WO2012070448A1 - 液晶表示パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

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WO2012070448A1
WO2012070448A1 PCT/JP2011/076407 JP2011076407W WO2012070448A1 WO 2012070448 A1 WO2012070448 A1 WO 2012070448A1 JP 2011076407 W JP2011076407 W JP 2011076407W WO 2012070448 A1 WO2012070448 A1 WO 2012070448A1
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WO
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liquid crystal
crystal display
electrode
display panel
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/076407
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English (en)
French (fr)
Inventor
櫻井　猛久
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device. More particularly, the present invention relates to a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is optically isotropic when no voltage is applied, and birefringence appears horizontally with respect to a main surface of a substrate when a voltage is applied.
  • a liquid crystal display panel is constructed by sandwiching a liquid crystal display element between a pair of glass substrates, etc., and is indispensable for daily use and business, such as mobile applications, various monitors, and televisions, taking advantage of its thin, lightweight, and low power consumption. It is impossible. In recent years, it has been widely used for electronic books, photo frames, IA (industrial equipment), PC (personal computer) applications and the like. In these applications, liquid crystal display panels of various modes related to electrode arrangement and substrate design for changing the optical characteristics of the liquid crystal layer have been studied.
  • a display element including a pair of substrates at least one of which is transparent, and a medium that is sandwiched between the pair of substrates and has a degree of optical anisotropy that changes when an external field is applied.
  • a display element is disclosed in which each pixel has at least two domains having different directions of optical anisotropy of the medium when an external field is applied or when an external field is not applied (for example, Patent Documents). 1).
  • a device in which a pixel electrode (layer) is devised is disclosed as a liquid crystal display device sandwiching a liquid crystal layer containing a liquid crystal material exhibiting a blue phase (blue phase) (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
  • the liquid crystal display panel has a characteristic configuration in which the liquid crystal layer is optically isotropic when no voltage is applied, and birefringence develops horizontally with respect to the main surface of the substrate when a voltage is applied.
  • New research and development has been conducted on liquid crystal display panels in display mode.
  • a liquid crystal material with positive dielectric anisotropy is placed between the upper and lower substrates, and an electric field parallel to the substrates is applied to birefringence in the electric field direction.
  • a liquid crystal display panel in which the upper and lower polarizing plates of the substrate are installed so that the absorption axis thereof forms 45 ° with the direction of the electric field have been studied. There was room for ingenuity to widen.
  • FIG. 7 and 8 are schematic views showing the alignment direction of the liquid crystal molecules between the electrodes (for example, between the common electrode and the pixel electrode) when the main surface of the substrate in the liquid crystal display panel is viewed in plan.
  • FIG. 9 is a schematic diagram when the diagram shown in FIG. 7 is viewed from the cross-sectional direction. Since the direction of birefringence when an electric field is applied is the electric field direction, it is perpendicular to the longitudinal direction of the electrodes (for example, comb-like pixel electrodes and common electrodes). For this reason, when the longitudinal direction of the electrode is only one direction as shown in FIG. 7 or FIG.
  • the distribution of the refractive index in the polar angle direction differs between the electric field direction and the direction perpendicular thereto, and the viewing angle is anisotropic. Sex occurs (is not isotropic).
  • the longitudinal direction of the electrode is set in a plurality of directions (for example, two directions).
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a picture element of a conventional liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal layer is optically isotropic when no voltage is applied, and birefringence occurs horizontally with respect to the main surface of the substrate when a voltage is applied.
  • the angle of the electrode between the domains differs by 90 °.
  • the opening between the comb electrodes is small and the transmittance is low.
  • the opening is small and the transmittance is low.
  • the viewing angle characteristics are further improved and the transmittance is sufficiently high. There was room for ingenuity in that.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device that can have a sufficiently wide viewing angle and a sufficiently high transmittance. It is what.
  • the present inventor has made various studies on a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device that can have a sufficiently wide viewing angle and a sufficiently high transmittance. We focused on the fact that the transmittance does not become sufficiently high when the is in a plurality of directions.
  • a light shielding material such as a thin film transistor element 425 (TFT) is arranged in only one of the two domains, and the alignment region (transmission region) in the upper and lower sub-pixels. ), And the thin film transistor element and / or the contact hole is arranged on each side in the two longitudinal directions extending from the bent portion.
  • TFT thin film transistor element 425
  • the present invention is a liquid crystal display panel including a pair of substrates and a liquid crystal layer sealed between the pair of substrates, the pair of substrates having a pixel electrode on at least one of the substrates.
  • the common electrode is provided on the same substrate as the substrate or the other substrate, and the pixel electrode and the common electrode have a bent portion when the substrate main surface is viewed in plan, and extend from the bent portions of the two electrodes.
  • Two longitudinal directions are arranged along each other, and the liquid crystal display panel is a liquid crystal display panel in which a thin film transistor element and / or a contact hole is arranged on each side of two longitudinal directions extending from the bent portion.
  • liquid crystal display panel of the present invention a useless portion that does not contribute to alignment can be reduced, the aperture ratio can be increased, the transmittance can be sufficiently improved, and the area of the alignment region between the upper and lower sub-pixels can be increased.
  • the viewing angle characteristics can be made sufficiently excellent.
  • the two longitudinal directions extending from the bent portions of both electrodes are arranged along each other.
  • One longitudinal direction extending from the bent portion of the pixel electrode (longitudinal direction 1) is one extending from the bent portion of the common electrode. It means that another longitudinal direction extending along the longitudinal direction (longitudinal direction 2) and extending from the bent portion of the pixel electrode is along another longitudinal direction extending from the bent portion of the common electrode.
  • the longitudinal direction 1 is along the longitudinal direction 2, it is preferable that both longitudinal directions are parallel.
  • the term “parallel” is not limited as long as it is substantially parallel.
  • the electrodes extending in the longitudinal direction are arranged side by side so that it can be evaluated that they have the same function as when the electrodes are arranged parallel to each other. Including the case.
  • Each of the two longitudinal directions extending from the bent portion is usually different from the longitudinal direction of the region side mainly composed of a domain between both electrodes having substantially the same longitudinal direction (preferably, substantially (90 ° different) refers to a region side mainly composed of domains between both electrodes whose longitudinal directions are substantially the same.
  • regions are also referred to as, for example, a first region and a second region. Note that these regions may be two, or three or more.
  • the thin film transistor element and / or the contact hole being arranged on each side of the first region and the second region may be arranged so as to shield the alignment region and overlap with the wiring.
  • positioned may be sufficient.
  • positioned so that it may overlap with wiring is suitable.
  • a mode in which a thin film transistor element, or a thin film transistor element and a contact hole are arranged on each of the above sides is preferable because it can be highly applied to a liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal display panel has a configuration in which a thin film transistor element and a contact hole are arranged on each of two longitudinal directions extending from the bent portion.
  • the thin film transistor element and / or the contact hole may be arranged so that the difference in the area of the alignment region between the sub-pixels is small, but the size of the area is equal in both alignment regions. It is preferable. It should be noted that the same size is sufficient as long as it can be said that the effect of improving the viewing angle characteristics due to the equal size is exhibited. Note that a mode in which the same number and size of thin film transistor elements and / or contact holes are provided on each of the above sides is preferable.
  • the pixel electrode and the common electrode preferably have a bent portion that bends vertically when the substrate main surface is viewed in plan.
  • the angle of the electrode is substantially 90 ° different between the domains, the coloring when viewed from an oblique direction can be more compensated, and the viewing angle characteristics can be further improved.
  • the term “perpendicular” means that the electrode extending in the longitudinal direction is bent to such an extent that it can be evaluated as having the same function as the case where the electrode is bent vertically. Is included.
  • the liquid crystal display panel of the present invention may have any picture element in which a thin film transistor element and / or a contact hole is arranged on each of the two longitudinal directions extending from the bent portion. It is preferable that the main body is configured as a main body.
  • the structure of the present invention is a liquid crystal display panel in which polarizing plates are arranged above and below a substrate so that its absorption axis forms 45 ° with the electric field direction, more specifically, a display device using the Kerr effect, which is one of the electro-optic effects.
  • a liquid crystal display panel in which birefringence is generated in the electric field direction by applying a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy between upper and lower substrates and applying an electric field parallel to the substrates.
  • Preferred forms of the liquid crystal display panel of the present invention include the following (1) to (5). As long as the effects of the present invention can be exhibited, a mode in which the following (1) to (5) are appropriately combined is preferable. According to the following modes (1) to (5), the effect of the present invention of increasing the transmittance while expanding the viewing angle can be exhibited.
  • a form in which the entire picture element is shaped like a dogleg (2) A form in which the picture element is divided into two vertically and the longitudinal direction of the comb electrode is 45 ° to the wiring direction, (3) Bending A mode in which the portion is the center of the picture element, (4) a mode in which the auxiliary capacitance line is placed in the center of the bent portion, and (5) a mode in which the size of the open portion is made equal in the vertical direction.
  • the square shape refers to a linear electrode shape or wiring shape having a vertical bent portion so that the shape becomes a square shape.
  • the shape of the dogleg shape is not particularly limited as long as it looks like a dogleg shape when the substrate main surface is viewed in plan, and the effect of the present invention can be exhibited.
  • the bent portion is preferably one per pixel electrode or per portion corresponding to one pixel of the common electrode or wiring.
  • one bent portion means that it can be said that the number of the bent portions is substantially one as a whole in one picture element as long as the effect of the present invention is exhibited.
  • a configuration in which one bent portion is included in the tooth portion of the comb electrode is preferable.
  • the bent portion is in the center of the electrode or wiring.
  • the shape of the entire picture element is a U-shape
  • the shape of the common electrode is a U-shape
  • the shape of the picture element electrode is changed to follow the shape of the common electrode.
  • at least one of the scanning signal line and the video signal line is formed in a U shape along the U shape of the common electrode and the U shape of the pixel electrode.
  • “to make a U-shape along the U-shape” means two of the U-shape of one of the U-shape electrodes or wiring (for example, a common electrode). It refers to a form in which two linear electrodes or wirings constituting the square shape in the other square-shaped electrode or wiring are respectively parallel to the linear electrodes or wiring.
  • the dark area can be reduced and the transmittance can be improved. it can.
  • the upper and lower divisions may be any as long as it can be said that the substrate is divided into two parts in the vertical direction when the main surface of the substrate is viewed in plan.
  • the bent portion is formed in the center of the picture element.
  • at least one bent portion of the pixel electrode and the common electrode is in the center of the picture element, and the bent portion of the other electrode is the substrate.
  • the main surface is viewed in plan, it is preferably on a straight line that divides the picture element into two through the center of the picture element.
  • the first region and the second region have the same size of the transmission region (orientation region) when the substrate main surface is viewed in plan, as will be described later. .
  • the effects of the present invention can be further exhibited, such as a more uniform viewing angle.
  • the form (4) of placing the auxiliary capacitance line at the center of the bent portion means that the auxiliary capacitance line is arranged so as to overlap with the center of the bent portion of the electrode when the liquid crystal display panel is viewed from the main surface.
  • at least one of the pair of substrates has an auxiliary capacitance line, and the auxiliary capacitance line overlaps with a boundary line between the first region and the second region when the substrate main surface is viewed in plan view. It is preferable to arrange
  • At least one of the pair of substrates has an auxiliary capacitance line, and the auxiliary capacitance line is arranged so as not to overlap with a boundary line between the first region and the second region when the main surface of the substrate is viewed in plan. It is preferable that
  • the liquid crystal layer is optically isotropic when no voltage is applied, and birefringence is generated in the horizontal direction with respect to the substrate surface when the voltage is applied.
  • the phrase “the liquid crystal layer is optically isotropic” may be anything as long as it can be said that the liquid crystal layer is optically isotropic in the technical field of the present invention. “Expression” may also be anything as long as birefringence can be expressed horizontally with respect to the substrate surface (substrate main surface) in the technical field of the present invention.
  • the liquid crystal layer preferably contains liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy. Thereby, the effect of the present invention can be suitably exhibited.
  • the pixel electrode includes a first pixel electrode and a second pixel electrode
  • the common electrode includes a first common electrode and a second common electrode, and the first pixel electrode and the first pixel electrode.
  • the surface When the surface is viewed in plan view, it is divided into a first region and a second region, and the first pixel electrode and the first common electrode are disposed in the first region, and the second pixel electrode and the second region are arranged in the first region.
  • the common electrode is preferably a liquid crystal display panel disposed in the second region.
  • the first area and the second area may be located on the upper, lower, left and right sides of the picture element when the main surface of the substrate is viewed in plan.
  • the acute angle is preferably 30 ° to 60 °. More preferably, it is 45 °.
  • 45 ° may be substantially 45 ° as long as the effects of the present invention are exhibited.
  • Such a configuration is a liquid crystal display panel in which polarizing plates are arranged above and below the substrate so that the absorption axis forms 45 ° with the electric field direction, more specifically, a display device using the Kerr effect, which is one of the electro-optic effects.
  • a liquid crystal display panel in which birefringence is generated in the electric field direction by applying a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy between upper and lower substrates and applying an electric field parallel to the substrates.
  • the other of the scanning signal line and the video signal line has a first wiring and a second wiring, and the first wiring has a longitudinal direction when the main surface of the substrate is viewed in plan view.
  • the second wiring has an acute inclination clockwise with respect to the wiring direction of either one of the video signal lines, and the second wiring has a longitudinal direction leftward with respect to the wiring direction when the substrate main surface is viewed in plan view. It is preferable to make an acute inclination around.
  • the wiring direction of either one of the scanning signal line and the video signal line is along the common electrode and the pixel electrode when any wiring is bent along the common electrode and the pixel electrode. It is preferable that the wiring is not bent.
  • the wiring direction of one of the scanning signal line and the video signal line means that the video signal line is bent along the common electrode and the pixel electrode when the video signal line is bent along the common electrode and the pixel electrode.
  • the scanning signal line that is not used is preferable.
  • the pair of substrates includes a scanning signal line and a video signal line on at least one substrate, and at least one of the scanning signal line and the video signal line is vertical when the main surface of the substrate is viewed in plan view. It is preferable that two longitudinal directions that bend and extend from the bent portion are along the electrodes.
  • the present invention is also a liquid crystal display device including the liquid crystal display panel of the present invention.
  • the preferred form of the liquid crystal display panel in the liquid crystal display device of the present invention is the same as the preferred form of the liquid crystal display panel of the present invention.
  • the configuration of the liquid crystal display panel and the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are formed as essential, and the liquid crystal display panel and the liquid crystal display are not limited. Other configurations normally used in the apparatus can be applied as appropriate.
  • the viewing angle can be made sufficiently wide and the transmittance can be made sufficiently high.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of picture elements of the liquid crystal display panel according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a transmissive region R of a first region and a transmissive region L of a second region of a picture element according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of the liquid crystal display panel shown in FIG. 6 is a schematic plan view of picture elements of a liquid crystal display panel according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of picture elements of a liquid crystal display panel according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of picture elements of a liquid crystal display panel according to Embodiment 4.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of picture elements of a liquid crystal display panel according to the first embodiment.
  • the TFT 25a is disposed below the upper picture element (above the scanning signal line 19), and the TFT 25b is arranged above the lower picture element (the scanning signal line 19).
  • the contact hole 21a is disposed below the upper picture element, and the contact hole 21b is disposed above the lower picture element.
  • two TFTs and contact holes are arranged on different sub picture elements, in other words, arranged on each of the upper and lower sub picture elements.
  • the picture element is divided into two in the upper and lower directions, and the longitudinal direction of the comb-shaped electrode forms an acute angle with the wiring direction (preferably 30 ° to 60 °, more preferably 45 °). It is.
  • the upper half of the picture element is inclined 45 ° to the right and the lower half is made 45 ° to the left (however, in FIG. 1, the lower half of the picture element and the picture below the picture element are formed. The upper half is shown). Thereby, the transmittance can be sufficiently improved.
  • the voltage supplied from the video signal line 17a is passed through the TFT 25a and the drain electrode 23a, and the pixel electrode constituting one side of the comb electrode 15 that drives the liquid crystal material. 13 is applied.
  • the voltage supplied from the video signal line 17b is applied to the common electrode 11 constituting the other side of the comb electrode 15 that drives the liquid crystal material through the TFT 25b and the drain electrode 23b.
  • the picture element electrode 13 and the common electrode 11 are insulated from the scanning signal line 19 and the video signal lines 17a and 17b (not shown). Formed in a separate layer.
  • the pixel electrode 13 is connected to the drain electrode 23a through the contact hole 21a, and the common electrode 11 is connected to the drain electrode 23b through the contact hole 21b.
  • TFT substrate An active matrix substrate (TFT substrate) using TFTs 25a and 25b is bonded to a counter substrate (not shown) at an appropriate interval, and liquid crystal is sealed in the gap to form a cell.
  • Polarizing plates (not shown) are installed above and below the cell.
  • the direction of birefringence when the electric field is applied is the electric field direction, it is perpendicular to the longitudinal direction of the comb electrode 15 (the pixel electrode 13 and the common electrode 11). For this reason, since the distribution of the refractive index in the polar angle direction is different between the electric field direction and the direction perpendicular thereto, the viewing angle becomes anisotropic (not isotropic).
  • the electrode direction includes two directions different by 90 °, and the direction of the video signal lines 17a and 17b is the comb electrode 15 (the pixel electrode 13 and the common electrode). 11) and substantially parallel.
  • the direction of the video signal lines 17a and 17b is substantially parallel to the comb electrode 15 (the pixel electrode 13 and the common electrode 11), but the direction of the scanning signal line 19 is set to the comb electrode 15. The same effect can be obtained even if it is made substantially parallel to (the pixel electrode 13 and the common electrode 11).
  • the pixel electrode 13 and the common electrode 11 have a bent portion that bends vertically when the main surface of the substrate is viewed in plan, and two longitudinal directions extending from the bent portions of both electrodes are arranged along each other. Yes.
  • Each of the electrodes has one bend per picture element. This configuration is preferable in that it can reduce the useless portion that does not contribute to the orientation while making the viewing angle sufficiently wide, and the transmittance can be particularly high. The effect of improving the transmittance can be sufficiently exhibited.
  • the two electrodes may have a configuration in which other electrodes extend in addition to the two longitudinal directions extending from a bent portion that bends vertically as shown in FIG. 1 (in FIG. 1, the other electrodes extend in the left-right direction). Is extended).
  • the bending in the present invention is an extension line of an electrode portion having a certain longitudinal direction and an extension line of an electrode portion having a longitudinal direction perpendicular to the longitudinal direction as long as an advantageous effect can be exhibited as in the present embodiment.
  • the bend is composed of an electrode portion having a certain longitudinal direction and an electrode portion having a longitudinal direction perpendicular to the longitudinal direction, in other words, the bent portion is notched. It is not a form.
  • the picture element electrode 13 has a first picture element electrode (lower picture element electrode) and a second picture element electrode (upper picture element electrode).
  • the common electrode 11 includes a first common electrode (lower common electrode) and a second common electrode (upper common electrode).
  • FIG. 1 shows a first pixel electrode and a first common electrode of a picture element, and a second pixel electrode and a second common electrode of a picture element below the picture element.
  • the first picture element electrode and the first common electrode have an acute inclination in the clockwise direction with respect to the wiring direction of the scanning signal line 19 when the main surface of the substrate is viewed in plan, and the second picture element When the main surface of the substrate is viewed in plan, the electrodes and the second common electrode have an acute angle with the longitudinal direction counterclockwise with respect to the wiring direction.
  • the picture element in which the first picture element electrode and the second picture element electrode are arranged has a first region (lower side) with a straight line (a straight line dividing the picture element in two) as a boundary when the main surface of the substrate is viewed in plan.
  • the first pixel electrode and the first common electrode are arranged in the first region, and the second pixel electrode and the second common electrode are Are disposed in the second region.
  • the first area is the lower area of the upper picture element
  • the second area is the upper area of the lower picture element, but the first area and the second area are in the picture element.
  • the first area is the upper area of the lower picture element
  • the second area is It may be a lower region of the upper picture element.
  • electrodes and wiring The effect of this embodiment can be exhibited similarly by such a form.
  • the “dark region” refers to a region where the electric field direction in the region deviates from 45 °, which is the optimum angle formed with the absorption axis of the polarizing plate, to the extent that the region becomes dark.
  • the electric field direction is the direction of the shortest distance between the comb teeth
  • the portion bent by the comb electrode has a different electric field direction between the comb teeth, and this portion becomes a dark region.
  • the ineffective area and the dark area can be made sufficiently small, and the transmittance can be particularly improved.
  • the signal electrode is shaped like a square and the bending in each pixel is minimized so that the ineffective area and the dark area are sufficiently small, and the transmittance is particularly improved. Can do. Although the video signal line 17 is bent this time, the same effect can be obtained by bending the scanning signal line 19.
  • Embodiment 1 is also a form in which the bent portion of the electrode is set to the center of the picture element.
  • the bent portion of the electrode is at the center of the picture element.
  • the center of the picture element simply refers to a half of the length of one side of the picture element.
  • the bent portion of the picture element electrode 13 and the bent portion of the video signal line 17 are on a straight line passing through the center of the picture element.
  • the area of the transmission region (the area of the alignment region) is the same in the first region and the second region whose electric field direction differs by 90 ° from the first region. .
  • the electrode may be bent from the center of the picture element to reduce the size difference between the openings.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the transmissive region R of the first region and the transmissive region L of the second region of the picture element according to the first embodiment.
  • the transmissive region R of the first region and the transmissive region L of the second region are orientation regions indicated by oblique lines, and each oblique line schematically indicates the birefringence generation direction (electric field direction) when an electric field is applied. Yes.
  • the distribution of the refractive index in the polar angle direction is different for each region in which the electric field direction is different.
  • the transmission region is that when the main surface of the substrate is viewed in plan, wiring and electrodes made of metal, black matrix, contact holes, and light shielding materials such as TFTs are arranged in the picture element.
  • the region other than the region is referred to, the size of the transmission region (orientation region) in the first region and the second region is equal to each other in the present specification by comparing regions having different 90 ° electric field directions. It is preferable to compare and evaluate the size of the transmission region for each region.
  • the size of the transmissive regions with different 90 ° electric field directions in the picture element is such that the effect of improving the viewing angle characteristics equivalent to the case where the distribution of the refractive index in the polar angle direction becomes the same as the whole picture element.
  • the transmission region R and the transmission region L shown in FIG. 2 are compared, and the size of the transmission region R and the size of the transmission region L may be substantially equal as described above.
  • the transmissive region other than those shown as the transmissive region R or the transmissive region L does not correspond to any of the above-described regions having different 90 ° electric field directions, and therefore has a small influence on the viewing angle. Can be ignored.
  • the wiring and the electrode are made of a transparent electrode such as ITO, the light is also transmitted through the region where the electrode is disposed, but the light transmittance as shown in FIG. 2 is high.
  • the region R and the transmission region L can be approximately considered as the transmission region of the first region and the transmission region of the second region.
  • the transmissive region R has a first pixel electrode whose longitudinal direction has an acute inclination clockwise with respect to the wiring direction of the scanning signal line, and its longitudinal direction with respect to the wiring direction of the scanning signal line.
  • the transmission region between both electrodes facing the first common electrode that forms an acute angle in the clockwise direction, the first pixel electrode, and the wiring direction of the first pixel electrode is inclined in the clockwise direction with respect to the wiring direction of the scanning signal line.
  • the transmissive region L has a second pixel electrode whose longitudinal direction forms an acute angle with respect to the wiring direction of the scanning signal line, and a longitudinal direction thereof counterclockwise with respect to the wiring direction of the scanning signal line.
  • the transmission region between the two electrodes facing the second common electrode that forms an acute angle with respect to the second pixel electrode, and the wiring direction of the second pixel electrode and the wiring direction of the scanning signal line form an acute angle counterclockwise.
  • the scanning signal line may be bent along the electrode. Further, in the electrode, a portion where a contact hole or the like is arranged and an edge thereof does not extend in the longitudinal direction of the electrode does not correspond to the electrode sandwiching the transmission region R or the transmission region L.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line AA ′ of the liquid crystal display panel shown in FIG.
  • the liquid crystal display panel of Embodiment 1 includes a pair of substrates 10 and 40 and a liquid crystal layer sealed between the pair of substrates.
  • the liquid crystal layer contains liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal display panel has a configuration in which the pixel electrode 13, the common electrode 11, the scanning signal line 19 and the video signal line 17 are provided on one substrate, and this configuration is preferable.
  • the pixel electrode 13, the scanning signal line 19, and the video signal line 17 may be provided on this substrate, and a common electrode may be provided on the same substrate or the other substrate.
  • the drain electrode 23 is electrically connected to the pixel electrode 13 through the contact hole 21.
  • a gate insulating film 14 is disposed between the TFT 25 (semiconductor) and the scanning signal line 19 (gate electrode).
  • An insulating film 16 is disposed on the gate insulating film 14, the video signal line 17, the scanning signal line 19 (source electrode), the drain electrode 23, and the TFT 25 (semiconductor).
  • a liquid crystal display device including the liquid crystal display panel of Embodiment 1 is a display device using a Kerr effect, which is one of the electro-optic effects, and a liquid crystal material having positive dielectric anisotropy is placed between upper and lower substrates, and no voltage is applied.
  • the liquid crystal layer has optical isotropy, and birefringence is generated in the direction of the electric field by applying an electric field parallel to the substrate, and the polarizing plates 12 and 42 on the upper and lower sides of the substrate are substantially the same as the electric field direction. It is the form installed so that it may make 45 degrees, and this form is especially preferable in this invention.
  • the present invention can be particularly preferably applied to a mode in which the liquid crystal layer is optically isotropic when no voltage is applied and birefringence is expressed horizontally with respect to the main surface of the substrate when a voltage is applied.
  • the liquid crystal is vertically aligned when no voltage is applied, and can be suitably applied to a TBA (TransverseBABend Alignment) mode in which liquid crystal molecules are horizontally aligned with respect to the main surface of the substrate when an electric field is applied to generate a phase difference.
  • the liquid crystal display device of Embodiment 1 can be appropriately provided with a member (for example, a light source or the like) included in a normal liquid crystal display device. The same applies to the embodiments described later.
  • liquid crystal material used suitably in the liquid crystal display panel of this embodiment is mentioned later.
  • this liquid crystal material for example, those represented by the following chemical formulas (1) and (2) can be used as those showing the Kerr effect.
  • R represents a hydrocarbon group, preferably a saturated alkyl group having 3 to 7 carbon atoms. More preferably, for example, C 3 H 7, C 5 H 11, or a C 7 H 15.
  • X represents a halogen group, and the halogen group is preferably a fluorine atom or a chlorine atom. Particularly preferred is a fluorine atom.
  • halogen group is preferably a fluorine atom or a chlorine atom.
  • Particularly preferred is a fluorine atom.
  • liquid crystal materials that can be used in the present invention, for example, those represented by the following chemical formula (3) and the following chemical formula (4) can be used.
  • R and R ′ are the same or different and each represents a hydrocarbon group, preferably a saturated alkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
  • R 8 H 17 is particularly preferable.
  • R represents a hydrocarbon group, and is preferably a saturated alkyl group having 8 to 16 carbon atoms. More preferred is, for example, C 15 H 31 or C 16 H 33 .
  • FIG. 4 is a schematic plan view of picture elements of the liquid crystal display panel according to the second embodiment.
  • the contact hole 121a is provided on the auxiliary capacitance line 130a
  • the contact hole 121b is provided on the auxiliary capacitance line 130b.
  • an aperture ratio can be improved.
  • Other aspects are the same as in the first embodiment.
  • the picture element is vertically divided into two so that the longitudinal direction of the comb electrode forms an acute angle (45 °) with the wiring direction.
  • the upper half of the picture element is formed with an electrode spacing of 45 ° to the right and the lower half is set to 45 ° to the left (however, in FIG. 4, the lower half of the picture element and the lower picture of the picture element are illustrated. The upper half is shown). Thereby, the transmittance can be sufficiently improved.
  • the voltage supplied from the video signal line 117a is passed through the TFT 125a and the drain electrode 123a, and the pixel constituting one side of the comb electrode 115 that drives the liquid crystal material. Applied to the electrode 113.
  • the voltage supplied from the video signal line 117b is applied to the common electrode 111 constituting the other side of the comb electrode 115 for driving the liquid crystal material through the TFT 125b and the drain electrode 123b.
  • the pixel electrode 113 and the common electrode 111 are not insulated from the scanning signal line 119 and the video signal lines 117a and 117b (not shown). Formed in a separate layer.
  • the pixel electrode 113 is connected to the drain electrode 123a through the contact hole 121a
  • the common electrode 111 is connected to the drain electrode 123b through the contact hole 121b.
  • TFT substrate An active matrix substrate (TFT substrate) using TFTs 125a and 125b is bonded to a counter substrate (not shown) at an appropriate interval, and liquid crystal is sealed in the gap to form a cell.
  • a polarizing plate (not shown) is installed above and below the cell.
  • the birefringence direction is perpendicular to the longitudinal direction of the comb electrode 115 (the pixel electrode 113 and the common electrode 111). For this reason, since the distribution of the refractive index in the polar angle direction is different between the electric field direction and the direction perpendicular thereto, the viewing angle becomes anisotropic (not isotropic).
  • the direction of the electrodes includes two directions different by 90 °, and the direction of the video signal lines 117a and 117b includes the comb electrodes 115 (the pixel electrode 113 and the common electrode). 111).
  • the direction of the video signal lines 117a and 117b is substantially parallel to the comb electrode 115 (the pixel electrode 113 and the common electrode 111), but the direction of the scanning signal line 119 is the comb electrode 115. The same effect can be obtained even if it is substantially parallel to (the pixel electrode 113 and the common electrode 111).
  • the pixel electrode 113 and the common electrode 111 have bent portions that bend vertically when the substrate main surface is viewed in plan, and two longitudinal directions extending from the bent portions of the two electrodes are arranged along each other. Yes.
  • Each of the electrodes has one bend per picture element. This configuration is preferable in that it can reduce the useless portion that does not contribute to the orientation while making the viewing angle sufficiently wide, and the transmittance can be particularly high. The effect of improving the transmittance can be sufficiently exhibited.
  • the present invention may have a configuration in which other electrodes extend in addition to the two longitudinal directions extending from the bent portion bent vertically as shown in FIG. 4 (in FIG. 4, the other electrodes are arranged in the left-right direction). Extended).
  • the picture element electrode 113 includes a first picture element electrode (lower picture element electrode) and a second picture element electrode (upper picture element electrode).
  • the common electrode 111 includes a first common electrode (lower common electrode) and a second common electrode (upper common electrode).
  • FIG. 4 shows a first pixel electrode and a first common electrode of a picture element, and a second pixel electrode and a second common electrode of a picture element below the picture element.
  • the first picture element electrode and the first common electrode have an acute inclination in the clockwise direction with respect to the wiring direction of the scanning signal line 119 when the main surface of the substrate is viewed in plan, and the second picture element When the main surface of the substrate is viewed in plan, the electrodes and the second common electrode have an acute angle with the longitudinal direction counterclockwise with respect to the wiring direction.
  • the picture element in which the first picture element electrode and the second picture element electrode are arranged has a first region (lower side) with a straight line (a straight line dividing the picture element in two) as a boundary when the main surface of the substrate is viewed in plan.
  • the first pixel electrode and the first common electrode are arranged in the first region, and the second pixel electrode and the second common electrode are Are disposed in the second region.
  • the first area is the lower area of the upper picture element
  • the second area is the upper area of the lower picture element, but the first area and the second area are in the picture element.
  • the first area is the upper area of the lower picture element
  • the second area is It may be a lower region of the upper picture element.
  • electrodes and wiring The effect of this embodiment can be exhibited similarly by such a form.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of picture elements of the liquid crystal display panel according to the third embodiment.
  • the TFT 225 a and the TFT 225 b are provided on the scanning signal line 219. Thereby, an aperture ratio can be improved.
  • Other aspects are the same as in the second embodiment.
  • the picture element is vertically divided into two so that the longitudinal direction of the comb electrode forms an acute angle (45 °) with the wiring direction.
  • the upper half of the picture element has an angle of 45 ° to the right and the lower half has a left gap of 45 ° (however, in FIG. 5, the lower half of the picture element and the lower picture of the picture element The upper half is shown).
  • the transmittance can be sufficiently improved.
  • the voltage supplied from the video signal line 217a is applied to the pixel electrode 213 for driving the liquid crystal material through the TFT 225a / drain electrode 223a at the timing selected by the scanning signal line 219.
  • the voltage supplied from the video signal line 217b is applied to the common electrode 211 that drives the liquid crystal material through the TFT 225b and the drain electrode 223b.
  • the picture element electrode 213 and the common electrode 211 are insulated from the scanning signal line 219 and the video signal lines 217a and 217b (not shown). Formed in a separate layer.
  • the pixel electrode 213 is connected to the drain electrode 223a through the contact hole 221a
  • the common electrode 211 is connected to the drain electrode 223b through the contact hole 221b.
  • TFT substrate An active matrix substrate (TFT substrate) using TFTs 225a and 225b is bonded to a counter substrate (not shown) at an appropriate interval, and liquid crystal is sealed in the gap to form a cell.
  • a polarizing plate (not shown) is installed above and below the cell.
  • the birefringence direction is perpendicular to the longitudinal direction of the comb electrode 215 (the pixel electrode 213 and the common electrode 211). For this reason, since the distribution of the refractive index in the polar angle direction is different between the electric field direction and the direction perpendicular thereto, the viewing angle becomes anisotropic (not isotropic).
  • the electrode directions include two directions that differ by 90 °, and the directions of the video signal lines 217a and 217b are substantially parallel to the comb electrode 215. I made it.
  • the direction of the video signal lines 217a and 217b is substantially parallel to the comb electrode 215, but the direction of the scanning signal line 219 and the like is substantially parallel to the comb electrode 215.
  • the same effect can be obtained.
  • the pixel electrode 213 and the common electrode 211 have a bent portion that bends vertically when the main surface of the substrate is viewed in plan, and two longitudinal directions extending from the bent portions of the two electrodes are arranged along each other. Yes.
  • Each of the electrodes has one bend per picture element. This configuration is preferable in that it can reduce the useless portion that does not contribute to the orientation while making the viewing angle sufficiently wide, and the transmittance can be particularly high. The effect of improving the transmittance can be sufficiently exhibited.
  • the present invention may have a configuration in which other electrodes extend in addition to the two longitudinal directions extending from a bent portion that bends vertically as shown in FIG. 5 (in FIG. 5, the other electrodes are arranged in the left-right direction). Extended).
  • the picture element electrode 213 includes a first picture element electrode (lower picture element electrode) and a second picture element electrode (upper picture element electrode).
  • the common electrode 211 includes a first common electrode (lower common electrode) and a second common electrode (upper common electrode).
  • FIG. 5 shows a first pixel electrode and a first common electrode of a picture element, and a second pixel electrode and a second common electrode of a picture element below the picture element.
  • the first picture element electrode and the first common electrode have an acute inclination in the clockwise direction with respect to the wiring direction of the scanning signal line 219 when the main surface of the substrate is viewed in plan, and the second picture element When the main surface of the substrate is viewed in plan, the electrodes and the second common electrode have an acute angle with the longitudinal direction counterclockwise with respect to the wiring direction.
  • the picture element in which the first picture element electrode and the second picture element electrode are arranged has a first region (lower side) with a straight line (a straight line dividing the picture element in two) as a boundary when the main surface of the substrate is viewed in plan.
  • the first pixel electrode and the first common electrode are arranged in the first region, and the second pixel electrode and the second common electrode are Are disposed in the second region.
  • the first area is the lower area of the upper picture element and the second area is the upper area of the lower picture element, but the first area and the second area are in the picture element.
  • the first area is the upper area of the lower picture element
  • the second area is It may be a lower region of the upper picture element. The effect of this embodiment can be exhibited similarly by such a form.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a picture element of the liquid crystal display panel according to the fourth embodiment.
  • the double source driving method described above it is usually necessary to form two TFTs and two contact holes in each picture element.
  • the picture element electrode 313 and the common electrode 311 are viewed in plan view on the main surface of the substrate, Two longitudinal directions 311p and 311q extending from the bent portions of the two electrodes are arranged along each other, and the thin film transistor element and the thin film transistor element on each side of the two longitudinal directions extending from the bent portions. / Or contact holes are arranged.
  • the dark portion 331 is generated by this form, the difference in size of the opening can be reduced, and the viewing angle characteristics can be improved.
  • the picture element electrode 313 and the common electrode 311 are formed in a zigzag shape, and the longitudinal direction of both electrodes forms an acute angle (45 °) with the wiring direction.
  • the longitudinal direction of the comb electrode half is 45 ° diagonally to the right and the other half is 45 ° to the left.
  • the voltage supplied from the video signal line 317 is applied to the pixel electrode 313 for driving the liquid crystal material through the TFT / drain electrode at the timing selected by the scanning signal line.
  • the pixel electrode 313 and the common electrode 311 are separated from the scanning signal line and the video signal line 317 through an insulating film (not shown). It is formed.
  • the pixel electrode 313 is connected to the drain electrode 323a through the contact hole 321a, and the common electrode 311 is connected to the drain electrode 323b through the contact hole 321b.
  • TFT substrate An active matrix substrate (TFT substrate) using TFTs 325a and 325b is bonded to a counter substrate (not shown) at an appropriate interval, and liquid crystal is sealed in the gap to form a cell.
  • a polarizing plate (not shown) is installed above and below the cell.
  • the direction of occurrence of birefringence when an electric field is applied is the direction of the electric field, so that the direction is perpendicular to the longitudinal direction of the pixel electrode 313 and the common electrode 311. For this reason, since the distribution of the refractive index in the polar angle direction is different between the electric field direction and the direction perpendicular thereto, the viewing angle becomes anisotropic (not isotropic).
  • the directions of the electrodes include two directions different by 90 °.
  • TFTs and contact holes are arranged in the regions of the two electric field directions, respectively, so that the difference in the size of the opening in each region is reduced and the viewing angle characteristics are improved. be able to.

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Abstract

本発明は、視野角を充分に広いものとし、かつ透過率を充分に高いものと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。本発明の液晶表示パネルは、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、該基板と同じ基板又は他方の基板に共通電極を有し、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、屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置され、該液晶表示パネルは、該屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置さ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、電圧無印加時に液晶層が光学的に等方であり、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、外場の印加により光学的異方性の程度が変化する媒質とを備えた表示素子であって、各画素に、外場印加時または外場無印加時における上記媒質の光学的異方性の方向が異なる少なくとも２つのドメインが存在する表示素子が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、青色相（ブルー相）を示す液晶材料を含む液晶層を挟持する液晶表示装置として、画素電極（層）を工夫したものが開示されている（例えば、特許文献２、３参照。）。
特開２００５－２０８６０９号公報 特開２０１０－１７０１２３号公報 特開２０１０－５５０９１号公報
上述の各種モードにおいて、液晶表示パネル、特に、電圧無印加時に液晶層が光学的に等方であり、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。中でも、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、基板の上下の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の検討がなされているが、後述するように、電界印加時の視野角を広くするための工夫の余地があった。
図７及び図８は、液晶表示パネルにおける基板主面を平面視したときの電極間（例えば、共通電極と絵素電極との間）の液晶分子の配向方向を示す模式図である。図９は、図７に示した図を断面方向からみたときの模式図である。
電界印加時の複屈折の発生方向は、電界方向となるため、電極（例えば、くし歯状の絵素電極及び共通電極）の長手方向と垂直方向となる。このため電極の長手方向が図７又は図８に示したように一方向だけであるときは、電界方向とこれと垂直な方向では屈折率の極角方向の分布が異なり、視野角に違方性が生じる（等方的でなくなる）。例えば、図７における左右方向から液晶表示パネルを見た場合は、見え方は良好であるが、上下方向から見た場合は、見え方は不良となる。また、図８における上下方向から液晶表示パネルを見た場合は、見え方は良好であるが、左右方向から見た場合は、見え方は不良となる。
本発明は、液晶表示パネルにおいてこの視野角特性を改善するために、電極の長手方向を複数方向（例えば、２方向）にするものである。
図１０は、従来の液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。
例えば、図１０に示したように、上述した特許文献１に記載の発明は、電圧無印加時に液晶層が光学的に等方であり、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において、各絵素間に少なくとも２つのドメインがあり、ドメイン間の電極の角度が９０°異なっている。これにより、斜めから見た際の色つきを補償でき、視野角特性を改善することができる。しかしながら、くし歯電極間の開口部が小さく、透過率が低い点で、工夫の余地があった。特に、ドメインとドメインの間の部分（点線で示した箇所）において、開口部が小さくなり、透過率が低いものとなっていた。また、視野角特性を更に優れたものとするための工夫の余地があった。
従来の液晶表示装置においては、視野角を拡大するために電極の方向を複数方向にした液晶表示パネル及び液晶表示装置において、視野角特性を更に優れたものとし、かつ透過率を充分に高いものとするという点で工夫の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、視野角を充分に広いものとし、かつ透過率を充分に高いものと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、視野角を充分に広いものとし、かつ透過率を充分に高いものと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、視野角を拡大するために電極の方向を複数方向にすると、透過率が充分に高いものとならないことに着目した。そして、例えば図１０に示したような従来の液晶表示パネルにおいては、２つのドメインの一方だけに薄膜トランジスタ素子４２５（ＴＦＴ）等の遮光物が配置され、上下サブ絵素での配向領域（透過領域）の面積に差が生じていたことを見いだし、上記屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置されている形態とすることにより、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、該基板と同じ基板又は他方の基板に共通電極を有し、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、屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置され、上記液晶表示パネルは、該屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置されている液晶表示パネルである。
本発明の液晶表示パネルにおいては、配向に寄与しない無駄な部分を小さくでき、開口率を大きくし、透過率を充分に向上することができるとともに、上下サブ絵素間での配向領域の面積を等しくし、視野角特性を充分に優れたものとすることができる。
上記両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置されるとは、絵素電極の屈曲部分から延びる１つの長手方向（長手方向１）が共通電極の屈曲部分から延びる１つの長手方向（長手方向２）に沿っており、絵素電極の屈曲部分から延びるもう１つの長手方向が共通電極の屈曲部分から延びるもう１つの長手方向に沿っていることをいう。ここで長手方向１が長手方向２に沿うことになるが、両長手方向は平行であることが好ましい。平行とは、実質的に平行であればよく、本発明の技術分野において、長手方向に延びる電極どうしが互いに平行に配置されている場合と同等の機能を有すると評価できるほどに並んで配置されている場合を含むものである。
上記屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側とは、通常は、長手方向が略同一である両電極間のドメインを主体とする領域側と、当該長手方向とは異なる（好ましくは、略９０°異なる）長手方向が略同一である両電極間のドメインを主体とする領域側をいう。これら領域を、例えば第１領域、第２領域ともいう。なお、これら領域は２つであってもよく、３つ以上であってもよい。
上記第１領域、第２領域のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置されているとは、配向領域を遮蔽するように配置されている形態であってもよく、配線と重畳するように配置されている形態であってもよい。なお、配線と重畳するように配置されている形態が好適である。また中でも、上記それぞれの側に、薄膜トランジスタ素子、又は、薄膜トランジスタ素子及びコンタクトホールが配置されている形態が、液晶表示パネルに対する適用性が高いといえ、好適である。特に好ましくは、上記液晶表示パネルは、上記屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及びコンタクトホールが配置されている形態である。
上記薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールは、それぞれのサブ絵素でその配向領域の面積の差が小さくなるように配置されるものであればよいが、両配向領域においてその面積の大きさが等しくなっていることが好ましい。なお、大きさが等しいとは、大きさを等しくしたことによる視野角特性の改善効果が発揮されるといえる程度に実質的に等しいものであればよい。なお、上記それぞれの側に、同数・同サイズの薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが備えられている形態が好適である。
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、垂直に屈曲する屈曲部分を有することが好ましい。これにより、ドメイン間で電極の角度が実質的に９０°異なるものとし、斜めから見た際の色つきをより補償でき、視野角特性をより改善することができる。垂直とは、実質的に垂直であればよく、本発明の技術分野において、長手方向に延びる電極が垂直に屈曲している場合と同等の機能を有すると評価できるほどに屈曲している場合を含むものである。また、本発明の液晶表示パネルは、上記屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置されている絵素を有するものであればよいが、当該絵素を主体として構成されるものであることが好適である。
本発明の構成は、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液晶表示パネル、更に言えば、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る液晶表示パネルにおいて、特に好適となる。
本発明の液晶表示パネルの好ましい形態としては、下記（１）～（５）が挙げられる。本発明の効果を発揮することができる限りにおいて、下記（１）～（５）を適宜組み合わせた形態が好適である。下記（１）～（５）の形態により、視野角を拡大しながら、かつ透過率を大きくするという本発明の効果を発揮することができる。
（１）絵素全体をくの字形状にする形態、（２）絵素を上下で２分割し、くし歯電極の長手方向を配線方向と４５°をなすようにする形態、（３）屈曲部分を、絵素の中央にする形態、（４）屈曲部分の中央に補助容量線を置く形態、（５）屈曲部分を、開口部分のサイズを上下で等しくなるようにする形態。
上記（１）のように絵素全体の形状をくの字形状とすることにより、配向に寄与しない無駄な部分を小さくでき、開口率を大きくするという本発明の効果を更に発揮できる。くの字形状とは、その形状がくの字となるように垂直の屈曲部分を有する線状の電極形状又は配線形状をいう。なお、くの字形状とは、基板主面を平面視したときに、基板をいずれかの向きにすればくの字に見えるものであればよく、本発明の効果を発揮することができる。上記屈曲部分は、１つの絵素電極当たり、又は、共通電極又は配線の１つの絵素に対応する部分当たり、１つであることが好ましい。上記屈曲部分が１つとは、本発明の効果が発揮される限り、１つの絵素全体でみて実質的に屈曲部分が１つであるといえるものであればよい。例えば、くし歯電極の歯の部分に屈曲部分が１つある形態が好適なものとして挙げられる。好ましくは、屈曲部分が電極又は配線の中心にある形態である。絵素全体の形状をくの字形状とするとは、具体的には、共通電極の形状をくの字形状とし、該共通電極のくの字形状に沿うように絵素電極の形状をくの字形状にするとともに、走査信号線又は映像信号線の少なくとも一方を、該共通電極のくの字形状、及び、絵素電極のくの字形状に沿ってくの字形状にする形態である。本明細書中、「くの字形状に沿うようにくの字形状にする」とは、一方のくの字形状の電極又は配線（例えば、共通電極）のくの字形状を構成する２つの線状の電極又は配線に対して、他方のくの字形状の電極又は配線におけるくの字形状を構成する２つの線状の電極又は配線がそれぞれ平行である形態をいう。
上記（２）の絵素を上下で２分割し、くし歯電極の長手方向を配線方向と４５°をなすようにする形態により、暗い領域を小さくすることができ、透過率を向上することができる。特に、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液晶表示パネルにこのような形態を適用することが好ましい。上下で２分割とは、基板主面を平面視したときに、基板をいずれかの向きにすれば上下に２分割されているといえるものであればよい。
上記（３）の、屈曲部分を、絵素の中央にする形態としては、例えば絵素電極及び共通電極の少なくとも一つの屈曲部分が絵素の中央にあり、その他の電極の屈曲部分が、基板主面を平面視したときに、絵素の中央を通って絵素を２分割する直線上にあることが好ましい。また、このような形態により、後述するように上記第１領域と上記第２領域とが、基板主面を平面視したときに、透過領域（配向領域）の大きさが同一であることが好ましい。これにより、より均等な視野角とする等、本発明の効果をより発揮できる。
上記（４）の屈曲部分の中央に補助容量線を置く形態とは、液晶表示パネルを主面視したときに、電極の屈曲部分の中央と重畳するように補助容量線を配置することをいう。例えば、上記一対の基板の少なくとも一方は、補助容量線を有し、上記補助容量線は、基板主面を平面視したときに、上記第１領域と第２領域との境界線と重畳するように配置されていることが好ましい。
上記一対の基板の少なくとも一方は、補助容量線を有し、上記補助容量線は、基板主面を平面視したときに、前記第１領域と第２領域との境界線と重畳しないように配置されていることが好ましい。
上記液晶表示パネルは、電圧無印加時に液晶層が光学的に等方であり、電圧印加時に基板表面に対して水平方向に複屈折が発生することが好ましい。「液晶層が光学的に等方である」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く、「基板表面に対して水平に複屈折が発現する」もまた、本発明の技術分野において基板表面（基板主面）に対して水平に複屈折が発現す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。
上記絵素電極は、第１絵素電極と第２絵素電極とを有し、上記共通電極は、第１共通電極と第２共通電極とを有し、上記第１絵素電極及び第１共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が走査信号線及び映像信号線のいずれか一方の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなし、該第２絵素電極及び第２共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が該配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなし、上記絵素電極が配置される絵素は、基板主面を平面視したときに第１領域と第２領域とに２分割され、上記第１絵素電極及び第１共通電極は、該第１領域に配置され、上記第２絵素電極及び第２共通電極は、該第２領域に配置されている液晶表示パネルであることが好ましい。なお、上記第１領域及び第２領域は、それぞれ、基板主面を平面視したときに、絵素の上下左右のいずれにあるものであってもよい。
上記鋭角とは、３０°～６０°であることが好ましい。より好ましくは、４５°である。ここで、４５°とは、本発明の効果を発揮する限り、実質的に４５°であればよい。このような形態が、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液晶表示パネル、更に言えば、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る液晶表示パネルにおいて、特に好適となる。
上記走査信号線及び映像信号線の他の一方は、第１配線と第２配線とを有し、上記第１配線は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が前記走査信号線及び映像信号線のいずれか一方の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなし、上記第２配線は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が該配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなすことが好ましい。なお、上記走査信号線及び映像信号線のいずれか一方の配線方向とは、いずれかの配線が共通電極及び絵素電極に沿って屈曲している場合は、共通電極及び絵素電極に沿って屈曲していない方の配線であることが好適である。例えば、上記走査信号線及び映像信号線のいずれか一方の配線方向とは、映像信号線が共通電極及び絵素電極に沿って屈曲している場合は、共通電極及び絵素電極に沿って屈曲していない方の走査信号線であることが好ましい。また、上記一対の基板は、少なくとも一方の基板に走査信号線及び映像信号線を有し、上記走査信号線及び映像信号線は、少なくとも一方が、基板主面を平面視したときに、垂直に屈曲し、屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ上記両電極に沿っていることが好ましい。
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によれば、視野角を充分に広いものとし、かつ透過率を充分に高いものとすることができる。
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。 実施形態１に係る絵素の第１領域の透過領域Ｒ及び第２領域の透過領域Ｌを示す平面模式図である。 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２に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。 実施形態３に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。 実施形態４に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。 液晶表示パネルにおける基板主面を平面視したときの電極間（例えば、共通電極と絵素電極との間）の液晶分子の配向方向を示す模式図である。 液晶表示パネルにおける基板主面を平面視したときの電極間（例えば、共通電極と絵素電極との間）の液晶分子の配向方向を示す模式図である。 図７に示した図を断面方向からみたときの模式図である。 従来の液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。
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。
実施形態１
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。
実施形態１では、図１に示されるように、ＴＦＴ２５ａを上側の絵素の下側（走査信号線１９に対して上側）に配置し、ＴＦＴ２５ｂを下側の絵素の上側（走査信号線１９に対して下側）に配置する。また、コンタクトホール２１ａを上側の絵素の下側に配置し、コンタクトホール２１ｂを下側の絵素の上側に配置する。これにより、開口部のサイズの差を小さくし、視野角特性を改善することができる。なお、ＴＦＴ及び／又はコンタクトホールを映像信号線に対して左側及び右側に同様に配置することによっても、同様の効果を得ることができる。
すなわち、実施形態１は、２つのＴＦＴ・コンタクトホールを別のサブ絵素上に配置したもの、言い換えれば、上下サブ絵素それぞれに配置したものである。
通常はＴＦＴとコンタクトホールを各２個絵素内に形成する必要があるが、上述したように２つのＴＦＴ・コンタクトホールを別のサブ絵素上に配置することにより、開口部のサイズの差を小さくすることができる。
実施形態１の形態は、絵素を上下で２分割し、くし歯電極の長手方向を配線方向と鋭角（好ましくは、３０°～６０°、より好ましくは、４５°）をなすようにする形態である。図１では、絵素上半分は右斜め４５°、下半分は左４５°に電極間隔を形成している（ただし、図１では、絵素の下半分と、該絵素の下側の絵素の上半分とを示している）。これにより、透過率を充分に向上することができる。
実施形態１は、走査信号線１９で選択されたタイミングで、映像信号線１７ａから供給された電圧をＴＦＴ２５ａ・ドレイン電極２３ａを通じて、液晶材料を駆動するくし歯電極１５の片側を構成する絵素電極１３に印加する。また、同様に映像信号線１７ｂから供給された電圧をＴＦＴ２５ｂ・ドレイン電極２３ｂを通じて、液晶材料を駆動するくし歯電極１５のもう一方の片側を構成する共通電極１１に印加する。走査信号線１９や映像信号線１７ａ、１７ｂの電圧変化の影響を防ぐため、上記絵素電極１３及び共通電極１１は、走査信号線１９及び映像信号線１７ａ、１７ｂとは絶縁膜（示さず）を介して別層に形成される。絵素電極１３はコンタクトホール２１ａを介してドレイン電極２３ａと接続され、共通電極１１はコンタクトホール２１ｂを介してドレイン電極２３ｂと接続されている。
ＴＦＴ２５ａ、２５ｂを用いたアクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）を対向基板（図示しない）と適切な間隔を保って貼り合わせ、隙間に液晶を封入し、セルとする。セルの上下には偏光板（図示しない）を設置する。
ここで、電界印加時の複屈折の発生方向は電界方向となるため、くし歯電極１５（絵素電極１３及び共通電極１１）の長手方向と垂直方向となる。このため電界方向とこれと垂直な方向では屈折率の極角方向の分布が異なるため、視野角に違方性が生じる（等方的でなくなる）。
本実施形態では、この視野角特性を改善するため、電極の方向として９０°異なる２方向を含むものとし、また、映像信号線１７ａ、１７ｂの方向をくし歯電極１５（絵素電極１３及び共通電極１１）と実質的に平行になるようにした。なお、今回は映像信号線１７ａ、１７ｂの方向をくし歯電極１５（絵素電極１３及び共通電極１１）と実質的に平行になるようにしたが、走査信号線１９の方向をくし歯電極１５（絵素電極１３及び共通電極１１）と実質的に平行になるようにしても同様の効果が得られる。
絵素電極１３及び共通電極１１は、基板主面を平面視したときに、垂直に屈曲する屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置されている。上記両電極は、その屈曲の数が、絵素１つ当たりそれぞれ１つである。この形態が視野角を充分に広いものとしながら、配向に寄与しない無駄な部分を小さくでき、透過率を特に高いものとすることができる点で好適であるが、４つ以下であれば本願発明の透過率向上効果を充分に発揮することができる。上記両電極は、図１のように垂直に屈曲する屈曲部分から延びる２つの長手方向以外に、他の電極が延びている構成であってもよい（図１では、左右方向に当該他の電極が延びている）。なお、本発明における屈曲とは、本実施形態のように有利な効果を発揮できる限り、ある長手方向をもつ電極部分の延長線と、該長手方向と垂直な長手方向をもつ電極部分の延長線からなる屈曲であればよいが、より好ましくは、ある長手方向をもつ電極部分と、該長手方向と垂直な長手方向をもつ電極部分からなる屈曲であること、言い換えれば、屈曲部分が切り欠けられていない形態である。
絵素電極１３は、第１絵素電極（下側の絵素電極）と第２絵素電極（上側の絵素電極）とを有する。共通電極１１は、第１共通電極（下側の共通電極）と第２共通電極（上側の共通電極）とを有する。ただし、図１では、絵素の第１絵素電極及び第１共通電極と、該絵素の下側の絵素の第２絵素電極及び第２共通電極とを示している。
第１絵素電極及び第１共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が走査信号線１９の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなし、該第２絵素電極及び第２共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が該配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなす。該第１絵素電極及び第２絵素電極が配置される絵素は、基板主面を平面視したときに、直線（絵素を２分割する直線）を境目として第１領域（下側の領域）と第２領域（上側の領域）とに２分割され、該第１絵素電極及び第１共通電極は、該第１領域に配置され、該第２絵素電極及び第２共通電極は、該第２領域に配置されている。このような形態とすることにより、視野角を改善するとともに、配向に寄与しない無駄な部分（暗い領域及び無効領域）を小さくでき、開口率を大きくし、これにより透過率の低下を抑えることができる。
なお、図１では、第１領域が上側の絵素の下側の領域であり、第２領域が下側の絵素の上側の領域であるが、第１領域及び第２領域が絵素における上下左右のいずれにあるかは特に限定されるものではなく、例えば、同様に絵素平面図を見たときに、第１領域が下側の絵素の上側の領域であり、第２領域が上側の絵素の下側の領域であってもよい。電極、配線についても同様である。このような形態によっても、同様に本実施形態の効果を発揮することができる。
「暗い領域」とは、その領域内の電界方向が、偏光板の吸収軸となす角度が最適角度である４５°から当該領域が暗くなる程度にずれる領域をいう。ここで電界方向は、くし歯間の最短距離の方向となるため、くし歯電極で曲がっている部分はくし歯間の電界方向が異なることになり、この部分が暗い領域となる。
各絵素内の絵素電極１３及び共通電極１１の屈曲を１回～４回にすることで、無効領域と暗い領域とを充分に小さくし、透過率を特に向上することができる。更に、上述したように、信号電極もくの字とし、各絵素内の屈曲を最少の１回にすることで、無効領域と暗い領域とを充分に小さくし、透過率を特に向上することができる。
なお、今回は映像信号線１７を屈曲させたが、走査信号線１９を屈曲させても同様の効果が得られる。
また実施形態１は、電極の屈曲部分を、絵素の中央にする形態でもある。図１では、電極の屈曲部分が絵素の中央にある。絵素の中央とは、単に絵素の一辺の長さの半分のところをいう。実施形態１では、更に、絵素電極１３の屈曲部分及び映像信号線１７の屈曲部分が絵素の中央を通る直線上にある。実施形態１では、このような形態とすることによっても、第１領域と、第１領域と電界方向が９０°異なる第２領域とは、透過領域の面積（配向領域の面積）が同一である。このような形態とすることにより、より均等な視野角とすることができる。なお、必要に応じて、電極の屈曲部分を絵素の中心からずらして、開口部のサイズの差を小さくする形態であってもよい。
図２は、実施形態１に係る絵素の第１領域の透過領域Ｒ及び第２領域の透過領域Ｌを示す平面模式図である。以下に、これら透過領域についてより詳細に説明する。
第１領域の透過領域Ｒ及び第２領域の透過領域Ｌは、斜線で示した配向領域であり、それぞれの斜線が、電界印加時の複屈折の発生方向（電界方向）を模式的に示している。
本発明の液晶表示パネルにおいては、電界方向が異なる各領域ごとに、屈折率の極角方向の分布が異なるところ、絵素全体として屈折率の極角方向の分布が等しくなるようにすることを一つの目的とする。透過領域とは、一般的には、基板主面を平面視したときに、絵素中、金属で構成された配線及び電極、ブラックマトリックス、コンタクトホール、並びに、ＴＦＴ等の遮光物が配置された領域以外の領域をいうが、第１領域と第２領域との透過領域（配向領域）の大きさが等しいとは、本明細書中、９０°電界方向が異なる領域どうしを比較して、各領域ごとに当該透過領域の大きさを比較して評価することが好ましい。絵素全体として屈折率の極角方向の分布が等しくなる場合と同等の視野角特性改善効果が発揮されるといえる程度に、絵素内で９０°電界方向が異なる透過領域どうしの大きさが実質的に等しい場合を含む。具体的には、図２に示した透過領域Ｒと透過領域Ｌとを比較して、透過領域Ｒの大きさと透過領域Ｌの大きさとが上記のように実質的に等しいものであればよい。図２中、透過領域Ｒ又は透過領域Ｌとして示した以外の透過領域は、上述した９０°電界方向が異なる領域のいずれにも該当しないため、視野角への影響が小さい点で、上記比較においては無視することができる。例えば、配線及び電極がＩＴＯ等の透明電極で構成されている場合は、当該電極が配置される領域も光が透過することになるが、図２に示したような光の透過率が高い透過領域Ｒ及び透過領域Ｌを第１領域の透過領域、第２領域の透過領域と近似的に考えることができる。図２では、透過領域Ｒは、その長手方向が走査信号線の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなす第１絵素電極と、その長手方向が走査信号線の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなす第１共通電極とが対向する両電極間の透過領域、当該第１絵素電極と、その配線方向が走査信号線の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなす映像信号線とが対向する第１絵素電極と映像信号線との間の透過領域、及び、当該第１共通電極と当該映像信号線とが対向する第１共通電極と映像信号線との間の透過領域の合計である。また、透過領域Ｌは、その長手方向が走査信号線の配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなす第２絵素電極と、その長手方向が走査信号線の配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなす第２共通電極とが対向する両電極間の透過領域、当該第２絵素電極と、その配線方向が走査信号線の配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなす映像信号線とが対向する第２絵素電極と映像信号線との間の透過領域、及び、当該第２共通電極と当該映像信号線とが対向する第２共通電極と映像信号線との間の透過領域の合計である。なお、映像信号線の代わりに、走査信号線が電極に沿って屈曲する形態であってもよい。また、電極において、コンタクトホール等が配置されてそのエッジが電極の長手方向に沿っていない箇所は、透過領域Ｒ又は透過領域Ｌを挟む電極には該当しない。
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を有する形態であり、この形態が好適であるが、該一対の基板が、少なくとも一方の基板に絵素電極１３、走査信号線１９及び映像信号線１７を有し、該基板と同じ基板又は他方の基板に共通電極を有するものであればよい。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、走査信号線１９（ソース電極）、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。
実施形態１の液晶表示パネルを備える液晶表示装置は、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、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１２、４２をその吸収軸が電界方向と略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特に好ましい。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、本発明は、電圧無印加時に液晶層が光学的に等方であり、電圧印加時に基板主面に対して水平に複屈折を発現する形態に特に好適に適用することができるが、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が基板主面に対して水平配向して位相差が発生する、ＴＢＡ（Transverse Bend Alignment）モードにも好適に適用可能なものである。また、実施形態１の液晶表示装置は、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。
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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
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、Ｃ３Ｈ７、Ｃ５Ｈ１１、又は、Ｃ７Ｈ１５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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
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、Ｒ８Ｈ１７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、Ｃ１５Ｈ３１、又は、Ｃ１６Ｈ３３である。
実施形態２
図４は、実施形態２に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。
実施形態２では、図４に示されるように、コンタクトホール１２１ａを補助容量線１３０ａ上に設け、コンタクトホール１２１ｂを補助容量線１３０ｂ上に設ける。これにより、開口率を向上することができる。それ以外の形態は、実施形態１と同様である。
通常はＴＦＴとコンタクトホールを各２個絵素内に形成する必要があるが、２つのＴＦＴ・コンタクトホールを別のサブ絵素上に配置することにより、開口部のサイズの差を小さくすることができる。
実施形態２の形態は、絵素を上下で２分割し、くし歯電極の長手方向を配線方向と鋭角（４５°）をなすようにする形態である。図４では、絵素上半分は右斜め４５°、下半分は左４５°に電極間隔を形成している（ただし、図４では、絵素の下半分と、該絵素の下側の絵素の上半分とを示している）。これにより、透過率を充分に向上することができる。
実施形態２においても、走査信号線１１９で選択されたタイミングで、映像信号線１１７ａから供給された電圧をＴＦＴ１２５ａ・ドレイン電極１２３ａを通じて、液晶材料を駆動するくし歯電極１１５の片側を構成する絵素電極１１３に印加する。また、同様に映像信号線１１７ｂから供給された電圧をＴＦＴ１２５ｂ・ドレイン電極１２３ｂを通じて、液晶材料を駆動するくし歯電極１１５のもう一方の片側を構成する共通電極１１１に印加する。走査信号線１１９や映像信号線１１７ａ、１１７ｂの電圧変化の影響を防ぐため、上記絵素電極１１３及び共通電極１１１は、走査信号線１１９及び映像信号線１１７ａ、１１７ｂとは絶縁膜（示さず）を介して別層に形成される。絵素電極１１３はコンタクトホール１２１ａを介してドレイン電極１２３ａと接続され、共通電極１１１はコンタクトホール１２１ｂを介してドレイン電極１２３ｂと接続されている。
ＴＦＴ１２５ａ、１２５ｂを用いたアクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）を対向基板（図示しない）と適切な間隔を保って貼り合わせ、隙間に液晶を封入し、セルとする。セルの上下には偏光板（図示しない）を設置する。
ここで、電界印加時の複屈折の発生方向は電界方向となるため、くし歯電極１１５（絵素電極１１３及び共通電極１１１）の長手方向と垂直方向となる。このため電界方向とこれと垂直な方向では屈折率の極角方向の分布が異なるため、視野角に違方性が生じる（等方的でなくなる）。
本実施形態では、この視野角特性を改善するため、電極の方向として９０°異なる２方向を含むものとし、また、映像信号線１１７ａ、１１７ｂの方向をくし歯電極１１５（絵素電極１１３及び共通電極１１１）と実質的に平行になるようにした。なお、今回は映像信号線１１７ａ、１１７ｂの方向をくし歯電極１１５（絵素電極１１３及び共通電極１１１）と実質的に平行になるようにしたが、走査信号線１１９の方向をくし歯電極１１５（絵素電極１１３及び共通電極１１１）と実質的に平行になるようにしても同様の効果が得られる。
絵素電極１１３及び共通電極１１１は、基板主面を平面視したときに、垂直に屈曲する屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置されている。上記両電極は、その屈曲の数が、絵素１つ当たりそれぞれ１つである。この形態が視野角を充分に広いものとしながら、配向に寄与しない無駄な部分を小さくでき、透過率を特に高いものとすることができる点で好適であるが、４つ以下であれば本願発明の透過率向上効果を充分に発揮することができる。本発明は、図４のように垂直に屈曲する屈曲部分から延びる２つの長手方向以外に、他の電極が延びている構成であってもよい（図４では、左右方向に当該他の電極が延びている）。
絵素電極１１３は、第１絵素電極（下側の絵素電極）と第２絵素電極（上側の絵素電極）とを有する。共通電極１１１は、第１共通電極（下側の共通電極）と第２共通電極（上側の共通電極）とを有する。ただし、図４では、絵素の第１絵素電極及び第１共通電極と、該絵素の下側の絵素の第２絵素電極及び第２共通電極とを示している。
第１絵素電極及び第１共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が走査信号線１１９の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなし、該第２絵素電極及び第２共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が該配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなす。該第１絵素電極及び第２絵素電極が配置される絵素は、基板主面を平面視したときに、直線（絵素を２分割する直線）を境目として第１領域（下側の領域）と第２領域（上側の領域）とに２分割され、該第１絵素電極及び第１共通電極は、該第１領域に配置され、該第２絵素電極及び第２共通電極は、該第２領域に配置されている。このような形態とすることにより、視野角を改善するとともに、配向に寄与しない無駄な部分（暗い領域及び無効領域）を小さくでき、開口率を大きくし、これにより透過率の低下を抑えることができる。
なお、図４では、第１領域が上側の絵素の下側の領域であり、第２領域が下側の絵素の上側の領域であるが、第１領域及び第２領域が絵素における上下左右のいずれにあるかは特に限定されるものではなく、例えば、同様に絵素平面図を見たときに、第１領域が下側の絵素の上側の領域であり、第２領域が上側の絵素の下側の領域であってもよい。電極、配線についても同様である。このような形態によっても、同様に本実施形態の効果を発揮することができる。
実施形態３
図５は、実施形態３に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。
実施形態３では、図５に示されるように、ＴＦＴ２２５ａ及びＴＦＴ２２５ｂを走査信号線２１９上に設ける。これにより、開口率を向上することができる。それ以外の形態は、実施形態２と同様である。
通常はＴＦＴとコンタクトホールを各２個絵素内に形成する必要があるが、２つのＴＦＴ・コンタクトホールを別のサブ絵素上に配置することにより、開口部のサイズの差を小さくすることができる。
実施形態３の形態は、絵素を上下で２分割し、くし歯電極の長手方向を配線方向と鋭角（４５°）をなすようにする形態である。図５では、絵素上半分は右斜め４５°、下半分は左４５°に電極間隔を形成している（ただし、図５では、絵素の下半分と、該絵素の下側の絵素の上半分とを示している）。これにより、透過率を充分に向上することができる。
実施形態３においても、走査信号線２１９で選択されたタイミングで、映像信号線２１７ａから供給された電圧をＴＦＴ２２５ａ・ドレイン電極２２３ａを通じて、液晶材料を駆動する絵素電極２１３に印加する。また、同様に映像信号線２１７ｂから供給された電圧をＴＦＴ２２５ｂ・ドレイン電極２２３ｂを通じて、液晶材料を駆動する共通電極２１１に印加する。走査信号線２１９や映像信号線２１７ａ、２１７ｂの電圧変化の影響を防ぐため、上記絵素電極２１３及び共通電極２１１は、走査信号線２１９及び映像信号線２１７ａ、２１７ｂとは絶縁膜（示さず）を介して別層に形成される。絵素電極２１３はコンタクトホール２２１ａを介してドレイン電極２２３ａと接続され、共通電極２１１はコンタクトホール２２１ｂを介してドレイン電極２２３ｂと接続されている。
ＴＦＴ２２５ａ、２２５ｂを用いたアクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）を対向基板（図示しない）と適切な間隔を保って貼り合わせ、隙間に液晶を封入し、セルとする。セルの上下には偏光板（図示しない）を設置する。
ここで、電界印加時の複屈折の発生方向は電界方向となるため、くし歯電極２１５（絵素電極２１３及び共通電極２１１）の長手方向と垂直方向となる。このため電界方向とこれと垂直な方向では屈折率の極角方向の分布が異なるため、視野角に違方性が生じる（等方的でなくなる）。
本実施形態では、この視野角特性を改善するため、電極の方向として９０°異なる２方向を含むものとし、また、映像信号線２１７ａ、２１７ｂの方向をくし歯電極２１５と実質的に平行になるようにした。なお、今回は映像信号線２１７ａ、２１７ｂの方向をくし歯電極２１５と実質的に平行になるようにしたが、走査信号線２１９等の方向をくし歯電極２１５と実質的に平行になるようにしても同様の効果が得られる。
絵素電極２１３及び共通電極２１１は、基板主面を平面視したときに、垂直に屈曲する屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置されている。上記両電極は、その屈曲の数が、絵素１つ当たりそれぞれ１つである。この形態が視野角を充分に広いものとしながら、配向に寄与しない無駄な部分を小さくでき、透過率を特に高いものとすることができる点で好適であるが、４つ以下であれば本願発明の透過率向上効果を充分に発揮することができる。本発明は、図５のように垂直に屈曲する屈曲部分から延びる２つの長手方向以外に、他の電極が延びている構成であってもよい（図５では、左右方向に当該他の電極が延びている）。
絵素電極２１３は、第１絵素電極（下側の絵素電極）と第２絵素電極（上側の絵素電極）とを有する。共通電極２１１は、第１共通電極（下側の共通電極）と第２共通電極（上側の共通電極）とを有する。ただし、図５では、絵素の第１絵素電極及び第１共通電極と、該絵素の下側の絵素の第２絵素電極及び第２共通電極とを示している。
第１絵素電極及び第１共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が走査信号線２１９の配線方向に対して右回りに鋭角の傾きをなし、該第２絵素電極及び第２共通電極は、基板主面を平面視したときに、その長手方向が該配線方向に対して左回りに鋭角の傾きをなす。該第１絵素電極及び第２絵素電極が配置される絵素は、基板主面を平面視したときに、直線（絵素を２分割する直線）を境目として第１領域（下側の領域）と第２領域（上側の領域）とに２分割され、該第１絵素電極及び第１共通電極は、該第１領域に配置され、該第２絵素電極及び第２共通電極は、該第２領域に配置されている。このような形態とすることにより、視野角を改善するとともに、配向に寄与しない無駄な部分（暗い領域及び無効領域）を小さくでき、開口率を大きくし、これにより透過率の低下を抑えることができる。
なお、図５では、第１領域が上側の絵素の下側の領域であり、第２領域が下側の絵素の上側の領域であるが、第１領域及び第２領域が絵素における上下左右のいずれにあるかは特に限定されるものではなく、例えば、同様に絵素平面図を見たときに、第１領域が下側の絵素の上側の領域であり、第２領域が上側の絵素の下側の領域であってもよい。このような形態によっても、同様に本実施形態の効果を発揮することができる。
実施形態４
図６は、実施形態４に係る液晶表示パネルの絵素の平面模式図である。
上述したダブルソース駆動方式の場合、通常はＴＦＴとコンタクトホールを各２個絵素内に形成する必要があるが、絵素電極３１３及び共通電極３１１が、基板主面を平面視したときに、垂直に屈曲する屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向３１１ｐ、３１１ｑがそれぞれ互いに沿って配置され、該屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置されている。この形態によって、暗い部分３３１は生じるものの、開口部のサイズの差を小さくすることができ、視野角特性を優れたものとすることができる。
実施形態４の形態は、絵素電極３１３と共通電極３１１とをジグザグ形状とし、両電極の長手方向を配線方向と鋭角（４５°）をなすようにする形態である。図６では、くし歯電極の長手方向は、半分が右斜め４５°、もう半分が左４５°である。
実施形態４においても、走査信号線で選択されたタイミングで、映像信号線３１７から供給された電圧をＴＦＴ・ドレイン電極を通じて、液晶材料を駆動する絵素電極３１３に印加する。走査信号線や映像信号線３１７の電圧変化の影響を防ぐため、上記絵素電極３１３及び共通電極３１１は、走査信号線及び映像信号線３１７とは絶縁膜（示さず）を介して別層に形成される。絵素電極３１３はコンタクトホール３２１ａを介してドレイン電極３２３ａと接続され、共通電極３１１はコンタクトホール３２１ｂを介してドレイン電極３２３ｂと接続されている。
ＴＦＴ３２５ａ、３２５ｂを用いたアクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）を対向基板（図示しない）と適切な間隔を保って貼り合わせ、隙間に液晶を封入し、セルとする。セルの上下には偏光板（図示しない）を設置する。
ここで、電界印加時の複屈折の発生方向は電界方向となるため、絵素電極３１３及び共通電極３１１の長手方向と垂直方向となる。このため電界方向とこれと垂直な方向では屈折率の極角方向の分布が異なるため、視野角に違方性が生じる（等方的でなくなる）。
本実施形態では、この視野角特性を改善するため、電極の方向として９０°異なる２方向を含むものとした。そして、２つの電界方向が生じるところ、これらの２つの電界方向の領域にそれぞれＴＦＴ及びコンタクトホールを配置することにより、それぞれの領域における開口部のサイズの差を小さくし、視野角特性を改善することができる。
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２４日に出願された日本国特許出願２０１０－２６１６８４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、１１１、２１１、３１１：共通電極
１２、４２：偏光板
１３、１１３、２１３、３１３：絵素電極
１４：ゲート絶縁膜
１５、１１５、２１５：くし歯電極
１６：絶縁膜
１７ａ、１７ｂ、１１７ａ、１１７ｂ、２１７ａ、２１７ｂ、３１７：映像信号線
１９、１１９、２１９：走査信号線
２１ａ、２１ｂ、１２１ａ、１２１ｂ、２２１ａ、２２１ｂ、３２１ａ、３２１ｂ：コンタクトホール
２３ａ、２３ｂ、１２３ａ、１２３ｂ、２２３ａ、２２３ｂ、３２３ａ、３２３ｂ：ドレイン電極
２５ａ、２５ｂ、１２５ａ、１２５ｂ、２２５ａ、２２５ｂ、３２５ａ、３２５ｂ、４２５：ＴＦＴ
３０ａ、３０ｂ、１３０ａ、１３０ｂ、２３０ａ、２３０ｂ：補助容量線
３３１：暗い領域

Claims (6)

  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、該基板と同じ基板又は他方の基板に共通電極を有し、
    該絵素電極及び共通電極は、基板主面を平面視したときに、屈曲部分を有し、該両電極の屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ互いに沿って配置され、
    該液晶表示パネルは、該屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及び／又はコンタクトホールが配置されている
    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、前記屈曲部分から延びる２つの長手方向のそれぞれの側に薄膜トランジスタ素子及びコンタクトホールが配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
  3. 前記一対の基板は、少なくとも一方の基板に走査信号線及び映像信号線を有し、
    該走査信号線及び映像信号線は、少なくとも一方が、基板主面を平面視したときに、垂直に屈曲し、屈曲部分から延びる２つの長手方向がそれぞれ前記両電極に沿っている
    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に等方であり、電圧印加時に基板表面に対して水平方向に複屈折が発生する
    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. 請求項１～５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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