極から１μｍ離れたところ（Ｓ＝６μｍ）から共通電極をカバーしているところ（Ｓ＝１２μｍ）の手前までとなる。言い換えれば、基板主面を平面視したときに、対向電極のエッジから、絵素電極のエッジまでの距離が１μｍ以上、４μｍ未満のときである。当該距離が２μｍ以上の形態がより好ましい。

実施形態３
（共通電極上の重なり距離Ｃを変化させた場合）
図１５は、共通電極上の重なり距離Ｃを変化させた場合のスリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比（規格化透過率）を示すグラフである。なお、図１５では、対向電極がない場合（Ｓ＝１６μｍ）の透過率で規格化を行っている。実施形態３に係る絵素の概略的な断面は、図７において、絵素電極１３の幅を４μｍとし、共通電極１１の幅を４μｍとし（図７に示される共通電極１１の半分の幅は２μｍ）、電極間隔１８を４μｍとした場合であり、この場合を想定条件とした場合の結果が図１５に示されている。
図１５は、図７における共通電極上の重なり距離Ｃを０μｍ、１μｍ、２μｍ、３μｍに変化させた場合をそれぞれ示しているが、距離Ｃにかかわらず全てのスリット幅で得られる透過率は同じであることが分かる。これより共通電極上にスリットを設ける必要がないことが分かる。すなわち、共通電極上にスリットを設けてもよいし、設けなくてもよい。透過率を高める観点及び静電気による表示不良を防ぐ観点からは、対向電極のスリットを縮小する形態、例えば、基板主面を平面視したときに、対向電極の少なくとも一部が共通電極と重畳する形態が好ましい。言い換えれば、対向電極が、各くし歯電極の共通電極の少なくとも一部分をカバーする形態である。より好ましくは、実質的に共通電極上にスリットを設けない形態（Ｃが０μｍである形態）である。

実施形態４
（電極間隔を変化させた場合）
図１６は、電極間隔を変化させた場合のスリット幅（μｍ）－Ｅ^２（電界強度の２乗）の比（規格化透過率）を示すグラフである。縦軸は各モデルでの最大透過率で規格化した。図１６は、電極間隔（図４に示した間隔１８）を４μｍ、８μｍ、１２μｍに変化させ、セル厚ｄを一定（３μｍ）に保った場合の結果をそれぞれ示す。実施形態４に係る絵素の概略的な断面は、図４に示した通りであり、この図４を想定条件とした場合の結果が図１６に示されている。
図１６より、電極間隔（図４に示した間隔１８）にかかわらず、全てのスリット幅Ｓで得られる透過率は同じであることが分かる。これより最適スリット幅は電極間隔１８とは関係ないことが分かる。これは実施形態２と同様、絵素電極エッジからの距離とは関係がないためである。

実施形態５
本実施形態では、ＴＢＡモードの液晶表示装置について説明する。
実施形態５は、液晶としてメルク社のＺＬＩ－４７９２（誘電率異方性が正の液晶）を用いたこと、上下基板の両側に垂直配向膜を形成したこと以外は、実施形態２と同様である。これにより、電界無印加時に液晶は垂直配向し、電界印加により液晶分子は水平方向に回転し、位相差が発生する。
図１７は、実施形態５に係るセル厚ｄを１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、１０μｍに変化させた結果をそれぞれ示すグラフである。実施形態１－４と同じシミュレータを用い、透過率を計算した。図１８は、実施形態５に係る最適スリット幅とセル厚ｄとの関係を示すグラフである。
計算結果から、実施形態２と同様に、セル厚ｄが小さくなると、最大透過率が大きくなることが分かった。このため図１７では、縦軸を、セル厚ｄを変化させた各モデルでの最大透過率で規格化して示した。

図１７より、セル厚ｄが小さくなると最大透過率を示すスリット幅（最適スリット幅）も小さくなることが分かる。つまり、最適スリット幅はセル厚に依存している。
また、計算結果から、透過率の高いスリット幅の範囲も狭くなることが分かった。このため、セル厚ｄはある一定以上厚いほうが好ましい。例えば、１μｍ以上であることが好ましい。より好ましくは、２μｍ以上である。

このメカニズムは、実施形態２において上述したのと同様である。

セル厚ｄが薄すぎると、セル厚の均一性や製造工程での歩留が悪くなるおそれがあり、セル厚ｄが厚すぎると、液晶分子の応答性が悪くなるおそれがあることから、セル厚は、実用上は２～１０μｍであることが望ましい。これよりスリット幅Ｓとしては、８μｍ以上であることが望ましい。また、スリット幅Ｓの上限値としては、１２μｍ未満である。これは、絵素電極から２μｍ離れたところ（Ｓ＝８μｍ）から共通電極のエッジまでのところ（Ｓ＝１２μｍ）の手前までとなる。言い換えれば、基板主面を平面視したときに、対向電極のエッジから、絵素電極のエッジまでの距離が２μｍ以上、４μｍ未満のときである。

上述した実施形態の結果から、共通電極上の重なり距離Ｃ及び電極間隔１８が透過率に与える影響は小さいことが明らかとなった。また、実施形態２の結果と実施形態５の結果とを考え合わせると、少なくともスリット幅Ｓが８μｍ以上である形態、言い換えれば、基板主面を平面視したときに、対向電極のエッジから、絵素電極のエッジまでが２μｍ以上離れている形態が、透過率を充分に向上させるうえで望ましいことが分かった。
本実施例においては液晶材料はｐ型のネマチック液晶材料を用いる。好適にはＣＮ系、Ｆ系の材料を用いることができる。

実施形態２～５において明示的に示した以外の構成は、実施形態１における構成と同様である。

なお、本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置は、電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折が発現する形態、又は、電界無印加時に液晶分子が垂直配向し、電界印加により液晶分子が水平方向に回転し、位相差が発生する形態であることが好適である。中でも、電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折が発現する形態が、本発明の効果をより顕著に発揮できる点で好ましい。

以上、実施形態１～５により本発明についてより詳細に説明したが、本発明の液晶表示装置において、対向電極は、すべての絵素電極のエッジから２μｍ以上離れている必要はなく、本発明の効果を発揮する限り、対向電極が少なくとも一部の絵素電極のエッジから２μｍ以上離れていればよい。すなわち、本発明の液晶表示装置は、本発明の効果を発揮する限り、対向電極から２μｍ以上離れていない絵素電極を一部に有していてもよい。好ましくは、対向電極が、実質的にすべての絵素電極のエッジから２μｍ以上離れている形態である。

上述した実施形態における各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

なお、本願は、２０１０年１１月１７日に出願された日本国特許出願２０１０－２５７２４５号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。

１０、４０：基板
１１：共通電極
１２、４２：偏光板
１３：絵素電極
１４：ゲ－ト絶縁膜
１５：くし歯電極
１６：絶縁膜
１６Ｓ：スリット
１７：映像信号線
１８、５０：間隔
１９：走査信号線
２１：コンタクトホール　
２３：ドレイン電極
２５：ＴＦＴ
４４：対向電極
４８：複屈折

Claims (8)

1. 一対の基板と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示パネルであって、
   該一対の基板は、少なくとも一方の基板に絵素電極を有し、該基板と同じ基板に共通電極を有し、他方の基板に対向電極を有し、
   該対向電極は、基板主面を平面視したときに、絵素電極と、該絵素電極と隣り合う一方の共通電極との間の領域、及び、該絵素電極と隣り合う他方の共通電極との間の領域と重畳するとともに、該絵素電極のエッジから２μｍ以上離れている
   ことを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記液晶表示パネルは、液晶層の平均厚みが２～１０μｍである
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記絵素電極及び共通電極は、基板主面を平面視したときに、それぞれくし形形状であり、それぞれのくし歯部分が他方のくし歯部分に挟まれるように対向して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記液晶表示パネルは、電圧無印加時に液晶層が光学的等方性を有する
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
5. 前記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含有する
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
6. 前記液晶表示パネルは、電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折が発現する
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
7. 前記対向電極は、スリットを有し、
   該スリットは、基板主面を平面視したときに、絵素電極と相似形である
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
8. 請求項１～７のいずれかに記載の液晶表示パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。

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