WO2015083401A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、広視野角を実現できる水平配向を前提としつつ、高速応答を実現できる新たな表示モードの液晶表示装置を提供する。本発明は、一対の電極を有する第一の基板と、画素電極及び共通電極を有する第二の基板と、水平配向する液晶分子を含有する液晶層とを有し、上記一対の電極の少なくとも一方は、第一の方向に伸びる第一の線状部を有し、上記画素電極と上記共通電極の少なくとも一方は、上記第一の方向と交差する第二の方向に伸びる第二の線状部を有し、上記一対の電極間に電圧を印加し、かつ上記画素電極と上記共通電極の間に電圧を印加しない第一の表示状態において、上記液晶分子は、上記第一の方向に対して垂直又は平行に配向し、上記一対の電極間に電圧を印加し、かつ上記画素電極と上記共通電極の間に電圧を印加する第二の表示状態において、上記液晶分子は、上記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向する液晶表示装置である。

Description

液晶表示装置

本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、高速応答性及び広視野角が要求される液晶表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置の応用範囲が広がっており、例えば、航空機、自動車といった用途に適用されてきている。このため、液晶表示装置には、多様な使用環境にて良好な表示性能を発揮することが要求されている。表示性能の中でも、例えば、視野角特性、高速応答性が重要である。

広視野角を実現できる技術として、ＦＦＳ（フリンジ・フィールド・スイッチング（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ））方式が広く用いられている。図１０は、従来のＦＦＳ型液晶表示装置の断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。なお、図１０の（ｂ）中に示された矢印は、電圧印加によって形成された電界の向きを示している。以下、図１０を参照してＦＦＳ方式の動作原理を説明する。図１０に示したように、ＦＦＳ型液晶表示装置は、一対の基板１１１、１２１の間に液晶分子１３１を含有する液晶層が設けられており、基板１１１上には電極は形成されておらず、基板１２１上には、順に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１２２、絶縁膜１２３、共通電極１２４、誘電体層１２５及び画素電極１２６が積層された基本構成を有する。画素電極１２６は、コンタクトホール１２７を介してＴＦＴ１２２に電気的に接続されている。

ＦＦＳ方式では、電圧が印加されていない状態では液晶層中の液晶分子１３１は水平に配向している。そして、ＴＦＴ基板に設けられた共通電極１２４と画素電極１２６の間に電圧を印加することによってＴＦＴ基板に平行な方向の電界（以下では、横電界という）が形成され、この電界により液晶分子１３１の配向方向が回転させられる。電圧無印加状態では、液晶分子１３１の配向方向と偏光板の軸方向との角度は平行又は垂直になっており、黒表示が実現される。電圧が印加されて液晶分子１３１が回転すると、液晶分子１３１の配向方向と偏光板の軸方向との間の角度が変わり、グレー表示や白表示が実現される。このような動作原理で表示が行われるＦＦＳ方式は、液晶分子１３１が基板に水平な方向を維持したまま表示状態を制御できるため、視野角が広いという特徴を有する。しかしながら、電圧印加状態から電圧無印加状態に切り換える際には、液晶分子１３１の配向は、電界で強制的に配向を変化させるわけではなく、弾性エネルギーが緩和されることによって戻っていくことになる。このため、ＦＦＳ方式には、特に液晶の粘度が上昇する低温域での使用時に応答速度が遅くなるという課題があった。

横電界駆動方式の液晶表示装置の応答速度を向上するための技術としては、対向するように配置された一対の基板のそれぞれに一対の電極を設け、両基板側から液晶層に電圧を印加する方式が特許文献１に開示されている。

また、高速応答を実現できる技術として、ＳＦＲ（Ｓｕｐｅｒ　Ｆａｓｔ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式と呼ばれるものがある（例えば、特許文献２参照）。図１１は、従来のＳＦＲ型液晶表示装置の断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。なお、図１１中に示された矢印は、電圧印加によって形成された電界の向きを示している。以下、図１１を参照してＳＦＲ方式の動作原理を説明する。図１１に示したように、ＳＦＲ型液晶表示装置は、一対の基板２１１、２２１の間に液晶分子２３１を含有する液晶層が設けられており、基板２１１上には第一の電極２１４が積層され、かつ基板２２１上には、順に、ＴＦＴ２２２、絶縁膜２２３、第二の電極２２４、誘電体層２２５及び一対の駆動電極２２６、２２８が積層された基本構成を有する。一対の駆動電極２２６、２２８は、それぞれコンタクトホール２２７を介してＴＦＴ２２２に電気的に接続されている。

ＳＦＲ方式では、誘電率異方性（Δε）が正の液晶分子が用いられ、液晶層中の液晶分子は、垂直配向膜によって垂直に初期配向している。また、対向基板とＴＦＴ基板との間には常に電界が印加されており、この液晶層に垂直な方向の電界（以下では、縦電界という）によっても液晶分子の配向は対向基板及びＴＦＴ基板に対して垂直な方向に規制されている。この状態において黒表示が実現される。そして、ＴＦＴ基板の電極間に電圧を印加することによって液晶層に水平方向の電界を印加する。縦電界と横電界の合成電界は強力な電界であり、液晶分子はこの強力な電界に平行に配向しようとして高速に応答する。このようなＳＦＲ方式では、黒、グレー、白のどの状態を実現するに際しても常に電界が印加されていて、電界の方向を変化させることで表示状態が変わる。その結果、如何なる階調間の応答であっても高速応答が実現される。

特開２０１０－６６６４５号公報 国際公開第２０１２／１２８０６１号

特許文献１に記載された方式は、電圧印加状態から電圧無印加状態に切り換える際の液晶分子の配向の変化に着目したものではなかった。このため、液晶分子の配向は、電界で強制的に配向を変化させるわけではなく、一般的な従来のＦＦＳ方式と同様に、弾性エネルギーが緩和されることによって戻っていくことになる。このため、液晶の粘度が上昇する低温域での使用時に応答速度が遅くなるという課題を充分に解決できるものではなかった。

また、ＳＦＲ方式は、低温においても超高速応答を実現できるが、垂直配向を前提とするため、視野角特性の面では、ＦＦＳ方式等の水平配向モードに比べて劣ることが課題であった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、広視野角を実現できる水平配向を前提としつつ、高速応答を実現できる新たな表示モードの液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、水平配向を前提としつつ高速応答を実現する方法について種々の検討を行った結果、液晶層を挟んで対向し合う一対の基板のそれぞれに一対の電極を設け、これら二組の一対の電極により形成される横電界の向きを異ならせることによって、白表示から黒表示への切り換えの際だけでなく黒表示から白表示への切り換えの際にも横電界による液晶分子の配向制御が可能となることを見出した。以上のようにして、本発明者らは、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。

すなわち、本発明の一態様は、一対の電極を有する第一の基板と、スイッチング素子、上記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、及び、共通電極を有する第二の基板と、上記第一の基板と上記第二の基板との間に配置され、上記第一の基板及び上記第二の基板に対して水平に配向する液晶分子を含有する液晶層と、を有する液晶表示装置であって、上記一対の電極の少なくとも一方は、第一の方向に伸びる第一の線状部を有し、上記画素電極と上記共通電極の少なくとも一方は、上記第一の方向と交差する第二の方向に伸びる第二の線状部を有し、上記一対の電極の間に電圧を印加し、かつ上記画素電極と上記共通電極の間に電圧を印加しない第一の表示状態において、上記液晶分子は、上記第一の方向に対して垂直又は平行に配向し、上記一対の電極の間に電圧を印加し、かつ上記画素電極と上記共通電極の間に電圧を印加する第二の表示状態において、上記液晶分子は、上記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向する液晶表示装置（以下、第一の液晶表示装置ともいう）であってもよい。

また、本発明の別の一態様は、一対の電極を有する第一の基板と、スイッチング素子、上記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、及び、共通電極を有する第二の基板と、上記第一の基板と上記第二の基板との間に配置され、上記第一の基板及び上記第二の基板に対して水平に配向する液晶分子を含有する液晶層と、を有する液晶表示装置であって、上記一対の電極により形成される第一の電界と、上記画素電極及び上記共通電極により形成される第二の電界とは、上記第一の基板及び上記第二の基板に対する水平面に投影したときの電界方向が異なり、上記第一の電界の強度を一定としつつ上記第二の電界の強度を変化させることによって、上記水平面に投影したときの上記液晶分子の配向方向を回転させ、表示光の変調を行う液晶表示装置（以下、第二の液晶表示装置ともいう）であってもよい。

なお、上記した本発明の一態様と本発明の別の一態様とは、互いに相反する関係にはなく、上記第一の液晶表示装置と上記第二の液晶表示装置とが同一の液晶表示装置を指していてもよい。

第一及び第二の液晶表示装置によれば、水平配向モードの利点である広い視野角を実現しつつ、高速応答を実現することができる。

実施形態１の液晶表示装置の斜視模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 実施形態１の液晶表示装置の平面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 図２中のＡ－Ｂ線に沿った断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 図２中のＣ－Ｄ線に沿った断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 実施形態２の液晶表示装置の平面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 実施形態３の液晶表示装置の斜視模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 実施形態４の液晶表示装置の断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 実施形態５の液晶表示装置の斜視模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 実施例１の液晶表示装置の平面模式図である。 従来のＦＦＳ型液晶表示装置の断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。 従来のＳＦＲ型液晶表示装置の断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、各実施形態の構成は、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し、変更されてもよい。

［実施形態１］
実施形態１の液晶表示装置は、液晶の配向制御方法において従来の液晶表示装置とは異なるものである。したがって、以下では、その表示原理に関連する内容を主に説明し、従来の一般的な横電界方式の液晶表示装置と共通する構成（例えば、バックライトユニット）については適宜説明を省略する。

（１）液晶表示装置の構成の概要
まず、実施形態１の液晶表示装置の構成の概要について、図１～図４を参照して説明する。図１は、実施形態１の液晶表示装置の斜視模式図である。図２は、実施形態１の液晶表示装置の平面模式図である。図３は、図２中のＡ－Ｂ線に沿った断面模式図である。図４は、図２中のＣ－Ｄ線に沿った断面模式図である。図１～図４の（ａ）は、いずれも黒表示状態を表し、図１～図４の（ｂ）は、いずれも白表示状態を表している。黒表示状態は、ＴＦＴ基板側の一対の電極に電圧が印加されていない状態であり、白表示状態は、ＴＦＴ基板側の一対の電極に電圧が印加された状態である。黒表示状態、白表示状態ともに、対向基板側の一対の電極には電圧が印加され、対向基板に平行な電界が形成されている。なお、各図中に示された矢印は、電圧印加によって形成された電界の向きを示している。また、○の中に×が記載されたマーク（図３の（ａ）、（ｂ）及び図４の（ｂ）参照）は、電界の向きが紙面に対して垂直方向である場合を表している。

実施形態１の液晶表示装置１は、対向基板（第一の基板）１０Ｉと、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２２を備えるＴＦＴ基板（第二の基板）２０Ｆとの間に、負の誘電率異方性（Δε）を有する液晶分子３１を含有する液晶層３０を備えるものである。対向基板１０Ｉが前面側（表示面側）に位置し、ＴＦＴ基板２０Ｆが背面側に位置している。液晶分子３１の初期配向は、対向基板１０Ｉ及びＴＦＴ基板２０Ｆに対して水平な方向に設定されている。

対向基板１０Ｉは、基板１１の液晶層３０側に、ＩＰＳ（面内スイッチング（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ））型電極構造を有しており、具体的には、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極が設けられている。以下では、一対の櫛歯電極の一方を第一の対向電極１４Ｉと呼び、他方を第二の対向電極１６Ｉと呼ぶ。第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉは、複数本の平行な櫛歯状部分（第一の線状部）を有するものであり、互いの櫛歯状部分が、一定の間隔（スペース）を設けて交互に配置されている。第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間に電圧を印加することにより、スペース近傍の液晶層３０には対向基板１０Ｉに対して水平な電界（横電界）が生じる。

対向基板１０Ｉに設けられたＩＰＳ型電極構造において、櫛歯状部分を構成する櫛歯一本あたりの幅（電極幅）１４Ｗ及び１６Ｗは、３μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましく、例えば４μｍに設定する。また、向かい合う櫛歯（第一の対向電極１４Ｉの櫛歯と第二の対向電極１６Ｉの櫛歯）の間隔（電極間隙）ＳＷ１は、５μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましく、例えば２０μｍに設定する。

ＴＦＴ基板２０Ｆは、ＦＦＳ（フリンジ・フィールド・スイッチング）型電極構造を有しており、具体的には、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せが設けられている。以下では、上記の平面状電極を共通電極２４Ｆと呼び、上記の電極スリットが形成された電極を画素電極２６Ｆと呼ぶ。画素電極２６Ｆは、複数本の平行な電極スリット（電極の非形成部分）２６Ｓが形成されたものであり、電極スリット２６Ｓ間の線状部（第二の線状部）２６Ｌが一定の間隔で配置された構成を有する。

ＴＦＴ基板２０Ｆに設けられたＦＦＳ型電極構造において、線状部２６Ｌ一つあたりの幅（電極幅）２６Ｗは、２μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましく、例えば４μｍに設定する。また、電極スリット２６Ｓの幅（電極間隙）ＳＷ２は、３μｍ以上、８μｍ以下であることが好ましく、例えば４μｍに設定する。

第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分の延伸方向（第一の方向）と、画素電極２６Ｆに設けられた線状部２６Ｌの延伸方向（第二の方向）とは、平行又は垂直ではなく、０°を超えて９０°未満の範囲内の所定の角度θに設定されている。好ましい角度θの範囲は、６０°以上、８５°以下であり、例えば７５°に設定する。

画素電極２６Ｆは、コンタクトホール（スルーホール）２７を介して、下層（基板２１側）に配置されたＴＦＴ２２のドレイン電極と電気的に接続されている。画素電極２６Ｆの下層には、誘電体層（絶縁膜）２５を介して、共通電極２４Ｆが配置されている。共通電極２４Ｆは、コンタクトホール２７形成用の開口部分を除いて、絶縁膜２３を介して基板２１上の全面に配置されている。画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆの間に電圧を印加することにより、電極スリット２６Ｓ近傍の液晶層３０にはＴＦＴ基板２０Ｆに対して実質的に水平な電界（横電界又は斜め電界）が生じる。

対向基板１０Ｉ及びＴＦＴ基板２０Ｆの液晶層３０側の最表面には、少なくとも表示領域の全体を覆うように、水平配向膜（図示省略）が配置されている。水平配向膜は、その表面に対して、液晶層３０中の液晶分子３１を実質的に水平に配向させるものであればよい。液晶分子３１のプレチルト角は、所望の視野角特性が得られる範囲であればよいが、０°に近いことが好ましい。水平配向膜の材料としては、光（紫外線を含む）の照射により配向特性を発現する光配向膜が好適である。光配向膜によれば、プレチルト角を１°未満にすることも可能である。また、ラビング処理により配向特性を発現する一般的な配向膜を用いてもよい。このような一般的な配向膜であっても、プレチルト角を１°～２°程度にすることができる。

液晶層３０は、負の誘電率異方性（Δε）を有する液晶分子３１を含有するものである。正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いると、白表示状態において、対向基板１０Ｉに設けた電極１４Ｉ、１６ＩとＴＦＴ基板２０Ｆに設けた電極２４Ｆ、２６Ｆとの間で生じる電界の影響で液晶分子が意図せず垂直配向し、配向乱れを引き起してしまう可能性がある。負の誘電率異方性を有する液晶分子３１を用いることで、上記のような配向乱れを確実に防止することができる。この点については、液晶表示装置１の駆動方法に関する説明の際に、再度詳しく説明する。

液晶層３０の厚みは、２μｍ以上、５μｍ以下であることが好ましく、例えば３μｍに設定する。

対向基板１０Ｉの前面側及びＴＦＴ基板２０Ｆの背面側にはそれぞれ偏光板６０、６１が配置されている。偏光板６０、６１同士の吸収軸はクロスニコルの関係に設定されており、一方の偏光板６０又は６１の吸収軸は、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と平行な関係（上記第一の方向に対して平行）、他方の偏光板６１又は６０の吸収軸は、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と垂直な関係（上記第一の方向に対して垂直）にある。

対向基板１０Ｉと偏光板６０の間、ＴＦＴ基板２０Ｆと偏光板６１の間には、光学補償フィルムが配置されてもよい。光学補償フィルムの軸方向は、初期配向状態の光学補償を最適化する観点から、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と平行な関係（上記第一の方向に対して平行）であることが好ましい。

（２）液晶表示装置の駆動方法
液晶表示装置の電源がオフの状態、すなわち、対向基板１０Ｉの第一の対向電極１４Ｉ及び第二の対向電極１６Ｉ、ＴＦＴ基板２０Ｆの画素電極２６Ｆ及び共通電極２４Ｆのいずれにも電圧が印加されていない状態では、液晶分子３１は、対向基板１０Ｉ及びＴＦＴ基板２０Ｆに対して平行に配向している。このとき、液晶分子３１は、水平配向膜によって、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と平行な関係（上記第一の方向に対して平行）、又は、垂直な関係（上記第一の方向に対して垂直）に規制される。

液晶表示装置の電源がオンの状態では、表示状態に関わらず、対向基板１０Ｉに設けられた第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉとの間には常に交流電圧が印加される。このため、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉへの印加電圧はドライバにより制御する必要がなく、外部電源を利用し、高い電圧とすることが可能である。対向基板１０Ｉに設けられた第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉ間の短絡の防止等を考慮すると、電極間隙ＳＷ１はなるべく広く設定することが望ましいが、電極間隙ＳＷ１を広くし過ぎると、液晶層３０に印加される電界が小さくなり、液晶分子３１の配向を適切に制御できなくなるおそれがある。電極間隙ＳＷ１を広くすることと配向制御との両立を図る観点から、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉへの印加電圧は、１０Ｖ以上、１００Ｖ以下であることが好ましく、例えば４０Ｖに設定する。

図１～４の（ａ）に初期配向状態（第一の表示状態）が示されている。この初期配向状態では、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉとの間に電圧が印加され、画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆの間には電圧は印加されない。第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉとの間に印加された電界は、負の誘電率異方性を有する液晶分子３１を電界に対して垂直に配向させる。液晶分子３１の長軸は、水平配向膜の作用によって、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの櫛歯状部分に対して平行な方向（上記第一の方向に対して平行な方向）に向けられるが、初期配向状態（第一の表示状態）において第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間に印加された電界によって、該方向により強固に向けられることになる。すなわち、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉは、液晶分子３１に対して水平配向膜による配向状態を強制させる機能を有している。初期配向状態では、液晶分子３１は一方の偏光板の吸収軸６０又は６１と平行に配向することから、黒表示が行われる。以上のように、水平配向膜による配向方向と、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間に印加された電界による配向方向とは一致させる。

ＴＦＴ基板２０ＦのＴＦＴ２２を介して画素電極２６Ｆに電圧が印加されることによってグレー表示又は黒表示（第二の表示状態）への切り換えが行われる。このとき、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間の電圧印加は継続されている。図１～４の（ｂ）に、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間に電圧が印加され、かつ画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆとの間に電圧が印加された状態が示されている。初期配向状態では、液晶分子３１は、対向基板１０Ｉからの初期の電界（第一の電界）と垂直な方向に配向するが、ＴＦＴ基板２０Ｆからの駆動用の電界（第二の電界）が印加されることによって、駆動用の電界と垂直な方向（上記第二の方向に対して平行な方向）に向けて回転する。すなわち、第一の電界と第二の電界とは、対向基板１０Ｉ及びＴＦＴ基板２０Ｆに対する水平面に投影したときの電界方向が異なるため、第一の電界の強度を一定としつつ第二の電界の強度を変化させたときに、上記水平面に投影したときの液晶分子３１の配向方向が回転することになる。したがって、回転後の液晶分子３１の配向は、クロスニコルの関係に設定された一対の偏光板６０、６１のいずれの吸収軸とも平行ではなくなり、液晶層３０を透過する光（表示光）が第一の表示状態と第二の表示状態との間で変調される結果となる。これにより、グレー表示又は白表示が行われる。

なお、液晶分子３１の回転角は、（１）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と画素電極２６Ｆに設けられた線状部２６Ｌとの角度θ、（２）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉとの間の電圧、（３）画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆとの間の電圧、（４）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの電極幅１４Ｗ及び１６Ｗ、電極間隙ＳＷ１、（５）画素電極２６Ｆの電極幅２６Ｗ、電極間隙ＳＷ２、（６）液晶分子３１の誘電率異方性の値、（７）液晶層３０の厚み等に応じて決まる。白表示における画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆとの間への印加電圧は、５Ｖ以上、７Ｖ以下であることが好ましく、例えば６．５Ｖに設定する。印加電圧は使用するドライバの定格電圧に依存するものであり、基本的にはなるべく高い電圧を採用してもよい。

上記した駆動方法は水平配向を用いるため、広い視野角を達成できる。また、上記した駆動方法によれば、黒表示からグレー表示又は白表示への切り換えと、グレー表示又は白表示から黒表示への切り換えとの両方において、電界による強制的な配向規制力が働くことから、高速応答を実現できる。すなわち、黒表示では、対向基板１０Ｉからの電界で強制的に液晶分子３１の配向方向が規制されており、グレー表示又は白表示でも、対向基板１０Ｉからの電界とＴＦＴ基板２０Ｆからの電界との合成電界が常に印加されて液晶分子３１の配向を規制している。したがって、液晶分子３１の配向は常に電界により強制的に規制されている。また、対向基板１０Ｉ側の電極１４Ｉ、１６Ｉには外部電源を利用した高い電圧を印加できるので、その規制力を強め、応答速度を更に向上することができる。なお、対向基板１０Ｉ側の電極１４Ｉ、１６Ｉへの印加電圧を大きくし過ぎた場合には、液晶分子３１への規制力が強くなり過ぎ、ＴＦＴ基板２０Ｆ側の電極２４Ｆ、２６Ｆに電圧を印加したときの液晶分子３１の応答性が低下することが懸念される。一方で、電極１４Ｉ、１６Ｉ同士は、短絡防止の観点からは、なるべく離して配置することが好ましい。そこで、電極間隙ＳＷ１を２０μｍ程度と広く確保し、電極１４Ｉ、１６Ｉへの印加電圧を４０Ｖと高く設定すれば、適切な規制力を確保するとともに短絡を充分に防止できる。また、対向基板１０Ｉ側の電極１４Ｉ、１６Ｉへの印加電圧を大きくすることから、対向基板１０Ｉ側の電極間隙ＳＷ１は、ＴＦＴ基板２０Ｆ側の電極２４Ｆ、２６Ｆの間隔よりも大きいことが好ましい。

なお、図４の（ｂ）では示していないが、対向基板１０Ｉ側の電極１４Ｉ、１６ＩとＴＦＴ基板２０Ｆ側の電極２４Ｆ、２６Ｆとの間にも電界が発生する。しかしながら、本実施形態では負の誘電率異方性を有する液晶分子３１を使用していることから、両基板１０Ｉ、２０Ｆに対して垂直な電界は、液晶分子３１の長手方向に対して垂直に印加されるため、液晶分子３１の配向への影響は小さい。すなわち、負の誘電率異方性を有する液晶分子３１を用いれば、液晶分子３１を安定的に水平配向に維持することができる。したがって、配向乱れを防止し、かつ広い視野角を実現できる。

また、偏光板６０、６１同士の吸収軸をパラレルニコルの関係に設定し、一方の偏光板の吸収軸６０又は６１を第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と平行な関係にすれば、初期配向状態を白表示とすることも可能である。

［実施形態２］
実施形態２の液晶表示装置は、負の誘電率異方性を有する液晶分子に代えて、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いたことを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様の構成を有するものである。

上述したように、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いると、配向乱れが生じやすいと考えられるが、液晶分子の種類が豊富であり、所望の条件に応じた液晶分子を選択できるという利点がある。したがって、低温での粘度が高いような温度特性に優れた液晶分子や、誘電率異方性の大きな液晶分子を使用することができる。例えば、負の誘電率異方性を有する液晶分子は｜Δε｜＝５程度であるが、正の誘電率異方性を有する液晶分子は｜Δε｜＝２０程度のものもある。ここで、誘電率異方性が負の場合、誘電率異方性の絶対値は３～７が好ましく、例えば４程度を採用する。誘電率異方性が正の場合、誘電率異方性の絶対値は５～２０程度が好ましく、例えば７程度を採用する。誘電率異方性の絶対値は、単に駆動電圧をなるべく低くすることを考えると大きい値が望ましいが、この絶対値が大き過ぎる場合には一般的に液晶材料の信頼性が低くなる。

図５は、実施形態２の液晶表示装置の平面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表している。図５に示した正の誘電率異方性を有する液晶分子３２の配向は、図２（実施形態１）に示した負の誘電率異方性を有する液晶分子３１の配向と比較すると、電界の形成条件が同じであって、誘電率異方性が異なることから、９０°回転している。すなわち、初期の白表示（第一の表示状態）では、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの櫛歯状部分に対して垂直な方向（上記第一の方向に対して垂直な方向）に配向し、グレー表示又は黒表示（第二の表示状態）では、駆動用の電界と平行な方向（上記第二の方向に対して垂直な方向）に向けて回転する。このような実施形態２の液晶表示装置２によっても、水平配向モードの利点である広い視野角を実現しつつ、高速応答を実現することができる。

なお、液晶分子３１の配向規制に影響する要素のうち、上記（６）液晶分子３２の誘電率異方性の値を除く、上記（１）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と画素電極２６Ｆに設けられた線状部２６Ｌとの角度、上記（２）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間の電圧、上記（３）画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆとの間の電圧、上記（４）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの電極幅、それらの配置間隔、上記（５）画素電極２６Ｆの電極幅２６Ｗ、電極間隙ＳＷ２、上記（７）液晶層３０の厚み等については、実施形態１と同様にしてよい。ここで、誘電率異方性の値が正の場合には、使用できる液晶分子３１の選択幅が広い。このため、電極間隙ＳＷ１、ＳＷ２、液晶層３０の厚みをより広くすることが可能である。

［実施形態３］
実施形態３の液晶表示装置は、ＴＦＴ基板の電極構造をＦＦＳ型電極構造からＩＰＳ型電極構造に変更したことを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様の構成を有するものである。ＴＦＴ基板をＩＰＳ型電極構造とすることによって、ＴＦＴ基板を構成する層の数を減らすことができるので、層の成膜及びパターニングに要する工数を削減できる。

図６は、実施形態３の液晶表示装置の斜視模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。なお、図６では、ＴＦＴ基板２０ＩにおいてＴＦＴ等の図示を省略している。図６に示したように、実施形態３の液晶表示装置では、対向基板１０Ｉ及びＴＦＴ基板２０Ｉの両方がＩＰＳ型電極構造を有している。このような実施形態３の液晶表示装置３によっても、水平配向モードの利点である広い視野角を実現しつつ、高速応答を実現することができる。

なお、液晶分子３１の配向規制に影響する要素のうち、上記（２）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間の電圧、上記（３）画素電極２６Ｉと共通電極２４Ｉとの間の電圧、上記（４）第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの電極幅１４Ｗ及び１６Ｗ、電極間隙ＳＷ１、上記（６）液晶分子３１の誘電率異方性の値、上記（７）液晶層３０の厚み等については、実施形態１と同様にしてよい。

対向基板１０Ｉ上にＩＰＳ型電極構造を採用した場合には、ＦＦＳ型電極構造に比べて電極間の短絡不良が発生しやすい。一方で対向基板１０Ｉには独立電源から電圧を印加できるので比較的高い電圧を印加することができる。このため、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの電極幅１４Ｗ及び１６Ｗは３μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましく、最も好ましくは４μｍである。第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの電極間隙ＳＷ１は５μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましく、最も好ましくは２０μｍとする。

第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉに設けられた櫛歯状部分と画素電極２６Ｉ及び共通電極２４Ｉに設けられた櫛歯状部分とがなす角度は、０°を超えて９０°未満の範囲内の所定の角度に設定されている。好ましい角度の範囲は、６０°以上、８５°以下であり、例えば７５°に設定する。

ＴＦＴ基板２０Ｉに設けられた画素電極２６Ｉ及び共通電極２４ＩのＩＰＳ型電極構造において、櫛歯状部分を構成する櫛歯一本あたりの幅（電極幅）２４Ｗ及び２６Ｗは、３μｍ以上、５μｍ以下であることが好ましく、例えば４μｍに設定する。また、向かい合う櫛歯（画素電極２６Ｉの櫛歯と共通電極２４Ｉの櫛歯）の間隔（電極間隙）ＳＷ３は、５μｍ以上、１５μｍ以下であることが好ましく、例えば８μｍに設定する。

また、本実施形態の構成について、負の誘電率異方性を有する液晶分子３１に代えて、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いる変更を行ってもよい。

［実施形態４］
実施形態４の液晶表示装置は、対向基板の電極構造をＩＰＳ型電極構造からＦＦＳ型電極構造に変更したことを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様の構成を有するものである。対向基板をＦＦＳ型電極構造とすることによって、対向基板に設けられた一対の電極間で短絡が生じる可能性を低減できる。また、平面状電極が設けられることによって、表示装置外部からの静電気の影響を防止できる。

図７は、実施形態４の液晶表示装置の断面模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。図７に示したように、実施形態４の液晶表示装置４では、ＴＦＴ基板２０Ｆだけでなく、対向基板１０ＦにもＦＦＳ型電極構造が設けられている。具体的には、対向基板１０Ｆに、平面状の第一の対向電極１４Ｆと、複数本の平行な電極スリット（電極の非形成部分）が形成された第二の対向電極１６Ｆとが、誘電体層１５を介して積層されている。このような実施形態４の液晶表示装置４によっても、水平配向モードの利点である広い視野角を実現しつつ、高速応答を実現することができる。

なお、液晶分子３１の配向規制に影響する要素のうち、上記（２）第一及び第二の対向電極１４Ｆ、１６Ｆの間の電圧、上記（３）画素電極２６Ｆと共通電極２４Ｆとの間の電圧、上記（５）画素電極２６Ｆの電極幅、電極間隙、上記（６）液晶分子３１の誘電率異方性の値、上記（７）液晶層３０の厚み等については、実施形態１と同様にしてよい。但し、対向基板１０Ｆ上の電極構造はＦＦＳ型になっているので、第二の対向電極１６Ｆにおける電極間隙ＳＷ４は５μｍ程度と狭くすることが可能である。また、電極１６Ｆの電極幅１６Ｗも３～７μｍ程度とすることが好適である。

第一又は第二の対向電極１４Ｆ又は１６Ｆに設けられた線状部と画素電極２６Ｆに設けられた線状部２６Ｌとがなす角度は、０°を超えて９０°未満の範囲内の所定の角度に設定されている。好ましい角度の範囲は、６０°以上、８５°以下であり、例えば７５°に設定する。

第一及び第二の対向電極１４Ｆ、１６ＦのＦＦＳ型電極構造において、電極１６Ｆの電極幅１６Ｗは、３μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましく、例えば５μｍに設定する。また、電極１６Ｆの電極間隙ＳＷ４は、３μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましく、例えば５μｍに設定する。

また、本実施形態の構成について、負の誘電率異方性を有する液晶分子３１に代えて、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いる変更を行ってもよい。

［実施形態５］
実施形態５の液晶表示装置は、対向基板の電極構造をＩＰＳ型電極構造からＦＦＳ型電極構造に変更し、ＴＦＴ基板の電極構造をＦＦＳ型電極構造からＩＰＳ型電極構造に変更したことを除いて、実施形態１の液晶表示装置と同様の構成を有するものである。

図８は、実施形態５の液晶表示装置の斜視模式図であり、（ａ）は、黒表示状態を表し、（ｂ）は、白表示状態を表す。なお、図８では、ＴＦＴ基板２０ＩにおいてＴＦＴ等の図示を省略している。図８に示したように、実施形態５の液晶表示装置５では、対向基板１０ＦがＦＦＳ型電極構造を有し、ＴＦＴ基板２０ＩがＩＰＳ型電極構造を有している。このような実施形態５の液晶表示装置５によっても、水平配向モードの利点である広い視野角を実現しつつ、高速応答を実現することができる。

なお、液晶分子３１の配向規制に影響する要素のうち、上記（２）第一及び第二の対向電極１４Ｆ、１６Ｆの間の電圧、上記（３）画素電極２６Ｉと共通電極２４Ｉとの間の電圧、上記（６）液晶分子３１の誘電率異方性の値、上記（７）液晶層３０の厚み等については、実施形態１と同様にしてよい。また、本実施形態の構成について、負の誘電率異方性を有する液晶分子３１に代えて、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いる変更を行ってもよい。

第一又は第二の対向電極１４Ｆ又は１６Ｆに設けられた線状部と画素電極２６Ｉ及び共通電極２４Ｉに設けられた櫛歯状部分とがなす角度は、０°を超えて９０°未満の範囲内の所定の角度に設定されている。好ましい角度の範囲は、６０°以上、８５°以下であり、例えば７５°に設定する。

第一及び第二の対向電極１４Ｆ、１６ＦのＦＦＳ型電極構造において、電極１６Ｆの電極幅１６Ｗは、３μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましく、例えば５μｍに設定する。また、電極１６Ｆの電極間隙ＳＷ４は、３μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましく、例えば５μｍに設定する。

画素電極２６Ｉ及び共通電極２４ＩのＩＰＳ型電極構造において、櫛歯状部分を構成する櫛歯一本あたりの幅（電極幅）２４Ｗ及び２６Ｗは、３μｍ以上、５μｍ以下であることが好ましく、例えば４μｍに設定する。また、向かい合う櫛歯（画素電極２６Ｉの櫛歯と共通電極２４Ｉの櫛歯）の間隔（電極間隙）ＳＷ３は、５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましく、例えば８μｍに設定する。

また、本実施形態の構成について、負の誘電率異方性を有する液晶分子３１に代えて、正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いる変更を行ってもよい。

（実施例１）
実施形態１の構成に基づき作製された液晶表示装置について、図９を参照して説明する。図９は、実施例１の液晶表示装置の平面模式図である。図９には、中央で屈曲したＶ字状の２つの画素と、その周囲の画素の一部のみとが拡大して図示されているが、実施例１の液晶表示装置では、図９に示した形状の画素がその表示領域全体に周期的に多数配列されている。図９中の一画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の画素のいずれか１つに対応している。

実施例１の液晶表示装置は、以下の方法により製造された。なお、ＴＦＴ基板及び対向基板以外の構成要素については、従来公知のものを使用したことから、以下では説明を省略する。

（ＴＦＴ基板の製造方法）
まず、走査線４１（ＴＦＴ２２のゲート電極）を形成した後、順次、窒化珪素（ＳｉＮ）からなる層間絶縁膜、アモルファス・シリコン（ａ－Ｓｉ）からなる半導体層を形成した。半導体層は、インジウム－ガリウム－亜鉛－酸素（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ）系の酸化物半導体を含有する層にしてもよい。続いて、信号線４２、ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極を導電膜のパターニングにより同時形成した。次に、有機絶縁膜を数ミクロンの厚さで形成した。この上に、透明な共通電極を形成した。ここで、ＴＦＴ２２のドレイン電極と画素電極２６Ｆの電気的接続が可能なように、共通電極はパターニングされ、開口部を形成した。更に、ＳｉＮからなる誘電体層を形成した後、ＴＦＴ２２のドレイン電極との接続用にコンタクトホール２７を形成した。そして、コンタクトホール２７を介してＴＦＴ２２のドレイン電極からの電気信号を供給するための画素電極２６Ｆを形成した。画素電極２６Ｆは、画素内で屈曲させて視野角特性の向上を図った。これらの構成は、基本的には従来のＦＦＳ型液晶表示装置の構成と同一である。

（対向基板の製造方法）
第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉを櫛歯状に形成した。第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉは、同一の階層に、液晶層に対しては水平配向膜のみを介して隣接するように形成した。また、第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉ間に形成される電界をより水平に近づけるため、電極１４Ｉ、１６Ｉ間の距離は２０μｍ以上と広くした。本実施例では、後述するように第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間に外部電源を利用して４０Ｖ～５０Ｖの高い交流電圧（ＡＣ電圧）を印加したため、電極１４Ｉ、１６Ｉ間の距離を広く確保することができた。ここで、交流電圧としては、その印加電圧や周波数を頻繁に変える必要はなく、固定された波形の電圧を印加することができる。このため、半導体プロセスにより作製された特殊なドライバを使用する必要はなく、例えば、コイルを用いて電圧変換を行い、高い交流電圧を印加することができる。但し、電圧が高過ぎる場合には、放電や絶縁破壊の生じる可能性があることから、１００Ｖ以下に設定することが望ましい。ここでは、４０～５０Ｖ程度の固定電圧を印加した。

（液晶表示装置の駆動方法）
第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの低電位側の電極の電位は、ＴＦＴ基板に設けられている共通電極の電位と基本的に同一とした。なお、両者は異なる電位にしてもよい。第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの間には外部電源を利用して４０Ｖ～５０Ｖの交流電圧を印加した。画素電極２６Ｆには、最大６Ｖ（白表示状態での電圧値）の交流電圧を印加した。

本実施例では、対向基板に設けた第一及び第二の対向電極１４Ｉ、１６Ｉの駆動周波数とＴＦＴ基板に設けた画素電極２６Ｆ及び共通電極の駆動周波数とを大きく異ならせた。一般的にＴＦＴ基板側の駆動周波数は６０Ｈｚ～１２０Ｈｚである。これに対して、対向基板側の駆動周波数を１０Ｈｚ程度又は３００Ｈｚとした。１０Ｈｚとした場合には、消費電力は小さいものの、フリッカーが観察された。３００Ｈｚとした場合には、フリッカーは見えないものの、消費電力が大きくなった。以上のように、対向基板側の駆動周波数とＴＦＴ基板側の駆動周波数を異ならせる場合には、対向基板側に電圧を印加するタイミングと、ＴＦＴ基板側に電圧を印加するタイミングとを合わせる必要はないが、対向基板側の駆動周波数とＴＦＴ基板側の駆動周波数を一致させる場合は、対向基板側に電圧を印加するタイミングと、ＴＦＴ基板側に電圧を印加するタイミングが重要になる。タイミングを合わせる場合には、ＴＦＴ基板側に正極性の電圧を印加するときに、対向電極側でも正極性の電圧を印加し、ＴＦＴ基板側に負極性の電圧を印加するときに、対向電極側でも負極性の電圧を印加することとなる。この場合には、ＴＦＴ基板側では横ライン反転駆動を行い、また、対向基板側の電極は、ＴＦＴ基板側の画素電極２６Ｆに合わせて電極の幅で短冊状にした電極を採用した。この短冊状の電極には更に、上記してきた幅数ミクロン程度の電極パターンをＩＰＳ構造又はＦＦＳ構造にて設けた。そして、ＴＦＴ基板側のスキャンに合わせて対向基板側でもスキャンを行い、所定の極性の電圧を印加した。具体的には、上から下に向かってスキャンする場合には、奇数フレームでは正極性の電圧を順次印加し、偶数フレームでは負極性の電圧を順次印加することを行った。

［付記］
以下に、上記第一の液晶表示装置の好ましい態様の例を挙げる。各態様は、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。また、各態様は、上記第二の液晶表示装置に適用されてもよい。

上記一対の電極、上記画素電極及び上記共通電極の何れにも電圧が印加されていない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、上記第一の基板及び上記第二の基板に対して平行に、かつ、上記第一の方向に対して垂直又は平行に配向し、上記液晶分子の配向方向は、上記電圧無印加状態と上記第一の表示状態との間で同じであることが好ましい。この場合、上記一対の電極間に印加される電圧は、上記電圧無印加状態における配向を補強することになるので、本発明の表示モードの特長を効果的に活用できる。上記電圧無印加状態における配向を規制するため、上記第一の基板及び／又は上記第二の基板の液晶層側の表面には、水平配向膜が設けられることが好ましい。

上記第一の線状部と上記第二の線状部がなす角度は、６０°以上、８５°以下であることが好ましい。上記角度を９０°とした場合には、液晶分子に対して垂直にＴＦＴ基板からの電界が印加されるため、液晶分子の回転方向が決まらないこととなり、配向不良が発生するおそれがある。一方、上記角度を小さくした場合には、上記第一の表示状態から上記第二の表示状態にするときに、液晶分子の回転角度を大きくとることができない。これらのことから、上記のように６０°以上８５°以下とすることによって、良好な配向が得られる。応答性及び表示輝度を最適化する観点からは、上記角度は７０°以上８５°以下であることがより好ましく、７５°とすることが最も好ましい。

上記第一の液晶表示装置は、更に、上記第一の基板及び上記第二の基板を介して互いに対向する第一及び第二の偏光素子を有し、上記第一の偏光素子は、上記第一の方向に対して垂直又は平行な方向に吸収軸を有し、かつ上記第二の偏光素子は、上記第一の偏光素子の吸収軸に対して垂直な方向に吸収軸を有するものであってもよい。このように、第一又は第二の偏光素子の吸収軸の方向と、第一の基板に設けられる一対の電極の第一の線状部の延伸方向とを一致させることによって、第一の表示状態を黒表示に好適に利用することができる。この場合において、上記第一の表示状態は、黒表示であり、上記第二の表示状態は、白表示であることが好ましい。

上記液晶分子は、負の誘電率異方性を有するものであり、上記第一の表示状態において上記第一の方向に対して平行に配向し、かつ上記第二の表示状態において上記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向するものであってもよい。負の誘電率異方性を有する液晶分子を用いることで、対向基板に設けた電極とＴＦＴ基板に設けた電極との間で生じる電界の影響で液晶分子が意図せず垂直配向し、配向乱れを引き起こしてしまうことを確実に防止することができる。また、安定した配向が得られるので、白表示状態における透過率（明るさ）を高くすることができる。

また、上記液晶分子は、正の誘電率異方性を有するものであり、上記第一の表示状態において上記第一の方向に対して垂直に配向し、かつ上記第二の表示状態において上記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向するものであってもよい。正の誘電率異方性を有する液晶分子を用いると、配向乱れが生じやすいと考えられるが、液晶分子の種類が豊富であり、所望の条件に応じた液晶分子を選択できるという利点がある。したがって、低温での粘度が高いような温度特性に優れた液晶分子や、誘電率異方性の大きな液晶分子を使用することができる。

上記第一の基板に設けられる一対の電極、及び、上記第二基板に設けられる画素電極と共通電極の組合せは、いずれも、ＩＰＳ型電極構造としてもよく、ＦＦＳ型電極構造としてもよい。ＩＰＳ型電極構造とすれば、第一の基板及び／又は第二の基板を構成する層の数を減らすことができるので、層の成膜及びパターニングに要する工数を削減できる。一方、ＦＦＳ型電極構造とすれば、電極間で短絡が生じる可能性を低減でき、平面状電極によって表示装置外部からの静電気の影響を防止できる。

すなわち、上記一対の電極は、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極（ＩＰＳ型電極構造）であってもよい。このとき、第二の基板において、上記画素電極と上記共通電極の組合せは、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せ（ＦＦＳ型電極構造）であってもよく、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極（ＩＰＳ型電極構造）であってもよい。

また、上記一対の電極は、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せ（ＦＦＳ型電極構造）であってもよい。このとき、第二の基板において、上記画素電極と上記共通電極の組合せは、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せ（ＦＦＳ型電極構造）であってもよく、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極（ＩＰＳ型電極構造）であってもよい。

以下に、上記第二の液晶表示装置の好ましい態様の例を挙げる。各態様は、上記第一の液晶表示装置に適用されてもよい。

上記第一の電界の周波数と上記第二の電界の周波数とが異なっていてもよい。この場合、第一の基板（対向基板）側に電圧を印加するタイミングと、第二の基板（ＴＦＴ基板）側に電圧を印加するタイミングとを合わせる必要がない。また、上記第一の電界の周波数は、上記第二の電界の周波数よりも高いことが好ましい。これにより、フリッカーの発生を防止することができる。

１、２、３、４、５：液晶表示装置
１０Ｆ、１０Ｉ：対向基板
１１、２１、１１１、１２１、２１１、２２１：基板
１４Ｆ、１４Ｉ：第一の対向電極
１４Ｗ：第一の対向電極の電極幅
１５：誘電体層
１６Ｆ、１６Ｉ：第二の対向電極
１６Ｗ：第二の対向電極の電極幅
２０Ｆ、２０Ｉ：ＴＦＴ基板
２２、１２２、２２２：薄膜トランジスタ
２３、１２３、２２３：絶縁膜
２４Ｆ、２４Ｉ、１２４：共通電極
２５、１２５、２２５：誘電体層
２６Ｆ、２６Ｉ、１２６：画素電極
２６Ｌ：線状部
２６Ｓ：電極スリット
２６Ｗ：画素電極の電極幅
２７、１２７、２２７：コンタクトホール
３０：液晶層
３１：負の誘電率異方性を有する液晶分子
３２：正の誘電率異方性を有する液晶分子
４１：走査線
４２：信号線
６０、６１：偏光板
１３１、２３１：液晶分子
２１４：第一の電極
２２４：第二の電極
２２６、２２８：駆動電極
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４：電極間隙

Claims (16)

1. 一対の電極を有する第一の基板と、
   スイッチング素子、前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、及び、共通電極を有する第二の基板と、
   前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置され、前記第一の基板及び前記第二の基板に対して水平に配向する液晶分子を含有する液晶層と、を有する液晶表示装置であって、
   前記一対の電極の少なくとも一方は、第一の方向に伸びる第一の線状部を有し、
   前記画素電極と前記共通電極の少なくとも一方は、前記第一の方向と交差する第二の方向に伸びる第二の線状部を有し、
   前記一対の電極の間に電圧を印加し、かつ前記画素電極と前記共通電極の間に電圧を印加しない第一の表示状態において、前記液晶分子は、前記第一の方向に対して垂直又は平行に配向し、
   前記一対の電極の間に電圧を印加し、かつ前記画素電極と前記共通電極の間に電圧を印加する第二の表示状態において、前記液晶分子は、前記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向する
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記一対の電極、前記画素電極及び前記共通電極の何れにも電圧が印加されていない電圧無印加状態において、前記液晶分子は、前記第一の基板及び前記第二の基板に対して平行に、かつ、前期第一の方向に対して垂直又は平行に配向し、
   前記液晶分子の配向方向は、前記電圧無印加状態と前記第一の表示状態との間で同じである
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記第一の線状部と前記第二の線状部がなす角度は、６０°以上、８５°以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
4. 更に、前記第一の基板及び前記第二の基板を介して互いに対向する第一及び第二の偏光素子を有し、
   前記第一の偏光素子は、前記第一の方向に対して垂直又は平行な方向に吸収軸を有し、かつ前記第二の偏光素子は、前記第一の偏光素子の吸収軸に対して垂直な方向に吸収軸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装置。
5. 前記第一の表示状態は、黒表示であり、前記第二の表示状態は、白表示であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶分子は、負の誘電率異方性を有するものであり、前記第一の表示状態において前記第一の方向に対して平行に配向し、かつ前記第二の表示状態において前記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向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装置。
7. 前記液晶分子は、正の誘電率異方性を有するものであり、前記第一の表示状態において前記第一の方向に対して垂直に配向し、かつ前記第二の表示状態において前記第一の表示状態の配向方向とは異なる方向に配向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装置。
8. 前記一対の電極は、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極であることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記画素電極と前記共通電極の組合せは、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せであることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
10. 前記画素電極と前記共通電極の組合せは、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極であることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
11. 前記一対の電極は、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せであることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液晶表示装置。
12. 前記画素電極と前記共通電極の組合せは、平面状電極と、電極スリットが形成された電極との組合せであることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
13. 前記画素電極と前記共通電極の組合せは、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極であることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
14. 一対の電極を有する第一の基板と、
    スイッチング素子、前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、及び、共通電極を有する第二の基板と、
    前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置され、前記第一の基板及び前記第二の基板に対して水平に配向する液晶分子を含有する液晶層と、を有する液晶表示装置であって、
    前記一対の電極により形成される第一の電界と、前記画素電極及び前記共通電極により形成される第二の電界とは、前記第一の基板及び前記第二の基板に対する水平面に投影したときの電界方向が異なり、
    前記第一の電界の強度を一定としつつ前記第二の電界の強度を変化させることによって、前記水平面に投影したときの前記液晶分子の配向方向を回転させ、表示光の変調を行う
    ことを特徴とする液晶表示装置。
15. 前記第一の電界の周波数と前記第二の電界の周波数とが異なることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置。
16. 前記第一の電界の周波数は、前記第二の電界の周波数よりも高いことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
    　

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