(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶混合物の配向方向が画素毎に制御されることより画像表示する液晶パネルであって、
第１の基板に形成された第１の共通電極と、
第２の基板に形成されて、所定の開口部を有する第２の共通電極と、
前記第２の基板に形成された画素電極と、を備え、
前記開口部及び前記第２の共通電極は前記画素電極の上に形成され、
前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とが正の誘電率異方性を持つ前記液晶混合物を挟むように、前記第１の基板と前記第２の基板とが対向配置され、かつ、前記液晶混合物の配向方向が、前記第１の共通電極、前記第２の共通電極及び前記画素電極の電位により発生する電界に応じて、主として基板と平行な面内で変化し、
前記液晶混合物の初期の配向方向と前記開口部の延伸方向とのなす角度が、１度以上３０度以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶パネルであって、
前記第２の共通電極が、延伸方向の異なる２種以上の前記開口部を備え、かつ、各種の前記開口部の延伸方向が、前記液晶混合物の初期の配向方向と１度以上３０度以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液晶パネルであって、
前記開口部の幅が、１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶パネルであって、
前記開口部が複数設けられ、それらの隣接間隔が、１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶パネルであって、
前記液晶混合物の屈折率異方性と、この液晶混合物により形成される液晶層の厚みとの積が、波長５８９ｎｍの光に対して、４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶パネルであって、
各画素の前記第１の共通電極が互いに接続されると共に、各画素の前記第２の共通電極が互いに接続されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶パネルであって、
前記画素電極の電位は、前記第１の共通電極の電位及び前記第２の共通電極の電位と異なることを特徴とする液晶パネル。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶パネルであって、
前記第１の共通電極及び前記第２の共通電極の少なくとも一方の電位を調整する電位調整機構を設けたことを特徴とする液晶パネル。
【請求項９】
請求項７に記載の液晶パネルであって、
前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とが接続されると共に同一の信号によって電位が与えられることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液晶パネルであって、
前記画素は、透過光により画像表示を行う少なくとも１つ以上の透過表示領域と、入射光を反射して画像表示を行う少なくとも１つ以上の反射表示領域とを含み、
前記透過表示領域と前記反射表示領域との２つの領域が、前記第１の共通電極を備え、かつ、
前記透過表示領域が、前記第１の基板に形成された前記第１の共通電極と、前記第２の基板に形成された前記第２の共通電極及び前記画素電極とを備えて、
前記液晶混合物の配向方向が、前記第１の共通電極、前記第２の共通電極及び前記画素電極の電位により発生する電界に応じて、主として基板と平行な面内で変化することを特徴とする液晶パネル。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶パネルであって、
前記反射表示領域は、前記第１の基板に形成された前記第１の共通電極と、前記第２の基板に形成された第２の画素電極とを備えて、
前記液晶混合物の配向方向が、前記第１の共通電極、前記第２の画素電極の電位により発生する電界に応じて、主として基板と垂直な面内で変化することを特徴とする液晶パネル。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液晶パネルであって、
前記液晶混合物の初期の配向が、アンチパラレル配向であることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の液晶パネルであって、
前記第２の画素電極が、有機膜の単層膜又は多層膜からなる第３の絶縁膜を介して前記第２の基板に形成されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の液晶パネルであって、
前記画素電極が、前記第２の画素電極と接続されて、各電極に同一の信号による電位が与えられることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１５】
請求項１３に記載の液晶パネルであって、
前記透過表示領域と前記反射表示領域との境界領域で、前記第３の絶縁膜が前記第２の共通電極とオーバラップすることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１６】
請求項１３に記載の液晶パネルであって、
前記透過表示領域と前記反射表示領域との境界領域で、前記第３の絶縁膜の端縁は前記第２の共通電極の端縁から離れていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１７】
請求項１６に記載の液晶パネルであって、
前記透過表示領域における前記液晶混合物の初期の配向が、前記反射表示領域と前記透過表示領域との境界上に回転中心を設定したとき、当該回転中心から前記第１の基板側へ向かう向きであることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１８】
画素毎に液晶混合物の配向方向を制御して画像表示する液晶表示装置であって、
第１の基板に形成された第１の共通電極と、第２の基板に形成された画素電極と、前記画素電極に形成された絶縁膜と、所定の開口部を備えて前記絶縁膜に形成された第２の共通電極とを備える液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射するバックライトと、を備えて、
前記開口部及び前記第２の共通電極は前記画素電極の上に形成され、
正の誘電率異方性を持つ前記液晶混合物の配向方向が、前記各電極により発生する電界に応じて、主として基板と平行な面内で変化することにより画素毎に前記バックライトからの光の透過率を制御し、
前記液晶混合物の初期の配向方向と前記開口部の延伸方向とのなす角度が、１度以上３０度以下の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の液晶表示装置であって、
前記第２の共通電極が、延伸方向の異なる２種以上の前記開口部を備え、かつ、各種の前記開口部の延伸方向が、前記液晶混合物の初期の配向方向と１度以上３０度以下の範囲にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の液晶表示装置であって、
前記開口部の幅が、１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２１】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記開口部の隣接間隔が、１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記液晶混合物の屈折率異方性と、この液晶混合物により形成される液晶層の厚みとの積が、波長５８９ｎｍの光に対して、４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
各画素の前記第１の共通電極が互いに接続されると共に、各画素の前記第２の共通電極が互いに接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２４】
請求項１８乃至２３のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記画素は、透過光により画像表示を行う少なくとも１つ以上の透過表示領域と、入射光を反射して画像表示を行う少なくとも１つ以上の反射表示領域とを含み、
前記透過表示領域と前記反射表示領域との２つの領域が、前記第１の共通電極を備え、かつ、
前記透過表示領域が、前記第１の基板に形成された前記第１の共通電極と、前記第２の基板に形成された前記第２の共通電極及び前記画素電極を備えて、
前記液晶混合物の配向方向が、前記第１の共通電極、前記第２の共通電極及び前記画素電極の電位により発生する電界に応じて、主として基板と平行な面内で変化することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の液晶表示装置であって、
前記反射表示領域は、前記第１の基板に形成された前記第１の共通電極と、前記第２の基板に形成された第２の画素電極とを備えて、
前記液晶混合物の配向方向が、前記第１の共通電極、前記第２の画素電極の電位により発生する電界に応じて、主として基板と垂直な面内で変化することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶混合物の配向方向を画素単位で制御することにより画像表示する液晶パネル及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広い視野を有する液晶パネルを備えた液晶表示装置が、知られている。
このような液晶パネルは、電界に感応して配向方向を変える液晶混合物を有している。
そして、液晶混合物を通過する光は、この液晶混合物の配向方向に応じた偏向を受け、この偏向度合いに応じた輝度の光が液晶パネルから出射される。
【０００３】
そこで、電界を発生させるための電極が、液晶パネルに設けられて、これらの電極の電位を制御することで、画像表示が行なわれる。
【０００４】
このような液晶パネルとしては、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式がある。
【０００５】
これら各方式は、画像表示を行う際の液晶混合物の配向の挙動、複数の電極の構造、電極への電圧の印加方法、用いられる液晶混合物の誘電率異方性の種類等により特徴付けられる。なお、長軸方向（パラレル方向）と短軸方向（アンチパラレル方向）とで誘電率が異なる液晶の場合に、長軸方向の誘電率が大きい液晶を含む液晶混合物は正の誘電異方性を持つと称し、短軸方向の誘電率が大きい液晶を含む液晶混合物は負の誘電異方性を持つと称する。
【０００６】
ＩＰＳ方式の液晶パネルでは、電界を発生するための二つの電極が、一つの基板上に所定間隔で平行に配置されている。そして、液晶混合物の初期の配向方向は、基板面と平行な方向に設定されている。なお、液晶混合物の初期の配向方向とは、液晶混合物が電界を受けていない状態での配向方向を言う。
【０００７】
この２つの電極間に電位を与えると、主に基板面に平行な電界が発生し、液晶混合物は、この電界に応じて配向方向を変える。従って、電界を制御することにより、液晶混合物の配向方向は、主として基板と平行な面内で変化する。このような液晶混合物としては、正の誘電率異方性及び負の誘電率異方性を持つ液晶が用いられるが、一般的には正の誘電率異方性を持つ液晶が用いられている。
【０００８】
一方、ＶＡ方式の液晶パネルは、電極が形成された基板を対向して配置し、これらの間に液晶混合物が挟まれた構造を持つ。この方式では、電界は、主として基板面に垂直な方向に発生する。そして、液晶混合物の初期の配向方向は、基板と垂直な方向に設定されている。
【０００９】
この２つの電極間に電位を与えると、主に基板面に垂直な電界が発生し、液晶混合物は、この電界に感応することにより配向方向を変える。従って、電界を制御することにより、液晶混合物の配向方向は、主として基板と垂直な面内で変化する。このような液晶混合物としては、一般的に負の誘電率異方性を持つ液晶が多く用いられている。これはＶＡ方式の液晶パネルに正の誘電率異方性を持つ液晶混合物を用いた場合は、負の誘電率異方性を持つ液晶混合物を用いた場合に比べて、コントラストが著しく低下するためである。なお、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物を用いる場合は、液晶混合物の初期の配向方向は、基板と平行な方向に設定される。
【００１０】
また、ＦＦＳ方式の液晶パネルは、電極端間に発生する電界の方向の変化に応じて液晶混合物の配向方向を制御する。このようなＦＦＳ方式の構成として、次の２つの構成が知られている。
【００１１】
１つの構成は、例えば特開平１１−３１６３８３号公報、特開２０００−１０１１０号公報、特開２０００−８９２５５号公報、特開２００１−５６４７４号公報、特開２００１−５９９７６号公報、”Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｍｏｂｉｌｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  Ｈｉｇｈ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｔｉｏ（ＨＦＦＳ）  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”，  Ｄｏｎｇ  ｈｕｎ  Ｌｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｓｉａ  Ｄｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’１３，ＡＭＤｐ＝３２Ｌ，  ｐ．８０７−８０において提案されている。これらの提案にかかる構成では、２つの電極は、１つの基板に近接して形成されている。電界は、主として基板に平行方向に発生する。
【００１２】
この場合、液晶混合物の配向方向は、電極の端間に生じる電界に応じて、主として基板に平行な面内で変わる。このような液晶混合物としては、正の誘電率異方性及び負の誘電率異方性を持つ液晶が用いられるが、一般的には正の誘電率異方性を持つ液晶が用いられている。
【００１３】
他の構成は、対向する２つの基板にそれぞれ電極を設けて、主として基板に垂直な電界を発生させる方式である。この場合、液晶混合物の配向方向は、主として基板と垂直な面内で変化する。液晶混合物としては、ＶＡ方式の場合と同じように、一般的に負の誘電率異方性を持つ液晶が用いられる。
【００１４】
ところで、主として基板と平行な面内で液晶混合物の配向方向を変化させる構成の液晶パネルにおいては、基板と垂直方向の縦電界に起因する表示ムラが発生する問題がある。
【００１５】
このような問題に対し、特許第３４８１５０９号、特開２００２−３１８１２号公報、特開２００３−３２２８６９号公報は、対向基板に電極を配置し、かつ、負の誘電率異方性を持つ液晶混合物を用いた構成を開示している。
【００１６】
図２１及び図２２は、このような液晶パネルの部分断面図である。図２１及び図２２に示す液晶パネルは、第１の共通電極３１０１を備える第１の基板３１００と画素電極３２０１を備える第２の基板３２００とが、負の誘電率異方性の液晶混合物からなる液晶層３３００を挟んで対向配置されている。
【００１７】
また、第１の基板３１００は、出射面に偏光板３１０２を備え、第２の基板３２００は、入射面に偏光板３２０２を備えている。なお、図２１における第２の基板３２００は第２の共通電極３２０４及び絶縁膜３２０３を備え、この絶縁膜３２０３上に画素電極３２０１が形成されている。
【００１８】
一方、図２２における第２の基板３２００は絶縁膜３２０３を備え、この絶縁膜３２０３上に画素電極３２０１が形成されている。
【００１９】
負の誘電率異方性を持つ液晶混合物は、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物に比べ、屈折率異方性の大きさや誘電率異方性の大きさ等の物性値の選択範囲が狭い。従って、上記構成において表示特性を改善するためには、屈折率異方性の大きさや誘電率異方性の大きさ等の物性値の選択範囲が広い液晶混合物の新規開発が必要となる。
【００２０】
例えば、表示特性の改善を図るために回転粘度の小さい液晶混合物を使用して、表示特性の応答時間を短くする方法がある。しかし、一般的に負の誘電率異方性を持つ現状の液晶混合物は、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物に比べ回転粘度が大きく、このため応答時間を短くすることが困難である。
【００２１】
また、表示特性の改善を図るために駆動電圧を小さくする方法がある。駆動電圧を小さくするのに有効な方法は、大きな誘電率異方性を持つ液晶混合物を用いることである。しかし、一般的に負の誘電率異方性を持つ液晶混合物は、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物に比べ、誘電率異方性が小さいため、駆動電圧を小さくすることが困難である。
【００２２】
そこで、特開２００２−３６５６５７号公報は、図２３(ａ)、(ｂ)に示すように、電極を備える基板を対向させ、これらの基板で正の誘電率異方性を持つ液晶混合物を狭持した液晶パネルを開示している。
【００２３】
図２３(ａ)、(ｂ)は、このような液晶パネルの部分断面図である。この液晶パネルは、第１の共通電極４１０１を形成した第１の基板４１００、画素電極４２０１を形成した第２の基板４２００、これら第１の基板４１００と第２の基板４２００とで狭持された正の誘電率異方性を持つ液晶混合物からなる液晶層４３００を備えている。
【００２４】
また、液晶パネルは、画素電極４２０１の上側（第１の基板４１００側）に設けられた第２の共通電極４２０２、第１の基板４１００及び第２の基板４２００の液晶層４３００側に設けられた配向膜４１０２及び配向膜４２０３を備えている。なお、配向膜４２０３は、画素電極４２０１の上に形成されている。
【００２５】
そして、画素電極４２０１と第２の共通電極４２０２とに電位Ｖを印加し、第１の共通電極４１０１に電位Ｖ０を印加して、液晶層４３００に電界Ｅｖを発生させたとき、液晶分子Ｍは、電界Ｅｖに感応して基板面に垂直な方向に配向する（図２３（ａ）参照）。
【００２６】
また、画素電極４２０１に電位Ｖを印加し、第１の共通電極４１０１と第２の共通電極４２０２に電位Ｖ０を印加することにより、画素電極４２０１から第２の共通電極４２０２に向かう電界ＥＬが発生する。このとき、液晶層４３００内には殆ど電界が発生しないため、液晶分子Ｍは基板面と平行に配向する（図２３（ｂ）参照）。
【００２７】
しかし、この構成は、基板に垂直な縦電界により、液晶混合物の配向方向を主として基板と垂直な面内で変化させる方法であるので、液晶混合物の配向方向を基板と平行な面内で変化させることにより画像表示しても、液晶混合物の配向方向は、基板と平行な面内で大きく変化しない。よって、表示特性の改善の向上が困難である。逆に、液晶混合物の配向方向は縦電界により基板と垂直な面内で大きく変化するため、良好な表示品位を得ることができなくなる。
【００２８】
一方、特開２００６−３９３６９号公報は、透過光による画像表示を行う透過表示領域と反射光により画像表示を行う反射表示領域とが１つの画素内に設けられた半透過型の液晶パネルを提案している。図２４は、かかる液晶パネルにおける１つの画素の断面図である。この液晶パネルは、第１の基板５１００、第２の基板５２００、これら第１の基板５１００と第２の基板５２００とに狭持された液晶層５３００を備えている。
【００２９】
第１の基板５１００の反射表示領域Ｒ１には、１／２波長板５１０２，５１０３及び第１の共通電極５１０４が設けられている。また第２の基板５２００には、第１の絶縁膜５２０１が設けられている。
【００３０】
さらに、反射表示領域Ｒ１の第１の絶縁膜５２０１上には、第２の絶縁膜５２０２及び第２の画素電極５２０３が設けられている。透過表示領域Ｒ２の第１の絶縁膜５２０１上には、第１の画素電極５２０４及び第２の共通電極５２０５が設けられている。なお、透過表示領域Ｒ２における第１の基板５１００には、共通電極は設けられていない。
【００３１】
そして、反射表示領域Ｒ１では、第２の画素電極５２０３と第１の共通電極５１０４との間で基板面に対して垂直な電界が発生する。また、透過表示領域Ｒ２では、第１の画素電極５２０４と第２の共通電極５２０５との間で、主に基板面に平行な電界が発生する。
【００３２】
反射表示領域Ｒ１では、第１の基板５１００側から入射した外光が第２の画素電極５２０３で反射して出射することにより画像表示が行われるので、バックライトは不要である。一方、外光がない場所では、バックライトを点灯することにより、このバックライトからの光が第２の基板５２００側から入射して透過表示領域Ｒ２で偏向を受けて出射する。これにより出射光の輝度が制御されて、外光がない場所でも画像表示が可能になる。
【００３３】
【特許文献１】特開平１１−３１６３８３号公報
【特許文献２】特開２０００−１０１１０号公報
【特許文献３】特開２０００−８９２５５号公報
【特許文献４】特開２００１−５６４７４号公報
【特許文献５】特開２００１−５９９７６号公報
【特許文献６】特許第３の４８１５０９号公報
【特許文献７】特開２００２−３１８１２号公報
【特許文献８】特開２００３−３２２８６９号公報
【特許文献９】特開２００２−３６５６５７号公報
【特許文献１０】特開２００６−３９３６９号公報
【非特許文献１】”Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｆｏｒｍａｎｃｅ  ｍｏｂｉｌｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  Ｈｉｇｈ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｔｉｏ（ＨＦＦＳ）  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”，  Ｄｏｎｇ  ｈｕｎ  Ｌｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｓｉａ  Ｄｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’１３，ＡＭＤｐ＝３２Ｌ，  ｐ．８０７−８０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
しかしながら、上述したように、図２１や図２２に示した構成に用いられる負の誘電率異方性を持つ液晶混合物は、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物に比べて屈折率異方性の大きさや誘電率異方性の大きさ等の物性値の選択範囲が狭い。従って、現状の材料では表示特性の改善が困難である。
【００３５】
また、図２３に示した構成では、透過表示領域において液晶混合物の配向方向を基板と平行な面内で変化させることにより画像表示を行なう場合でも、液晶混合物の配向方向を基板と平行な面内で大きく変化させることが困難であるため、表示特性の改善が困難である。
【００３６】
また、図２４に示すような構成は、表示特性にばらつきが発生しやすい。即ち、第１の共通電極５１０４を反射表示領域Ｒ１にのみ設けるためには、この第１の共通電極５１０４等を形成するためのパターニング工程が必要となる。
【００３７】
このときパターニング工程に伴う加工誤差等により、第１の共通電極５１０４の形状にばらつきが発生する。この第１の共通電極５１０４の形状ばらつきは、反射表示領域Ｒ１において第１の共通電極５１０４と第２の画素電極５２０３との間に生じる電界分布のばらつきの一因となる。また第１の共通電極５１０４の形状ばらつきは、透過表示領域Ｒ２において第１の画素電極５２０４や第２の共通電極５２０５との間に生じる電界分布のばらつきの一因となる。電界分布のばらつきは、液晶層５３００を形成する液晶混合物の配向状態に影響するため、表示特性のばらつきとなって現れる。
【００３８】
また、液晶パネルは第１の基板５１００と第２の基板５２００とが対向して形成されるが、対向配置の精度に応じて各電極間の位置関係がばらつく。この各電極間の位置関係のばらつきは、表示特性のばらつきの一因となる。
【００３９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、液晶混合物として正の誘電率異方性を持つ材料を用いた場合においても、表示ムラ等を抑制し、かつ、縦電界により表示特性を劣化させることなく、高品位な画像表示が可能な液晶パネル及び液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上記目的を達成するため、本発明は、液晶混合物の配向方向が画素毎に制御されることより画像表示する液晶パネルであって、第１の基板に形成された第１の共通電極と、第２の基板に形成されて、所定の開口部を有する第２の共通電極と、第２の基板に形成された画素電極と、を備え、第１の共通電極と第２の共通電極とが液晶混合物を挟むように第１の基板と第２の基板とが対向配置されて、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物の配向方向が、第１の共通電極、第２の共通電極及び画素電極の電位により発生する電界に応じて、主として基板と平行な面内で変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、液晶混合物として正の誘電率異方性を持つ材料を用いた場合においても、表示ムラ等を抑制し、かつ、縦電界により表示特性を劣化させることなく、高品位な画像表示が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明にかかる液晶表示装置の部分断面図である。この液晶表示装置１０は、液晶パネル１２及びバックライト１４を備える。液晶パネル１２は、対向して設けられた第１の基板１００及び第２の基板２００、第１の基板１００と第２の基板２００とにより狭持された液晶混合物からなる液晶層４００を備える。なお、液晶混合物は、正の誘電率異方性を持っている。
【００４３】
また、液晶パネル１２は、第１の基板１００に形成された第１の共通電極１０３、第２の基板２００に形成された第２の共通電極２１２及び画素電極２０９を備える。第２の共通電極２１２と画素電極２０９との間に第２の絶縁膜２１０が、設けられている。
【００４４】
第２の共通電極２１２は、画素電極２０９よりも液晶層４００に近い位置に設けられ、かつ、第２の共通電極２１２は、開口部２１３と非開口部とを有している。なお、開口部２１３とは、第２の共通電極２１２の膜厚方向に、この第２の共通電極２１２を貫通して形成された穴である。また、非開口部とは、第２の共通電極２１２における開口部２１３以外の領域を意味し、電極機能をなす部分である。
【００４５】
さらに、液晶パネル１２は、第１の基板１００における光が射出される面及び第２の基板２００における光が入射する面に、光学フィルムからなる偏光板１３０、２３０を備える。図１において、実線矢印はバックライト１４から液晶パネル１２に入射する光束を示し、点線矢印は液晶パネル１２から出射する光束を示している。
【００４６】
このような構成で、バックライト１４からの光のうち、偏光板２３０により規定される偏向成分の光のみが、液晶パネル１２に入射する。第１の共通電極１０３，第２の共通電極２１２及び画素電極２０９に電位が与えられると、各電極の電位及び開口部２１３の形状等に応じた分布を持つ電界が発生する。液晶混合物は、この電界に感応して配向方向を変える。本実施の形態では、電界は、主として第１の基板１００と平行な面内で変化する。
【００４７】
偏光板２３０を通過した光は、液晶層４００を通過する際に、液晶混合物の配向方向に対応した偏向を受けて偏光板１３０に入射する。そして、偏光板１３０が規定する偏向方向の光のみが、この偏光板１３０を通過する。このような構成の液晶表示装置における液晶パネル１２は、以下に述べる特徴を備えている。
【００４８】
（特徴１：電極構成）
上述したように液晶パネル１２は、第１の基板１００に形成された第１の共通電極１０３、第２の基板２００に形成された第２の共通電極２１２及び画素電極２０９を備えている。この第２の共通電極２１２は、画素電極２０９よりも液晶層４００に近い位置に設けられ、かつ、その開口部２１３は下層の画素電極２０９が現れるように厚み方向に形成されている。
【００４９】
従って、画素電極２０９、第１の共通電極１０３及び第２の共通電極２１２が発生する電界により液晶混合物の配向方向が制御される。特に、主に基板と平行な面内での液晶混合物の配向方向の制御性が優れている。
（特徴２：液晶混合物の初期の配向方向）
液晶混合物の初期の配向方向と第２の共通電極２１２の開口部２１３の延伸方向とのなす角度は、１度以上３０度以下の範囲に設定されている。なお、延伸方向とは、概ね矩形状の開口部２１３における長手方向である。また、液晶混合物の初期の配向方向とは、電界を受けない状態での液晶混合物の配向方向である。この初期の配向方向は、ラビング処理等により付与される。
【００５０】
このような角度範囲に設定することで、液晶混合物の配向方向は全体的に均一となり、かつ、大きな配向方向の変化が得られるようになる。従って、液晶パネルの輝度は、大幅に向上する。
（特徴３：電極材料）
第１の共通電極１０３、第２の共通電極２１２及び画素電極２０９の一部又は全体は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電材料により形成されている。従って、液晶パネル１２を透過する光が、これら電極により遮られないため、視野は狭くならない。
【００５１】
（特徴４：第２の共通電極の開口部の幅）
第２の共通電極２１２の開口部２１３の幅は、１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定されている。このように開口部２１３の幅を設定することにより、縦電界の影響を抑制した制御が可能になると共に、適切な値の駆動電圧で液晶パネルを駆動できるようになる。従って、液晶パネルの輝度は、大幅に向上する。
【００５２】
（特徴５：第２の共通電極の非開口部の幅）
第２の共通電極２１２の非開口部の幅は、１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定されている。なお、この非開口部の幅は、開口部の隣接間隔をなす。このように第２の共通電極２１２の非開口部の幅を設定することにより、縦電界による輝度の低下や画像表示の不均一性が抑制できると共に、適切な値の駆動電圧で駆動できるようになる。
【００５３】
（特徴６：液晶層）
液晶混合物の屈折率異方性Δｎと液晶層４００の厚みｄの積Δｎ×ｄは、入射光の波長が５８９ｎｍのとき、４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲に設定されている。これにより、液晶パネルの輝度は、大幅に向上する。
【００５４】
（特徴７：表示モード）
液晶パネル１２は、ノーマリーブラックの表示モードである。従って、輝度差を大きくすることが可能になり、高品質な画像表示が可能になる。
【００５５】
（特徴８：共通電極の構成）
液晶パネル１２は、複数の画素がマトリックス状に形成されている。そして、隣接する画素の第１の共通電極１０３は互いに導通し、また第２の共通電極２１２は互いに導通している。従って、各画素の第１の共通電極１０３や第２の共通電極２１２の駆動は、一括して駆動できる。また、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２とを導通させることも可能である。この場合は、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２との電位付与が容易に行える利点がある。
【００５６】
（特徴９：各電極の電位構成）
第１の共通電極１０３、第２の共通電極２１２及び画素電極の電位の値は、任意に設定できる。従って、表示状態が最良の状態になるように各電極の電位設定が可能になる。また、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２との電位は、同一の信号により与えることができる。従って、回路構成が簡単になると共に、電位の設定が容易に行える。
【００５７】
（特徴１０：絶縁膜及び液晶層）
第２の絶縁膜２１０の誘電率をεｉ、その膜厚をｔとし、液晶混合物の誘電率（パラレル方向）をε‖とし、液晶層４００の厚みをｄとしたとき、これらのパラメータは、（εｉ×ｄ＋ε‖×ｔ）／（εｉ＋ε‖×ｔ）≧２、を満たす。これにより、輝度の大きい液晶パネル１２が提供できる。
【００５８】
以上の特徴を持つ液晶パネル１２を用いた液晶表示装置は、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物を用い、かつ、第１の共通電極１０３を持つため、応答時間の短縮や低駆動電圧化等の特性改善の目的に適した物性値を持つ液晶混合物が、既存材料から選択して用いることができる。従って、液晶混合物として正の誘電率異方性を持つ材料を用いた場合においても、表示ムラ等を抑制し、かつ、縦電界により表示特性を劣化させることなく、高品位画像の表示が可能な液晶表示装置が提供できる。
【００５９】
また、第１の基板１００に積層する遮光層や色層等がもたらす化学的・電気的な要因による影響は、第１の基板１００の第１の共通電極１０３によりシールドできる。このことを示した実験結果が、図２である。
【００６０】
図２は、本発明とＦＦＳ方式とにかかる液晶表示装置の光学特性として、透過率相対比を比較した図である。各液晶表示装置は、正の誘電率異方性を持つ液晶混合物として同じ液晶を用い、かつ、遮光層や色層も、同じ材料が用いられている。図２から本発明とＦＦＳ方式とにかかる液晶表示装置は、同等の透過率を有することがわかる。従って、これら遮光層や色層等に用いる材料の選択肢が多くなり、第１の共通電極１０３が無い構成に比べて、より安定した画像表示が可能になる。
【００６１】
また、第１の共通電極１０３、第２の共通電極２１２及び画素電極２０９の３種の電極を備えた電極構成であっても、第１の共通電極１０３及び第２の共通電極２１２に与える電位を共通信号により与えることができるため、一般的なアクティブマトリクス型の液晶表示装置と同じように駆動することができる。従って、例えば一般的なドット反転駆動やゲートライン反転駆動等の駆動方法が可能になる。
【００６２】
また、本構成は、公知のツイスティドネマティック（ＴＮ）方式の液晶表示装置と同一の製造プロセスが適用できると共に、近年の液晶表示装置の薄型化要求に応えるために採用されている機械的研磨やエッチングにより、第１の基板の基板厚を薄くする製造プロセスが適用できる。従って、表示品位の劣化を抑制した液晶表示装置が容易に製造できる。
【００６３】
なお、ＩＰＳ方式やＦＦＳ方式では、第１の基板の面（液晶層と反対側の面）にＩＴＯ膜をスパッタリング法等により形成する場合がある。この場合は、ＩＴＯ膜は、機械的研磨やエッチング工程の前に形成できない。しかし、本構成では、液晶層側の第１の基板の面にＩＴＯ膜を形成するため、ＩＴＯ膜等は、機械的研磨の前であっても形成できる利点を持つ。
【００６４】
次に、第２の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。図３は液晶パネルの１つの画素に相当する平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【００６５】
液晶パネルは、対向して設けられた第１の基板１００及び第２の基板２００、第１の基板１００と第２の基板２００との間に狭持された液晶混合物からなる液晶層４００を備える。第１の基板１００及び第２の基板２００は、ガラス等の透明部材からなる。なお、液晶混合物は正の誘電率異方性を持つ。
【００６６】
また、液晶パネルは、第１の基板１００に形成された第１の共通電極１０３、第２の基板２００に形成された第２の共通電極２１２及び画素電極２０９を備える。第２の共通電極２１２と画素電極２０９との間には、第２の絶縁膜２１０が形成されている。第２の共通電極２１２は、画素電極２０９よりも液晶層４００に近い位置に設けられ、かつ、第２の共通電極２１２は開口部２１３と非開口部とを有する。
【００６７】
第１の基板１００は、不透明な金属（たとえばＣｒ等）や有機膜（たとえば炭素を含有するアクリル等）からなる遮光膜１０１を備えると共に、カラー表示を行うための色層１０２を備える。色層１０２の上には第１の共通電極１０３が、形成されている。第１の共通電極１０３は、スパッタリング法等によりＩＴＯ等の透明な導電膜が形成され、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【００６８】
第２の基板２００には、ゲート電極２０１及びゲート配線２０２が、形成されている。このゲート電極２０１及びゲート配線２０２は、スパッタリング法等によりＣｒ等の金属の単層、又は、ＣｒやＩＴＯ等の金属の多層膜を形成し、フォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。なお、ゲート電極２０１及びゲート配線２０２の材料としてＣｒ等のＩＴＯより低抵抗な材料を用いる場合には、接続部２０３はゲート電極２０１及びゲート配線２０２と同時に形成できる。同時形成により、工程数が削減できる。
【００６９】
ゲート電極２０１、ゲート配線２０２及び接続部２０３の上には、第１の絶縁膜２０４が形成されている。この第１の絶縁膜２０４は、ＣＶＤ法により窒化シリコンや酸化シリコンの単層膜や多層膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【００７０】
第１の絶縁膜２０４の上には、半導体層２０５が形成されている。半導体層２０５は、ＣＶＤ法により形成されたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、ｎ＋ａ−Ｓｉ）の膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【００７１】
半導体層２０５の上には、ソース電極２０６、ソース配線２０７及びドレイン電極２０８が、形成されている。これらソース電極２０６等は、ＣｒやＩＴＯ等の金属の単層又は多層膜をスパッタリング法で形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【００７２】
ここまでの工程により、ゲート配線２０２及びソース配線２０７が形成されると共に、このゲート配線２０２とソース配線２０７との交差点の近傍領域にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のスイッチング素子が形成される。なお、本実施の形態では、逆スタガ型ＴＦＴを例に説明するが、順スタガ型ＴＦＴであってもよい。
【００７３】
次に、ソース電極２０６等の上に、画素電極２０９が形成される。この画素電極２０９は、スパッタリング法によりＩＴＯ等の透明な導電膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【００７４】
画素電極２０９の上に、第２の絶縁膜２１０が形成されている。この第２の絶縁膜２１０は、窒化シリコンや酸化シリコンの単層膜又は多層膜をＣＶＤ法により形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。本実施の形態における第２の絶縁膜２１０は、比誘電率６．４、膜厚０．３２μｍの単層膜の窒化シリコンである。
【００７５】
次に、第２の絶縁膜２１０や第１の絶縁膜２０４等の上層膜を開口して、接続部２０３等の下層膜と電気的導通をとるためのコンタクトホール２１１が、形成される。
【００７６】
このとき、駆動回路とゲート配線２０２やソース配線２０７との接続点をなす端子部用のコンタクトホールが、コンタクトホール２１１と同時に形成可能である。なお、端子部は、第２の基板２００の周辺領域であって、画素が形成されていない領域に形成される。
【００７７】
次に、第２の共通電極２１２が、第２の絶縁膜２１０の上に形成される。この第２の共通電極２１２は、スパッタリング法により形成されたＣｒやＩＴＯ等の金属の単層又は多層膜からなる膜で、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。なお、第２の共通電極２１２の形成時に、端子部等の電極も同時に形成することが可能である。
【００７８】
この第２の共通電極２１２は、開口部２１３を備える。開口部２１３は、画素の大きさ等に応じて複数形成されている。開口部２１３の幅２１４は、１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定し、非開口部の幅２１５は、１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定する。
【００７９】
開口部２１３の幅２１４が１μｍ未満の場合は、駆動電圧が高くなりすぎるため、液晶パネルの設計が難しくなる。一方、開口部２１３の幅２１４が４μｍを超える場合は、縦電界の影響が大きくなり、液晶パネルの輝度が大幅に減少する。また、非開口部の幅２１５が１μｍ未満の場合も、縦電界の影響が大きくなるため輝度が減少し、画像表示も不均一になりやすい。一方、非開口部の幅２１５が６μｍを超える場合は、駆動電圧が高くなりすぎるため、液晶パネルの設計が難しくなる。そこで、本実施の形態では、開口部２１３の幅２１４は２μｍ、非開口部の幅２１５は３μｍとした。
【００８０】
第１の基板１００、第２の基板２００の最上層には、ポリイミド等の有機膜からなる配向膜１２０、２２０が形成されている。この配向膜１２０，２２０に対してラビング処理を施すことにより、液晶混合物は、概ね基板と平行な方向に配向する。
【００８１】
ラビング処理は、図３に示すように、液晶混合物の初期の配向方向３００に対してアンチパラレル配向となるように行うが、配向方向３００に対してパラレル配向となるようにしても良い。
【００８２】
液晶混合物の初期の配向方向３００と第２の共通電極２１２における概ね矩形状の開口部２１３の延伸方向３１０とのなす角度が、１度以上３０度以下にすることが好ましい。
【００８３】
この角度が、１度未満の場合は、液晶混合物の配向状態が不均一になり易く、画像表示も不均一になり易い。一方、この角度が、３０度を超える場合は、液晶混合物の配向方向の変化が小さすぎるため、輝度が大幅に減少する。本実施の形態では、この角度を１５度に設定する。
【００８４】
次に、配向膜１２０と配向膜２２０とが対向するように、第１の基板１００と第２の基板２００とを一定の間隔を保ちながら平行に配置し、その間に液晶混合物を充填して、液晶層４００が形成される。液晶混合物は、正の誘電率異方性を持ち、その屈折率異方性Δｎは、０．１３である。
【００８５】
液晶混合物の屈折率異方性Δｎと液晶層４００の厚みｄの積Δｎ×ｄは、入射光の波長が５８９ｎｍのとき、４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲に設定されている。これにより、液晶パネルの輝度は、大幅に改善される。本実施の形態では、液晶層４００の厚みｄは４．０μｍに設定され、積Δｎ×ｄは５２０ｎｍに設定されている。
【００８６】
次に、第１の基板１００の入射光側（図４において下側）の面及び第２の基板２００の出射光側（図４において上側）の面に、光学フィルムからなる偏光板１３０，２３０が貼付される。偏光板と光学補償フィルムとの積層体から形成された偏光板１３０，２３０を用いると、画像表示の均一性が更に良くなる。このとき、偏光板１３０と偏光板２３０との吸収軸を概ね直交させて、貼付する必要がある。また、本実施の形態では、第１の基板１００に貼付する偏光板１３０の吸収軸は、液晶混合物の配向方向３００と概ね平行となるように貼付けられている。しかし、偏光板１３０の吸収軸が、配向方向３００と概ね直交するように貼り付けてもよい。
【００８７】
本実施の形態においては、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２とが導通しており、これら第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２との電位は、同一の信号により与えられる。第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２との導通は、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２とから引き出された配線同士を導電性ペーストで接続することにより行なわれる。
【００８８】
この第１の共通電極１０３や第２の共通電極２１２から引き出された配線は駆動回路に接続されるので、駆動回路からの信号を調整する電位調整機構を設けて、第１の共通電極の電位と第２の共通電極２１２の電位とが調整できるようにしてもよい。
【００８９】
電位調整機構としては、可変抵抗器が例示でき、その抵抗値は、フリッカレベルを最小にして表示安定性の高い状態に維持するように設定される。
【００９０】
このように、第１の共通電極と第２の共通電極２１２とを導通し、同一の信号でこれらに電位を与える構成とすることもできる。しかし、第１の共通電極と第２の共通電極２１２とを導通させずに、個別に電位を調整する構成としても良い。
【００９１】
次に、本発明の液晶パネルの動作を説明する。図５は、図３のＢ−Ｂ’線に沿った断面図における電位分布を示す図である。
【００９２】
画素電極２０９に対して、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２とが電位差を持つように各電極に電圧が印加されている。例えば、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２との電位は同電位に設定され、画素電極２０９の電位は第１の共通電極１０３等の電位に対して５．０Ｖの電位差を持つように設定する。
【００９３】
図５において、点線は主な等電位線を示し、矢線は主な電界を示している。等電位線は、シミュレーション結果であり、数字はその電位を示している。
【００９４】
図５に示すように、第２の共通電極２１２の開口部２１３の近傍領域において、０．５Ｖから４Ｖの等電位線が密集している。このような密集状態は、第２の共通電極２１２と画素電極２０９との間に電位差を与え、かつ、第１の共通電極１０３と画素電極２０９との間にも電位差を与えたために発生した。従って、これらの電位差を調整することにより、主として基板と平行な面内で液晶混合物の配向方向を変化させることが可能になる。よって、液晶パネルを透過する透過光強度が制御されて、良好な階調の画像表示が行なえる。
【００９５】
また、第１の共通電極１０３と第２の共通電極２１２との電位調整を行うならば、フリッカレベルを最小にした表示等が可能となり、安定な画像表示が実現できる。
【００９６】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、第２の共通電極２１２の開口部２１３の幅を変えた構成に関する。
【００９７】
図６は、開口部２１３の幅に対する透過率相対比を示す実験結果である。実験においては、第２の共通電極２１２の開口部２１３の幅は、０．８μｍ、１．４μｍ、２．０μｍ、４．０μｍ、７．４μｍとした。開口部２１３の幅が０．８μｍの場合は、駆動電圧を上げると、輝度は高い方に大きくシフトするが、開口部２１３の幅を７．４μｍとした場合は、駆動電圧を上げても輝度は一定値より大きくならなかった。
【００９８】
このように駆動電圧を増大させても、輝度が一定値より大きくならない原因を解明するために行ったシミュレーション結果が、図７及び図８である。図７及び図８における小さな釘状のシンボルは、液晶混合物の配向方向を示している。シミュレーション条件は、輝度が概ねピークとなる電位を各電極に与えるとした。
【００９９】
図７は開口部２１３の幅が７．４μｍの場合の等電位線の分布を示し、図８は開口部２１３の幅が２．０μｍの場合の等電位線の分布を示している。開口部２１３の液晶混合物の配向方向を図７と図８とで比較すると、図７に示す釘状のシンボルは、図８に示す釘状のシンボルより基板に対し概ね垂直方向に並んでいる。
【０１００】
この理由は、図７に示す開口部２１３の幅（７．４μｍ）が図８に示す開口部２１３の幅（２．０μｍ）より大きいために、第１の共通電極１０３と画素電極２０９の間に発生する縦電界（基板に対して垂直方向の電界）の強度が、大きくなったためである。
【０１０１】
以上の結果から、開口部２１３の幅を１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定することで、画像表示の明るい液晶表示装置が提供できる。
【０１０２】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、第２の共通電極２１２の非開口部の幅を変えた構成に関する。
【０１０３】
図９は、非開口部の幅に対する透過率相対比を示す実験結果である。実験において、第２の共通電極２１２の非開口部の幅は、１．０μｍ、１．６μｍ、４．０μｍ、５．８μｍ、７．０μｍとした。非開口部の幅が、１．０μｍ以下、又は６．０μｍ以上になると透過率相対比は１００より小さくなっている。そして、非開口部の幅を１μｍ以上６μｍ以下の範囲では透過率相対比は１００より大きくなっている。
【０１０４】
これより、非開口部の幅を１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定することにより、輝度の大きい液晶表示装置が提供できる。
【０１０５】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、液晶混合物の初期の配向方向と第２の共通電極２１２の開口部２１３の延伸方向とのなす角度を変更した構成に関する。
【０１０６】
図１０は、これらのなす角度の輝度に対する透過率相対比を示す実験結果である。実験において、配向方向と延伸方向とのなす角度は、１度、５度、１０度、１５度、２０度、３０度、４５度、６０度とした。
【０１０７】
第２の基板２００の配向処理方向や配向処理痕の方向は、液晶混合物の初期の配向方向と概ね一致する。従って、第２の基板２００の配向処理方向や配向処理痕の方向を確認することにより、液晶混合物の初期の配向方向が確認できる。また、市販の測定器（例えば、大塚電子株式会社製装置ＲＥＴＳ）を用いてリタデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）測定をすることにより確認してもよい。
【０１０８】
図１０より、初期の配向方向と開口部２１３の延伸方向とのなす角度が、１度以上３０度以下の範囲で、輝度の大きな液晶表示装置が提供できることがわかる。
【０１０９】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、液晶層４００の厚みを変更した構成に関する。
【０１１０】
図１１は、液晶層４００の厚みに対する透過率相対比を示す実験結果である。図１１の横軸は、液晶混合物の屈折率異方性Δｎと液晶層４００の厚みｄの積Δｎ×ｄである。また、このリタデーション（Δｎ×ｄ）は、市販の測定器（例えば、大塚電子株式会社製装置ＲＥＴＳ）を用いて測定した。実験において、液晶層４００の厚みは、２．０μｍ、３．０μｍ、５．５μｍ、７．０μｍである。
【０１１１】
図１１によると、光の波長が５８９ｎｍのとき、Δｎ×ｄは４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲であれば、輝度の大きな液晶表示装置が提供できることがわかる。
【０１１２】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、第２の絶縁膜２１０の膜厚を変更した構成に関する。
【０１１３】
図１２は、第２の絶縁膜２１０の膜厚に対する透過率相対比を示す実験結果である。実験において、第２の絶縁膜２１０の膜厚は、０．０５μｍ、０．１６μｍ、０．６４μｍである。
【０１１４】
図１２の横軸は、第２の絶縁膜２１０の誘電率をεｉ、その膜厚をｔ、液晶混合物の誘電率（パラレル方向）をε‖、液晶層４００の厚みをｄとしたとき、式１で定義する値である。
【０１１５】
（εｉ×ｄ＋ε‖×ｔ）／（εｉ＋ε‖×ｔ）      …（式１）
なお、式１は、容量Ｃｖ、Ｃｐの比Ｃｖ／Ｃｐを簡略化したものである。
【０１１６】
ここで容量Ｃｖは画素電極２０９から第２の絶縁膜２１０及び液晶層４００を通り、第２の共通電極２１２へ至る電気回路の容量であり、容量Ｃｐは画素電極２０９から第２の絶縁膜２１０及び液晶層４００を通り、第１の共通電極１０３へ至る電気回路の容量である。
【０１１７】
図１２によると、式１の値が２以上の場合、即ち（εｉ×ｄ＋ε‖×ｔ）／（εｉ＋ε‖×ｔ）≧２のときに、輝度の大きな液晶表示装置が提供できることがわかる。
【０１１８】
次に、本発明の第８の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、画素電極２０９の位置を変更した構成に関する。
【０１１９】
上記実施の形態にかかる画素電極２０９は、図１３に示すように、第１の絶縁膜２０４の上に設けた。これに対し、本実施の形態にかかる画素電極１１００は、第２の基板２００上に直接設けた構成である。
【０１２０】
具体的には、第２の基板２００上に、Ｃｒ等の金属の単層、又は、ＣｒやＩＴＯ等の金属の多層膜を含む膜をスパッタリング法により形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングしてゲート電極２０１を形成する。このとき、ゲート配線２０２や接続部２０３が、同時に形成される。
【０１２１】
その後、スパッタリング法等によりＩＴＯ等の透明な導電膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして画素電極１１００が形成される。なお、画素電極１１００は、ゲート電極２０１等より先に形成してもよい。
【０１２２】
次に、ＣＶＤ法により窒化シリコンや酸化シリコンの単層膜又は多層膜を含む膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして第１の絶縁膜２０４が形成される。第１の絶縁膜２０４の上層に、ＣＶＤ法によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、ｎ＋ａ−Ｓｉ）を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして半導体層２０５が形成される。
【０１２３】
そして、画素電極１１００とドレイン電極２０８とを導通させるためのコンタクトホールが、フォトリソグラフィ法により形成される。コンタクトホールの形成後、スパッタリング法によりＣｒやＩＴＯ等の金属の単層又は多層膜からなる膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングしてソース電極２０６、ソース配線２０７及びドレイン電極２０８が形成される。
【０１２４】
ソース電極２０６等の上層には、ＣＶＤ法により窒化シリコンや酸化シリコンの単層膜又は多層膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして第２の絶縁膜２１０が形成される。
【０１２５】
以上のように、画素電極１１００の形成位置の変更に伴う工程の違いや画素電極２０９とドレイン電極２０８とを導通させる工程の違いの以外の工程は、上記実施の形態における工程と同じである。
【０１２６】
また、同様に、第２の共通電極２１２の形成位置も変更することが可能である。具体的な第２の共通電極２１２の形成位置は、図１３に示すように第２の絶縁膜２１０の上、又は、第１の絶縁膜２０４の上である。このような構成とすることで、輝度の大きな液晶表示装置が提供できることがわかる。
【０１２７】
次に、本発明の第９の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。本実施の形態は、上記実施の形態おける液晶混合物の初期の配向方向を変更し、また第２の共通電極２１２の開口部のパターン形状を変更した構成に関する。
【０１２８】
図１４は、液晶表示装置の１つの画素に相当する平面図である。第２の共通電極１２１２は、第２の基板２００の上に形成され、その開口部１２１３は、画素の大きさ等を考慮して適宜複数設けられている。
【０１２９】
このとき、開口部１２１３の延伸方向１２１０は、第１の実施の形態における開口部２１３の延伸方向３１０と異なる方向に設定されている。例えば、第１の実施の形態における開口部２１３の延伸方向３１０は、紙面の左右方向に設定されているが、本実施の形態における開口部１２１３の延伸方向１２１０は、紙面の上下方向に設定されている。
【０１３０】
また、開口部の幅１２１４は１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定し、非開口部の幅１２１５は１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定する。本実施の形態では、開口部の幅１２１４は３μｍ、非開口部の幅１２１５は３μｍに設定している。
【０１３１】
開口部１２１３の延伸方向１２１０を図１４に示すように設定したことにより、ラビング処理による液晶混合物の初期の配向方向１２００は、図３に示す配向方向３００と異なる方向に設定される。
【０１３２】
但し、液晶混合物の初期の配向方向１２００と開口部１２１３の延伸方向１２１０とのなす角度は、視野角特性を向上させる観点から１度以上３０度以下の範囲に設定する。本実施の形態においては、配向方向１２００と延伸方向１２１０との角度が、１０度をなすようにラビング処理を行っている。
【０１３３】
ラビング処理は、液晶混合物の初期の配向方向１２００に対してアンチパラレル配向となるように行うが、配向方向１２００に対してパラレル配向となるようにしても良い。
【０１３４】
このように、液晶混合物の初期の配向方向１２００と開口部１２１３の延伸方向１２１０とのなす角度が１度以上３０度以下の範囲に設定するならば、液晶混合物の初期の配向方向１２００は、任意に設定できる。
【０１３５】
また、一定の開口部の幅１２１４が形成できない開口部１２１３の端部領域等では、図１４に示すような補助開口部１２１６を形成して、この端部領域等の電界に感応した液晶混合物の配向方向が、他の領域の電界に感応した液晶混合物の配向方向と同じ方向となるようにすることが好ましい。
【０１３６】
なお、画素毎に独立して第２の共通電極１２１２を形成してもよいが、隣接する画素を繋げた第２の共通電極１２１２を形成してもよい。これにより、画素毎の第２の共通電極１２１２に電位を印加する必要が無くなり、表示パネルの駆動が容易になる。以上説明したような構成とすることで、輝度の大きな液晶表示装置が提供できることがわかる。
【０１３７】
次に、本発明の第１０の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【０１３８】
本実施の形態は、液晶混合物の初期の配向方向１３００及び第２の共通電極１３１２の形状を変えた構成に関する。即ち、第２の共通電極１３１２は、図１５に示すように、第１の延伸方向１３１０を持つ第１の開口部１３１６と第２の延伸方向１３２０を持つ第２の開口部１３１７とを備える。なお、図１５は、液晶表示装置の１つの画素に相当する平面図である。
【０１３９】
第２の基板２００の上に形成された第２の共通電極１３１２の第１の開口部１３１６及び第２の開口部１３１７は、画素の大きさ等を考慮して適宜複数設けられ、第１の延伸方向１３１０と第２の延伸方向１３２０とは、異なる方向に設定されている。
【０１４０】
第１の開口部１３１６の幅１３１４及び第２の開口部１３１７の幅１３２４は１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定され、第１の非開口部の幅１３１５及び第２の非開口部の幅１３２５は１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定されている。  本実施の形態では、第１の開口部１３１６及び第２の開口部１３１７の幅は３μｍ、第１の非開口部の幅１３１５及び第２の非開口部の幅１３２５は３μｍに設定されている。
【０１４１】
また、液晶混合物の初期の配向方向は、ラビング処理によって、第１の延伸方向１３１０と第２の延伸方向１３２０との中間の配向方向１３００を持つ。但し、第１の延伸方向１３１０や第２の延伸方向１３２０は、液晶混合物の初期の配向方向１３００となす角度が１度以上３０度以下の範囲となるように設定されている。本実施の形態では、これらの角度は、１０度に設定した。
【０１４２】
液晶混合物の初期の配向方向は、アンチパラレル配向となるようにラビング処理されているが、パラレル配向となるようにラビング処理してもよい。
【０１４３】
以上のように、１つの画素の中で延伸方向の異なる第１の延伸方向１３１０及び第２の延伸方向１３２０を複数配置することで、各画素における輝度や色合いが平均化された画像表示が可能になり、均一性の高い視野角特性を備えた液晶表示装置が提供できる。
【０１４４】
また、液晶混合物の初期の配向方向１３００と第１の延伸方向１３１０とのなす角度は時計回りの方向に１０度であり、配向方向１３００と第２の延伸方向１３２０とのなす角度は反時計回りの方向に１０度であるため、均一性の高い視野角特性を備えた液晶パネルが提供できる。
【０１４５】
さらに、配向方向１３００と第１の延伸方向１３１０や第２の延伸方向１３２０とのなす角度が同じ角度に設定されるので、第１の開口部１３１６や第２の開口部１３１７における輝度は同じように変化して、均一性の高い視野角特性を備えた液晶パネルが提供できる。
【０１４６】
次に、本発明の第１１の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。図１６は、本発明にかかる液晶パネルの部分断面図であり、図１７は図１６のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【０１４７】
本実施の形態は、１つの画素内に、透過光による画像表示を行う透過表示領域と反射光により画像表示を行う反射表示領域とを備えた半透過型に関する。
【０１４８】
透過表示領域においては、液晶混合物の配向方向は主として基板と平行な面内で変化して、広視野角である透過表示特性が実現される。また、反射表示領域においては、液晶混合物の配向方向は主として基板と垂直な面内で変化して、反射表示特性が実現される。
【０１４９】
本実施の形態にかかる液晶パネルは、ガラス等の透明な第１の基板２１００及び第２の基板２２００を備え、これらの間に正の誘電率異方性を持つ液晶混合物が狭持されている。
【０１５０】
第１の基板２１００上には、不透明な金属（たとえばＣｒ等）や有機膜（たとえば炭素を含有するアクリル等）からなる遮光膜２１０１が設けられ、さらにカラー表示を行うための色層２１０２が設けられている。反射表示領域における色層２１０２の上には、１／２波長板２１０３が形成されている。この１／２波長板２１０３として、配置角の異なる２種類の１／２波長板を積層してなる波長板が、利用可能である。
【０１５１】
１／２波長板２１０３を形成した後、スパッタリング法によりＩＴＯ等の透明な導電膜からなる第１の共通電極２１０４が形成される。なお、第１の共通電極２１０４は、必要に応じて導電膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【０１５２】
本実施の形態では、導電膜のパターニングを行わず、透過表示領域及び反射表示領域の両領域に共通した第１の共通電極２１０４が形成される。
【０１５３】
第２の基板２２００上には、Ｃｒ等の金属の単層、又は、ＣｒやＩＴＯ等の金属の多層膜からなる膜がスパッタリング法により形成され、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングしてゲート電極２２０１及びゲート配線２２０２が形成されている。このとき、Ｃｒ等のＩＴＯより低抵抗な材料を用いる場合、ゲート電極２２０１等の形成と同時に接続部２２０３も形成すると、工程数の削減が図られる。
【０１５４】
次に、ＣＶＤ法により窒化シリコンや酸化シリコンの単層膜又は多層膜からなる膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングして第１の絶縁膜２２０４が形成される。
【０１５５】
第１の絶縁膜２２０４の上層には、ＣＶＤ法によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、ｎ＋ａ−Ｓｉ）からなる膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングして半導体層２２０５が形成される。
【０１５６】
半導体層２２０５の上には、スパッタリング法によりＣｒ、ＩＴＯ等の金属の単層又は多層膜からなる膜が形成され、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングしてソース電極２２０６、ソース配線２２０７及びドレイン電極２２０８が形成される。
【０１５７】
ここまでの工程により、ゲート配線２２０２及びソース配線２２０７が形成されると共に、これらの配線の交差点近傍領域にスイッチング素子が形成される。
【０１５８】
次に、スパッタリング法によりＩＴＯ等の透明な導電膜からなる膜が形成され、この膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングして第１の画素電極２２０９が形成される。
【０１５９】
第１の画素電極２２０９の上層に、ＣＶＤ法により窒化シリコンや酸化シリコンの単層膜又は多層膜からなる膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングして第２の絶縁膜２２１０が形成される。本実施の形態では、第２の絶縁膜２２１０は、比誘電率６．４、膜厚０．３２μｍの単層膜の窒化シリコンとした。
【０１６０】
このとき後述する反射表示領域における第２の画素電極２２１１と第１の画素電極２２０９とを導通させるために、第１のコンタクトホール２２１２が形成される。また、後述する第２の共通電極２２１３と接続部２２０３とを導通させるために、第２のコンタクトホール２２１４が形成される。なお、ゲート配線２２０２等は表示領域の外周領域に形成される端子部を介して駆動回路と接続されるので、ゲート配線２２０２等を端子部と接続するためのコンタクトホールは、第２のコンタクトホール２２１４と同時に形成することが可能である。
【０１６１】
次に、スパッタリング法によりＩＴＯ等の透明な導電膜からなる膜が形成され、この膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングして第２の共通電極２２１３が形成される。第１の画素電極２２０９と第２の画素電極２２１１とを導通させるために、第１のコンタクトホール２２１２よりも大きい面積を持つ導通中間層２２１５が、第２の共通電極２２１３の形成と同時に形成可能である。
【０１６２】
また、端子部等は、第２の共通電極２２１３と同時に形成可能である。このとき、少なくとも透過表示領域に形成された第２の共通電極２２１３は、開口部２２１６を備える。
【０１６３】
開口部２２１６は、画素の大きさ等を考慮して複数形成される。開口部の幅２２１７は１μｍ以上４μｍ以下の範囲に設定され、非開口部の幅２２１８は１μｍ以上６μｍ以下の範囲に設定される。
【０１６４】
開口部の幅２２１７が１μｍ未満の場合は、駆動電圧が高くなりすぎるため、液晶パネルの設計が難しくなる。一方、開口部の幅２２１７が４μｍを超える場合は、縦電界の影響が大きくなるため、液晶パネルの輝度が大幅に減少する。
【０１６５】
また、非開口部の幅２２１８が１μｍ未満の場合は、縦電界の影響が大きくなるため、液晶パネルの輝度が大幅に減少すると共に、画像表示も不均一になりやすい。一方、非開口部の幅２２１８が６μｍを超える場合は、駆動電圧が高くなりすぎるため、液晶パネルの設計が難しくなる。本実施の形態では、開口部の幅２２１７は、２μｍに設定し、また非開口部の幅２２１８は３μｍに設定する。
【０１６６】
次に、少なくとも反射表示領域の全領域又は一部領域に、スパッタリング法により、アクリル樹脂等の有機膜の単層膜又は多層膜からなる膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして第３の絶縁膜２２１９が形成される。
【０１６７】
この第３の絶縁膜２２１９は、反射表示領域と透過表示領域との境界部分における第２の共通電極２２１３とオーバラップするように形成される。また、第１の画素電極２２０９と第２の画素電極２２１１の導通をとるための第３のコンタクトホール２２２０が同時に形成される。
【０１６８】
次に、第２の画素電極２２１１が形成される。第２の画素電極２２１１は、スパッタリング法を用いてアルミニウム合金等の光を反射する導電性材料の膜を形成し、この膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成される。
【０１６９】
なお、図１７においては、第３の絶縁膜２２１９と第２の画素電極２２１１との表面が平坦である場合を示したが、第２の画素電極２２１１による反射が乱反射となるように、第３の絶縁膜２２１９や第２の画素電極２２１１の表面形状は、凹凸形状であってもよい。
【０１７０】
また、本実施の形態では、第２の基板２２００上に、スイッチング素子は、逆スタガ型ＴＦＴであるが、順スタガ型ＴＦＴでも良い。
【０１７１】
第１の基板２１００及び第２の基板２２００の最上層にポリイミド等の有機膜からなる配向膜２１２０，２２２０が形成され、この配向膜２１２０，２２２０に対して配向処理が行なわれる。本実施の形態では、配向膜２１２０，２２２０としてポリイミドを用い、このポリイミドに液晶混合物の初期の配向方向２３００に対しアンチパラレル配向となるようにラビング処理が行われる。なお、アンチパラレル配向としたのは、反射表示領域における液晶配向をより均一にするためであり、配向規制手段としてラビング処理に限定されない。
【０１７２】
アンチパラレル配向とする場合には、基板面に対する液晶配向の傾斜方向から、方位が１８０度異なる２つの設定が考えられる。本実施の形態のように、反射表示領域と透過表示領域の境界近傍において、第２の共通電極２２１３と第３の絶縁膜２２１９がオーバラップする場合は、前述の２つの設定のうち、どちらを選択しても良い。その理由は、第２の共通電極２２１３が、透過表示領域の境界近傍まで形成できることにより、透過表示領域の液晶配向特性が、より安定化するためである。
【０１７３】
液晶混合物の初期の配向方向２３００と第２の共通電極２２１３の開口部の延伸方向２３１０とがなす角度は、１度以上３０度以下の範囲に設定される。角度が１度未満の場合は、液晶混合物の配向状態が不均一になりやすいため、画像表示が不均一になりやすい。一方、角度が３０度を超える場合は、液晶混合物の配向方向の変化が小さすぎるため、輝度が大幅に減少する。本実施の形態では、この角度は、１５度となるようにラビング処理が行われている。
【０１７４】
このようにして配向処理が行われた第１の基板２１００の配向膜２１２０と第２の基板２２００の配向膜２２２０とを対向させながら、第１の基板２１００と第２の基板２２００とを一定間隔で平行配置し、その間に液晶混合物を充填して液晶層２４００が形成される。このとき用いた液晶混合物は、正の誘電率異方性を持つ。本実施の形態では、屈折率異方性Δｎが０．０８６である液晶混合物を用いる。
【０１７５】
また、液晶混合物の屈折率異方性をΔｎとし、透過表示領域における平均的な液晶層２４００の厚みをｄ１としたとき、積Δｎ×ｄ１は、波長５８９ｎｍの光のとき４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲に設定される。本実施の形態では、透過表示領域における液晶層２４００の厚みｄ１を約６．０μｍに設定して、波長５８９ｎｍの光のときΔｎ×ｄ１が約５１６ｎｍとなるように設定した。これにより、液晶パネルの輝度が、高くなる。
【０１７６】
また、液晶混合物の屈折率異方性Δｎと反射表示領域における平均的な液晶層２４００の厚みｄ２の積Δｎ×ｄ２は、波長５８９ｎｍの光のとき約１３７．５ｎｍとなるように設定した。具体的には、第３の絶縁膜２２１９の厚みと第２の画素電極２２１１の厚みを調整して、液晶層２４００の厚みｄ２が、約１．６μｍを持つようにした。
【０１７７】
次に、第１の基板２１００及び第２の基板２２００の外側の面に、光学フィルムからなる偏光板２１３０，２２３０を貼付する。このとき、各基板に貼付された偏光板２１３０，２２３０の吸収軸が、互いに概ね直交するように配置する。本実施の形態では、第１の基板２１００に貼付する偏光板２１３０の吸収軸を液晶混合物の初期の配向方向２３００と概ね平行に配置した。しかし、偏光板２１３０の吸収軸は、配向方向２３００と概ね直交するようにしても良い。
【０１７８】
また、１／２波長板２１０３の配置角は、偏光板２１３０によって直線偏光となった入射光が４５度回転するように設定する。
【０１７９】
なお、本実施の形態では、１つの画素内を透過表示領域と反射表示領域の２つの領域に分けているが、１つの画素内を複数の領域に分け、各々の領域に透過表示領域と反射表示領域が、任意に配置されてもよい。
【０１８０】
本実施の形態によれば、透過表示領域と反射表示領域の両方に第１の共通電極を配置した構成とすることができるため、表示領域内における各種電極等のパターニング工程が不要となる。また、第１の共通電極のパターニング精度や第１の基板と第２の基板との対向配置の精度に依存することもないので、より安価に、歩留が高く、画像表示の均一性が高く、かつ、表示パネル毎のばらつきの少ない、広視野角な透過表示と反射表示を有する半透過型の液晶パネルが、実現できる。
【０１８１】
本発明の第１２の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。図１８は、本発明にかかる液晶パネルの部分断面図であり、図１９は図１８のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【０１８２】
本実施の形態は、反射表示領域と透過表示領域の境界近傍において、第２の共通電極２２１３と第３の絶縁膜２２１９とがオーバラップしないようにした構成に関する。即ち、第３の絶縁膜２２１９の端縁が第２の共通電極２２１３の端縁から離れた構成に関する。
【０１８３】
本実施の形態においても、液晶混合物の初期の配向方向２５００は、配向処理によりアンチパラレル配向となるように設定する。アンチパラレル配向の設定として、基板面に対する液晶配向の傾斜方向から、方位が１８０度異なる２つの設定が考えられるので、１つの設定が適宜選択される。
【０１８４】
図２０（ａ）、図２０（ｂ）は、反射表示領域と透過表示領域の境界Ｌの近傍において、第２の共通電極２２１３と第３の絶縁膜２２１９とがオーバラップしない場合の断面図を示している。
【０１８５】
図２０（ａ）は、液晶配向が、反時計回りの方向（液晶分子２６２１の傾斜方向）になるように設定した場合を示し、図２０（ｂ）は、液晶配向が、時計回りの方向（液晶分子２６２２の傾斜方向）になるように設定した場合を示している。
【０１８６】
なお、時計回りの方向及び反時計回りの方向は、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）において示すように、反射表示領域と透過表示領域との境界Ｌ上に回転中心Ｏを設定したとき、液晶分子が紙面上端側に向く方向を時計回りの方向とし、紙面下端側に向く方向を反時計回りの方向とする。
【０１８７】
境界Ｌの近傍における電気力線２６００は、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように同じ傾斜方向を持つため、液晶分子２６１１及び液晶分子２６１２は、共に同じ方向に傾斜する。
【０１８８】
従って、図２０（ａ）の場合には、境界Ｌの近傍の液晶分子２６１１と境界Ｌから離れた中央側の液晶分子２６２１との傾斜方向は揃うため、比較的均一な液晶配向が安定して実現できる。よって、良好な画像表示特性が得られる。
【０１８９】
一方、図２０（ｂ）の場合には、境界Ｌの近傍の液晶配向２６１２と中央側の液晶配向２６２２との傾斜方向は揃わないため、図２０（ａ）の場合に比べ、液晶配向は、不均一、かつ、不安定となりやすい。よって、画像表示特性は、表示がざらついて見える等の表示品質が悪くなる。
【０１９０】
このような観点から、図２０（ａ）に示すように、境界Ｌの近傍の液晶分子２６１１と境界Ｌから離れた中央側の液晶分子２６２１との傾斜方向が揃うようにする。従って、反射表示領域と透過表示領域の境界Ｌの近傍において、第２の共通電極２２１３と第３の絶縁膜２２１９をオーバラップさせない場合においても、表示品位の良い半透過型の液晶パネルを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明の活用例として、テレビ、モニター、携帯電話等に用いる液晶表示装置が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る、本発明の液晶表示装置と関連技術のＦＦＳ方式との液晶表示装置の透過率相対値を比較した図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る図３のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る図３のＢ−Ｂ’線に沿った断面図における電位分布を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る第２の共通電極の開口部の幅と透過率相対値との関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る第２の共通電極の開口部の幅を広くした場合の液晶混合物の配向方向を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る第２の共通電極の開口部の幅を狭くした場合の液晶混合物の配向方向を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る第２の共通電極の非開口部の幅と透過率相対値との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る液晶混合物の初期配向方向と第２の共通電極の開口部の延伸方向のなす角度と透過率相対値との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係るΔｎｄと透過率相対値との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る（εｉ×ｄ＋ε‖×ｔ）／（εｉ＋ε‖×ｔ）と透過率相対値との関係を示す図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す断面図である。
【図１４】本発明の第９の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す平面図である。
【図１５】本発明の第１０の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す平面図である。
【図１６】本発明の第１１の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す平面図である。
【図１７】本発明の第１１の実施の形態に係る図１６のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図１８】本発明の第１２の実施の形態に係る液晶表示装置の１画素の構造を示す平面図である。
【図１９】本発明の第１２の実施の形態に係る図１８のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図２０】本発明の第１２の実施の形態に係る液晶混合物の配向状態を説明する図で、（ａ）は、液晶配向が反時計回りの方向になるように設定した場合、（ｂ）は液晶配向が時計回りの方向になるように設定した場合の図である。
【図２１】関連技術の液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図２２】他の関連技術の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２３】他の関連技術の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２４】他の関連技術の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１９３】
１０  液晶表示装置
１２  液晶パネル
１４  バックライト
１００  第１の基板
１０３  第１の共通電極
２００  第２の基板
２０４  第１の絶縁膜
２０９、１１００  画素電極
２１０  第２の絶縁膜
２１２、１２１２、１３１２  第２の共通電極
２１３、１２１３  開口部
４００  液晶層
１３１７  第２の開口部
１３１６  第１の開口部
２２００  第２の基板
２１００  第１の基板
２４００  液晶層
２２１９  第３の絶縁膜
２２１６  開口部
２２１０  第２の絶縁膜
２２０４  第１の絶縁膜
２２１３  第２の共通電極
２２１１  第２の画素電極
２２０９  第１の画素電極
２１０４  第１の共通電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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