WO2017073496A1 - 液晶表示パネル - Google Patents

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WO2017073496A1
WO2017073496A1 PCT/JP2016/081380 JP2016081380W WO2017073496A1 WO 2017073496 A1 WO2017073496 A1 WO 2017073496A1 JP 2016081380 W JP2016081380 W JP 2016081380W WO 2017073496 A1 WO2017073496 A1 WO 2017073496A1
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liquid crystal
crystal display
display panel
alignment
region
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下敷領　文一
杉原　利典
壮寿 吉田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display panel having regions having different tilt directions of liquid crystal molecules.
  • a liquid crystal display device is a display device that uses a liquid crystal composition for display, and a typical display method is that light is emitted from a backlight to a liquid crystal display panel in which the liquid crystal composition is sealed between a pair of substrates. The amount of light transmitted through the liquid crystal display panel is controlled by irradiating and applying a voltage to the liquid crystal composition to change the orientation of the liquid crystal molecules.
  • Such a liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption, and thus is used in electronic devices such as smartphones, tablet PCs, and car navigation systems.
  • an alignment division technique that improves viewing angle characteristics by dividing one pixel into a plurality of alignment regions (domains) and aligning liquid crystal molecules in different orientations for each alignment region has been studied.
  • Examples of the method of dividing and dividing the pixel include a method of dividing a half pixel into four alignment regions of 2 rows and 2 columns, and a 4D-RTN (4 Domain-Reverse Twisted Nematic) mode (for example, Patent Document 1, Patent Literature 2 etc.) are being studied.
  • Patent Document 1 discloses that display quality is improved by providing a light-shielding film at a location where alignment defects of liquid crystal molecules occur.
  • Patent Document 1 as an example of a 4D-RTN mode liquid crystal display panel, it is also considered that one pixel is aligned and divided into four columns and one column.
  • Patent Document 2 discusses improving the transmittance of a 4D-RTN mode liquid crystal display panel by using an electrode configuration having a trunk and a plurality of branches extending in parallel from the trunk.
  • the alignment of the liquid crystal molecules is discontinuous at the boundary between the regions having different alignment directions of the liquid crystal molecules.
  • the region where the alignment of the liquid crystal molecules becomes discontinuous is visually recognized as a dark line because it does not transmit light, thereby reducing the transmittance (contrast ratio) and reducing the response performance. For this reason, when dividing one pixel into a plurality of alignment regions, increasing the number of alignment regions formed per alignment region improves the viewing angle characteristics, but discontinuous alignment of liquid crystal molecules. Tend to increase, and the dark line generation area tends to increase.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of a half pixel schematically showing a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300, and shows a time when a voltage is applied.
  • 15A is a schematic plan view of the TFT substrate
  • FIG. 15B is a schematic plan view of the CF substrate
  • FIG. 15C is a schematic plan view after the TFT substrate and the CF substrate are bonded together.
  • the white arrow in FIG. 15A represents the pretilt direction 353 of the liquid crystal molecules with respect to the TFT substrate
  • the black arrow in FIG. 15B represents the pretilt direction 353 of the liquid crystal molecules with respect to the CF substrate.
  • FIG. 15A represents the pretilt direction 353 of the liquid crystal molecules with respect to the TFT substrate
  • the black arrow in FIG. 15B represents the pretilt direction 353 of the liquid crystal molecules with respect to the CF substrate.
  • the half pixel is divided into four alignment regions of two columns and two rows in which the inclination directions of the liquid crystal molecules 341 are different. Further, in the liquid crystal display panel 300, a bowl-shaped dark line 320 is generated. For example, when the size of one pixel is 82 ⁇ m in width and 245 ⁇ m in length, the width of the dark line 320 is about 10 ⁇ m, and the ratio of the region in which liquid crystal molecules other than the dark line are regularly aligned decreases.
  • the white tailing phenomenon (a phenomenon in which a white tailing afterimage is observed) and the black tailing phenomenon (a phenomenon in which a black tailing afterimage is observed) ) was sometimes observed.
  • the white tailing phenomenon a phenomenon in which a white tailing afterimage is observed
  • the black tailing phenomenon a phenomenon in which a black tailing afterimage is observed
  • the luminance of the side region may be observed as an afterimage that is higher than the halftone of the background.
  • the black tailing phenomenon is the same as the white tailing phenomenon, for example, when an image in which a black rectangle moves in the background of a halftone display state is displayed on the liquid crystal display device, the area opposite to the moving direction of the black rectangle May be observed as an afterimage that is lower than the halftone of the background.
  • FIG. 16 is a schematic plan view of a half pixel schematically showing another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 400, and shows a time when a voltage is applied.
  • 16A is a schematic plan view of the TFT substrate
  • FIG. 16B is a schematic plan view of the CF substrate
  • FIG. 16C is a schematic plan view after the TFT substrate and the CF substrate are bonded together.
  • the white arrow in FIG. 16A represents the pretilt direction 453 of the liquid crystal molecules with respect to the TFT substrate
  • the black arrow in FIG. 16B represents the pretilt direction 453 of the liquid crystal molecules with respect to the CF substrate.
  • FIG. 16A represents the pretilt direction 453 of the liquid crystal molecules with respect to the TFT substrate
  • the black arrow in FIG. 16B represents the pretilt direction 453 of the liquid crystal molecules with respect to the CF substrate.
  • a half pixel is divided into four alignment regions of two columns and two rows in which the inclination directions of the liquid crystal molecules 441 are different.
  • disorder of alignment of liquid crystal molecules is suppressed by the electrode configuration of the pixel electrode. Therefore, the region where the alignment of the liquid crystal molecules 441 is discontinuous is reduced, and the deterioration of the response function can be suppressed, so that it is considered that the white tailing phenomenon is hardly observed.
  • the width of the dark line can be reduced, a cross-shaped dark line 420 is generated.
  • the liquid crystal molecules 441 in each alignment region are pixelated when a voltage is applied.
  • alignment is performed by the electric field formed by the slit 433 formed in the electrode 431, the rotation direction of the liquid crystal molecules 441 due to the electric field is different from the orientation 453 of the pretilt of the liquid crystal molecules. It has been found that the orientation of the liquid crystal molecules 441 is disturbed and the trace of finger pressing remains even after the finger is released.
  • 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 that has high transmittance and suppresses the generation of dark lines and the occurrence of finger press marks.
  • the present inventors have studied a method of dividing a pixel into a plurality of alignment regions while suppressing generation of dark lines in a liquid crystal display panel. It was also found that viewing angle characteristics can be ensured by providing four alignment regions having different tilt directions of liquid crystal molecules in one pixel. Furthermore, the present inventors have formed each alignment region by making the twist angle of liquid crystal molecules substantially 45 ° or less in each of the four alignment regions when the liquid crystal display panel is viewed in plan view. It has been found that a new alignment control mode in which four alignment regions are arranged along the longitudinal direction of a pixel can suppress the generation of dark lines while supporting high definition.
  • the present inventors paid attention to disposing linear slits in the pixel electrode in order to further increase the transmittance of the liquid crystal display panel.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 45 ° or less in each of the four alignment regions. It was found that the generation of traces can be suppressed.
  • the slit is disposed in a region between one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel and the center line in the lateral direction of the pixel for each of the four alignment regions, and the long axis pixel of the liquid crystal molecule
  • the slit is formed in a region where the angle formed by the inclination direction from the end on the electrode side to the end on the counter electrode side and the direction perpendicular to the longitudinal direction of the pixel and from the outside to the inside of the pixel exceeds 90 °.
  • one embodiment of the present invention is a liquid crystal display panel including a first substrate having a pixel electrode, a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules, and a second substrate having a counter electrode in order.
  • a pixel including at least four alignment regions of a first alignment region, a second alignment region, a third alignment region, and a fourth alignment region, wherein the liquid crystal molecules have different tilt directions.
  • the four alignment regions are arranged along the longitudinal direction of the pixel, and the pixel electrode is arranged for each pixel, and is a line formed so as to overlap at least one of the four alignment regions.
  • Each of the alignment regions is disposed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel and a center line in the lateral direction of the pixel, No voltage applied to the liquid crystal layer
  • the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the first substrate and the second substrate and tilted along the tilt azimuth, and the liquid crystal display panel is viewed in plan view.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 45 ° or less, and when the voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are respectively aligned along the tilt azimuth.
  • the inclination direction from the end on the pixel electrode side to the end on the counter electrode side of the major axis of the liquid crystal molecule is orthogonal to the longitudinal direction of the pixel.
  • the liquid crystal display panel may have an angle of more than 90 ° with the orientation from the outside toward the inside of the pixel.
  • “azimuth” refers to an orientation when projected onto a substrate surface, and an inclination angle (polar angle, pretilt angle) from the normal direction of the substrate surface is not considered.
  • the azimuth is determined as a positive value counterclockwise.
  • the “tilt orientation” refers to an orientation in which liquid crystal molecules are tilted with respect to the first substrate.
  • one pixel is divided into four alignment regions having different tilt directions of liquid crystal molecules, and arranged so that the tilt directions of liquid crystal molecules are different for each alignment region.
  • Generation of dark lines can be suppressed and the transmittance can be improved.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 45 ° or less in each of the four alignment regions, thereby generating finger press marks. Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of a first substrate in the liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing another example of the first substrate in the liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing another example of the first substrate in the liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of one pixel in a liquid crystal display panel according to modification 1.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of one pixel in a liquid crystal display panel according to a second modification.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of one pixel in a liquid crystal display panel according to a third modification.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of one pixel in a liquid crystal display panel according to a fourth modification.
  • 6 is a plan view showing a simulation result of alignment distribution of liquid crystal molecules in a half pixel of Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is a table comparing the transmittances of the liquid crystal display panels of Example 1, Example 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is a graph comparing luminance increase rates of liquid crystal display panels of Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. 5 is a table comparing the simulation results of the orientation distribution of liquid crystal molecules in the liquid crystal display panels of Example 1, Example 3 and Example 4.
  • FIG. FIG. 10 is a schematic plan view of half pixels schematically showing a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of half pixels schematically showing another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating the occurrence of a finger press mark in a region surrounded by a dotted line in FIG. 16. It is a plane schematic diagram of one pixel in a liquid crystal display panel in which a pixel electrode does not have a slit.
  • FIG. 19 is a plan view showing a simulation result of orientation distribution of liquid crystal molecules in the liquid crystal display panel shown in FIG. 18.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display panel of the first embodiment
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the liquid crystal display panel of the first embodiment
  • the liquid crystal display panel 100 of Embodiment 1 includes a first substrate 30 having pixel electrodes 31, a liquid crystal layer 40 containing liquid crystal molecules, and a second substrate 50 having counter electrodes 51. Have in order.
  • a sealing material 90 is provided around the liquid crystal layer 40.
  • the pixels 10 are arranged in a matrix.
  • the liquid crystal molecules are represented by a cone, and the bottom surface of the cone is the viewer side.
  • the first substrate 30 has pixel electrodes 31 and may be, for example, an active matrix substrate (TFT substrate).
  • TFT substrate those commonly used in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • the first substrate 30 may further include a signal line 11 (for example, a gate signal line), and the signal line 11 may be disposed across the pixel 10 along the short direction.
  • the transparent substrate has a plurality of parallel source signal lines; a plurality of gate signals extending in a direction perpendicular to the source signal lines and formed in parallel to each other. Active elements such as TFTs arranged corresponding to the intersections of the source signal lines and the gate signal lines; pixel electrodes 31 etc.
  • a TFT in which a channel is formed using an oxide semiconductor is preferably used as the TFT.
  • the source signal line and the gate signal line those usually used in the field of liquid crystal display panels can be used, and for example, they can be formed of a metal such as titanium, chromium, aluminum, molybdenum, or an alloy thereof.
  • the oxide semiconductor include a compound (In—Ga—Zn—O), indium (In), indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and oxygen (O).
  • a compound composed of tin (Tin), zinc (Zn), and oxygen (O) (In-Tin-Zn-O), or indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), and A compound composed of oxygen (O) (In—Al—Zn—O) or the like can be used.
  • FIG. 3 to 5 are plan views schematically showing an example of the first substrate and another example in the liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 3 to FIG. 5 one pixel includes two alignment division portions, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b may send signals through different TFTs. 3 to 5, the slit 33 is not shown.
  • a single gate signal line G is disposed so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • Signal lines S1, S2, S3, and S4 may be arranged.
  • Capacitor wirings CS1 and CS2 may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • Two TFTs 13a and 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G and the source signal line CS1. When the TFT 13a is on, the drain wiring D connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring D connected to the TFT 13b is connected to the second pixel electrode 31b. It may be electrically connected. Further, a capacitor wiring CS1 is formed at a position where the drain wiring D connected to the TFT 13a and the first pixel electrode 31a are connected, and the drain wiring D connected to the TFT 13b and the second pixel electrode 31b are connected. Capacitor wiring CS2 may be formed at a certain position.
  • the capacitor lines CS1 and CS2 are preferably arranged so as to cross the center of the half pixel along the short direction of the pixel. By forming the capacitor wirings CS1 and CS2 so as to overlap the boundary between two adjacent alignment regions, dark lines can be hardly observed.
  • the capacitive wirings CS1 and CS2 may be connected by a CS connecting wiring CS3.
  • a single gate signal line G is arranged so as to cross the center of the pixel along the lateral direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • the signal lines S1a, S1b, S2a, S2b, S3a, and S3b may be arranged, and one gate signal line G and two source signal lines may be arranged for one pixel.
  • the capacitor wiring CS may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • the TFT 13a may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1a
  • the TFT 13b may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the second pixel electrode 31b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the first pixel electrode 31a. May be connected.
  • the capacitor wiring CS is formed at a position where the drain wiring connected to the TFT 13a and the second pixel electrode 31b are connected, and at a position where the drain wiring connected to the TFT 13b and the first pixel electrode 31a are connected. May be.
  • two gate signal lines G1a and G1b are arranged so as to cross the center of the pixel along the lateral direction of the pixel, and are orthogonal to the gate signal lines G1a and G1b.
  • a plurality of source signal lines S1, S2, and S3 may be arranged.
  • You may have three TFT13a, 13b, 13c with respect to one pixel.
  • the TFT 13a and the TFT 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G1a and the source signal line S1.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the second pixel electrode 31b. May be connected. Further, a TFT 13c may be formed between the drain wiring connected to the TFT 13b and the gate signal line G1b, and the drain wiring connected to the TFT 13c may be connected to the capacitor wiring CS.
  • the liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules 41.
  • the liquid crystal molecules 41 are aligned substantially perpendicular to the first substrate 30 and the second substrate 50 and tilted along the tilt azimuth when no voltage is applied to the liquid crystal layer 40.
  • the liquid crystal molecules 41 are each further tilted along the tilt direction.
  • the liquid crystal display panel 100 can be displayed when the liquid crystal molecules 41 are further tilted along the tilt direction.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel of the first embodiment.
  • the liquid crystal display panel 100 at least four alignments of the first alignment region 10a, the second alignment region 10b, the third alignment region 10c, and the fourth alignment region 10d, in which the tilt directions of the liquid crystal molecules 41 are different from each other.
  • a pixel 10 including a region is included.
  • the four alignment regions are arranged along the longitudinal direction of the pixel 10.
  • the first alignment region 10a, the second alignment region 10b, the third alignment region 10c, and the fourth alignment region 10d are respectively defined when the orientation along the short direction of the pixel 10 is defined as 0 °.
  • the transmittance of the pixel 10 is highest when the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 forms an angle of 45 ° with the polarization axis of the polarizing plate, and therefore, the direction along the short direction of the pixel 10 and either polarization
  • the tilt azimuth of the liquid crystal molecules 41 is 45 °, 135 °, 225 °, 315 ° when the orientation along the short direction of the pixel 10 is defined as 0 °.
  • the transmittance can be maximized.
  • the tilt direction is substantially 45 °, substantially 135 °, substantially 225 °, and substantially 315 °.
  • the angle is 45 °, 135 °, 225 °, 315 °, or 15 ° clockwise or counterclockwise. It means a range, more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the four alignment regions may include two alignment regions that are arranged adjacent to each other, with the tilt directions of the liquid crystal molecules 41 being substantially different by 180 °.
  • the viewing angle characteristics can be improved.
  • the pixel 10 has a signal line 11 that divides the pixel 10 into two across the short direction, and the pixel 10 has at least one of the two alignment division parts formed by dividing by the signal line 11 described above.
  • Two alignment regions out of the four alignment regions may be included, and the tilt orientations of the liquid crystal molecules 41 may be substantially different by 180 ° in the two alignment regions included in the alignment division section.
  • substantially 180 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise from 180 ° or counterclockwise, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the pixel 10 includes a first alignment region 10a having a tilt angle of substantially 225 °, The second orientation region 10b having the tilt orientation of substantially 45 °, the third orientation region 10c having the tilt orientation of substantially 315 °, and the fourth orientation region 10d having the tilt orientation of substantially 135 °.
  • the first orientation region 10a having the tilt orientation substantially 315 ° and the tilt orientation substantially Are arranged in the order of a second alignment region 10b of 135 °, a third alignment region 10c having a tilt orientation of substantially 225 °, and a fourth alignment region 10d having a tilt orientation of substantially 45 °.
  • the second alignment division pattern is used.
  • the second alignment region 10b having the inclination direction of substantially 45 ° and the third alignment region 10c having the inclination direction of substantially 315 °.
  • the signal line 11 may be arranged, and when the alignment division pattern is the second alignment division pattern, the second orientation region 10b having the inclination direction substantially 135 ° and the inclination direction substantially 225 °.
  • the signal line 11 may be disposed between the third alignment region 10c.
  • only the first alignment division pattern may be continuously arranged in the row direction and the column direction, or only the second alignment division pattern may be arranged continuously. May be. Further, the first alignment division pattern or the second alignment division pattern is continuously arranged in the row direction, and the first alignment division pattern and the second alignment division pattern are alternately arranged in the column direction. Also good.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules 41 is substantially 45 ° or less in each of the four alignment regions.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules 41 is substantially 0 ° in each of the four alignment regions.
  • Substantially 0 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise from 0 ° or counterclockwise, and more preferably a range that forms an angle of 5 °. That is, not only the liquid crystal molecules near the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 but also the liquid crystal molecules 41 near the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 40 have the same tilt direction.
  • the pixel electrode 31 is disposed for each pixel 10.
  • the pixel electrode 31 includes a first pixel electrode 31a that applies a voltage to two adjacent alignment regions 10a and 10b among the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d, and the other two alignment regions adjacent to each other. 10c and 10d including a second pixel electrode 31b that applies a voltage, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b may apply different voltages to the liquid crystal layer 40, respectively. Good.
  • the pixel electrode 31 may be a transparent electrode, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like. It can be made of an alloy.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • SnO tin oxide
  • the pixel electrode 31 has a linear slit 33 formed so as to overlap at least one of the four alignment regions. Since the pixel electrode 31 has the slit 33, the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 at the time of voltage application can be stabilized, and the width of the generated dark line can be narrowed. As described above, the liquid crystal display panel 100 has a substantial twist angle of the liquid crystal molecules 41 in each of the four alignment regions when the liquid crystal display panel 100 is viewed in a plan view when no voltage is applied to the liquid crystal layer 40.
  • the rotation direction of the liquid crystal molecules 41 by the electric field formed by the pixel electrode having the slit 33, the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41 with respect to the TFT substrate when no voltage is applied, and the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41 with respect to the CF substrate. are substantially parallel to each other, even if a slit is disposed in the pixel electrode 31, it is possible to suppress the occurrence of finger press marks when the liquid crystal display panel is pressed with a finger.
  • FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the occurrence of finger press marks in the area surrounded by the dotted line in FIG.
  • the alignment of the liquid crystal molecules 441 in the region B on the slit 433 and the boundaries A and C between the slit 433 and the pixel electrode 431 has been described.
  • the orientations 453 of the pretilt of the liquid crystal molecules with respect to the TFT substrate and the CF substrate have different twisted orientations.
  • the alignment of liquid crystal molecules in the vicinity of the active matrix substrate (TFT base) plate is (1) an alignment regulating force imparted by an alignment film, and (2) a slit. It is determined by the balance with the influence of the electric field formed by the pixel electrode having.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the TFT substrate and the tilt direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the CF substrate are orthogonal to each other, and the liquid crystal molecule in the center in the thickness direction of the liquid crystal layer
  • the orientation is in the middle of the pretilt orientation relative to the substrate. Note that the liquid crystal molecules in the vicinity of the TFT substrate on which the pixel electrode having the slit is formed are easily affected by the finger press marks, and the liquid crystal molecules in the vicinity of the CF substrate are not easily affected by the finger press. Description will be made by paying attention to liquid crystal molecules in the vicinity and liquid crystal molecules in the center in the thickness direction of the liquid crystal layer.
  • the alignment regulating force applied by the alignment film is dominant, and the region A , B, and C, the liquid crystal molecules in the vicinity of the TFT substrate and the CF substrate are aligned along the pretilt directions T1 and C1, respectively.
  • the liquid crystal molecules at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer are aligned in an intermediate direction L1 between the pretilt direction relative to the TFT substrate and the pretilt direction relative to the CF substrate.
  • the liquid crystal molecules in the vicinity of the TFT substrate in the regions A, B, and C return to the normal alignment direction T1 due to the alignment regulating force imparted by the alignment film.
  • the liquid crystal molecules at the center in the thickness direction of the liquid crystal layers in the regions A and B transition from the alignment direction L2 when the finger is pressed to the normal alignment direction L1.
  • the liquid crystal molecule at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer in the region C does not transition from the orientation direction L2 at the time of finger pressing to the normal direction L1, and is aligned in the pretilt direction L3 of the second substrate which is stable without twisting. . Therefore, in the region C, the alignment of the liquid crystal molecules becomes discontinuous and is observed as a finger press mark.
  • the slit 33 is disposed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel 10 and the center line in the lateral direction of the pixel 10 for each of the alignment regions.
  • production of a dark line can be suppressed effectively.
  • the “center line in the short direction” refers to a line that is parallel to the longitudinal direction of the pixel 10 and passes through the center point of the pixel 10 in the short direction.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel 200 in which the pixel electrode has no slit.
  • FIG. 19 is a plan view showing a simulation result of the orientation distribution of liquid crystal molecules in the liquid crystal display panel shown in FIG. 18 and 19 show the time of voltage application.
  • the liquid crystal molecules existing near the outer edge of the pixel are aligned from the outside to the inside of the pixel, and the liquid crystal molecules near the center of the pixel are inclined in the direction along the alignment processing direction.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules affected by the electric field formed at the end of the pixel electrode and the alignment direction of the liquid crystal molecules near the center of the alignment region The angle between the angle is 135 ° and exceeds 90 °.
  • the inclination direction from the end of the major axis of the liquid crystal molecules toward the end of the counter electrode to the end of the counter electrode is orthogonal to the longitudinal direction of the pixel and from the outside of the pixel
  • the angle formed with the inward direction exceeds 90 °.
  • the alignment of the liquid crystal molecules 241 is discontinuous, and the dark line 220 is generated.
  • the formation of the dark line at the edge portion of the alignment region can be effectively suppressed by arranging the slit 33 in such a region.
  • the tilt orientations of the liquid crystal molecules 241 differ substantially by 180 ° between the two alignment regions 210 a and 210 b arranged adjacent to each other. Therefore, in the region (domain boundary portion) surrounded by the ellipse in FIG. 19, the alignment of the liquid crystal molecules 241 becomes discontinuous, and the dark line 220 is generated.
  • the slit 33 has two orientations arranged adjacent to each other so that the tilt directions of the liquid crystal molecules 41 are substantially different from each other by 180 ° and are opposed to each other with a boundary between two alignment regions arranged adjacent to each other.
  • it may be arranged in a region overlapping the alignment regions 10a and 10b so as to face each other across the boundary between the alignment regions 10a and 10b, and so as to face each other across the boundary between the alignment regions 10c and 10d. In addition, it may be disposed in a region overlapping the alignment regions 10c and 10d.
  • the slit 33 may be disposed in a region overlapping each of the adjacent alignment regions so as to face each other across the boundary between the alignment regions adjacent to each other along the longitudinal direction of the pixel.
  • the slit 33 By disposing the slit 33 in a region corresponding to the edge portion and / or the domain boundary portion, a region where the alignment of liquid crystal molecules is discontinuous can be narrowed. Therefore, the response performance of liquid crystal molecules can be improved, and the white tailing phenomenon can be reduced. Further, since the dark line can be suppressed in the vicinity of the light-shielding body that does not affect the transmittance of the liquid crystal display panel such as the source signal line, the CS wiring, and the black matrix, the transmittance can be increased.
  • the slit 33 can be formed in a region that does not overlap with the signal line 11, and each of the four alignment regions may include a region in which no slit is provided in the vicinity of the signal line 11. Each of the four alignment regions may overlap both the region having the slit 33 and the region not having the slit 33 of the pixel electrode 31.
  • the slit 33 may extend in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41.
  • the slit 33 preferably extends completely parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41, but may form an angle of 15 ° or less, for example.
  • the shape of the slit 33 may be a polygon (angle n is an integer of 4 to 8). Specifically, it may be a quadrilateral, pentagon, hexagon, heptagon, or octagon. In the slit 33, the shape of one end and the shape of the other end may be the same or different. A preferable shape of the slit 33 is a rectangle, a trapezoid, or a hexagon. The end of the slit 33 is preferably parallel to the end of the alignment region.
  • the length of the slit 33 may be 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the slit 33 may be surrounded by a conductive electrode material. By not extending the slit 33 to the end of the pixel electrode 31 and surrounding the slit 33 with a conductive electrode material, the alignment of the liquid crystal molecules can be stabilized and the dark line generation region can be fixed to the end of the pixel 10. . Further, it is possible to prevent the pixel electrode 31 from being broken and to improve the manufacturing yield.
  • the distance from the outer edge of the pixel electrode 31 to the end of the slit 33 may be 2 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the second substrate 50 includes a counter electrode 51 and may be a color filter substrate (CF substrate), for example.
  • CF substrate color filter substrate
  • those usually used in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • Examples of the configuration of the color filter substrate include a configuration in which a black matrix formed in a lattice shape, a color filter formed inside a lattice, that is, a pixel, and the like are provided on a transparent substrate.
  • the black matrix may be formed in a grid pattern for each pixel so as to overlap with the pixel boundary, and further formed in a grid pattern for each half pixel so as to cross the center of each pixel along the lateral direction. May be.
  • the black matrix so as to overlap the dark line generation region, the dark line can be made difficult to be observed.
  • the counter electrode 51 is arranged so as to face the pixel electrode 31 with the liquid crystal layer 40 interposed therebetween, and a display can be performed by forming a vertical electric field between the pixel electrode 31 and tilting liquid crystal molecules.
  • the color filters may be arranged in order of red (R), green (G), and blue (B) for each column, or yellow (Y), red (R), green (G), and blue They may be arranged in the order of (B), or may be arranged in the order of red (R), green (G), blue (B), and green (G).
  • the counter electrode 51 is preferably a planar electrode.
  • the counter electrode 51 may be a transparent electrode, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like. It can be made of an alloy.
  • the liquid crystal display panel 100 may include a first vertical alignment film 70 between the liquid crystal layer 40 and the pixel electrode 31 and a second vertical alignment film 80 between the liquid crystal layer 40 and the counter electrode 51. .
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 have a function of controlling the alignment of the liquid crystal molecules 41 in the liquid crystal layer 40.
  • the threshold voltage including no voltage applied
  • the liquid crystal molecules 41 are mainly converted into the first vertical alignment film by the action of the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80.
  • 70 and the second vertical alignment film 80 are aligned substantially perpendicularly and along the inclination direction.
  • the first vertical alignment film 70 can align liquid crystal molecules with respect to the first substrate 30 at, for example, 85.0 ° to 89.0 °.
  • the liquid crystal molecules can be aligned, for example, at 85.0 ° to 89.0 ° with respect to the second substrate 50 substrate.
  • the orientation of the pretilt provided by the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 are provided in each of the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the pretilt orientation to be reversed and the angle between the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 and the pretilt orientation provided by the second vertical alignment film 80 should be 45 ° or less.
  • the tilt orientations of the liquid crystal molecules 41 in the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d can be made different from each other. More preferably, the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 and the pretilt orientation provided by the second vertical alignment film 80 are in opposite directions and in parallel.
  • the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 and the pretilt orientation provided by the second vertical alignment film 80 are substantially different by 180 °.
  • the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41 in the first alignment region 10a is substantially 225 °
  • the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 is substantially 225 °
  • the orientation of the pretilt imparted by the alignment film 80 is substantially 45 °.
  • the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 is an orientation in which the liquid crystal molecules 41 are inclined with respect to the first vertical alignment film 70 when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the orientation of the pretilt imparted by means the orientation in which the liquid crystal molecules 41 are inclined with respect to the second vertical alignment film 80 when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 may be a photo-alignment film formed from a material exhibiting photo-alignment properties.
  • a material exhibiting photo-alignment property has a property (alignment regulating force) that causes structural changes when irradiated with light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light and visible light, and regulates the orientation of liquid crystal molecules present in the vicinity thereof. It means all the materials that develop and the materials whose orientation regulating force changes in size and / or direction.
  • Examples of the material exhibiting photo-alignment include those containing a photoreactive site in which a reaction such as dimerization (dimer formation), isomerization, photofleece transition, or decomposition occurs due to light irradiation.
  • photoreactive sites (functional groups) that are dimerized and isomerized by light irradiation include cinnamate, 4-chalcone, 4'-chalcone, coumarin, and stilbene.
  • Examples of the photoreactive site (functional group) that isomerizes by light irradiation include azobenzene.
  • Examples of the photoreactive site that undergoes a light fleece transition upon light irradiation include a phenol ester structure.
  • photoreactive sites that are decomposed by light irradiation include a cyclobutane structure.
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 can impart a pretilt angle to the liquid crystal molecules 41 by performing the photo-alignment process.
  • the optical alignment treatment is performed by applying light from a light source to each of the first substrate 30 having the first vertical alignment film 70 formed on the surface and the second substrate 50 having the second vertical alignment film 80 formed on the surface. It can be performed by irradiating.
  • the first polarizing plate 20 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the first substrate 30, and the second polarizing plate 60 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the second substrate 50.
  • the polarizing axis of the first polarizing plate 20 and the polarizing axis of the second polarizing plate 60 may be orthogonal to each other.
  • one of the polarizing axes is arranged so as to be parallel to the long side of the pixel 10 and the other.
  • the polarization axis may be arranged so as to be orthogonal to the long side of the pixel 10.
  • the polarizing axis may be the absorption axis of the polarizing plate or the transmission axis of the polarizing plate.
  • the first polarizing plate 20 and the second polarizing plate 60 include a polyvinyl alcohol (PVA) film adsorbed and oriented with an anisotropic material such as an iodine complex having dichroism.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a protective film such as a triacetyl cellulose film is laminated on both sides of the PVA film and put to practical use.
  • An optical film such as a retardation film may be disposed between the first polarizing plate 20 and the first substrate 30 and between the second polarizing plate 60 and the second substrate 50.
  • the first substrate 30 and the second substrate 50 are usually bonded together by a sealing material 90 provided so as to surround the periphery of the liquid crystal layer 40, and the liquid crystal layer 40 is placed in a predetermined region. Retained.
  • a sealing material 90 for example, an epoxy resin containing an inorganic filler or an organic filler and a curing agent can be used.
  • a backlight may be disposed on the back side of the liquid crystal display panel 100 of Embodiment 1 to form a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device having such a configuration is generally called a transmissive liquid crystal display device.
  • the backlight is not particularly limited as long as it emits light including visible light, may emit light including only visible light, and emits light including both visible light and ultraviolet light. There may be.
  • a backlight that emits white light is preferably used.
  • a light emitting diode (LED) is preferably used as the type of backlight.
  • “visible light” means light (electromagnetic wave) having a wavelength of 380 nm or more and less than 800 nm.
  • the liquid crystal display device includes external circuits such as TCP (tape carrier package) and PCB (printed wiring board); optical films such as a viewing angle widening film and a brightness enhancement film; It is comprised by several members, such as a bezel (frame), and may be integrated in the other member depending on the member. Members other than those already described are not particularly limited, and those normally used in the field of liquid crystal display devices can be used, and thus description thereof is omitted.
  • the liquid crystal display panel of Embodiment 1 can be suitably used for a touch panel that operates a display screen with a finger, a touch pen, or the like because a finger press mark hardly remains.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel according to the first modification.
  • FIG. 7A shows the case where the alignment division pattern is the first alignment division pattern
  • FIG. 7B shows the case where the alignment division pattern is the second alignment division pattern.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel according to the second modification. 8A shows the case where the alignment division pattern is the first alignment division pattern, and FIG. 8B shows the case where the alignment division pattern is the second alignment division pattern.
  • the alignment of liquid crystal molecules existing around one alignment region can be controlled to increase the luminance.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel according to the third modification.
  • 9A shows the case where the alignment division pattern is the first alignment division pattern
  • FIG. 9B shows the case where the alignment division pattern is the second alignment division pattern.
  • the region where the slit 33 is disposed and the alignment region do not have to coincide completely.
  • the slit 33 is preferably surrounded by a conductive electrode material. In this case, the area of the region where the slit 33 is arranged is equivalent to the amount of the end of the slit 33 connected by the conductive electrode material.
  • the slit 33 may not be formed in the region where the TFT or the like is disposed.
  • the orientation of the liquid crystal molecules in addition to suppressing the dark lines at the edge part and the domain boundary part, the orientation of the liquid crystal molecules can be controlled in the entire one alignment region, and the luminance can be increased.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of one pixel in the liquid crystal display panel according to the fourth modification. 10A shows the case where the alignment division pattern is the first alignment division pattern, and FIG. 10B shows the case where the alignment division pattern is the second alignment division pattern.
  • the slit 33 is preferably disposed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel and the center line in the lateral direction of the pixel for each alignment region. . Thereby, generation
  • Example 1 The liquid crystal display panel of Example 1 is a specific example 1 of the liquid crystal display panel of Embodiment 1 described above, and has the following configuration.
  • a third alignment region having an inclination direction of substantially 315 ° and a fourth alignment region having an inclination direction of substantially 135 ° were arranged along the longitudinal direction of the pixel.
  • the pixel electrode has a slit, and the slit is arranged in a region between one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel and the center line in the lateral direction of the pixel for each orientation region of each orientation region. .
  • first alignment region and the second alignment region are arranged in regions overlapping each of the first alignment region and the second alignment region so as to face each other across the boundary, and the third alignment region and the fourth alignment region are arranged.
  • the third alignment region and the fourth alignment region are arranged so as to face each other across the boundary with the third alignment region and the fourth alignment region.
  • the slit extends in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules.
  • the shape of the slit was a rectangle, and the length of the slit was 10 ⁇ m.
  • the width (L) of the pixel electrode between adjacent slits was 4 ⁇ m, and the width (S) of the slit was 3 ⁇ m.
  • the liquid crystal display panel of Example 1 was able to suppress the generation of dark lines at the edge part and the domain boundary part. Further, the display screen of the liquid crystal display panel of Example 1 (second polarizing plate 60 side in FIG. 1) was traced linearly while being pressed with a finger for 3 seconds, and then the finger pressing trace was confirmed visually after 3 seconds. However, no finger press marks were confirmed.
  • Example 2 The liquid crystal display panel of Example 2 is a specific example of the liquid crystal display panel of Modification 1 described above, and has the following configuration.
  • the liquid crystal display panel of Example 2 is the same as the liquid crystal display panel of Example 1 except that the slit is extended to the center of the alignment region and the shape of the slit is a hexagon, and FIG. The configuration shown in FIG. In the liquid crystal display panel of Example 2, as with Example 1, when the display screen and a finger were pressed, no finger press marks were confirmed.
  • Example 3 The liquid crystal display panel of Example 3 is a specific example 2 of the liquid crystal display panel of Embodiment 1 described above, and has the same configuration as the liquid crystal display panel of Example 1 except that the shape of the slit is changed.
  • the shape of the slit is trapezoid, and the end of the slit is parallel to the end of the alignment region.
  • Example 3 as with Example 1, when the display screen and a finger were pressed, no finger press marks were confirmed.
  • Example 4 The liquid crystal display panel of Example 4 is a specific example 3 of the liquid crystal display panel of Embodiment 1 described above, and has the same configuration as the liquid crystal display panel of Example 1 except that the shape of the slit is changed.
  • the slit has a hexagonal shape, and the end of the slit is parallel to the end of the alignment region.
  • Example 4 as with Example 1, when the display screen and a finger were pressed, no finger press marks were confirmed.
  • the liquid crystal display panel of Comparative Example 1 is a specific example of the above-described conventional 4D-RTN liquid crystal display panel 300 and has the same configuration as shown in FIG.
  • a half pixel is divided into four alignment regions of 2 rows and 2 columns. In each alignment region, the pretilt orientation of the liquid crystal molecules with respect to the TFT substrate and the pretilt of the liquid crystal molecules with respect to the CF substrate. The direction is orthogonal to Further, the pixel electrode does not have a slit.
  • FIG. 11 is a plan view showing a simulation result of the orientation distribution of liquid crystal molecules in the half pixel of Comparative Example 1. As shown in FIG. 11, the alignment of the liquid crystal molecules became discontinuous near the outer edge of the pixel and the boundary portion of the alignment region, and dark lines were generated.
  • FIG. 12 is a table comparing the transmittances of the liquid crystal display panels of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1.
  • “with CS connecting wiring” means that the CS connecting wiring CS3 of FIG. 3 is formed on the first substrate
  • “without CS connecting wiring” means that the CS connecting wiring CS3 of FIG. This is the case where it was not formed on the substrate.
  • the liquid crystal display panel of Example 1 is 122% when CS connecting wiring is present and 126% when CS connecting wiring is not present. %, And the transmittance was improved. Further, the liquid crystal display panel of Example 2 was 130% when CS connecting wiring was present, and 134% when CS connecting wiring was not present, and higher transmittance than that of Example 1 was obtained. This is presumably because the luminance of the region other than the edge portion and the domain boundary portion can be increased by extending the slit to the center of the alignment region. Therefore, as shown in FIG. 9, it is considered that the transmittance is highest when the slit is formed in the entire region overlapping the alignment region for each alignment region.
  • Example 1 The brightness increase rate of Example 1 and Comparative Example 1 were compared, and the improvement effect of the white tailing phenomenon was examined.
  • the luminance increase rate is a value representing the maximum value of the luminance at the time of rising with respect to the luminance at the normal time when the luminance at the normal time of the liquid crystal display panel is 1.
  • the higher the brightness increase rate the easier the white tailing phenomenon is observed.
  • FIG. 13 is a graph comparing luminance increase rates of the liquid crystal display panels of Example 1 and Comparative Example 1.
  • the horizontal axis represents time (ms) and the vertical axis represents the luminance ratio.
  • the luminance after 1000 milliseconds is defined as the luminance at the steady state.
  • Example 13 From FIG. 13, the luminance increase rate was reduced from 27% to 7% in Example 1 as compared with the conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel. From this, it was found that in Example 1, the white tailing phenomenon was improved.
  • FIG. 14 is a table comparing the simulation results of the orientation distribution of liquid crystal molecules in the liquid crystal display panels of Example 1, Example 3, and Example 4. From FIG. 14, the slit shape is such that the end of the slit is parallel to the end of the alignment region, and a polygon such as a trapezoid or a hexagon can suppress the generation of dark lines at the domain boundary. It has been found that the dark line can be confined to a narrower area between the boundaries of two alignment regions.
  • One embodiment of the present invention is a liquid crystal display panel that includes a first substrate having a pixel electrode, a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules, and a second substrate having a counter electrode in order.
  • a pixel including at least four alignment regions of a first alignment region, a second alignment region, a third alignment region, and a fourth alignment region, wherein the tilt directions of the liquid crystal molecules are different from each other;
  • the alignment region is disposed along the longitudinal direction of the pixel, and the pixel electrode is disposed for each pixel, and is a linear line formed so as to overlap at least one of the four alignment regions.
  • each of the alignment regions, the slit is disposed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel and a center line in the lateral direction of the pixel, and the liquid crystal layer
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 45 ° or less, and when the voltage is applied to the liquid crystal layer, each of the liquid crystal molecules is further tilted along the tilt direction.
  • the tilt direction from the end on the pixel electrode side of the long axis of the liquid crystal molecule toward the end on the counter electrode side is orthogonal to the longitudinal direction of the pixel, and
  • the liquid crystal display panel may have an angle of more than 90 ° with the direction from the outside to the inside of the pixel.
  • the first alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region are each the tilted azimuth when the azimuth along the short direction of the pixel is defined as 0 °. Is substantially 45 ° orientation region, the tilt orientation is substantially 135 ° orientation region, the tilt orientation is substantially 225 ° orientation region, and the tilt orientation is substantially 315 ° orientation region. Any of these may be sufficient.
  • the four alignment regions may include two alignment regions that are substantially adjacent to each other in inclination direction of the liquid crystal molecules and arranged adjacent to each other.
  • the pixel includes a first orientation region having a tilt orientation of substantially 225 °, a second orientation region having a tilt orientation of substantially 45 °, and a third orientation having a tilt orientation of substantially 315 °.
  • a first alignment division pattern arranged in the order of a region and a fourth alignment region where the tilt orientation is substantially 135 °, or a first orientation region where the tilt orientation is substantially 315 °,
  • You may be comprised by either of the 2nd orientation division
  • the slit may extend in a direction parallel to the tilt azimuth of the liquid crystal molecule.
  • the slit has two orientations arranged adjacent to each other so that the tilt directions of the liquid crystal molecules are substantially different from each other by 180 ° and are opposed to each other with a boundary between two alignment regions arranged adjacent to each other. You may arrange
  • the slit may be disposed in a region overlapping each of the adjacent alignment regions so as to face each other with a boundary between adjacent alignment regions along the longitudinal direction of the pixel.
  • the slit may further extend to the center of the alignment region in plan view.
  • the slit may be disposed inside the pixel electrode so as to surround one alignment region for each alignment region.
  • the slit may be formed in the entire region overlapping the alignment region for each alignment region.
  • the slit may extend in a direction that substantially forms an angle of 45 ° with the tilt direction of the liquid crystal molecule.
  • the slit may have a length of 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the slit may be surrounded by a conductive electrode material.
  • the slit may have a polygonal shape (angle n is an integer of 4 to 8).
  • the slit may be rectangular.
  • the shape of the slit may be a trapezoid.
  • the slit may be hexagonal.
  • the distance from the outer edge of the pixel electrode to the end of the slit may be 2 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the end of the slit may be parallel to the end of the alignment region.
  • the pixel electrode includes a first pixel electrode that applies a voltage to two adjacent alignment regions of the four alignment regions, and a second pixel electrode that applies a voltage to the other two alignment regions adjacent to each other. Including The first pixel electrode and the second pixel electrode may apply different voltages to the liquid crystal layer, respectively.

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Abstract

本発明は、透過率が高く、暗線の発生及び指押し跡の発生が抑制された液晶表示パネルを提供する。本発明の液晶表示パネルは、画素電極を有する第一基板と、液晶層と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、液晶表示パネルは、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる、少なくとも４つの配向領域を含む画素を有し、４つの配向領域は、画素の長手方向に沿って配置され、画素電極は、線状のスリットを有し、配向領域ごとに、画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、画素の短手方向の中心線との間の領域に配置され、電圧無印加時に、液晶分子は、第一及び第二基板に対して実質的に垂直にかつ傾斜方位に沿って傾斜して配向し、ねじれ角が実質的に４５°以下であり、電圧印加時に、液晶分子は、傾斜方位に沿って更に大きく傾斜し、スリットが配置された領域において、液晶分子の傾斜方位が所定の方位である。

Description

液晶表示パネル
本発明は、液晶表示パネルに関する。より詳しくは、液晶分子の傾斜方位が異なる領域を有する液晶表示パネルに関するものである。
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に液晶組成物を封入した液晶表示パネルに対してバックライトから光を照射し、液晶組成物に電圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより、液晶表示パネルを透過する光の量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、スマートフォン、タブレットＰＣ、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。
従来、一つの画素を複数の配向領域（ドメイン）に分割し、配向領域ごとに液晶分子を異なる方位に配向させることで、視野角特性を向上させる配向分割技術が検討されている。画素を配向分割する方法としては、例えば、半画素を２行２列の４つの配向領域に分割する方法が挙げられ、４Ｄ－ＲＴＮ（４Ｄｏｍａｉｎ－Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード（例えば、特許文献１、特許文献２等）等が検討されている。
上記特許文献１では、液晶分子の配向不良が発生する場所に遮光膜を設けることによって、表示品位を向上させることが開示されている。また、上記特許文献１では、４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルの一例として、一画素を１列４行に配向分割することも検討されている。上記特許文献２では、４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルに対して、幹部と幹部から平行に延びる複数の枝部とを有する電極構成を用いて、透過率を向上させることが検討されている。
特許第５１８４６１８号公報 特開２０１１－８５７３８号公報
液晶分子の配向方位が異なる領域同士の境界では、液晶分子の配向が不連続となる。液晶表示を行う際に、液晶分子の配向が不連続となった領域は、光を透過しないため暗線として視認され、透過率（コントラスト比）を低下させるとともに、応答性能の低下を引き起こす。そのため、一つの画素を複数の配向領域に分割する場合、一つの配向領域当たりに形成される配向領域の数を増やせば、視野角特性は向上する一方で、液晶分子の配向が不連続な領域が増加し、暗線の発生領域が増加するという傾向がある。
図１５は、従来の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネル３００を模式的に示した半画素の平面模式図であり、電圧印加時を表す。図１５の（ａ）は、ＴＦＴ基板の平面模式図、（ｂ）は、ＣＦ基板の平面模式図、（ｃ）は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板を貼り合わせた後の平面模式図である。図１５の（ａ）の白抜き矢印は、ＴＦＴ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位３５３を表し、図１５の（ｂ）の黒塗り矢印は、ＣＦ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位３５３を表す。図１５の（ｃ）に示したように、液晶表示パネル３００は、半画素は液晶分子３４１の傾斜方位が異なる２列２行の４つの配向領域に分割されている。また、液晶表示パネル３００では、卍型の暗線３２０が発生する。例えば、一画素のサイズが横８２μｍ、縦２４５μｍの場合、暗線３２０の幅が約１０μｍあり、暗線以外の液晶分子が規則的に配向している領域の割合が少なくなる。
液晶分子の配向が不連続な領域では、液晶分子の応答性能が低いため、白尾引き現象（白い尾引き残像が観察される現象）、及び、黒尾引き現象（黒い尾引き残像が観察される現象）が観察されることがあった。白尾引き現象は、例えば、液晶表示装置の表示画面に、中間調表示の背景中に黒色の長方形が表示画面の一方から他方に向かって移動する画像を表示すると、黒色の長方形の移動方向と反対側の領域の輝度が、背景の中間調よりも高くなる残像として観察されることがある。黒尾引き現象は、白尾引き現象と同様に、例えば、中間調表示状態の背景中に黒色の長方形が移動する画像を液晶表示装置に表示した場合に、黒色の長方形の移動方向と反対側の領域の輝度が、背景の中間調よりも低くなる残像として観察されることがある。
図１６は、従来の他の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネル４００を模式的に示した半画素の平面模式図であり、電圧印加時を表す。図１６の（ａ）は、ＴＦＴ基板の平面模式図、（ｂ）は、ＣＦ基板の平面模式図、（ｃ）は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板を貼り合わせた後の平面模式図である。図１６の（ａ）の白抜き矢印は、ＴＦＴ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位４５３を表し、図１６の（ｂ）の黒塗り矢印は、ＣＦ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位４５３を表す。図１６の（ｃ）に示したように、液晶表示パネル４００は、半画素が液晶分子４４１の傾斜方位が異なる２列２行の４つの配向領域に分割されている。液晶表示パネル４００では、画素電極の電極構成により、液晶分子の配向の乱れを抑制する。そのため、液晶分子４４１の配向が不連続な領域な領域が減り、応答機能の低下を抑制できるため、白尾引き現象が観察され難くなると考えられる。しかしながら、暗線の幅を狭くできるものの、十字型の暗線４２０が発生する。
また、本発明者らの検討によると、図１６の（ｃ）のような電極構成を用いた４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネル４００では、電圧印加時に、各配向領域において液晶分子４４１は、画素電極４３１に形成されたスリット４３３が形成する電界により配向するが、電界による液晶分子４４１の回転方向と、液晶分子のプレチルトの方位４５３とが異なるため、例えば、液晶表示パネル４００の表示画面を指で押した場合に、液晶分子４４１の配向が乱れ、指を離した後も指押し跡が残ることを見出した。同様に、一画素を１列４行に配向分割する４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルでも、ＴＦＴ基板とＣＦ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位が異なる捩れ配向となっているため、画素電極にスリットを形成した場合には、上述したように、指押し跡が残ることを見出した。
近年では、画素の高精細化を進めるために、一画素あたりの面積を小さくすることが求められるが、暗線の面積は、画素を小さくしても変わらないため、画素内での暗線の占める面積割合が増加する。そのため、高精細化に対応しつつ、良好な視野角特性と高い透過率とを両立し、かつ、指押し跡の発生を抑制するために、更なる検討の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透過率が高く、暗線の発生及び指押し跡の発生が抑制された液晶表示パネルを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶表示パネルにおいて、暗線の発生を抑えつつ、画素を複数の配向領域に分割する方法について検討を行った。そして、一つの画素に液晶分子の傾斜方位が互いに異なる４つの配向領域を設けることで、視野角特性を確保できることを見出した。更に、本発明者らは、液晶表示パネルを平面視したときに、４つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子のねじれ角が実質的に４５°以下とすることによって各配向領域を形成するとともに、４つの配向領域を画素の長手方向に沿って配置するという新たな配向制御モードによって、高精細化に対応しつつ、暗線の発生を抑制できることを見出した。
本発明者らは、液晶表示パネルの透過率をより高くするために、画素電極に線状のスリットを配置することに着目した。そして、液晶表示パネルを平面視したときに、４つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子のねじれ角が実質的に４５°以下とすることで、画素電極に上記スリットを配置しても、指押し跡の発生を抑制できることを見出した。更に、上記スリットを上記４つの配向領域ごとに、画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、画素の短手方向の中心線との間の領域に配置し、液晶分子の長軸の画素電極側の端部から対向電極側の端部に向かう傾斜方位と、画素の長手方向と直交し、かつ、画素の外側から内側に向かう方位とのなす角が９０°を超える領域に、上記スリットを配置することで、暗線の発生を効果的に抑制し、透過率をより高くすることができることを見出した。これにより、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、本発明に到達することができた。
すなわち、本発明の一態様は、画素電極を有する第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、上記液晶分子の傾斜方位が互いに異なる、第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域、及び、第四の配向領域の少なくとも４つの配向領域を含む画素を有し、上記４つの配向領域は、上記画素の長手方向に沿って配置され、上記画素電極は、上記画素ごとに配置され、上記４つの配向領域のうち、少なくとも１つの配向領域と重なるように形成された線状のスリットを有し、上記スリットは、上記配向領域ごとに、上記画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、上記画素の短手方向の中心線との間の領域に配置され、上記液晶層への電圧無印加時に、上記液晶分子は、上記第一基板及び上記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向するものであり、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記４つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に４５°以下であり、上記液晶層への電圧印加時に、上記液晶分子は、それぞれ、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜し、上記スリットが配置された領域において、上記液晶分子の長軸の上記画素電極側の端部から上記対向電極側の端部に向かう傾斜方位と、上記画素の長手方向と直交し、かつ、上記画素の外側から内側に向かう方位とのなす角は９０°を超える液晶表示パネルであってもよい。なお、本明細書中、「方位」とは、基板面に投影して見たときの向きをいい、基板面の法線方向からの傾斜角（極角、プレチルト角）は考慮されない。例えば、ｘ軸とｘ軸に直交するｙ軸とが、基板面と平行なｘｙ平面を形成する場合に、ｘ軸方向を０°とすると、反時計回りに正の値で方位を定める。また、本明細書中、「傾斜方位」とは、液晶分子が第一基板に対して傾斜する方位をいう。
本発明の液晶表示パネルによれば、一画素を液晶分子の傾斜方位が互いに異なる４つの配向領域に分割し、かつ、各配向領域ごとに液晶分子の傾斜方位が異なるように配置することで、暗線の発生を抑制し、透過率を向上させることができる。更に、画素電極にスリットを配置することで、暗線の発生を抑制しつつ、４つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子のねじれ角を実質的に４５°以下にすることで、指押し跡の発生を抑制することができる。
実施形態１の液晶表示パネルを模式的に示した断面図である。 実施形態１の液晶表示パネルを模式的に示した平面図である。 実施形態１の液晶表示パネルにおける第一基板の一例を模式的に示した平面図である。 実施形態１の液晶表示パネルにおける第一基板の他の一例を模式的に示した平面図である。 実施形態１の液晶表示パネルにおける第一基板の他の一例を模式的に示した平面図である。 実施形態１の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。 変形形態１の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。 変形形態２の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。 変形形態３の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。 変形形態４の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。 比較例１の半画素における液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した平面図である。 実施例１、実施例２及び比較例１の液晶表示パネルの透過率を比較した表である。 実施例１及び比較例１の液晶表示パネルの輝度上昇率を比較したグラフである。 実施例１、実施例３及び実施例４の液晶表示パネルにおける液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を比較した表である。 従来の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルを模式的に示した半画素の平面模式図である。 従来の他の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルを模式的に示した半画素の平面模式図である。 図１６の点線で囲んだ領域での指押し跡の発生を説明した模式図である。 画素電極がスリットを有さない液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。 図１８に示した液晶表示パネルにおける液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した平面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。
［実施形態１］
図１～図６に基づき、実施形態１の液晶表示パネルについて説明する。図１は、実施形態１の液晶表示パネルを模式的に示した断面図であり、図２は、実施形態１の液晶表示パネルを模式的に示した平面図である。図１に示したように、実施形態１の液晶表示パネル１００は、画素電極３１を有する第一基板３０と、液晶分子を含有する液晶層４０と、対向電極５１を有する第二基板５０とを順に有する。液晶層４０の周囲にはシール材９０が設けられている。また、図２に示したように、実施形態１の液晶表示パネル１００は、画素１０がマトリクス状に配列されている。図中、液晶分子は、円錐で表し、円錐の底面が観察者側である。
第一基板３０は、画素電極３１を有し、例えば、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）であってもよい。ＴＦＴ基板としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができる。第一基板３０は、更に、信号線１１（例えば、ゲート信号線）を有してもよく、信号線１１は、画素１０を短手方向に沿って横切って配置されてもよい。ＴＦＴ基板を平面視したときの構成としては、透明基板上に、複数本の平行なソース信号線；ソース信号線に対して直交する方向に伸び、かつ互いに平行に形成された複数本のゲート信号線；ソース信号線とゲート信号線との交点に対応して配置されたＴＦＴ等のアクティブ素子；ソース信号線とゲート信号線とによって区画された領域にマトリクス状に配置された画素電極３１等が設けられた構成が挙げられる。上記ＴＦＴとしては、酸化物半導体を用いてチャネルを形成したものが好適に用いられる。ソース信号線及びゲート信号線としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができ、例えば、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン等の金属、それらの合金等で形成することができる。上記酸化物半導体としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、酸素（Ｏ）から構成される化合物（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｔｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、酸素（Ｏ）から構成される化合物（Ｉｎ－Ｔｉｎ－Ｚｎ－Ｏ）、又は、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び、酸素（Ｏ）から構成される化合物（Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ）等を用いることができる。
図３～図５は、実施形態１の液晶表示パネルにおける第一基板の一例、他の一例を模式的に示した平面図である。図３～図５に示すように、一つの画素は、２つの配向分割部を含み、第一の画素電極３１ａと第二の画素電極３１ｂとは、異なるＴＦＴを通じて信号が送られてもよい。なお、図３～図５では、スリット３３は図示を省略した。
図３に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Ｇが配置され、ゲート信号線Ｇと直交するように、複数のソース信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が配置されてもよい。ゲート信号線Ｇと平行に、容量配線ＣＳ１、ＣＳ２が配置されてもよい。ゲート信号線Ｇとソース信号線ＣＳ１との交点に対応して、２つのＴＦＴ１３ａ、１３ｂが配置されてもよい。ＴＦＴ１３ａがオンのとき、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線Ｄは第一の画素電極３１ａと電気的に接続され、ＴＦＴ１３ｂがオンのとき、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線Ｄは第二の画素電極３１ｂと電気的に接続されてもよい。更に、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線Ｄと第一の画素電極３１ａとが接続される位置に容量配線ＣＳ１が形成され、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線Ｄと第二の画素電極３１ｂとが接続される位置に容量配線ＣＳ２が形成されてもよい。容量配線ＣＳ１、ＣＳ２は、画素の短手方向に沿って、半画素の中央を横切るように配置することが好ましい。隣り合う２つの配向領域の境界と重なるように容量配線ＣＳ１、ＣＳ２を形成することで、暗線が観察され難くすることができる。容量配線ＣＳ１とＣＳ２とは、ＣＳ繋ぎ配線ＣＳ３により接続されてもよい。
図４に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Ｇが配置され、ゲート信号線Ｇと直交するように、複数のソース信号線Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂが配置されてもよく、一つの画素に対して、一本のゲート信号線Ｇと、二本のソース信号線が配置されてもよい。ゲート信号線Ｇと平行に、容量配線ＣＳが配置されてもよい。ゲート信号線Ｇとソース信号線Ｓ１ａとの交点に対応して、ＴＦＴ１３ａが配置され、ゲート信号線Ｇとソース信号線Ｓ１ｂとの交点に対応して、ＴＦＴ１３ｂが配置されてもよい。ＴＦＴ１３ａがオンのとき、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線は第二の画素電極３１ｂと電気的に接続され、ＴＦＴ１３ｂがオンのとき、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線は第一の画素電極３１ａと電気的に接続されてもよい。更に、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線と第二の画素電極３１ｂが接続される位置、及び、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線と第一の画素電極３１ａが接続される位置に容量配線ＣＳが形成されてもよい。
図５に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように二本のゲート信号線Ｇ１ａ、Ｇ１ｂが配置され、ゲート信号線Ｇ１ａ、Ｇ１ｂと直交するように、複数のソース信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が配置されてもよい。一つの画素に対して、３つのＴＦＴ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有してもよい。ゲート信号線Ｇ１ａとソース信号線Ｓ１との交点に対応して、ＴＦＴ１３ａ及びＴＦＴ１３ｂが配置されてもよい。ＴＦＴ１３ａがオンのとき、ＴＦＴ１３ａに接続されたドレイン配線は第一の画素電極３１ａと電気的に接続され、ＴＦＴ１３ｂがオンのとき、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線は第二の画素電極３１ｂと電気的に接続されてもよい。更に、ＴＦＴ１３ｂに接続されたドレイン配線は、ゲート信号線Ｇ１ｂとの間にＴＦＴ１３ｃを形成し、ＴＦＴ１３ｃに接続されたドレイン配線は、容量配線ＣＳと接続されてもよい。
液晶層４０は、液晶分子４１を含有する。液晶分子４１は、液晶層４０への電圧無印加時に、第一基板３０及び第二基板５０に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向するものであり、液晶層４０への電圧印加時に、液晶分子４１は、それぞれ、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜する。液晶分子４１が傾斜方位に沿って更に大きく傾斜することで液晶表示パネル１００の表示を行うことができる。
図６は、実施形態１の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。液晶表示パネル１００は、液晶分子４１の傾斜方位が互いに異なる、第一の配向領域１０ａ、第二の配向領域１０ｂ、第三の配向領域１０ｃ、及び、第四の配向領域１０ｄの少なくとも４つの配向領域を含む画素１０を有する。上記４つの配向領域は、画素１０の長手方向に沿って配置される。
第一の配向領域１０ａ、第二の配向領域１０ｂ、第三の配向領域１０ｃ及び第四の配向領域１０ｄは、それぞれ、画素１０の短手方向に沿った方位を０°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に４５°の配向領域、上記傾斜方位が実質的に１３５°の配向領域、上記傾斜方位が実質的に２２５°の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に３１５°の配向領域のいずれかであってもよい。画素１０の透過率は、液晶分子４１の傾斜方位が偏光板の偏光軸と４５°の角度をなす場合に最も高くなるため、画素１０の短手方向に沿った方位と、いずれか一方の偏光板の偏光軸とを平行にすることで、液晶分子４１の傾斜方位を、画素１０の短手方向に沿った方位を０°と定義したときに、４５°、１３５°、２２５°、３１５°とした場合に最も透過率を高くすることができる。なお、画素１０の短手方向に沿った方位を０°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に４５°、実質的に１３５°、実質的に２２５°、実質的に３１５°とは、それぞれ、画素１０の短手方向に沿った方位を０°と定義したときに、４５°、１３５°、２２５°、３１５°から、時計回り、又は、反時計回りに１５°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、５°の角度をなす範囲である。
上記４つの配向領域は、液晶分子４１の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域を含んでもよい。液晶分子４１の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域を含むことで、視野角特性を良好なものとすることができる。より好ましくは、画素１０を短手方向に沿って横切って２分割する信号線１１を有し、画素１０は、信号線１１によって分割されて形成された２つの配向分割部の少なくとも一方に、上記４つの配向領域のうちの２つの配向領域を有してもよく、上記配向分割部が有する２つの配向領域において、液晶分子４１の傾斜方位が実質的に１８０°異なってもよい。なお、実質的に１８０°とは、１８０°から時計回り、又は、反時計回りに１５°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、５°の角度をなす範囲である。
暗線の発生本数を減らし、視野角特性を向上させる観点からは、図６の（ａ）に示したように、画素１０は、上記傾斜方位が実質的に２２５°の第一の配向領域１０ａ、上記傾斜方位が実質的に４５°の第二の配向領域１０ｂ、上記傾斜方位が実質的に３１５°の第三の配向領域１０ｃ、上記傾斜方位が実質的に１３５°の第四の配向領域１０ｄの順で配置された第一の配向分割パターン、又は、図６の（ｂ）に示したように、上記傾斜方位が実質的に３１５°の第一の配向領域１０ａ、上記傾斜方位が実質的に１３５°の第二の配向領域１０ｂ、上記傾斜方位が実質的に２２５°の第三の配向領域１０ｃ、上記傾斜方位が実質的に４５°の第四の配向領域１０ｄの順で配置された第二の配向分割パターンで構成されていることが好ましい。配向分割パターンが第一の配向分割パターンの場合、上記傾斜方位が実質的に４５°の第二の配向領域１０ｂと上記傾斜方位が実質的に３１５°の第三の配向領域１０ｃとの間に信号線１１が配置されてもよく、配向分割パターンが第二の配向分割パターンの場合、上記傾斜方位が実質的に１３５°の第二の配向領域１０ｂと上記傾斜方位が実質的に２２５°の第三の配向領域１０ｃとの間に信号線１１が配置されてもよい。
実施形態１の液晶表示パネルにおける画素の配置としては、行方向及び列方向に第一の配向分割パターンのみを連続的に配置してもよいし、第二の配向分割パターンのみを連続的に配置してもよい。また、行方向に第一の配向分割パターン又は第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、列方向に第一の配向分割パターンと第二の配向分割パターンとを交互に配置してもよい。
液晶層４０への電圧無印加時に、液晶表示パネル１００を平面視したときに、上記４つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子４１のねじれ角は実質的に４５°以下である。好ましくは、液晶表示パネル１００を平面視したときに、上記４つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子４１のねじれ角は実質的に０°である。実質的に０°とは、０°から時計回り、又は、反時計回りに１５°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、５°の角度をなす範囲である。すなわち、第一垂直配向膜７０付近、第二垂直配向膜８０付近の液晶分子だけではなく、液晶層４０の厚み方向の中央付近の液晶分子４１も同じ傾斜方位を有している。
画素電極３１は、画素１０ごとに配置される。画素電極３１は、上記４つの配向領域１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのうち、隣接する２つの配向領域１０ａ及び１０ｂに電圧を印加する第一の画素電極３１ａと、隣接する他の２つの配向領域１０ｃ及び１０ｄに電圧を印加する第二の画素電極３１ｂとを含み、上記第一の画素電極３１ａと上記第二の画素電極３１ｂとは、それぞれ液晶層４０に対して異なる電圧を印加してもよい。
画素電極３１は、透明電極であってもよく、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料、又は、それらの合金で形成することができる。
画素電極３１は、上記４つの配向領域のうち、少なくとも１つの配向領域と重なるように形成された線状のスリット３３を有する。画素電極３１がスリット３３を有することで、電圧印加時の液晶分子４１の傾斜方位を安定させることができ、発生する暗線の幅を細くすることができる。上述のように、液晶表示パネル１００は、液晶層４０への電圧無印加時に、液晶表示パネル１００を平面視したときに、上記４つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子４１のねじれ角が実質的に４５°以下であり、スリット３３を有する画素電極が形成する電界による液晶分子４１の回転方向と、電圧無印加時のＴＦＴ基板に対する液晶分子４１の傾斜方位及びＣＦ基板に対する液晶分子４１の傾斜方位とが略平行であるため、画素電極３１にスリットを配置しても、液晶表示パネルを指で押した際の指押し跡の発生を抑制することができる。
以下に、図１６及び図１７を用いて、従来の他の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネル４００での指押し跡の発生を説明する。図１７は、図１６の点線で囲んだ領域での指押し跡の発生を説明した模式図である。図１７では、スリット４３３上の領域Ｂ、スリット４３３と画素電極４３１との境界Ａ及びＣでの、液晶分子４４１の配向を説明した。
液晶表示パネル４００では、図１６の（ａ）及び（ｂ）に示したように、ＴＦＴ基板とＣＦ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位４５３が異なる捩れ配向となっている。スリットを有する画素電極を備えた垂直配向モードの液晶表示パネルでは、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基）板近傍の液晶分子の配向は（１）配向膜により付与される配向規制力と、（２）スリットを有する画素電極により形成される電界の影響とのバランスで決まる。
電圧無印加時には、例えば、ＴＦＴ基板近傍の液晶分子の傾斜方位とＣＦ基板近傍の液晶分子の傾斜方位とが直交し、液晶層の厚み方向中央の液晶分子は、ＴＦＴ基板対するプレチルトの方位とＣＦ基板に対するプレチルトの方位との中間の方位に配向している。なお、指押し跡の影響を受けやすいのは、スリットを有する画素電極が形成されるＴＦＴ基板近傍の液晶分子であり、ＣＦ基板近傍の液晶分子は、指押しの影響を受けにくいため、ＴＦＴ基板近傍の液晶分子及び液晶層の厚み方向中央の液晶分子に着目して説明する。
図１７に示したように、電圧印加時であって、表示画面を指等で押していない状態（通常時）では、（１）配向膜により付与される配向規制力が支配的であり、領域Ａ、Ｂ及びＣのすべてにおいて、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板近傍の液晶分子は、それぞれプレチルトの方位Ｔ１、Ｃ１に沿って配向している。液晶層の厚み方向中央の液晶分子は、ＴＦＴ基板対するプレチルトの方位とＣＦ基板に対するプレチルトの方位との中間の方位Ｌ１に配向している。
液晶表示パネルを指等で押した場合（指押し時）は、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）との距離が近くなるため、（２）スリットを有する画素電極により形成される電界の影響が支配的となる。そのため、領域Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれで、ＴＦＴ基板近傍の液晶分子は、スリットを有する画素電極４３１により形成される電界により方位Ｔ２に配向し、液晶層の厚み方向中央の液晶分子も画素電極４３１により形成された電界の影響を受けて方位Ｌ２に配向する。
指押し開放時には、領域Ａ、Ｂ、ＣのＴＦＴ基板近傍の液晶分子は、配向膜が付与する配向規制力により、通常時の配向方位Ｔ１に戻る。領域Ａ及びＢの液晶層の厚み方向中央の液晶分子は、指押し時の配向方位Ｌ２から通常時の配向方位Ｌ１に遷移する。しかしながら、領域Ｃの液晶層の厚み方向中央の液晶分子は、指押し時の配向方位Ｌ２から通常時の方位Ｌ１に遷移せず、捩れがなく安定した第二基板のプレチルトの方位Ｌ３に配向する。そのため、領域Ｃでは液晶分子の配向が不連続となり、指押し跡として観察される。
実施形態１では、スリット３３は、上記配向領域ごとに、画素１０の長手方向の画素端のいずれか一方と、画素１０の短手方向の中心線との間の領域に配置される。このような構成とすることで、暗線の発生を効果的に抑制することができる。なお、「短手方向の中心線」とは、画素１０の長手方向に平行であって、かつ、画素１０の短手方向の中心点を通る線をいう。
本発明者らは、効果的に暗線の発生を抑制するために、暗線が発生する領域について検討を行った。以下に、図１８及び図１９を用いて、画素電極３１が、線状のスリット３３を有さない場合の暗線の発生領域について説明する。図１８は、画素電極がスリットを有さない液晶表示パネル２００における一画素の平面模式図である。図１９は、図１８に示した液晶表示パネルにおける液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した平面図である。図１８及び図１９は、電圧印加時を表す。
液晶層に電圧を印加すると、画素の外縁付近に存在する液晶分子は、画素の外側から内側に向かって配向し、画素の中心付近の液晶分子は、配向処理方向に沿った方位に傾斜する。図１８に示したように、例えば、第一の配向領域２１０ａでは、画素電極の端部に形成される電界の影響を受ける液晶分子の配向方向と、配向領域の中央付近の液晶分子の配向方向とのなす角度が１３５°となり、９０°を超える。言い換えると、液晶層への電圧印加時に、液晶分子の長軸の画素電極側の端部から対向電極側の端部に向かう傾斜方位と、画素の長手方向と直交し、かつ、画素の外側から内側に向かう方位とのなす角は９０°を超える。そのため、図１９の長方形で囲んだ領域（エッジ部）では、液晶分子２４１の配向が不連続となり、暗線２２０が発生する。実施形態１の液晶表示パネル１００では、このような領域に、スリット３３を配置することで、上記配向領域のエッジ部での暗線の発生を効果的に抑制することができる。
図１８に示したように、隣り合って配置された２つの配向領域２１０ａ及び２１０ｂでは、液晶分子２４１の傾斜方位が実質的に１８０°異なる。そのため、図１９の楕円で囲んだ領域（ドメイン境界部）では、液晶分子２４１の配向が不連続となり、暗線２２０が発生する。
スリット３３は、液晶分子４１の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域の境界を挟んで対向するように、上記隣り合って配置された２つの配向領域のそれぞれと重なる領域に配置されてもよい。このような構成とすることで、隣接する２つのドメイン境界部での暗線の発生を効果的に抑制することができる。具体的には、配向領域１０ａと１０ｂとの境界を挟んで対向するように、配向領域１０ａ及び１０ｂに重なる領域に配置されてもよく、配向領域１０ｃと１０ｄとの境界を挟んで対向するように、配向領域１０ｃ及び１０ｄに重なる領域に配置されてもよい。
スリット３３は、上記画素の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、上記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に配置されてもよい。このような構成とすることで、全てのドメイン境界部での暗線の発生を抑制することができる。
上記エッジ部及び／又はドメイン境界部に対応する領域に、スリット３３を配置することで、液晶分子の配向が不連続となる領域を狭くすることができる。そのため、液晶分子の応答性能が改善でき、白尾引き現象を低減することができる。更に、ソース信号線、ＣＳ配線、ブラックマトリクス等の液晶表示パネルの透過率に影響を及ぼさない遮光体付近に、暗線を抑え込むことができるため、透過率を高くすることができる。
スリット３３は、信号線１１と重ならない領域に形成することができ、上記４つの配向領域のそれぞれは、信号線１１の近傍にスリットを設けない領域を含んでもよい。また、上記４つの配向領域のそれぞれは、画素電極３１のスリット３３を有する領域とスリット３３を有さない領域との両方に重複してもよい。
スリット３３は、液晶分子４１の上記傾斜方位と平行方向に伸びてもよい。このような構成とすることで、電圧無印加時の液晶分子の傾斜方位と、電圧印加時に画素電極３３により形成される電界の影響による液晶分子４１の配向方位とが平行となるため、より効果的に指押し跡の発生を抑制することができる。スリット３３は、液晶分子４１の傾斜方位と完全に平行に伸びることが好ましいが、例えば、１５°以下の角度をなしてもよい。
スリット３３の形状は、多角形（角ｎは４～８の整数）であってもよい。具体的には、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形であってもよい。スリット３３は、一方の端部の形状と他方の端部の形状とは、同じであってもよいし、異なってもよい。スリット３３好ましい形状は、長方形、台形、六角形である。スリット３３の端部は、上記配向領域の端部と平行であることが好ましい。
隣り合うスリット３３間の画素電極３１の幅（Ｌ）とスリット３３の幅（Ｓ）とは、Ｌ／Ｓ＝２μｍ～５μｍ／５μｍ～２μｍであってもよい。画素電極３１の幅（Ｌ）及びスリット３３の幅（Ｓ）は、より細かいほうが好ましく、Ｌ／Ｓ＝４μｍ／３μｍ、３μｍ／３μｍ、２．５μｍ／２．５μｍが特に好ましい。
スリット３３の長さは、１０μｍ～２０μｍであってもよい。
スリット３３は、導電性の電極材料で囲まれていてもよい。画素電極３１の端部までスリット３３を伸ばさず、スリット３３を導電性の電極材料で囲むことで、液晶分子の配向を安定させ、暗線の発生領域を画素１０の端部に固定することができる。また、画素電極３１の断裂を防ぎ、製造歩留まりを改善することができる。画素電極３１の外縁からスリット３３の端部までの距離は、２μｍ～１０μｍであってもよい。
第二基板５０は、対向電極５１を有し、例えば、カラーフィルタ基板（ＣＦ基板）であってもよい。上記カラーフィルタ基板としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができる。
カラーフィルタ基板の構成としては、透明基板上に、格子状に形成されたブラックマトリクス、格子すなわち画素の内側に形成されたカラーフィルタ等が設けられた構成が挙げられる。上記ブラックマトリクスは、画素の境界と重なるように一画素ごとに格子状に形成されてもよく、更に、一画素の中央を短手方向に沿って横切るように、半画素ごとに格子状に形成されてもよい。暗線の発生領域に重なるようにブラックマトリクスを形成することで、暗線が観察され難くすることができる。対向電極５１は、画素電極３１と液晶層４０を介して向かい合うように配置されおり、画素電極３１との間で縦電界を形成して、液晶分子を傾けることで、表示を行うことができる。カラーフィルタは、例えば、列ごとに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順で配置されてもよいし、黄色（Ｙ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順で配置されてもよいし、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）順で配置されてもよい。
対向電極５１は、面状電極であることが好ましい。対向電極５１は、透明電極であってもよく、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料、又は、それらの合金で形成することができる。
液晶表示パネル１００は、液晶層４０と画素電極３１との間に第一垂直配向膜７０を有し、液晶層４０と対向電極５１との間に第二垂直配向膜８０を有してもよい。第一垂直配向膜７０及び第二垂直配向膜８０は、液晶層４０中の液晶分子４１の配向を制御する機能を有する。液晶層４０への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に第一垂直配向膜７０及び第二垂直配向膜８０の働きによって、液晶分子４１は、第一垂直配向膜７０及び第二垂直配向膜８０に対して実質的に垂直に、かつ、傾斜方位に沿って傾斜して配向する。具体的には、第一垂直配向膜７０は、液晶分子を第一基板３０基板に対して、例えば、８５．０°～８９．０°に配向させることができ、第二垂直配向膜８０は、液晶分子を第二基板５０基板に対して、例えば、８５．０°～８９．０°に配向させることができる。
例えば、液晶表示パネル１００を平面視したときに、４つの配向領域１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのそれぞれにおいて、第一垂直配向膜７０が付与するプレチルトの方位と、第二垂直配向膜８０が付与するプレチルトの方位とが逆方向であり、かつ、第一垂直配向膜７０が付与するプレチルトの方位と、第二垂直配向膜８０が付与するプレチルトの方位とのなす角が４５°以下とすることで、４つの配向領域１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄでの液晶分子４１の傾斜方位を互いに異なせることができる。第一垂直配向膜７０が付与するプレチルトの方位と、第二垂直配向膜８０が付与するプレチルトの方位とが逆方向であり、かつ、平行とすることがより好ましい。この場合、第一垂直配向膜７０が付与するプレチルトの方位と、第二垂直配向膜８０が付与するプレチルトの方位とは、実質的に１８０°異なる。例えば、第一の配向領域１０ａでの液晶分子４１の傾斜方位を実質的に２２５°とする場合は、第一垂直配向膜７０が付与するプレチルトの方位を実質的に２２５°とし、第二垂直配向膜８０が付与するプレチルトの方位を実質的に４５°とする。なお、第一垂直配向膜７０が付与するプレチルトの方位とは、液晶層への電圧無印加時に液晶分子４１が第一垂直配向膜７０に対して傾斜する方位をいい、第二垂直配向膜８０が付与するプレチルトの方位は、液晶層への電圧無印加時に液晶分子４１が第二垂直配向膜８０に対して傾斜する方位をいう。
第一垂直配向膜７０及び第二垂直配向膜８０は、光配向性を示す材料から形成された光配向膜であってもよい。光配向性を示す材料とは、紫外光、可視光等の光（電磁波）が照射されることによって構造変化を生じ、その近傍に存在する液晶分子の配向を規制する性質（配向規制力）を発現する材料や、配向規制力の大きさ及び／又は向きが変化する材料全般を意味する。光配向性を示す材料としては、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解等の反応が光照射によって起こる光反応部位を含むものが挙げられる。光照射によって二量化及び異性化する光反応部位（官能基）としては、例えば、シンナメート、４－カルコン、４’－カルコン、クマリン、スチルベン等が挙げられる。光照射によって異性化する光反応部位（官能基）としては、例えば、アゾベンゼン等が挙げられる。光照射によって光フリース転移する光反応部位としては、例えば、フェノールエステル構造等が挙げられる。光照射によって分解する光反応部位としては、例えば、シクロブタン構造等が挙げられる。
第一垂直配向膜７０及び第二垂直配向膜８０は、光配向処理がなされたことによって、液晶分子４１にプレチルト角を付与することができる。上記光配向処理は、表面に第一垂直配向膜７０が形成された第一基板３０、及び、表面に第二垂直配向膜８０が形成された第二基板５０のそれぞれに対して、光源から光を照射することで行うことができる。
第一基板３０の液晶層４０の反対側に、第一偏光板２０を配置してもよく、第二基板５０の液晶層４０の反対側に、第二偏光板６０を配置してもよい。第一偏光板２０の偏光軸と第二偏光板６０の偏光軸は、互いに直交してもよく、例えば、いずれか一方の偏光軸が画素１０の長辺と平行になるように配置し、他の偏光軸が画素１０の長辺と直交するように配置してもよい。なお、偏光軸は、偏光板の吸収軸であってもよく、偏光板の透過軸であってもよい。第一偏光板２０及び第二偏光板６０は、典型的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに、二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を、吸着配向させたものが挙げられる。通常は、ＰＶＡフィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。なお、第一偏光板２０と第一基板３０との間、及び、第二偏光板６０と第二基板５０との間には、位相差フィルム等の光学フィルムが配置されていてもよい。
実施形態１の液晶表示パネル１００は、通常では、液晶層４０の周囲を囲むように設けられたシール材９０によって第一基板３０及び第二基板５０が貼り合わされ、液晶層４０が所定の領域に保持される。シール材９０としては、例えば、無機フィラー又は有機フィラー及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。
実施形態１の液晶表示パネル１００の背面側にバックライトを配置して、液晶表示装置としてもよい。このような構成を有する液晶表示装置は、一般的に、透過型の液晶表示装置と呼ばれる。バックライトとしては、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。液晶表示装置によるカラー表示が可能とするためには、白色光を発するバックライトが好適に用いられる。バックライトの種類としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好適に用いられる。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の光（電磁波）を意味する。
更に、上記液晶表示装置は、液晶表示パネル及びバックライトの他、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。実施形態１の液晶表示パネルは、指押し跡が残り難いため、表示画面を指、タッチペン等で操作するタッチパネルにも好適に用いることができる。
以下に、実施形態１においてスリットの配置を変更した変形形態１～４について説明する。
（変形形態１）
変形形態１では、スリット３３は、更に、平面視において、上記配向領域の中央まで延伸している。図７は、変形形態１の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。図７の（ａ）は配向分割パターンが上記第一の配向分割パターンの場合、（ｂ）は配向分割パターンが上記第二の配向分割パターンの場合を示す。スリット３３を延伸することで、上記エッジ部及びドメイン境界部の暗線を抑制する以外にも、配向領域の中央に存在する液晶分子の配向を制御し、輝度を高くすることができる。
（変形形態２）
変形形態２では、スリット３３は、上記配向領域ごとに、一つの配向領域を囲んで、上記画素電極の内側に配置される。図８は、変形形態２の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。図８の（ａ）は配向分割パターンが上記第一の配向分割パターンの場合、（ｂ）は配向分割パターンが上記第二の配向分割パターンの場合を示す。変形形態２では、上記エッジ部及びドメイン境界部の暗線を抑制する以外にも、一つの配向領域の周囲に存在する液晶分子の配向を制御し、輝度を高くすることができる。
（変形形態３）
変形形態３では、スリット３３は、上記配向領域ごとに、上記配向領域と重なる領域全面に形成される。図９は、変形形態３の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。図９の（ａ）は配向分割パターンが上記第一の配向分割パターンの場合、（ｂ）は配向分割パターンが上記第二の配向分割パターンの場合を示す。なお、スリット３３が配置された領域と上記配向領域とは完全に一致しなくてもよい。例えば、スリット３３は、導電性の電極材料で囲まれていることが好ましく、この場合に、スリット３３の末端を導電性の電極材料で連結した分、スリット３３が配置された領域の面積は、上記配向領域の面積よりも狭くなる。また、ＴＦＴ等を配置する領域には、スリット３３を形成しなくてもよい。変形形態３では、上記エッジ部及びドメイン境界部の暗線を抑制する以外にも、一つの配向領域の全体において液晶分子の配向を制御し、輝度を高くすることができる。
（変形形態４）
変形形態４では、スリット３３は、上記液晶分子の上記傾斜方位と実質的に４５°の角度をなす方向に延びている。図１０は、変形形態４の液晶表示パネルにおける一画素の平面模式図である。図１０の（ａ）は配向分割パターンが上記第一の配向分割パターンの場合、（ｂ）は配向分割パターンが上記第二の配向分割パターンの場合を示す。変形形態４では、スリット３３は、上記配向領域ごとに、上記画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、上記画素の短手方向の中心線との間の領域に配置されることが好ましい。これにより、上記エッジ部での暗線の発生を抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
実施例１の液晶表示パネルは、上述した実施形態１の液晶表示パネルの具体例１であり、下記構成を有する。
実施例１の液晶表示パネルでは、図６の（ａ）に示したように、傾斜方位が実質的に２２５°の第一の配向領域、傾斜方位が実質的に４５°の第二の配向領域、傾斜方位が実質的に３１５°の第三の配向領域、傾斜方位が実質的に１３５°の第四の配向領域を画素の長手方向に沿って配置した。画素電極はスリットを有し、上記スリットは、各配向領域の配向領域ごとに、画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、画素の短手方向の中心線との間の領域に配置した。また、第一の配向領域と第二の配向領域と境界を挟んで対向するように第一の配向領域と第二の配向領域のそれぞれと重なる領域に配置し、第三の配向領域と第四の配向領域と境界を挟んで対向するように第三の配向領域と第四の配向領域のそれぞれと重なる領域に配置した。上記スリットは、液晶分子の上記傾斜方位と平行方向に伸びる。上記スリットの形状は、長方形であり、上記スリットの長さは１０μｍとした。隣り合うスリット間の画素電極の幅（Ｌ）は、４μｍ、スリットの幅（Ｓ）は、３μｍとした。
実施例１の液晶表示パネルは、エッジ部とドメイン境界部での暗線の発生を抑制することができた。また、実施例１の液晶表示パネルの表示画面（図１の第２偏光板６０側）を指で３秒押しながら線状になぞり、その後、３秒後に、目視にて指押し跡を確認したところ、指押し跡が確認されなかった。
（実施例２）
実施例２の液晶表示パネルは、上述した変形形態１の液晶表示パネルの具体例であり、下記構成を有する。実施例２の液晶表示パネルは、スリットを配向領域の中央まで延伸したこと、スリットの形状を六角形にしたこと以外は、実施例１の液晶表示パネルと同様であり、図７の（ａ）に示した構成を有する。実施例２の液晶表示パネルでは、実施例１と同様に、表示画面と指で押したところ、指押し跡は確認されなかった。
（実施例３）
実施例３の液晶表示パネルは、上述した実施形態１の液晶表示パネルの具体例２であり、スリットの形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示パネルと同様の構成を有する。実施例３の液晶表示パネルは、スリットの形状が台形であり、スリットの端部は、上記配向領域の端部と平行である。実施例３の液晶表示パネルでは、実施例１と同様に、表示画面と指で押したところ、指押し跡は確認されなかった。
（実施例４）
実施例４の液晶表示パネルは、上述した実施形態１の液晶表示パネルの具体例３であり、スリットの形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示パネルと同様の構成を有する。実施例３の液晶表示パネル１００Ｃは、スリットの形状が六角形であり、スリットの端部は、上記配向領域の端部と平行である。実施例４の液晶表示パネルでは、実施例１と同様に、表示画面と指で押したところ、指押し跡は確認されなかった。
（比較例１）
比較例１の液晶表示パネルは、上述した従来の４Ｄ－ＲＴＮの液晶表示パネル３００の具体例であり図１５に示した構成と同様である。比較例１の液晶表示パネルは、半画素を２行２列の４つの配向領域に分割されており、それぞれの配向領域において、ＴＦＴ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位とＣＦ基板に対する液晶分子のプレチルトの方位とが直交する。また、画素電極は、スリットを有さない。図１１は、比較例１の半画素における液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した平面図である。図１１に示したように、画素の外縁付近、及び配向領域の境界部分では、液晶分子の配向が不連続となり、暗線が発生した。
［実施例及び比較例の対比］
（透過率の改善効果）
実施例１、実施例２及び比較例１の液晶表示パネルについて、一画素のサイズを８５型（８ｋ４ｋ）でシミュレーションを実施した。得られた結果を図１２に示した。図１２は、実施例１、実施例２及び比較例１の液晶表示パネルの透過率を比較した表である。図１２中、「ＣＳ繋ぎ配線有り」とは、図３のＣＳ繋ぎ配線ＣＳ３を第一基板に形成した場合であり、「ＣＳ繋ぎ配線無し」とは、図３のＣＳ繋ぎ配線ＣＳ３を第一基板に形成しなかった場合である。
図１２から、従来の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルの透過率を１００％とすると、実施例１の液晶表示パネルは、ＣＳ繋ぎ配線有りの場合に１２２％、ＣＳ繋ぎ配線無しの場合に１２６％であり、透過率が改善された。また、実施例２の液晶表示パネルは、ＣＳ繋ぎ配線有りの場合に１３０％、ＣＳ繋ぎ配線無しの場合に１３４％であり、実施例１よりも更に高い透過率が得られた。これは、スリットを配向領域の中央まで延伸することで、エッジ部及びドメイン境界部以外の領域の輝度も上げることができるためと考えられる。そのため、図９に示したように、スリットを、配向領域ごとに、配向領域と重なる領域全面に形成した場合に透過率が最も高くなると考えられる。
（白尾引き現象の改善効果）
実施例１と比較例１との輝度上昇率を比較し、白尾引き現象の改善効果を検討した。輝度上昇率は、液晶表示パネルの定常時における輝度を１とした場合の、定常時における輝度に対する立ち上がり時における輝度の最大値を表した値である。輝度上昇率が高いほど、白尾引き現象が観察されやすい。得られた結果を図１３に示した。図１３は、実施例１及び比較例１の液晶表示パネルの輝度上昇率を比較したグラフである。横軸を時間（ｍｓ）、縦軸を輝度比とした。なお、図１３では、１０００ミリ秒後の輝度を、定常時における輝度とした。
図１３から、従来の４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示パネルと比較し、実施例１では、輝度上昇率が２７％から７％に低減された。このことから、実施例１では、白尾引き現象が改善されたことが分かった。
（暗線の幅の比較）
実施例１、実施例３及び実施例４の液晶表示パネルについて、それぞれのシミュレーション結果を観察し、暗線の発生領域を比較した。図１４は、実施例１、実施例３及び実施例４の液晶表示パネルにおける液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を比較した表である。図１４から、スリットの形状は、スリットの端部が配向領域の端部と平行であり、台形、六角形等の多角形である方が、ドメイン境界部での暗線の発生を抑制でき、２つの配向領域の境界のより狭い範囲に暗線を閉じ込められることが分かった。
［付記］
本発明の一態様は、画素電極を有する第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、上記液晶分子の傾斜方位が互いに異なる、第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域、及び、第四の配向領域の少なくとも４つの配向領域を含む画素を有し、上記４つの配向領域は、上記画素の長手方向に沿って配置され、上記画素電極は、上記画素ごとに配置され、上記４つの配向領域のうち、少なくとも１つの配向領域と重なるように形成された線状のスリットを有し、上記スリットは、上記配向領域ごとに、上記画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、上記画素の短手方向の中心線との間の領域に配置され、上記液晶層への電圧無印加時に、上記液晶分子は、上記第一基板及び上記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向するものであり、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記４つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に４５°以下であり、上記液晶層への電圧印加時に、上記液晶分子は、それぞれ、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜し、上記スリットが配置された領域において、上記液晶分子の長軸の上記画素電極側の端部から上記対向電極側の端部に向かう傾斜方位と、上記画素の長手方向と直交し、かつ、上記画素の外側から内側に向かう方位とのなす角は９０°を超える液晶表示パネルであってもよい。
上記第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域は、それぞれ、上記画素の短手方向に沿った方位を０°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に４５°の配向領域、上記傾斜方位が実質的に１３５°の配向領域、上記傾斜方位が実質的に２２５°の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に３１５°の配向領域のいずれかであってもよい。
上記４つの配向領域は、上記液晶分子の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域を含んでもよい。
上記画素は、上記傾斜方位が実質的に２２５°の第一の配向領域、上記傾斜方位が実質的に４５°の第二の配向領域、上記傾斜方位が実質的に３１５°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に１３５°の第四の配向領域の順で配置された第一の配向分割パターン、又は、上記傾斜方位が実質的に３１５°の第一の配向領域、上記傾斜方位が実質的に１３５°の第二の配向領域、上記傾斜方位が実質的に２２５°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に４５°の第四の配向領域の順で配置された第二の配向分割パターンのいずれかで構成されてもよい。
上記スリットは、上記液晶分子の上記傾斜方位と平行方向に伸びてもよい。
上記スリットは、上記液晶分子の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域の境界を挟んで対向するように、上記隣り合って配置された２つの配向領域のそれぞれと重なる領域に配置されてもよい。
上記スリットは、上記画素の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、上記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に配置されてもよい。
上記スリットは、更に、平面視において、上記配向領域の中央まで延伸してもよい。
上記スリットは、上記配向領域ごとに、一つの配向領域を囲んで、上記画素電極の内側に配置されてもよい。
上記スリットは、上記配向領域ごとに、上記配向領域と重なる領域全面に形成されてもよい。
上記スリットは、上記液晶分子の上記傾斜方位と実質的に４５°の角度をなす方向に延びてもよい。
上記スリットの長さは、１０μｍ～２０μｍであってもよい。
上記スリットは、導電性の電極材料で囲まれていてもよい。
上記スリットの形状は、多角形（角ｎは４～８の整数）であってもよい。
上記スリットの形状は、長方形であってもよい。
上記スリットの形状は、台形であってもよい。
上記スリットの形状は、六角形であってもよい。
隣り合うスリット間の上記画素電極の幅（Ｌ）と上記スリットの幅（Ｓ）とは、Ｌ／Ｓ＝２μｍ～５μｍ／５μｍ～２μｍであってもよい。
上記画素電極の外縁から上記スリットの端部までの距離は、２μｍ～１０μｍであってもよい。
上記スリットの端部は、上記配向領域の端部と平行であってもよい。　
上記画素電極は、上記４つの配向領域のうち、隣接する二つの配向領域に電圧を印加する第一の画素電極と、隣接する他の二つの配向領域に電圧を印加する第二の画素電極とを含み、
上記第一の画素電極と上記第二の画素電極とは、それぞれ上記液晶層に対して異なる電圧を印加してもよい。
以上に示した本発明の各態様は、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。
１０、２１０：画素
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ：配向領域
１１、２１１：信号線（ゲート信号線）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：ＴＦＴ
２０：第一偏光板
３０：第一基板
３１、４３１：画素電極
３１ａ：第一の画素電極
３１ｂ：第二の画素電極
３３、４３３：スリット
４０：液晶層
４１、２４１、３４１、４４１：液晶分子
５０：第二基板
５１：対向電極
６０：第二偏光板
７０：第一垂直配向膜
８０：第二垂直配向膜
９０：シール材
１００、２００、３００、４００：液晶表示パネル
２２０、３２０、４２０：暗線
３５３、４５３：液晶分子のプレチルトの方位

 

Claims (21)

  1. 画素電極を有する第一基板と、
    液晶分子を含有する液晶層と、
    対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、
    前記液晶表示パネルは、前記液晶分子の傾斜方位が互いに異なる、第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域、及び、第四の配向領域の少なくとも４つの配向領域を含む画素を有し、
    前記４つの配向領域は、前記画素の長手方向に沿って配置され、
    前記画素電極は、前記画素ごとに配置され、前記４つの配向領域のうち、少なくとも１つの配向領域と重なるように形成された線状のスリットを有し、
    前記スリットは、前記配向領域ごとに、前記画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、前記画素の短手方向の中心線との間の領域に配置され、
    前記液晶層への電圧無印加時に、前記液晶分子は、前記第一基板及び前記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、前記傾斜方位に沿って傾斜して配向するものであり、
    前記液晶表示パネルを平面視したときに、前記４つの配向領域のそれぞれにおいて、前記液晶分子のねじれ角が実質的に４５°以下であり、
    前記液晶層への電圧印加時に、前記液晶分子は、それぞれ、前記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜し、
    前記スリットが配置された領域において、前記液晶分子の長軸の前記画素電極側の端部から前記対向電極側の端部に向かう傾斜方位と、前記画素の長手方向と直交し、かつ、前記画素の外側から内側に向かう方位とのなす角は９０°を超えることを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 前記第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域は、それぞれ、前記画素の短手方向に沿った方位を０°と定義したときに、前記傾斜方位が実質的に４５°の配向領域、前記傾斜方位が実質的に１３５°の配向領域、前記傾斜方位が実質的に２２５°の配向領域、及び、前記傾斜方位が実質的に３１５°の配向領域のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
  3. 前記４つの配向領域は、前記液晶分子の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域を含む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. 前記画素は、前記傾斜方位が実質的に２２５°の第一の配向領域、前記傾斜方位が実質的に４５°の第二の配向領域、前記傾斜方位が実質的に３１５°の第三の配向領域、及び、前記傾斜方位が実質的に１３５°の第四の配向領域の順で配置された第一の配向分割パターン、又は、前記傾斜方位が実質的に３１５°の第一の配向領域、前記傾斜方位が実質的に１３５°の第二の配向領域、前記傾斜方位が実質的に２２５°の第三の配向領域、及び、前記傾斜方位が実質的に４５°の第四の配向領域の順で配置された第二の配向分割パターンのいずれかで構成され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. 前記スリットは、前記液晶分子の前記傾斜方位と平行方向に伸びることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  6. 前記スリットは、前記液晶分子の傾斜方位が実質的に１８０°異なり、かつ、隣り合って配置された２つの配向領域の境界を挟んで対向するように、前記隣り合って配置された２つの配向領域のそれぞれと重なる領域に配置されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
  7. 前記スリットは、前記画素の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、前記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に配置されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
  8. 前記スリットは、更に、平面視において、前記配向領域の中央まで延伸することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
  9. 前記スリットは、前記配向領域ごとに、一つの配向領域を囲んで、前記画素電極の内側に配置されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
  10. 前記スリットは、前記配向領域ごとに、前記配向領域と重なる領域全面に形成されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
  11. 前記スリットは、前記液晶分子の前記傾斜方位と実質的に４５°の角度をなす方向に延び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。
  12. 前記スリットの長さは、１０μｍ～２０μｍであることを特徴とする請求項５～７、９又は１１のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  13. 前記スリットは、導電性の電極材料で囲まれていることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  14. 前記スリットの形状は、多角形（角ｎは４～８の整数）であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示パネル。
  15. 前記スリットの形状は、長方形であることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示パネル。
  16. 前記スリットの形状は、台形であることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示パネル。
  17. 前記スリットの形状は、六角形であることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示パネル。
  18. 隣り合うスリット間の前記画素電極の幅（Ｌ）と前記スリットの幅（Ｓ）とは、Ｌ／Ｓ＝２μｍ～５μｍ／５μｍ～２μｍであることを特徴とする請求項１～１７のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  19. 前記画素電極の外縁から前記スリットの端部までの距離は、２μｍ～１０μｍであることを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  20. 前記スリットの端部は、前記配向領域の端部と平行であることを特徴とする請求項１～１９のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  21. 前記画素電極は、前記４つの配向領域のうち、隣接する二つの配向領域に電圧を印加する第一の画素電極と、隣接する他の二つの配向領域に電圧を印加する第二の画素電極とを含み、
    前記第一の画素電極と前記第二の画素電極とは、それぞれ前記液晶層に対して異なる電圧を印加することを特徴とする請求項１～２０のいずれかに記載の液晶表示パネル。
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