(57)【要約】本発明は、高速応答と高透過率を両立した水平配向モードの液晶表示装置を提供する。本発明の液晶表示装置は、第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、上記第一基板は、第一電極と、上記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、上記第一電極と上記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、上記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、上記第一電極と上記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、上記第一基板に対して平行に配向し、平面視において、上記楕円形状部の長径と、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位とが平行又は直交である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、
前記第一基板は、第一電極と、前記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、
前記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、
前記第一電極と前記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、前記液晶分子は、前記第一基板に対して平行に配向し、
平面視において、前記楕円形状部の長径と、前記電圧無印加状態における前記液晶分子の配向方位とが平行であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶分子は、正の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
平面視において、前記電圧無印加状態における前記液晶分子の配向方位と直交する方位における前記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをａと定義し、前記電圧無印加状態における前記液晶分子の配向方位における前記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをｂと定義したときに、下記式（１）で表される歪率が１以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
歪率＝ａ／ｂ    （１）
【請求項４】
第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、
前記第一基板は、第一電極と、前記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、
前記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、
前記第一電極と前記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、前記液晶分子は、前記第一基板に対して平行に配向し、
平面視において、前記楕円形状部の長径と、前記電圧無印加状態における前記液晶分子の配向方位とが直交することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶分子は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
平面視において、前記電圧無印加状態における前記液晶分子の配向方位における前記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをｘと定義し、前記電圧無印加状態における前記液晶分子の配向方位と直交する方位における前記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをｙと定義したときに、下記式（２）で表される歪率が１以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装置。
歪率＝ｘ／ｙ    （２）
【請求項７】
前記開口は、複数の前記楕円形状部及び／又は前記円形状部と、線状部とを含み、
前記線状部が複数の前記楕円形状部及び／又は前記円形状部を互いに連結していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、水平配向モードにおいて高精細な画素を設ける場合に好適な液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、一対の基板間に封入された液晶組成物に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過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活かし、幅広い分野で用いられている。【０００３】
液晶表示装置の表示方式として、液晶分子の配向を基板面に対して主に平行な面内で回転させることによって制御を行う水平配向モードが、広視野角特性を得やすい等の理由から、注目を集めている。例えば、近年、スマートフォンやタブレットＰＣ向けの液晶表示装置においては、水平配向モードの一種である面内スイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードや、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが広く用いられている。【０００４】
このような水平配向モードについては、画素の高精細化、透過率の向上、応答速度の向上等による表示品位の向上のための研究開発が続けられている。応答速度を向上するための技術としては、例えば、特許文献１に、ＩＰＳモードの液晶表示装置に関し、一対の基板間に、光重合性モノマーを含む液晶組成物を含有させ、光重合性モノマーを重合させることにより、一対の基板間を連結する高分子構造物を形成する技術が開示されており、この技術によって、広い温度範囲で優れた応答性が得られると説明されている。また、特許文献２には、ＦＦＳモードの液晶表示装置に関し、矩形状、略菱形状等の開口を共通電極に形成し、開口の幅方向で対向する液晶分子を互いに逆方向に回転させる技術が開示されており、この技術によって、応答速度をより速くできると説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８１２５６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水平配向モードは、広視野角を実現できる利点を有するものの、マルチ・ドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モード等の垂直配向モードに比べると応答が遅いという課題があった。応答速度を向上させるために、特許文献１の技術を用いた場合には、高分子構造物によって開口率（画素内の表示領域の割合）が低下するため、透過率が低下してしまう。また、液晶層中に残存した光重合性モノマーにより焼き付きムラが発生してしまう。また、特許文献２の技術を用いた場合には、液晶分子が回転する領域が少なく、透過率が大きく低下してしまう。このように、特許文献１及び２の技術はいずれも、応答速度を向上しつつ高い透過率を得ることができるものではなかった。【０００７】
しかしながら、８００ｐｐｉ以上の超高精細画素を有する液晶表示装置において、優れた表示品位を実現するためには、透過率を高くすることが極めて重要である。このため、水平配向モードの超高精細画素を有する液晶表示装置において、高速応答と高透過率を両立できる技術が求められていた。【０００８】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、高速応答と高透過率を両立した水平配向モードの液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、高速応答と高透過率を両立した水平配向モードの液晶表示装置について種々検討した結果、フリンジ電界の形成に用いる電極の開口を、楕円形状部及び／又は円形状部を含むものにすれば、開口近傍の液晶分子の回転を的確に制御できることを見出した。これにより、透過率を低下させることなく、応答速度を速くできることが可能となり、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達した。【００１０】
すなわち、本発明の一態様は、第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、上記第一基板は、第一電極と、上記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、上記第一電極と上記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、上記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、上記第一電極と上記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、上記第一基板に対して平行に配向し、平面視において、上記楕円形状部の長径と、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位とが平行である液晶表示装置であってもよい。【００１１】
本発明の他の一態様は、第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、上記第一基板は、第一電極と、上記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、上記第一電極と上記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、上記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、上記第一電極と上記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、上記第一基板に対して平行に配向し、平面視において、上記楕円形状部の長径と、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位とが直交する液晶表示装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水平配向モードの液晶表示装置において、高速応答と高透過率を両立させることができる。特に高精細な画素を設ける場合に、顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の液晶表示装置の断面模式図であり、オフ状態を示している。
【図２】実施形態１の液晶表示装置の断面模式図であり、オン状態を示している。
【図３】実施形態１の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図４】実施形態１の液晶表示装置における画素電極を示した平面模式図である。
【図５】実施形態１の液晶表示装置の平面模式図である。
【図６】実施形態１の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図７】図６の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図８】実施例１の表示単位におけるオン状態の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９】実施例２の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図１０】実施例２の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図１１】図１０の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図１２】実施例２の表示単位におけるオン状態の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１３】実施例３の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図１４】実施例３の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図１５】図１４の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図１６】実施例３の表示単位におけるオン状態の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１７】実施例４の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図１８】実施例４の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図１９】図１８の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図２０】実施例４の表示単位におけるオン状態の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２１】比較例１の液晶表示装置の断面模式図であり、オン状態を示している。
【図２２】比較例１の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図２３】比較例１の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図２４】図２３の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図２５】比較例１の表示単位におけるオン状態の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２６】比較例２の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図２７】比較例２の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図２８】図２７の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図２９】比較例２の表示単位におけるオン状態の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３０】比較例３の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図３１】比較例３の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図３２】図３１の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図３３】比較例３の表示単位におけるオン状態の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３４】比較例４の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図３５】比較例４の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図３６】図３５の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図３７】比較例４の表示単位におけるオン状態の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３８】比較例５の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図３９】比較例５の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図４０】図３９の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図４１】比較例５の表示単位におけるオン状態の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４２】比較例６の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図４３】比較例６の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図４４】図４３の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図４５】比較例６の表示単位におけるオン状態の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４６】実施形態２の液晶表示装置の断面模式図であり、オフ状態を示している。
【図４７】実施形態２の液晶表示装置の断面模式図であり、オン状態を示している。
【図４８】実施形態２の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図４９】図４８の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図５０】実施例５の表示単位におけるオン状態の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５１】実施例６の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図５２】実施例６の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図５３】図５２の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図５４】実施例６の表示単位におけるオン状態の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５５】実施例７の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図５６】実施例７の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図５７】図５６の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図５８】実施例７の表示単位におけるオン状態の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５９】実施例８の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図６０】実施例８の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図６１】図６０の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図６２】実施例８の表示単位におけるオン状態の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６３】比較例７の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。
【図６４】比較例７の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。
【図６５】図６４の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。
【図６６】比較例７の表示単位におけるオン状態の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６７】実施例１〜４及び比較例１〜６についての電圧−透過率特性を示したグラフである。
【図６８】実施例５〜８及び比較例７についての電圧−透過率特性を示したグラフである。
【図６９】歪率と透過率との関係を示したグラフである。
【図７０】実施例１〜４及び比較例１〜６についての立ち上がりの応答特性を示したグラフである。
【図７１】実施例１〜４及び比較例１〜６についての立ち下がりの応答特性を示したグラフである。
【図７２】実施例５〜８及び比較例７についての立ち上がりの応答特性を示したグラフである。
【図７３】実施例５〜８及び比較例７についての立ち下がりの応答特性を示したグラフである。
【図７４】実施例１の表示単位におけるオン状態の液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した断面図である。
【図７５】実施例５の表示単位におけるオン状態の液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した断面図である。
【図７６】実施形態２における歪率と立ち上がりの応答速度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
なお、以下の説明において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
また、実施形態に記載された各構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
【００１５】
［実施形態１］
図１〜６に基づき、実施形態１の液晶表示装置について説明する。図１は、実施形態１の液晶表示装置の断面模式図であり、オフ状態を示している。図２は、実施形態１の液晶表示装置の断面模式図であり、オン状態を示している。図３は、実施形態１の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図４は、実施形態１の液晶表示装置における画素電極を示した平面模式図である。図５は、実施形態１の液晶表示装置の平面模式図である。図６は、実施形態１の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。なお、図１及び図２は、図６中に示したｃ−ｄ線に沿った断面を示している。
【００１６】
図１に示したように、実施形態１の液晶表示装置１００Ａは、第一基板１０と、液晶分子２１を含有する液晶層２０と、第二基板３０とを順に備える。第一基板１０は、ＴＦＴアレイ基板であり、液晶層２０側に向かって、第一偏光子（図示省略）、絶縁基板（例えば、ガラス基板）１１、画素電極（第一電極）１２、絶縁層（絶縁膜）１３及び対向電極（第二電極）１４が積層された構造を有する。第二基板３０は、カラーフィルタ基板であり、液晶層２０側に向かって、第二偏光子（図示省略）、絶縁基板（例えば、ガラス基板）３１、カラーフィルタ３２及びオーバーコート層３３が積層された構造を有する。第一偏光子及び第二偏光子は、いずれも吸収型偏光子であり、互いの吸収軸が直交したクロスニコルの配置関係にある。
【００１７】
図１には図示していないが、第一基板１０及び／又は第二基板３０の液晶層２０側の表面には、通常、水平配向膜が設けられる。水平配向膜は、膜近傍に存在する液晶分子を膜面に対して平行に配向させる機能を有する。更に、水平配向膜によれば、第一基板１０に対して平行に配向した液晶分子２１の長軸の向き（以下、「配向方位」ともいう）を、特定の面内方位に揃えることができる。水平配向膜は、光配向処理、ラビング処理等の配向処理が施されたものが好適である。水平配向膜は、無機材料からなる膜であってもよいし、有機材料からなる膜であってもよい。
【００１８】
液晶表示装置１００Ａの配向モードは、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードである。
【００１９】
画素電極１２と対向電極１４の間に電圧が印加されない電圧無印加状態（オフ状態）における液晶分子２１の配向は、第一基板１０に対して平行に制御される。なお、本明細書において「平行」とは、完全な平行だけでなく、当該技術分野において平行と同視可能な範囲（実質的な平行）を含む。液晶分子２１のプレチルト角（オフ状態における傾斜角）は、第一基板１０の表面に対して３°未満であることが好ましく、１°未満であることがより好ましい。
【００２０】
液晶層２０への電圧印加状態（オン状態）における液晶分子２１の配向は、第一基板１０に設けた画素電極１２、絶縁層１３及び対向電極１４の積層構造によって制御される。ここで、画素電極１２は、一表示単位毎に設けられる電極であり、対向電極１４は、複数の表示単位で共用される電極である。なお、「表示単位」とは、１つの画素電極１２に対応する領域を意味し、液晶表示装置の技術分野で「画素」と呼ばれるものであってもよく、一画素を分割して駆動する場合には「サブ画素（サブピクセル）」又は「ドット」と呼ばれるものであってもよい。
【００２１】
なお、対向電極１４と画素電極１２の位置は入れ替えてもよい。すなわち、図１に示した積層構造では、対向電極１４が水平配向膜（図示省略）を介して液晶層２０に隣接しているが、画素電極１２が水平配向膜（図示省略）を介して液晶層に隣接していてもよい。この場合には、後述する楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａを含む開口は、対向電極１４ではなく、画素電極１２に形成されることになる。
【００２２】
図１に示した積層構造において、対向電極１４には、楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａを含む開口が形成される。この開口は、フリンジ電界（斜め電界）の形成に利用される。上記開口は、一表示単位毎に配置されることが好ましく、すべての表示単位に対して配置されることが好ましい。
【００２３】
対向電極１４の開口の形状は、楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａを含むものであれば限定されず、例えば、１つの楕円形状部１５のみを含むもの、１つの円形状部１５Ａのみを含むもの、複数の楕円形状部１５を含むもの、複数の円形状部１５Ａを含むもの、１以上の楕円形状部１５及び１以上の円形状部１５Ａの両方を含むものが挙げられる。また、楕円形状部１５及び円形状部１５Ａの総数が２以上である場合に、各々が線状部１６で連結されていてもよいし、独立して設けられていてもよい。１つの対向電極１４に形成される開口の数は１つであってもよいし、複数であってもよい。なお、楕円形状部１５の形状は、楕円であることが好ましいが、本発明の効果の観点から楕円と同視できるもの（実質的な楕円）であってもよく、例えば、楕円の一部に凹凸があるもの、卵形等の楕円に類似する形状、実質的に楕円と同視できる多角形であってもよい。また、円形状部１５Ａの形状は、真円であることが好ましいが、本発明の効果の観点から円と同視できるもの（実質的な円）であってもよく、例えば、円の一部に凹凸があるもの等の円に類似する形状、実質的に円と同視できる多角形であってもよい。
【００２４】
対向電極１４の開口は、例えば、複数の楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａと、線状部１６とを含み、線状部１６が複数の楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａを互いに連結しているものであってもよい。対向電極１４の開口形状の具体例としては、図３に示したように、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部１５が並んで配置され、各楕円形状部１５が線状部１６で互いに連結されたものが挙げられる。電圧印加状態において、各楕円形状部１５又は円形状部１５Ａでは、後述する図７に示すように、液晶分子は４つのドメインに配向分割される。線状部１６が複数の楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａを互いに連結することで、電圧印加状態において、液晶分子２１の配向を安定させることができる。その結果、各楕円形状部１５又は円形状部１５Ａでの、上記４つのドメインの面積をほぼ均等にすることができ、より透過率を高くすることができる。
【００２５】
平面視において、楕円形状部１５の長径と、電圧無印加状態（オフ状態）における液晶分子２１の配向方位とは平行である。また、平面視において、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位と直交する方位における楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａの長さをａと定義し、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位における楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａの長さをｂと定義したときに、下記式で表される歪率が１以下であることが好ましい。歪率が１を超えると、開口中央のディスクリネーション領域（配向不安定領域）が広くなり、透過率が低下するおそれがある。歪率の好ましい下限は、０．４である。楕円形状部１５の長径、及び、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位は、表示単位の短手方向と平行であることが好ましい。
歪率＝ａ／ｂ
【００２６】
対向電極１４は、各表示単位に共通の電位を供給するものであることから、第一基板１０のほぼ全面（フリンジ電界形成用の開口部分を除く）に形成されてもよい。対向電極１４は、第一基板１０の外周部（額縁領域）で外部接続端子と電気的に接続されてもよい。
【００２７】
画素電極１２は、図４に示したように、開口が形成されていない面状電極である。画素電極１２と対向電極１４とは絶縁層１３を介して積層されており、図５に示したように、平面視すると、対向電極１４の開口の下には画素電極１２が存在する。これにより、画素電極１２と対向電極１４の間に電位差を生じさせると、対向電極１４の開口の周囲にフリンジ状の電界が発生する。また、図５に示したように、対向電極１４の開口は、隣接する表示単位同士で、楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａが、行方向及び／又は列方向に一列に並んで配置されることが好ましい。これにより、電圧印加状態での液晶分子の配向を安定させることができる。例えば、隣接する表示単位同士で、楕円形状部１５及び／又は円形状部１５Ａが行方向又は列方向で互い違いに千鳥格子状に配置されると、液晶分子の配向が不安定となり、応答速度が低下することがある。
【００２８】
図５に回路を示したように、各画素電極１２には、ＴＦＴ４３のドレインが電気的に接続されている。ＴＦＴ４３のゲートには、ゲート信号線４１が電気的に接続され、ＴＦＴ４３のソースには、ソース信号線４２が電気的に接続されている。よって、ゲート信号線４１に入力された走査信号に応じて、ＴＦＴ４３のオン・オフが制御される。そして、ＴＦＴ４３がオンのときに、ソース信号線４２に入力されたデータ信号（ソース電圧）がＴＦＴ４３を介して画素電極１２に供給される。ＴＦＴ４３は、酸化物半導体であるＩＧＺＯ（インジウム−ガリウム−亜鉛−酸素）でチャネルを形成したものが好適に用いられる。
【００２９】
画素電極１２と対向電極１４との間に設けられる絶縁層１３としては、例えば、有機膜（誘電率ε＝３〜４）や、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）等の無機膜（誘電率ε＝５〜７）や、それらの積層膜を用いることができる。
【００３０】
液晶分子２１は、下記式で定義される誘電率異方性（Δε）が負の値を有するものであってもよく、正の値を有するものであってもよい。すなわち、液晶分子２１は、負の誘電率異方性を有するものであってもよく、正の誘電率異方性であってもよい。負の誘電率異方性を有する液晶分子２１を含む液晶材料は相対的に粘度が高い傾向があるため、高速応答性能を得る観点からは、正の誘電率異方性を有する液晶分子２１を含む液晶材料が優位である。
Δε＝（長軸方向の誘電率）−（短軸方向の誘電率）
【００３１】
平面視において、電圧無印加状態（オフ状態）における液晶分子２１の配向方位は、第一偏光子及び第二偏光子の一方の吸収軸と平行であり、他方の吸収軸と直交する。よって、液晶表示装置１００Ａの制御方式は、液晶層２０への電圧無印加状態（オフ状態）で黒表示を行う、いわゆるノーマリーブラックモードである。
【００３２】
第二基板３０は特に限定されず、液晶表示装置の分野で一般的に用いられるカラーフィルタ基板を用いることができる。オーバーコート層３３は、第二基板３０の液晶層２０側の面を平坦化するものであり、例えば、有機膜（誘電率ε＝３〜４）を用いることができる。
【００３３】
第一基板１０及び第二基板３０は、通常では、液晶層２０の周囲を囲むように設けられたシール材によって貼り合わされ、第一の基板１０、第二の基板３０及びシール材によって液晶層２０が所定の領域に保持される。シール材としては、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。
【００３４】
液晶表示装置１００Ａは、第一基板１０、液晶層２０及び第二基板３０の他に、バックライト；位相差フィルム、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；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；ベゼル（フレーム）等の部材を備えるものであってもよい。これら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。
【００３５】
以下、液晶表示装置１００Ａの動作について説明する。
図１は、画素電極１２と対向電極１４との間に電圧が印加されていない電圧無印加状態（オフ状態）を示している。オフ状態の液晶層２０中には電界が形成されず、図１に示したように、液晶分子２１は、第一基板１０に対して平行に配向する。液晶分子２１の配向方位が第一偏光子及び第二偏光子の一方の吸収軸と平行であり、第一偏光子及び第二偏光子がクロスニコルの配置関係にあることから、オフ状態の液晶パネルは光を透過せず、黒表示が行われる。
【００３６】
オフ状態における液晶分子２１の配向方位は、図６の（１）に示したように、平面視において、対向電極１４に形成された開口の楕円形状部１５の長径と平行であってもよい。また、オフ状態における液晶分子２１の配向方位は、図６の（１）に示したように、平面視において、表示単位の短手方向に対して平行であってもよい。
【００３７】
図２は、画素電極１２と対向電極１４との間に電圧が印加された電圧印加状態（オン状態）を示している。オン状態の液晶層２０中には、画素電極１２と対向電極１４の電圧の大きさに応じた電界が形成される。具体的には、画素電極１２よりも液晶層側に設けられた対向電極１４に開口が形成されていることにより、開口の周囲にフリンジ状の電界が発生する。液晶分子２１は、電界の影響を受けて回転し、オフ状態の配向方位（図６の（１）参照）からオン状態の配向方位（図６の（２）参照）へと配向方位を変化させる。これによって、オン状態の液晶パネルは光を透過し、白表示が行われる。
【００３８】
［実施形態２］
実施形態２は、第一電極と第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、平面視における楕円形状部の長径と、液晶分子の配向方位とが直交する点以外は、実施形態１と同様の構成を有する。
【００３９】
図４６〜４８に基づき、実施形態２の液晶表示装置について説明する。図４６は、実施形態２の液晶表示装置の断面模式図であり、オフ状態を示している。図４７は、実施形態２の液晶表示装置の断面模式図であり、オン状態を示している。図４８は、実施形態２の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。なお、図４６及び図４７は、図４８中に示したｍ−ｎ線に沿った断面を示している。図４８の（１）中の点線は、電圧無印加状態における液晶分子の初期の配向方位を示す。
【００４０】
図４６に示したように、実施形態２の液晶表示装置３００Ａは、第一基板１０と、液晶分子３２１を含有する液晶層３２０と、第二基板３０とを順に備える。第一基板１０は、ＴＦＴアレイ基板であり、液晶層３２０側に向かって、第一偏光子（図示省略）、絶縁基板（例えば、ガラス基板）１１、画素電極（第一電極）１２、絶縁層（絶縁膜）１３及び対向電極（第二電極）３１４が積層された構造を有する。第二基板３０は、カラーフィルタ基板であり、液晶層３２０側に向かって、第二偏光子（図示省略）、絶縁基板（例えば、ガラス基板）３１、カラーフィルタ３２及びオーバーコート層３３が積層された構造を有する。第一偏光子及び第二偏光子は、いずれも吸収型偏光子であり、互いの吸収軸が直交したクロスニコルの配置関係にある。液晶表示装置３００Ａの配向モードは、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードである。
【００４１】
図４６には図示していないが、第一基板１０及び／又は第二基板３０の液晶層３２０側の表面には、通常、水平配向膜が設けられる。水平配向膜は、光配向処理、ラビング処理等の配向処理が施されたものが好適である。水平配向膜は、無機材料からなる膜であってもよいし、有機材料からなる膜であってもよい。液晶分子３２１のプレチルト角（オフ状態における傾斜角）は、第一基板１０の表面に対して３°未満であることが好ましく、１°未満であることがより好ましい。
【００４２】
図４６に示した積層構造において、対向電極３１４には、楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａを含む開口が形成される。上記開口は、一表示単位毎に配置されることが好ましく、すべての表示単位に対して配置されることが好ましい。
【００４３】
対向電極３１４の開口の形状は、実施形態１と同様に、楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａを含むものであれば限定されず、例えば、１つの楕円形状部３１５のみを含むもの、１つの円形状部３１５Ａのみを含むもの、複数の楕円形状部３１５を含むもの、複数の円形状部３１５Ａを含むもの、１以上の楕円形状部３１５及び１以上の円形状部３１５Ａの両方を含むものが挙げられる。また、楕円形状部３１５及び円形状部３１５Ａの総数が２以上である場合に、各々が線状部３１６で連結されていてもよいし、独立して設けられていてもよい。１つの対向電極３１４に形成される開口の数は１つであってもよいし、複数であってもよい。なお、楕円形状部３１５の形状は、楕円であることが好ましいが、本発明の効果の観点から楕円と同視できるもの（実質的な楕円）であってもよく、例えば、楕円の一部に凹凸があるもの、卵形等の楕円に類似する形状、実質的に楕円と同視できる多角形であってもよい。また、円形状部３１５Ａの形状は、真円であることが好ましいが、本発明の効果の観点から円と同視できるもの（実質的な円）であってもよく、例えば、円の一部に凹凸があるもの等の円に類似する形状、実質的に円と同視できる多角形であってもよい。
【００４４】
対向電極３１４の開口は、例えば、複数の楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａと、線状部３１６とを含み、線状部３１６が複数の楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａを互いに連結しているものであってもよい。対向電極３１４の開口形状の具体例としては、図４８に示したように、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部３１５が並んで配置され、各楕円形状部３１５が線状部３１６で互いに連結されたものが挙げられる。電圧印加状態において、各楕円形状部３１５又は円形状部３１５Ａでは、後述する図４９に示すように、液晶分子は４つのドメインに配向分割される。線状部３１６が複数の楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａを互いに連結することで、電圧印加状態において、液晶分子３２１の配向を安定させることができる。その結果、各楕円形状部３１５又は円形状部３１５Ａでの、上記４つのドメインの面積をほぼ均等にすることができ、より透過率を高くすることができる。
【００４５】
実施形態２では、平面視において、楕円形状部３１５の長径と、電圧無印加状態（オフ状態）における液晶分子３２１の配向方位とは直交する。また、平面視において、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位における楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａの長さをｘと定義し、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位と直交する方位における楕円形状部３１５及び／又は円形状部３１５Ａの長さをｙと定義したときに、下記式（２）で表される歪率が１以下であることが好ましい。歪率が１を超えると、開口中央のディスクリネーション領域（配向不安定領域）が広くなり、透過率が低下するおそれがある。歪率の好ましい下限は、０．４である。楕円形状部３１５の長径は、表示単位の短手方向と平行であり、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位は、表示単位の短手方向と直交することが好ましい。なお、本明細書において「直交」とは、完全な直交だけでなく、当該技術分野において直交と同視可能な範囲（実質的な直交）を含む。
歪率＝ｘ／ｙ    （２）
【００４６】
実施形態２では、液晶分子３２１は、負の誘電率異方性を有するものであってもよく、正の誘電率異方性であってもよい。負の誘電率異方性を有する液晶分子は、フリンジ電界に対して横方向にのみ反応し、電界の引き込みに対して平行方向を維持しやすい。すなわち、横方向により歪むため、応答速度をより高速化することができる。このことから、応答速度を向上させる観点からは、負の誘電率異方性を有する液晶分子３２１を含む液晶材料が優位である。
【００４７】
平面視において、電圧無印加状態（オフ状態）における液晶分子３２１の配向方位は、第一偏光子及び第二偏光子の一方の吸収軸と平行であり、他方の吸収軸と直交する。よって、液晶表示装置３００Ａの制御方式は、液晶層３２０への電圧無印加状態（オフ状態）で黒表示を行う、いわゆるノーマリーブラックモードである。
【００４８】
以下、液晶表示装置３００Ａの動作について説明する。
図４６は、画素電極１２と対向電極３１４との間に電圧が印加されていない電圧無印加状態（オフ状態）を示している。オフ状態の液晶層３２０中には電界が形成されず、図４６に示したように、液晶分子３２１は、第一基板１０に対して平行に配向する。液晶分子３２１の配向方位が第一偏光子及び第二偏光子の一方の吸収軸と平行であり、第一偏光子及び第二偏光子がクロスニコルの配置関係にあることから、オフ状態の液晶パネルは光を透過せず、黒表示が行われる。
【００４９】
オフ状態における液晶分子３２１の配向方位は、図４８の（１）に示したように、平面視において、対向電極３１４に形成された開口の楕円形状部３１５の長径と直交してもよい。また、オフ状態における液晶分子３２１の配向方位は、図４８の（１）に示したように、平面視において、表示単位の短手方向に対して直行してもよい。
【００５０】
図４７は、画素電極１２と対向電極３１４との間に電圧が印加された電圧印加状態（オン状態）を示している。オン状態の液晶層３２０中には、画素電極１２と対向電極３１４の電圧の大きさに応じた電界が形成される。具体的には、画素電極１２よりも液晶層３２０側に設けられた対向電極３１４に開口が形成されていることにより、開口の周囲にフリンジ状の電界が発生する。液晶分子３２１は、電界の影響を受けて回転し、オフ状態の配向方位（図４８の（１）参照）からオン状態の配向方位（図４８の（２）参照）へと配向方位を変化させる。これによって、オン状態の液晶パネルは光を透過し、白表示が行われる。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［実施例１］
実施例１の液晶表示装置は、上述した実施形態１の液晶表示装置１００Ａの具体例であり、下記構成を有する。
【００５４】
対向電極１４の開口に関し、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位と直交する方位における楕円形状部１５の長さをａ、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位における楕円形状部１５の長さをｂ、歪率＝ａ／ｂと定義し、ａ＝５μｍ、ｂ＝７μｍ、歪率を０．７１４に設定した。液晶層２０に関し、屈折率異方性（Δｎ）を０．１２、面内位相差（Ｒｅ）を３６０ｎｍ、粘度を８０ｃｐｓに設定した。また、液晶分子２１の誘電率異方性（Δε）を７（ポジ型）に設定した。
【００５５】
図７及び８に基づき、実施例１の液晶表示装置のオン状態（６Ｖ印加）における液晶分子の配向分布について説明する。図７は、図６の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図８は、実施例１の表示単位におけるオン状態の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の表示単位では、画素電極１２と対向電極１４の間に電圧を印加すると、速やかに液晶分子が回転し、楕円形状部１５の中心の周囲に４つのドメインが形成される。図７中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、液晶分子がベンド状に配向しており、該領域内の左右では液晶分子が互いに逆方向に配向している。そのため、一つの楕円形状部１５では、液晶分子は４つのドメインに配向分割される。画素電極１２と対向電極１４の間に印加した電圧がなくなると、狭い領域内に形成したベンド状の配向によって生じる歪みの力を利用して、液晶分子を高速応答させることができる。また、楕円形状部１５の外周部分では、液晶分子の過度の回転を抑制するように電界が作用するため、開口が菱形状である場合と比べて、透過率の低下を抑制できる。
【００５６】
［実施例２］
実施例２の液晶表示装置は、対向電極１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図９〜１２に基づき、実施例２の液晶表示装置について説明する。図９は、実施例２の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図１０は、実施例２の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図１１は、図１０の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図１２は、実施例２の表示単位におけるオン状態の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。
【００５７】
図９に示した実施例２の液晶表示装置１００Ｂは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部１５が並んで配置され、各楕円形状部１５が線状部１６で互いに連結された形状の開口が対向電極１４に形成されたものである。但し、楕円状形状部１５に関し、ａが４μｍ、ｂが７μｍに設定されており、歪率が０．５７１である点で実施例１とは異なる。また、図１０に示したように、楕円状形状部１５の長径は、実施例１と同様に、オフ状態における液晶分子２１の配向方位と平行である。
【００５８】
実施例２の液晶表示装置１００Ｂは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極１４の開口を利用して液晶層２０中にフリンジ電界を形成することができる。但し、実施例２では、歪率が実施例１よりも小さいことから、図１１及び図１２に示したように、楕円形状部１５の周辺に位置する液晶分子のひねり（配向方位の変化率）が大きくなっている。このため、実施例１よりも透過率が低下するものの、応答速度を向上することができる。
【００５９】
［実施例３］
実施例３の液晶表示装置は、対向電極１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図１３〜１６に基づき、実施例３の液晶表示装置について説明する。図１３は、実施例３の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図１４は、実施例３の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図１５は、図１４の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図１６は、実施例３の表示単位におけるオン状態の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。
【００６０】
図１３に示した実施例３の液晶表示装置１００Ｃは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部１５が並んで配置され、各楕円形状部１５が線状部１６で互いに連結された形状の開口が対向電極１４に形成されたものである。但し、楕円状形状部１５に関し、ａが３μｍ、ｂが７μｍに設定されており、歪率が０．４２９である点で実施例１とは異なる。また、図１４に示したように、楕円状形状部１５の長径は、実施例１と同様に、オフ状態における液晶分子２１の配向方位と平行である。
【００６１】
実施例３の液晶表示装置１００Ｃは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極１４の開口を利用して液晶層２０中にフリンジ電界を形成することができる。但し、実施例３では、歪率が実施例２よりも小さいことから、図１５及び図１６に示したように、楕円形状部１５の周辺に位置する液晶分子のひねり（配向方位の変化率）が更に大きくなっている。このため、実施例２よりも透過率が低下するものの、応答速度を向上することができる。
【００６２】
［実施例４］
実施例４の液晶表示装置は、対向電極１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図１７〜２０に基づき、実施例４の液晶表示装置について説明する。図１７は、実施例４の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図１８は、実施例４の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図１９は、図１８の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図２０は、実施例４の表示単位におけるオン状態の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。
【００６３】
図１７に示した実施例４の液晶表示装置１００Ｄは、一つの表示単位に対して、３つの円形状部１５Ａが並んで配置され、各円形状部１５Ａが線状部１６で互いに連結された形状の開口が対向電極１４に形成されたものである。円形状部１５Ａは、平面視において、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位と直交する方位における円形状部１５Ａの長さをａ、電圧無印加状態における液晶分子２１の配向方位における円形状部１５Ａの長さをｂと定義すると、ａ及びｂがいずれも６μｍに設定されており、歪率が１である。
【００６４】
実施例４の液晶表示装置１００Ｄは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極１４の開口を利用して液晶層２０中にフリンジ電界を形成することができる。このように、楕円形状部１５の代わりに、円形状部１５Ａを設けた場合であっても応答速度を向上できる。但し、実施例４では、図１９及び図２０に示したように、円形状部１５Ａの中心から端部までの距離が均一であるため、液晶分子２１の配向が点対称となり、円形状部１５Ａの中央に形成される十字状のディスクリネーション領域が比較的大きくなってしまう。このため、図２０に示した配向シミュレーションの結果から、実施例１よりも透過率が低下することが分かる。
【００６５】
［比較例１］
比較例１の液晶表示装置は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置を高精細化したものである。比較例１の液晶表示装置は、対向電極２１４に設けた開口の形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図２１〜２５に基づき、比較例１の液晶表示装置について説明する。図２１は、比較例１の液晶表示装置の断面模式図であり、オン状態を示している。図２２は、比較例１の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図２３は、比較例１の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図２４は、図２３の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図２５は、比較例１の表示単位におけるオン状態の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。なお、図２１は、図２３中に示したｅ−ｆ線に沿った断面を示している。図２３中、点線両矢印は、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位を示している。
【００６６】
図２１に示した比較例１の液晶表示装置２００Ａでは、オン状態において、液晶層２２０中に、画素電極２１２と対向電極２１４の電圧の大きさに応じた電界が形成される。液晶分子２２１は、電界の影響を受けて回転し、オフ状態の配向方位（図２３の（１）参照）からオン状態の配向方位（図２３の（２）参照）へと配向方位を変化させる。
【００６７】
図２２に示したように、液晶表示装置２００Ａは、一つの正方形形状部２１５Ａと線状部２１６とが連結された形状の開口が対向電極２１４に形成されたものである。線状部２１６の延伸方位は、表示単位の長手方向と平行である。正方形形状部２１５Ａは、一辺の長さが４μｍに設定されている。また、図２３に示したように、線状部２１６の延伸方位は、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と３°〜７°の角度をなす。
【００６８】
比較例１の液晶表示装置２００Ａは、オン状態において、対向電極２１４の開口を利用して液晶層２２０中にフリンジ電界を形成することができる。図２４中に楕円で囲んで示した領域では、液晶分子２２１は、フリンジ電界に沿って、一方向に回転する。そのため、図２４及び図２５に示したように、高透過率を実現することができる。一方で、実施例１のような液晶分子のひねりが生じないため、応答速度は遅くなる。
【００６９】
［比較例２］
比較例２の液晶表示装置は、対向電極２１４に設けた開口の形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図２６〜２９に基づき、比較例２の液晶表示装置について説明する。図２６は、比較例２の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図２７は、比較例２の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図２８は、図２７の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図２９は、比較例２の表示単位におけるオン状態の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。
【００７０】
図２６に示した比較例２の液晶表示装置２００Ｂは、一つの表示単位に対して、３つの長方形形状部２１５Ｂが並んで配置され、各長方形形状部２１５Ｂが線状部２１６で互いに連結された形状の開口が対向電極２１４に形成されたものである。長方形形状部２１５Ｂの短辺の長さｇが５μｍ、長辺の長さｈが７μｍに設定されている。また、図２７に示したように、長方形形状部２１５Ｂの長辺は、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と平行である。
【００７１】
比較例２の液晶表示装置２００Ｂは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極２１４の開口を利用して液晶層２２０中にフリンジ電界を形成することができる。図２８中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、長方形形状部２１５Ｂの中心から長方形形状部２１５Ｂの四隅に向かって電界が形成されやすいため、透過率は高くなる。また、図２９に示したように、比較例２では、隣り合う長方形の形状部２１５の間で液晶分子の回転方位が逆方向となる。そのため、比較例１に比べて、液晶分子の応答速度は向上する。しかし、ベンド状に配向した液晶分子の歪みが、長方形形状部２１５Ｂの四隅で緩和されるため、液晶分子の応答速度を向上させる効果は本発明の実施例よりは低い。
【００７２】
［比較例３］
比較例３の液晶表示装置は、対向電極２１４に設けた開口の形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図３０〜３３に基づき、比較例３の液晶表示装置について説明する。図３０は、比較例３の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図３１は、比較例３の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図３２は、図３１の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図３３は、比較例３の表示単位におけるオン状態の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。
【００７３】
図３０に示した比較例３の液晶表示装置２００Ｃは、一つの表示単位に対して、３つの長方形形状部２１５Ｃが並んで配置され、各長方形形状部２１５Ｃが線状部２１６で互いに連結された形状の開口が対向電極２１４に形成されたものである。長方形形状部２１５Ｃの短辺の長さｇが３μｍ、長辺の長さｈが７μｍに設定されている。また、図３１に示したように、長方形形状部２１５Ｃの長辺は、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と平行である。
【００７４】
比較例３の液晶表示装置２００Ｃは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極２１４の開口を利用して液晶層２２０中にフリンジ電界を形成することができる。図３２中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、長方形形状部２１５Ｃの中心から長方形形状部２１５Ｃの四隅に向かって電界が形成されやすいため、比較例２よりは劣るものの、透過率は高くなる。また、比較例３では、図３３に示したように、比較例２と同様に、隣り合う長方形の形状部２１５の間で液晶分子の回転方位が逆方向となる。そのため、比較例１に比べて、液晶分子の応答速度は向上する。しかし、ベンド状に配向した液晶分子の歪みが、長方形形状部２１５Ｃの四隅で緩和されるため、液晶分子の応答速度を向上させる効果は本発明の実施例よりは低い。
【００７５】
［比較例４］
比較例４の液晶表示装置は、対向電極２１４に設けた開口の形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図３４〜３７に基づき、比較例４の液晶表示装置について説明する。図３４は、比較例４の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図３５は、比較例４の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図３６は、図３５の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図３７は、比較例４の表示単位におけるオン状態の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。
【００７６】
図３４に示した比較例４の液晶表示装置２００Ｄは、一つの表示単位に対して、３つのひし形形状部２１５Ｄが並んで配置され、各ひし形形状部２１５Ｄが線状部２１６で互いに連結された形状の開口が対向電極２１４に形成されたものである。ひし形形状部２１５Ｄの一方の対角線の長さｊは、他方の対角線の長さｉよりも長く、ｉが５μｍ、ｊが７μｍに設定されている。また、図３５に示したように、長さがｊであるひし形形状部２１５Ｄの対角線は、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と平行である。
【００７７】
比較例４の液晶表示装置２００Ｄは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極２１４の開口を利用して液晶層２２０中にフリンジ電界を形成することができる。比較例４では、図３７に示したように、隣り合うひし形形状部２１５Ｄの間で液晶分子の回転方位が逆方向となる。そのため、比較例１に比べて、液晶分子の応答速度は向上する。しかし、ひし形形状部２１５Ｄの中心からひし形形状部２１５Ｄの四隅に向かって電界が形成されやすい。そのため、図３６中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、比較例１と比べて、第一偏光子及び第二偏光子の吸収軸に対して４５°方位に配向する液晶分子は少なくなる。その結果、比較例１よりも透過率は低くなる。
【００７８】
［比較例５］
比較例５の液晶表示装置は、対向電極２１４に設けた開口の形状を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図３８〜４１に基づき、比較例５の液晶表示装置について説明する。図３８は、比較例５の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図３９は、比較例５の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図４０は、図３９の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図４１は、比較例５の表示単位におけるオン状態の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。
【００７９】
図３８に示した比較例５の液晶表示装置２００Ｅは、一つの表示単位に対して、３つのひし形形状部２１５Ｅが並んで配置され、各ひし形形状部２１５Ｅが線状部２１６で互いに連結された形状の開口が対向電極２１４に形成されたものである。ひし形形状部２１５Ｄの一方の対角線の長さｊは、他方の対角線の長さｉよりも長く、ｉが３μｍ、ｊが７μｍに設定されている。また、図３９に示したように、長さがｊであるひし形形状部２１５Ｅの対角線は、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と平行である。
【００８０】
比較例５の液晶表示装置２００Ｅは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極２１４の開口を利用して液晶層２２０中にフリンジ電界を形成することができる。比較例５では、図４１に示したように、比較例４と同様に、隣り合うひし形の形状部２１５Ｄの間で液晶分子の回転方位が逆方向となる。そのため、比較例１に比べて、液晶分子の応答速度は向上する。しかし、図４０中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、比較例４よりも、更に、第一偏光子及び第二偏光子の吸収軸に対して４５°方位に配向する液晶分子は少ないため、透過率が低くなる。
【００８１】
［比較例６］
比較例６の液晶表示装置は、対向電極２１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例１の液晶表示装置と同様の構成を有する。図４２〜４５に基づき、比較例６の液晶表示装置について説明する。図４２は、比較例６の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図４３は、比較例６の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図４４は、図４３の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図４５は、比較例６の表示単位におけるオン状態の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。
【００８２】
図４２に示した比較例６の液晶表示装置２００Ｆは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部２１５Ｆが並んで配置され、各楕円形状部２１５Ｆが線状部２１６で互いに連結された形状の開口が対向電極２１４に形成されたものである。但し、図４３に示したように、楕円状形状部２１５Ｆの短径が、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と平行である点で実施例１とは異なる。オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と直交する方位における楕円状形状部２１５Ｆの長さをｋ、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位における楕円状形状部２１５Ｆの長さをｌとすると、ｌが５μｍ、ｋが６μｍに設定されている。ｋ／ｌは１．２であり、歪率が１を超える。
【００８３】
比較例６の液晶表示装置２００Ｆは、実施例１の液晶表示装置１００Ａと同様に、オン状態において、対向電極２１４の開口を利用して液晶層２２０中にフリンジ電界を形成することができる。図４４中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、楕円形状部２１５Ｆの周辺に位置する液晶分子のひねり（配向方位の変化率）が大きくなる。そのため、比較例１よりも応答速度を向上することができる。一方、比較例６では、楕円状形状部２１５Ｆは、オフ状態における液晶分子２２１の配向方位と直交する方位に長いため、液晶分子２２１の配向が偏りやすい。その結果、図４０及び図４１に示したように、開口中央のディスクリネーション領域（配向不安定領域）が広くなり、透過率が低下する。
【００８４】
［実施例５］
実施例５の液晶表示装置は、上述した実施形態２の液晶表示装置３００Ａの具体例であり、下記構成を有する。
【００８５】
対向電極３１４の開口に関し、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位における楕円形状部３１５の長さをｘ、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位と直交する方位における楕円形状部３１５の長さをｙ、歪率＝ｘ／ｙと定義し、ｘ＝５μｍ、ｙ＝７μｍ、歪率を０．７１４に設定した。液晶層３２０に関し、屈折率異方性（Δｎ）を０．１２、面内位相差（Ｒｅ）を３６０ｎｍ、粘度を８０ｃｐｓに設定した。また、液晶分子３２１の誘電率異方性（Δε）を−７（ネガ型）に設定した。
【００８６】
図４９及び５０に基づき、実施例５の液晶表示装置のオン状態（６Ｖ印加）における液晶分子の配向分布について説明する。図４９は、図４８の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図５０は、実施例５の表示単位におけるオン状態の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５の表示単位では、画素電極１２と対向電極３１４の間に電圧を印加すると、速やかに液晶分子が回転し、楕円形状部３１５の中心の周囲に４つのドメインが形成される。図４９中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、液晶分子がベンド状に配向しており、該領域内の上下では液晶分子が互いに逆方向に配向している。そのため、一つの楕円形状部３１５では、液晶分子は４つのドメインに配向分割される。画素電極１２と対向電極３１４の間に印加した電圧がなくなると、狭い領域内に形成したベンド状の配向によって生じる歪みの力を利用して、液晶分子を高速応答させることができる。また、楕円形状部３１５の外周部分では、液晶分子の過度の回転を抑制するように電界が作用するため、開口が菱形状である場合と比べて、透過率の低下を抑制できる。
【００８７】
［実施例６］
実施例６の液晶表示装置は、対向電極３１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例５の液晶表示装置と同様の構成を有する。図５１〜５４に基づき、実施例６の液晶表示装置について説明する。図５１は、実施例６の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図５２は、実施例６の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図５３は、図５２の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図５４は、実施例６の表示単位におけるオン状態の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５２の（１）中の点線は、電圧無印加状態における液晶分子の初期の配向方位を示す。
【００８８】
図５１に示した実施例６の液晶表示装置３００Ｂは、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部３１５が並んで配置され、各楕円形状部３１５が線状部３１６で互いに連結された形状の開口が対向電極３１４に形成されたものである。但し、楕円状形状部３１５に関し、ｘが４μｍ、ｙが７μｍに設定されており、歪率が０．５７１である点で実施例１とは異なる。また、図５２に示したように、楕円状形状部３１５の長径は、実施例５と同様に、オフ状態における液晶分子３２１の配向方位と直交する。
【００８９】
実施例６の液晶表示装置３００Ｂは、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、オン状態において、対向電極３１４の開口を利用して液晶層３２０中にフリンジ電界を形成することができる。但し、実施例６では、歪率が実施例５よりも小さいことから、図５３及び図５４に示したように、楕円形状部３１５の周辺に位置する液晶分子のひねり（配向方位の変化率）が大きくなっている。このため、実施例５よりも透過率が低下するものの、応答速度を向上することができる。
【００９０】
［実施例７］
実施例７の液晶表示装置は、対向電極３１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例５の液晶表示装置と同様の構成を有する。図５５〜５８に基づき、実施例７の液晶表示装置について説明する。図５５は、実施例７の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図５６は、実施例７の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図５７は、図５６の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図５８は、実施例７の表示単位におけるオン状態の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５６の（１）中の点線は、電圧無印加状態における液晶分子の初期の配向方位を示す。
【００９１】
図５５に示した実施例７の液晶表示装置３００Ｃは、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部３１５が並んで配置され、各楕円形状部３１５が線状部３１６で互いに連結された形状の開口が対向電極３１４に形成されたものである。但し、楕円状形状部３１５に関し、ｘが３μｍ、ｙが７μｍに設定されており、歪率が０．４２９である点で実施例５とは異なる。また、図５６に示したように、楕円状形状部３１５の長径は、実施例５と同様に、オフ状態における液晶分子３２１の配向方位と直交する。
【００９２】
実施例７の液晶表示装置３００Ｃは、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、オン状態において、対向電極３１４の開口を利用して液晶層３２０中にフリンジ電界を形成することができる。但し、実施例７では、歪率が実施例５よりも小さいことから、図５７及び図５８に示したように、楕円形状部３１５の周辺に位置する液晶分子のひねり（配向方位の変化率）が更に大きくなっている。このため、実施例５よりも透過率が低下するものの、応答速度を向上することができる。
【００９３】
［実施例８］
実施例８の液晶表示装置は、対向電極３１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例５の液晶表示装置と同様の構成を有する。図５９〜６２に基づき、実施例８の液晶表示装置について説明する。図５９は、実施例８の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図６０は、実施例８の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図６１は、図６０の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図６２は、実施例８の表示単位におけるオン状態の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６０の（１）中の点線は、電圧無印加状態における液晶分子の初期の配向方位を示す。
【００９４】
図５９に示した実施例８の液晶表示装置３００Ｄは、一つの表示単位に対して、３つの円形状部３１５Ａが並んで配置され、各円形状部３１５Ａが線状部３１６で互いに連結された形状の開口が対向電極３１４に形成されたものである。円形状部３１５Ａは、平面視において、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位における円形状部３１５Ａの長さをｘ、電圧無印加状態における液晶分子３２１の配向方位と直交する方位における円形状部３１５Ａの長さをｙと定義すると、ｘ及びｙがいずれも６μｍに設定されており、歪率が１である。
【００９５】
実施例８の液晶表示装置３００Ｄは、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、オン状態において、対向電極３１４の開口を利用して液晶層３２０中にフリンジ電界を形成することができる。このように、楕円形状部３１５の代わりに、円形状部３１５Ａを設けた場合であっても応答速度を向上できる。但し、実施例８では、図６１及び図６２に示したように、円形状部３１５Ａの中心から端部までの距離が均一であるため、液晶分子３２１の配向が点対称となり、円形状部３１５Ａの中央に形成される十字状のディスクリネーション領域が比較的大きくなってしまう。このため、図６２に示した配向シミュレーションの結果から、実施例５よりも透過率が低下することが分かる。
【００９６】
［比較例７］
比較例７の液晶表示装置は、対向電極４１４に設けた開口の形状（歪率）を変更したこと以外は、実施例５の液晶表示装置と同様の構成を有する。図６３〜６６に基づき、比較例７の液晶表示装置について説明する。図６３は、比較例７の液晶表示装置における対向電極を示した平面模式図である。図６４は、比較例７の液晶表示装置における液晶分子の配向制御を説明する模式図であり、図中の（１）は、オフ状態を示し、図中の（２）は、オン状態を示している。図６５は、図６４の（２）中の点線で囲んだ部分について、液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した拡大平面図である。図６６は、比較例７の表示単位におけるオン状態の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６４の（１）中の点線は、電圧無印加状態における液晶分子の初期の配向方位を示す。
【００９７】
図６３に示した比較例７の液晶表示装置４００は、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、一つの表示単位に対して、３つの楕円形状部４１５が並んで配置され、各楕円形状部４１５が線状部４１６で互いに連結された形状の開口が対向電極４１４に形成されたものである。但し、図６４に示したように、楕円状形状部４１５の短径が、オフ状態における液晶分子４２１の配向方位と直交する点で実施例５とは異なる。オフ状態における液晶分子４２１の配向方位における楕円状形状部４１５の長さをｐ、オフ状態における液晶分子４２１の配向方位と直交する方位における楕円状形状部４１５の長さをｑとすると、ｐが６μｍ、ｑが５μｍに設定されている。ｐ／ｑは１．２であり、歪率が１を超える。
【００９８】
比較例７の液晶表示装置４００は、実施例５の液晶表示装置３００Ａと同様に、オン状態において、対向電極４１４の開口を利用して液晶層３２０中にフリンジ電界を形成することができる。図６５中に楕円で囲んで示した２箇所の領域では、楕円形状部４１５の周辺に位置する液晶分子のひねり（配向方位の変化率）が大きくなる。そのため、比較例１よりも応答速度を向上することができる。一方、比較例７では、楕円状形状部４１５は、オフ状態における液晶分子４２１の配向方位と直交する方位に長いため、液晶分子４２１の配向が偏りやすい。その結果、図６５及び図６６に示したように、開口中央のディスクリネーション領域（配向不安定領域）が広くなり、透過率が低下する。
【００９９】
［実施例及び比較例の対比］
実施例１〜８及び比較例１〜７の液晶表示装置について、シンテック社製のＬＣＤ−Ｍａｓｔｅｒ３Ｄを使用して、以下の評価条件によって、シミュレーションを実施した。得られた結果を下記表１、表２及び図６７〜７３に示した。
【０１００】
（評価条件）
電圧−透過率特性に関しては、画素電極と対向電極との間の印加電圧（フリンジ電圧）を０〜６Ｖの範囲で変化させた。
応答時間に関しては、中間調の応答が最も遅いことから、４．５Ｖで検証した。光学変調により得られる透過率の最大値を透過率比１００％と定義し、立ち上がりの応答時間は、透過率比１０％から透過率比９０％への変化に要した時間とし、立ち下がりの応答時間は、透過率比９０％から透過率比１０％への変化に要した時間とした。透過率の評価は、３．５％以上であれば○、３．５％未満であれば×とした。また、白黒応答の平均値の評価は、４．２ｍｓ以下であれば○、４．２ｍｓを超えれば×とした。
【０１０１】
【表１】
2017051787.tif 000003
【０１０２】
【表２】
2017051787.tif 000004
【０１０３】
図６７は、実施例１〜４及び比較例１〜６についての電圧−透過率特性を示したグラフである。図６７に示したように、実施形態１に係る実施例１〜４では、電圧６Ｖ印加時に３．５％以上の透過率が得られたが、比較例４〜６では、電圧６Ｖ印加時に３．５％以上の透過率が得られなかった。高精細の液晶パネルでは、バックライトの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２の場合に３５０ｃｄ／ｍ２確保できることが求められるため、液晶パネルの透過率は３．５％以上であることが必要である。電圧−透過率特性のシミュレーション結果から、対向電極にひし形形状の開口を設けた場合には、透過率が充分でないことが確認された。また、実施例１〜４、比較例６の結果から、透過率は、歪率が大きくなるに従い上昇し、実施例１の値（０．７１）であるときに、最大となることが分かった。更に、歪率が０．７１を超えると、歪率が大きくなるに従い、透過率は低下することが分かった。
【０１０４】
図６８は、実施例５〜８及び比較例７についての電圧−透過率特性を示したグラフである。図６９は、歪率と透過率との関係を示したグラフである。図６９では、横軸を歪率、縦軸を透過率（％）として、実施例５〜８及び比較例７の結果を示した。図６８に示したように、実施形態２に係る実施例５〜８では、電圧６Ｖ印加時に３．５％以上の透過率が得られたが、比較例７では、電圧６Ｖ印加時に３．５％以上の透過率が得られなかった。また、図６９から、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶材料を用いた実施例５〜８及び比較例７の場合も、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶材料を用いた実施例１〜４、比較例６の結果と同様に、透過率は、歪率が大きくなるに従い上昇し、実施例５の値（０．７１）であるときに、最大となることが分かった。更に、歪率が０．７１を超えると、歪率が大きくなるに従い、透過率は低下することが分かった。
【０１０５】
図７０は、実施例１〜４及び比較例１〜６についての立ち上がりの応答特性を示したグラフであり、図７１は、実施例１〜４及び比較例１〜６についての立ち下がりの応答特性を示したグラフである。図７２は、実施例５〜８及び比較例７についての立ち上がりの応答特性を示したグラフであり、図７３は、実施例５〜８及び比較例７についての立ち下がりの応答特性を示したグラフである。立ち上がりの応答特性は、黒表示から白表示への切り換えに対応し、立ち下がりの応答特性は、白表示から黒表示への切り換えに対応する。６０Ｈｚでの１フレーム期間（＝１６．７ｍｓ）の１／４である４．１７５ｍｓよりも白黒応答（立ち上がり時間及び立ち下がり時間）の平均値が小さくなると倍速表示に対応可能となり、良好な動画表示性能が得られる。
【０１０６】
図７０、図７１及び表１に示したように、実施例１〜４では、４．１７５ｍｓよりも小さい白黒応答の平均値が得られたが、比較例１〜３では、４．１７５ｍｓよりも小さい白黒応答の平均値が得られなかった。応答特性のシミュレーション結果から、対向電極に矩形形状の開口を設けた場合には、応答が遅くなることが確認された。また、図７２、図７３及び表２に示したように、実施例５〜８でも、４．１７５ｍｓよりも小さい白黒応答の平均値が得られた。
【０１０７】
図７０、図７１及び表１に示した実施例１〜４及び比較例６の結果と、図７２、図７３及び表２に示した実施例５〜８及び比較例７の結果から、開口の形状が、楕円形状部及び／又は円形状部である場合は、比較例１〜３に比べて、白黒応答の平均値が低く、応答速度が向上することが分かった。一方で、実施例１〜８と比較例６及び７の結果から、透過率の観点からは歪率が１未満であることが好ましく、このような傾向は液晶分子の誘電率異方性が正であっても負であっても同様であることが分かった。
【０１０８】
また、図７０と図７２とを比較すると、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶材料を用いた場合よりも、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶材料を用いた場合の方が、立ち上がりの応答速度がより改善されることが分かった。この立ち上がりの応答速度の違いについて、誘電率の絶対値が同じで符号が異なる液晶分子を含む液晶材料を用いた実施例１と実施例５とを例に挙げて考察する。図７４は、実施例１の表示単位におけるオン状態の液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した断面図である。図７５は、実施例５の表示単位におけるオン状態の液晶分子の配向分布のシミュレーション結果を示した断面図である。図７４は、図６の（２）のｃ−ｄ線に沿った断面に対応し、図７５は、図４８の（２）のｍ−ｎ線に沿った断面に対応する。図７４及び７５では、等電位線と液晶分子の配向状態を示しており、対向電極１４及び３１４から離れるに従い、電位が弱くなっている。図７４及び７５中、電位が高い部分をＨ、電位が低い部分をＬで示した。図７４と図７５を比較すると、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶材料を用いた場合（図７４）よりも、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含む液晶材料を用いた場合（図７５）の方が、液晶分子は、フリンジ電界の引き込みに対してより平行に配向し、ベンド状の歪みが大きくなるため、立ち上がりの応答速度が高速化すると考えられる。
【０１０９】
歪率に着目すると、歪率が小さいほど、液晶分子のひねりが大きくなり、ベンド状に配向するまでに時間がかかるため、立ち上がりの応答速度はやや低下する傾向があるが、一方で、立ち下がりの応答速度は、液晶分子のひねりを利用できるため、高速化できる。そのため、立ち下がりの応答速度を高速化する観点からは、歪率が小さくてもよい。図７６は、実施形態２における歪率と立ち上がりの応答速度との関係を示したグラフである。図７６では、横軸に歪率、縦軸に立ち上がりの応答速度（ｍｓ）を示した。図７６から、白黒応答の平均値が４．２ｍｓ以下を目標値とすると、立ち上がりの応答速度を向上させる観点からは、歪率のより好ましい下限は、０．５５である。立ち上がりの応答速度を向上させるために、例えば、オーバーシュート駆動が用いられるが、本発明において、歪率を小さくし、例えば、０．５５未満としても、公知のオーバーシュート駆動と組み合わせて用いることで、立ち上がり及び立ち上がりの応答速度を向上することができる。
【０１１０】
以上のシミュレーション結果から、実施例１〜８のみが電圧−透過率特性及び応答特性の両方を満足させることができると分かった。
【０１１１】
［付記］
本発明の一態様は、第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、上記第一基板は、第一電極と、上記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、上記第一電極と上記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、上記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、上記第一電極と上記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、上記第一基板に対して平行に配向し、平面視において、上記楕円形状部の長径と、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位とが平行である液晶表示装置であってもよい。
【０１１２】
上記液晶分子は、正の誘電率異方性を有してもよい。
【０１１３】
平面視において、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位と直交する方位における上記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをａと定義し、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位における上記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをｂと定義したときに、下記式（１）で表される歪率が１以下であってもよい。
歪率＝ａ／ｂ    （１）
【０１１４】
本発明の他の一態様は、第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、第二基板とを順に備え、上記第一基板は、第一電極と、上記第一電極よりも液晶層側に設けられた第二電極と、上記第一電極と上記第二電極との間に設けられた絶縁膜とを有し、上記第二電極には、楕円形状部及び／又は円形状部を含む開口が形成され、上記第一電極と上記第二電極の間に電圧が印加されない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、上記第一基板に対して平行に配向し、平面視において、上記楕円形状部の長径と、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位とが直交する液晶表示装置であってもよい。
【０１１５】
上記液晶分子は、負の誘電率異方性を有することが好ましい。
【０１１６】
平面視において、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位における上記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをｘと定義し、上記電圧無印加状態における上記液晶分子の配向方位と直交する方位における上記楕円形状部及び／又は円形状部の長さをｙと定義したときに、下記式（２）で表される歪率が１以下であることが好ましい。
歪率＝ｘ／ｙ    （２）
【０１１７】
上記開口は、複数の上記楕円形状部及び／又は上記円形状部と、線状部とを含み、上記線状部が複数の上記楕円形状部及び／又は上記円形状部を互いに連結していてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１０、２１０：第一基板
１１、２１１：絶縁基板
１２、２１２：画素電極（第一電極）
１３、２１３：絶縁層（絶縁膜）
１４、２１４、３１４、４１４：対向電極（第二電極）
１５、２１５Ｆ、３１５、４１５：楕円形状部
１５Ａ、３１５Ａ：円形状部
１６、２１６、３１６、４１６：線状部
２０、２２０、３２０：液晶層
２１、２２１、３２１、４２１：液晶分子
３０、２３０：第二基板
３１、２３１：絶縁基板（例えば、ガラス基板）
３２、２３２：カラーフィルタ
３３、２３３：オーバーコート層
４１：ゲート信号線
４２：ソース信号線
４３：ＴＦＴ
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ、２００Ｆ、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ、４００：液晶表示装置
２１５Ａ：正方形形状部
２１５Ｂ、２１５Ｃ：長方形形状部
２１５Ｄ、２１５Ｅ：ひし形形状部
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【国際調査報告】
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