(57)【要約】本発明は、充分に高速応答化するとともに、透過率が優れる液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供する。本発明の液晶表示パネルは、第１基板、第２基板、及び、両基板に挟持された液晶層を備える液晶表示パネルであって、上記第１基板及び上記第２基板は、電極を有し、上記第２基板の電極は、一対の櫛歯電極、及び、スリットを有する電極を含む液晶表示パネルである。
2013001980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、第２基板、及び、両基板に挟持された液晶層を備える液晶表示パネルであって、
該第１基板及び該第２基板は、電極を有し、
該第２基板の電極は、一対の櫛歯電極、及び、スリットを有する電極を含む
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極の少なくとも一方と重畳する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記一対の櫛歯電極の少なくとも一方は、前記スリットを有する電極と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極と重畳しない
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極の両方と重畳する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極と重畳していない
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅をＳ（μｍ）とすると、
前記スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極から０．５μｍ以上、０．７Ｓμｍ以下離れている
ことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記スリットを有する電極は、前記一対の櫛歯電極とは異なる層に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
前記液晶層は、閾値電圧未満で基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子を含む
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１０】
前記第１基板の電極は、面状電極である
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１１】
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含む
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１２】
前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方は、薄膜トランジスタ素子を備え、
該薄膜トランジスタ素子は、酸化物半導体を含む
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の液晶表示パネルを備える
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、立上がり・立下がりの両方において液晶分子を電界によって配向制御させる３層電極構造を有する液晶表示パネル及び液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、一対のガラス基板等に液晶表示素子を挟持して構成され、薄型で軽量かつ低消費電力といった特長を活かして、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、カーナビゲーション等の車載用の機器、携帯電話等の携帯情報端末のディスプレイ等、日常生活やビジネスに欠かすことのできないものとなっている。これらの用途において、液晶層の光学特性を変化させるための電極配置や基板の設計に係る各種モードの液晶表示パネルが検討されている。【０００３】
近年の液晶表示装置の表示方式としては、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して垂直配向させた垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）モードや、正又は負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して水平配向させて液晶層に対し横電界を印加する面内スイッチング（ＩＰＳ：In-Plane Switching）モード及び縞状電界スイッチング（ＦＦＳ：Fringe Field Switching）等が挙げられる。【０００４】
例えば、ＦＦＳ駆動方式の液晶表示装置として、高速応答性及び広視野角を有する薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイであって、第１の共通電極層を有する第１の基板と、ピクセル電極層及び第２の共通電極層の両方を有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟まれた液晶と、高速な入力データ転送速度に対する高速応答性及び見る人にとっての広視野角をもたらすために、前記第１の基板にある前記第１の共通電極層と、前記第２の基板にある前記ピクセル電極層及び第２の共通電極層の両方との間に電界を発生させる手段とを含むディスプレイが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００５】
また複数の電極により横電界を印加する液晶装置として、互いに対向配置された一対の基板間に誘電率異方性が正の液晶からなる液晶層が挟持された液晶装置であって、前記一対の基板を構成する第１の基板、第２の基板のそれぞれに前記液晶層を挟んで対峙し、該液晶層に対して縦電界を印加する電極が設けられるとともに、前記第２の基板には、前記液晶層に対して横電界を印加する複数の電極が設けられた液晶装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−５２３８５０号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１は、垂直配向型の３層電極構造を有する液晶表示装置において、立上がり（暗状態〔黒表示〕から明状態〔白表示〕に表示状態が変化する間）は下側基板の上層スリット−下層面状電極間で発生するフリンジ電界（ＦＦＳ駆動）、立下がり（明状態〔白表示〕から暗状態〔黒表示〕に表示状態が変化する間）は基板間の電位差で発生する縦電界により、立上がり、立下がりともに電界によって液晶分子を回転させて高速応答化できるものを開示する。【０００８】
図２４は、下側基板が従来のＦＦＳ構造であるＦＦＳ駆動方式の電極構造を有する液晶表示パネルの断面模式図である。図２５は、ＦＦＳ構造を有する液晶表示パネルの絵素平面模式図である。図２６は、図２４に示した液晶表示パネルにおいて、立上がりにおけるダイレクタｄの分布、電界分布及び透過率分布（実線）を示すシミュレーション結果である。なお、図２４では、液晶表示パネルの構造を示しており、図２５に示したスリット電極４１７が一定の電圧に印加され（図では１４Ｖ。）、スリット電極４１７が配置された基板と、対向基板に、それぞれ下層電極４１３、対向電極４２３が配置されている。下層電極４１３、対向電極４２３に印加される電圧は、７Ｖである。【０００９】
このように、垂直配向している液晶表示装置にフリンジ電界を印加しても、スリット電極端近傍の液晶分子しか回転しないため、透過率が充分に得られないおそれがある（図２６参照。）。これに対し、本発明者は、上層スリット電極の代わりに一対の櫛歯電極を用いて櫛歯駆動をおこない、櫛歯電極間の液晶分子を充分に水平方向に配向させることより、透過率を高めることができることを見出した。【００１０】
ここで、３層電極構造の櫛歯駆動の立上がり時には、横電界を発生させる上層電極だけでなく、対向電極及び下層電極にもそれぞれ電圧が印加されているため、それらが上層電極による横電界を遮るように働き、透過率が低くなってしまうおそれがある。更に透過率を高めるための工夫の余地があった。【００１１】
これを解決するには、下層・対向電極を遠ざければよいが、その分セル厚が厚くなってしまうため、視野角特性（特に偏光板の視野角補償）が悪くなったり、液晶量増加といったコスト面の問題が発生したりするおそれがあり、現実的な解決策ではない。【００１２】
また、上記特許文献２は、３層電極構造を有する液晶表示装置において櫛歯駆動を用いて応答速度を向上させることを記載している。しかしながら、実質的に表示方式がツイステッドネマティック（ＴＮ）モードの液晶装置についての記載しかなく、広視野角、高コントラストの特性等を得るのに有利な方式である垂直配向型の液晶表示装置については何ら開示されていない。また、透過率の改善や、電極構造と透過率との関連性についても何ら開示されていない。【００１３】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、立上がり・立下がりの両方において液晶分子を電界によって配向制御させる３層電極構造を有する液晶表示パネル及び液晶表示装置において、充分に高速応答化するとともに、透過率が優れる液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、垂直配向型の液晶表示パネル及び液晶表示装置において高速応答化と高透過率とを両立させることを検討し、立上がり・立下がりの両方において液晶分子を電界によって配向制御させる３層電極構造に着目した。そして、電極構造について更なる検討をおこない、上記した従来の方式では、下層電極を、スリットを有さない面状電極にしているところ、オン時に電気力線が下に強く引かれるために透過率を落としてしまっていることを見出した。そして、櫛歯電極駆動において、さらに透過率を上げるために、下層電極にもスリットを設けることを見出した。上側基板の対向電極よりも下側基板の電極の方が櫛歯電極（例えば、上層電極）に接近しており、さらに櫛歯電極と面状電極（例えば、下層電極）との間は通常は絶縁層（誘電体層）となっているため、電気力線を引き込みやすく、櫛歯電極により発生する横電界を遮る度合いが大きい。そのため、面状電極（例えば、下層電極）にスリットを設けることで、下層電極が面状電極である場合に下方向に引っ張られる電気力線を制御し、立上がり時の透過率を改善することが出来ることを見出した。【００１５】
本発明では、垂直配向型の３層電極構造を有する液晶表示装置において、例えば下側基板の上層電極を一対の櫛歯電極として櫛歯駆動をおこなうことにより、立上がりは櫛歯電極間の電位差で横電界、立下がりは基板間の電位差で縦電界を発生させ、立上がり、立下がりともに電界によって液晶分子を回転させて高速応答化し、かつ櫛歯駆動の横電界により高透過率化も実現できる点で上述した特許文献とは異なる。低温環境下では応答速度の課題が特に顕著になるところ、本発明ではこれを解決することができる。【００１６】
更に、上述した特許文献では下層電極にスリットを設ける方式に関しては何ら述べていないが、その構造では実現できる透過率に限界があり、更に透過率を向上させるためには駆動方法だけでなく、各電極構造にも目を向ける必要がある。そこで、透過率改善を図るための下層電極にスリットを設けた新規な３電極構造の液晶表示パネル及び液晶表示装置を提案する。また、上述した上層電極が一対の櫛歯電極であり、下層電極がスリットを有する電極であることが本発明の効果を発揮するうえで好ましいが、上層電極がスリットを有する電極であり、下層電極が一対の櫛歯電極であっても本発明の効果を発揮することができる。【００１７】
すなわち、本発明は、第１基板、第２基板、及び、両基板に挟持された液晶層を備える液晶表示パネルであって、上記第１基板及び該第２基板は、電極を有し、上記第２基板の電極は、一対の櫛歯電極、及び、スリットを有する電極を含む液晶表示パネルである。【００１８】
上記スリットを有する電極は、本発明の技術分野においてスリットを有するといえるものであればよく、スリットをまわりこむようにして、その全体が電気的に接続されているものであってもよく、スリットによって、２つ以上の電気的に接続されていない部分に分けられるものであってもよい。また、上記スリットを有する電極は、本発明の効果を発揮できる限り、部分的にスリットを有さない面状の領域があってもよい。【００１９】
上記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極の少なくとも一方と重畳することが好ましい。これにより、オフ特性を保ちつつ、すなわち、オフ時の応答速度を充分に上げるとともに、オフ時の透過率を充分に低下させつつ、オン時の透過率を充分に向上させることができる。より好ましくは、上記スリットを有する電極が、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極の少なくとも一方の実質的に全部と重畳することである。また、上記スリットを有する電極が、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極の少なくとも一方から突出している（延びている）ことが好ましい。【００２０】
上記一対の櫛歯電極の少なくとも一方は、上記スリットを有する電極と電気的に接続されていることが好ましい。中でも、基板主面を平面視したときに上記スリットを有する電極と重畳する方の櫛歯電極が、上記スリットを有する電極と電気的に接続されていることがより好ましい。更に、１絵素当たりの駆動用ＴＦＴ数が２つ以下であることが特に好ましい。【００２１】
上記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極と重畳しないこともまた本発明の好ましい形態の１つである。これにより、透過率を充分に優れたものとするとともに、立下がり時に縦電界を充分に印加することができ、オフ特性を優れたものとすることができる。上記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極間のスペース（本明細書中、基板主面を平面視したときの、一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の領域をスペースともいう。）の中心と重畳するように配置されることが好ましい。また、上記スリットを有する電極が、基板主面を平面視したときに、一対の櫛歯電極の一方から、一対の櫛歯電極間のスペースの幅の半分以下だけスペースの幅方向（基板主面を平面視したときに、櫛歯電極の長手方向と垂直な向き）に突出していることが好ましい。【００２２】
また上記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極の両方と重畳することもまた好ましい形態の１つである。より好ましくは、上記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極の両方の実質的に全部と重畳することである。【００２３】
上記スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極と重畳していないことが好ましい。【００２４】
例えば、上記スリットを有する電極が、一対の櫛歯電極間のスペースの幅の７割以下だけスペースの幅方向に突出していることが好ましい。例えば、上記一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅をＳ（μｍ）とすると、上記スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、上記一対の櫛歯電極から０．５μｍ以上、０．７Ｓμｍ以下離れていることが好ましい。【００２５】
上記スリットを有する電極は、上記一対の櫛歯電極とは異なる層に設けられることが好ましい。通常は、スリットを有する面状電極は、一対の櫛歯電極と電気抵抗層を介して形成される。上記電気抵抗層は、絶縁層であることが好ましい。絶縁層とは、本発明の技術分野において、絶縁層といえるものであればよい。【００２６】
上記一対の櫛歯電極は、基板主面を平面視したときに、２つの櫛歯電極が対向するように配置されているといえるものであればよい。これら一対の櫛歯電極により櫛歯電極間で横電界を好適に発生させることができるため、液晶層が正の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときは、立上がり時の応答性能及び透過率が優れたものとなり、液晶層が負の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときは、立下がり時において横電界によって液晶分子を回転させて高速応答化することができる。また、上記第１基板及び上記第２基板が有する電極は、基板間に電位差を付与することができるものであればよく、これにより、液晶層が正の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときの立下がり時、並びに、液晶層が負の誘電率異方性を有する液晶分子を含むときの立上がり時において基板間の電位差で縦電界を発生させ、電界によって液晶分子を回転させて高速応答化することができる。【００２７】
上記一対の櫛歯電極は、同一の層に設けられていてもよく、また、本発明の効果を発揮できる限り、一対の櫛歯電極が異なる層に設けられていてもよいが、一対の櫛歯電極は、同一の層に設けられていることが好ましい。一対の櫛歯電極が同一の層に設けられているとは、それぞれの櫛歯電極が、その液晶層側、及び／又は、液晶層側と反対側において、共通する部材（例えば、絶縁層、液晶層等）と接していることをいう。【００２８】
上記一対の櫛歯電極は、基板主面を平面視したときに、櫛歯部分がそれぞれ沿っていることが好ましい。中でも、一対の櫛歯電極の櫛歯部分がそれぞれ略平行であること、言い換えれば、一対の櫛歯電極がそれぞれ複数の略平行なスリットを有することが好適である。【００２９】
上記液晶層は、閾値電圧未満で基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子を含むことが好ましい。なお、基板主面に対して垂直方向に配向するとは、本発明の技術分野において、基板主面に対して垂直方向に配向するといえるものであればよく、実質的に垂直方向に配向する形態を含む。上記液晶層に含まれる液晶分子は、閾値電圧未満で基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子から実質的に構成されるものであることが好適である。このような垂直配向型の液晶表示パネルは、広視野角、高コントラストの特性等を得るのに有利な方式であり、その適用用途が拡大しているものである。【００３０】
上記一対の櫛歯電極は、閾値電圧以上で異なる電位とすることができることが好ましい。閾値電圧とは、例えば、明状態の透過率を１００％に設定したとき、５％の透過率を与える電圧値を意味する。閾値電圧以上で異なる電位とすることができるとは、閾値電圧以上で異なる電位とする駆動操作を実現できるものであればよく、これにより液晶層に印加する電界を好適に制御することが可能となる。異なる電位の好ましい上限値は、例えば２０Ｖである。異なる電位とすることができる構成としては、例えば、一対の櫛歯電極のうち、一方の櫛歯電極をあるＴＦＴで駆動するとともに、他方の櫛歯電極を、別のＴＦＴで駆動したり、該他方の櫛歯電極の下層電極と導通させたりすることにより、一対の櫛歯電極をそれぞれ異なる電位とすることができる。上記一対の櫛歯電極における櫛歯部分の幅は、例えば２μｍ以上が好ましい。また、櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅（スペースの長さ）は、例えば２μｍ〜７μｍであることが好ましい。【００３１】
上記液晶表示パネルは、一対の櫛歯電極間又は第１基板と第２基板との間で生じる電界により、液晶層における液晶分子が基板主面に対して垂直方向に配向されるように構成されたものであることが好ましい。また、上記第１基板の電極は、面状電極であることが好ましい。本明細書中、面状電極とは、複数の画素内で電気的に接続された形態を含み、例えば第１基板の面状電極としては、すべての画素内で電気的に接続された形態、同一の画素ラインごとに電気的に接続された形態等が好適なものとして挙げられる。これにより、縦電界を好適に印加して高速応答化することができる。特に、上記第１基板の電極が面状電極であることにより、立下がり時に基板間の電位差で好適に縦電界を発生させることができ、高速応答化させることができる。上記第１基板の電極は、通常は、ガラス基板の液晶層側に設けられるものであるが、ガラス基板の液晶層側と反対側（観察者側）に設けられるものであってもよい。【００３２】
また、横電界・縦電界を好適に印加するうえで、第２基板の液晶層側の電極（上層電極）を、一対の櫛歯電極とし、第２基板の液晶層側と反対側の電極（下層電極）を、スリットを有する電極とすることが特に好ましい。例えば、第２基板の一対の櫛歯電極の下層（第２基板からみて液晶層と反対側の層）に絶縁層を介してスリットを有する電極を設けることができる。更に、上記第２基板のスリットを有する電極は、同一の画素ラインに沿って電気的に接続されているものであることが好ましいが、各画素単位で独立であってもよい。なお、櫛歯電極とスリットを有する電極とを電気的に接続させた場合に、当該スリットを有する電極が同一の画素ラインごとに電気的に接続されているときは、当該櫛歯電極も同一の画素ラインごとに電気的に接続されている形態となり、当該形態も本発明の好ましい形態の一つである。同一の画素ラインごとに電気的に接続されているとは、画素の縦、横等の配列のいずれか１つに沿って複数の画素にわたって電気的に接続されるものであればよい。また、すべての画素ラインにおいてそれぞれ電極が電気的に接続されている必要はなく、実質的に同一の画素ラインごとに電気的に接続されているといえるものであればよい。【００３３】
上記スリットを有する電極が同一の画素列内で電気的に接続されている形態がより好ましい。上記同一の画素列とは、例えば第２基板がアクティブマトリクス基板である場合、基板主面を平面視したときに、アクティブマトリクス基板におけるゲートバスラインに沿って配置される画素列である。このように第１基板の面状電極及び／又は第２基板のスリットを有する電極が同一の画素列内で電気的に接続されていることにより、例えば偶数のゲートバスラインに対応する画素ごと・奇数のゲートバスラインに対応する画素ごとに、電位変化が反転するように電極に電圧を印加することができ、好適に縦電界を発生させて高速応答化することができる。【００３４】
上記第１基板の面状電極は、本発明の技術分野において面形状といえるものであればよく、その一部の領域にリブやスリット等の配向規制構造体を有していたり、基板主面を平面視したときに画素の中心部分に当該配向規制構造体を有していたりしてもよいが、実質的に配向規制構造体を有さないものが好適である。
また上記第２基板のスリットを有する電極は、その一部の領域にリブ等を有していてもよいが、実質的にスリットだけを有し、スリット以外は面形状であるものが好適である。【００３５】
上記液晶層は、通常、一対の櫛歯電極又は第１基板と第２基板との間で生じる電界により、閾値電圧以上で基板主面に対して水平成分を含んで配向するものであるが、中でも、水平方向に配向する液晶分子を含むことが好ましい。水平方向に配向するとは、本発明の技術分野において水平方向に配向するといえるものであればよい。これにより透過率を向上することができる。上記液晶層に含まれる液晶分子は、閾値電圧以上で基板主面に対して水平方向に配向する液晶分子から実質的に構成されるものであることが好適である。【００３６】
上記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子（ポジ型液晶分子）を含むことが好ましい。正の誘電率異方性を有する液晶分子は、電界を印加した場合に一定方向に配向されるものであり、配向制御が容易であり、より高速応答化することができる。また、上記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子（ネガ型液晶分子）を含むこともまた好ましい。これにより、より透過率を向上することができる。すなわち、高速応答化の観点からは、上記液晶分子が正の誘電率異方性を有する液晶分子から実質的に構成されることが好適であり、透過率の観点からは、上記液晶分子が負の誘電率異方性を有する液晶分子から実質的に構成されることが好適であるといえる。【００３７】
上記第１基板及び第２基板は、少なくとも一方の液晶層側に、通常は配向膜を有する。該配向膜は、垂直配向膜であることが好ましい。また、該配向膜としては、有機材料、無機材料から形成された配向膜、光活性材料から形成された光配向膜等が挙げられる。なお、上記配向膜は、ラビング処理等による配向処理がなされていない配向膜であってもよい。有機材料、無機材料から形成された配向膜、光配向膜等の、配向処理が必要ない配向膜を用いることによって、プロセスの簡略化によりコストを削減するとともに、信頼性及び歩留まりを向上することができる。また、ラビング処理をおこなった場合、ラビング布などからの不純物混入による液晶汚染、異物による点欠陥不良、液晶パネル内でラビングが不均一であるために表示ムラが発生するなどのおそれがあるが、これら不利点も無いものとすることができる。また、上記第１基板及び第２基板は、少なくとも一方の液晶層側と反対側に、偏光板を有することが好ましい。該偏光板は、円偏光板が好ましい。このような構成により、透過率改善効果を更に発揮することができる。該偏光板は、直線偏光板であることもまた好ましい。このような構成により、視野角特性を優れたものとすることができる。【００３８】
本発明の液晶表示パネルは、縦電界発生時においては、通常、少なくとも第１の基板が有する電極と第２の基板が有する電極（例えば、第１基板の面状電極と第２基板のスリットを有する電極）との間に電位差を生じさせる。好ましい形態は、第１の基板が有する電極と第２の基板が有する電極との間に、第２の基板が有する電極（例えば、一対の櫛歯電極）間よりも高い電位差を生じさせる形態である。【００３９】
また横電界発生時においては、通常、少なくとも第２の基板が有する電極（例えば、一対の櫛歯電極）間に、電位差を生じさせる。例えば、第２の基板が有する電極間に、第１の基板が有する電極（例えば、面状電極）と第２の基板が有するスリットを有する電極との間よりも高い電位差を生じさせる形態とすることができる。また、第２の基板が有する電極間に、第１の基板が有する電極と第２の基板が有する電極間よりも低い電位差を生じさせる形態とすることもできる。【００４０】
なお、偶数ライン・奇数ラインごとに共通接続された下層電極（第２基板が有するスリットを有する電極）に印加して電位変化を反転させるものとすることができる。【００４１】
本発明の液晶表示パネルが備える第１基板及び第２基板は、液晶層を挟持するための一対の基板であり、例えば、ガラス、樹脂等の絶縁基板を母体とし、絶縁基板上に配線、電極、カラーフィルタ等を作り込むことで形成される。【００４２】
なお、上記一対の櫛歯電極の少なくとも一方が画素電極であること、上記一対の櫛歯電極を備える第２基板がアクティブマトリクス基板であることが好適である。また、本発明の液晶表示パネルは、透過型、反射型、半透過型のいずれであってもよい。【００４３】
本発明はまた、本発明の液晶表示パネルを備える液晶表示装置でもある。本発明の液晶表示装置における液晶表示パネルの好ましい形態は、上述した本発明の液晶表示パネルの好ましい形態と同様である。液晶表示装置としては、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、カーナビゲーション等の車載用の機器、携帯電話等の携帯情報端末のディスプレイ等が挙げられ、特に、カーナビゲーション等の車載用の機器等の低温環境下等で用いられる機器に適用されることが好ましい。【００４４】
本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではなく、液晶表示パネル及び液晶表示装置に通常用いられるその他の構成を適宜適用することができる。【００４５】
上述した各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置によれば、第１基板及び第２基板が電極を有し、第２基板の電極が一対の櫛歯電極、及び、スリットを有する電極を含むことにより、充分に高速応答化するとともに、透過率を充分に優れるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態１に係る液晶表示パネルの横電界発生時における断面模式図である。
【図２】実施形態１に係る液晶表示パネルの縦電界発生時における断面模式図である。
【図３】実施形態１に係る液晶表示パネルの横電界発生時における断面模式図である。
【図４】実施形態１に係る液晶表示パネルの横電界発生時におけるシミュレーション結果である。
【図５】実施形態１に係る液晶表示パネルの縦電界発生時におけるシミュレーション結果である。
【図６】実施形態１に係る液晶表示パネルの断面模式図である。
【図７】実施形態１に係る液晶表示パネルの下層電極の構造例を示す平面模式図である。
【図８】実施形態１に係る液晶表示パネルの各形態、及び、比較例２に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。
【図９】実施形態２に係る液晶表示パネルの断面模式図である。
【図１０】実施形態１に係る液晶表示パネルの各形態、及び、実施形態２に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。
【図１１】実施形態２に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。
【図１２】実施形態２に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。
【図１３】実施形態２に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。
【図１４】実施形態２の変形例に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。
【図１５】実施形態２の変形例に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。
【図１６】実施形態３に係る液晶表示パネルの断面模式図である。
【図１７】実施形態１に係る液晶表示パネルの各形態、及び、実施形態３に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。
【図１８】実施形態３に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。
【図１９】実施形態３に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。
【図２０】実施形態４に係る液晶表示パネルの断面模式図である。
【図２１】実施形態２に係る液晶表示パネルの各形態、及び、実施形態４に係る液晶表示パネルの、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。
【図２２】実施形態４に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。
【図２３】実施形態４に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。
【図２４】比較例１に係る液晶表示パネルのフリンジ電界発生時の断面模式図である。
【図２５】図２４に示した液晶表示パネルの平面模式図である。
【図２６】比較例１に係る液晶表示パネルのフリンジ電界発生時のシミュレーション結果である。
【図２７】比較例２に係る液晶表示パネルの横電界発生時の断面模式図である。
【図２８】比較例２に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。
【図２９】比較例２に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。
【図３０】本実施形態の液晶駆動方法に用いられる液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。
【図３１】本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の平面模式図である。
【図３２】本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。本明細書中、画素とは、特に明示しない限り、絵素（サブ画素）であってもよい。更に、面状電極は、本発明の技術分野において面状電極であるといえる限り、例えば、点形状のリブ及び／又はスリットが形成されていてもよいが、実質的に配向規制構造体を有さないものが好ましい。そして、液晶層を挟持する一対の基板のうち、表示面側の基板を上側基板ともいい、表示面と反対側の基板を下側基板ともいう。また、基板に配置される電極のうち、表示面側の電極を上層電極ともいい、表示面と反対側の電極を下層電極ともいう。更に、本実施形態の回路基板（第２基板）を、薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）を有すること等から、ＴＦＴ基板又はアレイ基板ともいう。なお、本実施形態では、立上がり（例えば横電界印加）・立下がり（例えば縦電界印加）の両方において、ＴＦＴをオン状態にして一対の櫛歯電極の少なくとも一方の電極（画素電極）に電圧を印加している。
【００４９】
なお、各実施形態において、同様の機能を発揮する部材及び部分は同じ符号を付している。また、図中、特に断らない限り、（ｉ）は、下側基板の上層にある櫛歯電極の一方の電位を示し、（ｉｉ）は、下側基板の上層にある櫛歯電極の他方の電位を示し、（ｉｉｉ）は、下層電極の電位を示し、（ｉｖ）は、上側基板の面状電極の電位を示す。また、実施形態４において、（ｖ）は、もう１つの下層電極の電位を示す。また、図４、図５、図１２〜図１５、図１８、図１９、図２２、図２３、図２８、図２９においては、透過率分布を示す実線とともに、等電位線を示している。なお、図８、図１０、図１１、図１７、図２１においては、縦軸が２つある２軸グラフであるところ、点線の円と矢印は、それぞれのグラフがいずれの縦軸の値を示しているかを指し示している。
【００５０】
後述する実施形態では、下側基板に配置される一対の櫛歯電極とスリットを有する電極のうち、一対の櫛歯電極を上層電極とし、スリットを有する電極を下層電極としており、これが好ましい形態であるが、一対の櫛歯電極を下層電極とし、スリットを有する電極を上層電極としても本発明の効果を発揮することができる。
【００５１】
実施形態１（櫛歯電極直下に下層電極を配置する方式）
図１は、実施形態１に係る液晶表示パネルの横電界発生時における断面模式図である。図２は、実施形態１に係る液晶表示パネルの縦電界発生時における断面模式図である。実施形態１は、櫛歯電極１７の直下に下層電極１３を配置する方式を採る。図１及び図２において、点線は、発生する電界の向きを示す。実施形態１に係る液晶表示パネルは、ポジ型液晶である液晶分子３１を用いた垂直配向型の３層電極構造（ここで、第２層目に位置する下側基板の上層電極は一対の櫛歯電極である。）を有する。実施形態１では、下層電極１３が櫛歯電極１７と独立に駆動され、かつ櫛歯電極１９とも独立に駆動される。立上がりは、図１に示すように、一対の櫛歯電極１６（例えば、電位０Ｖである櫛歯電極１７と電位１４Ｖである櫛歯電極１９とからなる）間の電位差１４Ｖで発生する横電界により、液晶分子を回転させる。このとき、基板間（電位７Ｖである下層電極１３と電位７Ｖである対向電極２３との間）の電位差は実質的に生じていない。
【００５２】
また、立下がりは、図２に示すように、基板間（例えば、それぞれ電位１４Ｖである下層電極１３、櫛歯電極１７、及び、櫛歯電極１９と、電位０Ｖである対向電極２３との間）の電位差１４Ｖで発生する縦電界により、液晶分子を回転させる。このとき、一対の櫛歯電極１６（例えば、電位１４Ｖである櫛歯電極１７と電位１４Ｖである櫛歯電極１９とからなる）間の電位差は実質的に生じていない。なお、図２では対向電極２３を０Ｖとしており、このように０Ｖとしてもよいが、後述するシミュレーションでは対向電極を常時７Ｖとしている。
【００５３】
立上がり、立下がりともに電界によって液晶分子を回転させることにより、高速応答化する。すなわち、立上がりでは、一対の櫛歯電極１６間の広範囲の横電界でオン状態として高透過率化し、立下がりでは、基板間の縦電界でオン状態として高速応答化する。更に、櫛歯駆動の横電界により高透過率化も実現することができる。なお、実施形態１及びこれ以降の実施形態では液晶としてポジ型液晶を用いているが、ポジ型液晶の代わりにネガ型液晶を用いてもよい。ネガ型液晶を用いた場合は、一対の基板間の電位差により、液晶分子が水平方向に配向し、一対の櫛歯電極間の電位差により、液晶分子が垂直方向に配向することになる。これにより、透過率が優れたものとなるとともに、立上がり・立下がりの両方において電界によって液晶分子を回転させて高速応答化することができる。
【００５４】
更に、下層電極１３にスリットを設けることで、さらに高速応答化するとともに、高透過率化することができる。なお、下層電極１３は、スリットをまわりこむようにして、その全体が電気的に接続されている。
図３は、実施形態１に係る液晶表示パネルの横電界発生時における断面模式図である。図３では、下層電極のエッジが、基板主面を平面視したときに、一対の櫛歯電極間のスペースの中心に設けた場合を示す。
【００５５】
実施形態１では、オフ特性を良好なものとしつつ、立ち上がり時の透過率を優れたものとすることができる。また、下層電極のスリットの設け方（Ｌ／Ｓの値や電極の位置）や、各電極の電圧印加条件を最適化することで、オフ時の応答を悪化させずに、透過率向上効果だけでなく、オン時の応答速度も更に上げることができる。
実施形態１について、以下に詳細に説明する。
【００５６】
実施形態１に係る液晶表示パネルは、立上がり・立下がりの両方において液晶分子を電界によって配向制御させる３層電極構造を有する液晶表示パネルにおいて、更に下層電極にスリット構造を持たせることで透過率向上や応答改善を行うことができることを特徴とする。
【００５７】
シミュレーションは、代表的な条件として、セル厚３．６μｍ、上層電極（櫛歯電極）の幅の長さＬ／一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅Ｓ＝２．６μｍ／３．０μｍ、誘電体層（櫛歯電極と下層電極との間の絶縁層）の層厚０．３μｍ（ε＝６．９）とした。また、対向電圧は、常時７Ｖとし、櫛歯電極（上層電極）（ｉ）は、オン時に０Ｖとし、オフ時に１４Ｖとした。更に、櫛歯電極（上層電極）（ｉｉ）は、オン時・オフ時ともに１４Ｖとした。
【００５８】
また、実施形態１〜４のそれぞれで下層電極（ｉｉｉ）の印加電圧を変えている。実施形態１は、下層電極（ｉｉｉ）は、オン時７Ｖ、オフ時１４Ｖとして計算をおこなった。
【００５９】
図４は、実施形態１に係る液晶表示パネルの横電界発生時におけるシミュレーション結果である。下層電極にスリットを設けることにより、下層電極にスリットを設けていない比較例２（図２８）と比較して、オン時に横電界を遮断する成分を減らし（例えば、図４の実線で囲んだ部分は、図２８の実線で囲んだ部分と比べて、横電界が遮断されていない。）、透過率を上げることが可能である。図４では、オン状態となって２．０ｍｓｅｃ後（Ｔ＝２．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。図５は、実施形態１に係る液晶表示パネルの縦電界発生時におけるシミュレーション結果である。図５は、オフ状態となって１．５ｍｓｅｃ後（Ｔ＝４．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。図４及び図５は、セル厚３．６μｍ、櫛歯間隔３．０μｍとしたときの、ダイレクタＤ、電界、及び、透過率分布（実線）を示している。なお、Ｔ（ｍｓｅｃ）は、後述する図８のグラフの横軸（時間軸）の値を示している。
【００６０】
下層電極にスリットを設けることで、後述する比較例２（図２７及び図２８）のように下層電極がスリットを有さない面状電極である場合において、オン時に電気力線が下に強く引かれるために透過率を落としてしまうことを充分に防止することができる（実施形態１に係る図４と比較例２に係る図２８の実線で囲んだ部分を参照。）。このため、透過率を向上させることができる。言い換えれば、下層電極にスリットを設けることで、オン時の横電界を遮る要素を減らすことが可能となるため、透過率を上げることが可能である。
【００６１】
具体的には、立上がりでは、下層電極がスリットを有さない面状電極であるときは、シミュレーションにより求めた透過率は１２．２％であった。一方、本発明の液晶表示パネルでは、下層電極を、スリットを有する電極とすることにより、シミュレーションにより求めた透過率は１３．６％でありより高いものとすることができた。
【００６２】
図６は、実施形態１に係る液晶表示パネルの断面模式図である。図１〜図３、図６に示すように、実施形態１に係る液晶表示パネルは、スリットを有する下層電極を片側の櫛歯電極（ｉ）の下に配置することを特徴とする。言い換えれば、スリットを有する電極が、基板主面を平面視したときに、一対の櫛歯電極の一方の実質的に全部と重畳する。また、実施形態１に係る液晶表示パネルは、一対の櫛歯電極（上層電極）間のスペースの中で、下層電極にスリットを設ける（基板主面を平面視したときに、下層電極のエッジが上記スペースの中にある。）。
【００６３】
図７は、実施形態１に係る液晶表示パネルの下層電極の構造例を示す平面模式図である。実施形態１に係る下層電極１３は、櫛歯電極であり、このような形態が好ましいが、スリットを有する電極であれば本発明の効果を発揮することができる。また、実施形態１に係る下層電極１３は、基板主面を平面視したときに櫛歯電極１７の全体と重畳するように配置されている。更に、下層電極１３のエッジの実質的にすべてが、基板主面を平面視したときに、櫛歯電極１７からα（０．５μｍ以上、０．７Ｓμｍ以下が好ましい。）離れている。下層電極１３と櫛歯電極１７との位置関係は、このような形態が特に好ましいが、下層電極１３のエッジの少なくとも一部が、基板主面を平面視したときに、櫛歯電極１７から上記αだけ離れているものであればよい。例えば、下層電極１３のエッジの櫛歯部分が、櫛歯電極１７に沿っており、当該沿っている部分が該櫛歯電極１７から上記αだけ離れているものが好ましい形態の１つである。後述する実施形態２においても、好適な形態は、αの数値範囲が異なる以外は上述した通りである。なお、後述する実施形態３においては、例えば、下層電極の櫛歯部分が櫛歯電極１７と櫛歯電極１９との間に配置される以外は本実施形態と同様の構成とすることができる。また、後述する実施形態４においては、例えば、下層電極１３を一対の櫛歯電極とする（図７に加えて、櫛歯電極１９の全体と重畳するようにもう一つの櫛歯電極を追加する）以外は本実施形態の構成と同様の構成とすることができる。
【００６４】
図８は、実施形態１に係る液晶表示パネルの各形態、及び、比較例２に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。下層電極がスリットを有さない面状である場合は、オン時の横電界（一対の櫛歯電極（ｉ）と（ｉｉ）により発生）を、下層電極（ｉｉｉ）により縦に引っ張ることで透過率を落としてしまっていたが（比較例２）、この要因を減らすことができるため、立上がり時の透過率を向上させることができる。
【００６５】
図８に示したように下層電極がスリットを有さない面状である場合に対して、下層電極がスリットを有する場合はオフ特性を保ちつつ、透過率を向上させることができる。本明細書中、オフ特性とは、オフ時の応答速度を充分に上げること、及び、オフ時の透過率を充分に低下させることをいう。
【００６６】
シミュレーションは、一方の櫛歯電極（ｉ）の真下にスリットを有する下層電極（ｉｉｉ）を配置し、一方の櫛歯電極（ｉ）からスリットを有する下層電極（ｉｉｉ）が０．５μｍ、１μｍ、２μｍ突出している場合での計算となっている。具体的には、図８中、「下層スリット＋２．０μｍ（オン時（ｉｉｉ）＝７Ｖ）」とは、実施形態１に係る液晶表示パネルにおいて、基板主面を平面視したときに、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）が２．０μｍ突出していることをいう。同様に、「下層スリット＋１．０μｍ（オン時（ｉｉｉ）＝７Ｖ）」、「下層スリット＋０．５μｍ（オン時（ｉｉｉ）＝７Ｖ）」とは、実施形態１に係る液晶表示パネルにおいて、基板主面を平面視したときに、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）がそれぞれ１．０μｍ、０．５μｍ突出していることをいう。「下層面状」とは、ここでは下層電極がスリットを有さない面状であることをいい、比較例２の場合を示す。なお、スリットの幅Ｓは、上記したように３．０μｍである。
【００６７】
対向電極（ｉｖ）及び下層電極（ｉｉｉ）をオン時７Ｖにする上記の駆動では、下層電極の突出が＋１．０μｍ、＋０．５μｍ、＋２．０μｍの順に透過率が高くなっている（＋１．０μｍの場合が最も高い。）。また、この場合、櫛歯電極間のスペースのおよそ中心で切ること、すなわち、スリットを有する電極が、基板主面を平面視したときに、一対の櫛歯電極の一方から、一対の櫛歯電極間のスペースの幅の７割以下だけスペースの幅方向に突出していることが最もよい切り方となる（スリットのおよそ真ん中に下層電極のエッジがきたときに透過率が極大となる。）。例えば、一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅をＳ（μｍ）とすると、基板主面を平面視したときに、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）が０．５μｍ以上、０．７Ｓμｍ以下突出している形態が好ましい。言い換えれば、基板主面を平面視したときに、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）のエッジが０．５μｍ以上、０．７Ｓμｍ以下離れている形態が好ましい。ここで、離れている距離は、基板主面を平面視したときの平面上の距離をいう（図６における、横方向の両矢印で示した距離。）。このような形態により、実施形態１において、下層電極をある程度大きくすることによりオフ特性（黒になる時の応答速度や透過率〔低い方が好ましい〕)を改善するとともに、透過率も高いものとする効果を顕著に発揮できる。また、例えば、Ｓが１μｍ以上の場合に、上記形態を適用することが特に好ましい。Ｓの上限値は、例えば１０μｍである。
【００６８】
また実施形態１に係る液晶表示パネルは、図１〜図３、図６に示されるように、アレイ基板１０、液晶層３０及び対向基板２０（カラーフィルタ基板）が、液晶表示パネルの背面側から観察面側に向かってこの順に積層されて構成されている。実施形態１の液晶表示パネルは、図２に示されるように、閾値電圧未満では液晶分子を垂直配向させる。また、図１に示されるように、櫛歯電極間の電圧差が閾値電圧以上ではガラス基板１１（第２基板）上に形成された上層電極１７、１９（一対の櫛歯電極１６）間に発生する電界で、液晶分子を櫛歯電極間で水平方向に傾斜させることによって透過光量を制御する。スリットを有する下層電極１３は、上層電極１７、１９（一対の櫛歯電極１６）との間に絶縁層１５を挟んで形成される。絶縁層１５には、例えば、酸化膜ＳｉＯ２や、窒化膜ＳｉＮや、アクリル系樹脂等が使用され、または、それらの材料の組み合わせも使用可能である。
【００６９】
図１、図２には示していないが、偏光板が、両基板の液晶層とは反対側に配置されている。偏光板としては、円偏光板又は直線偏光板のいずれも使用することが可能である。また、両基板の液晶層側にはそれぞれ配向膜が配置され、これら配向膜には、膜面に対して液晶分子を垂直に立たせるものである限り、有機配向膜又は無機配向膜のいずれであってもよい。
【００７０】
ゲートバスラインで選択されたタイミングで、ソースバスラインから供給された電圧を薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）を通じて、液晶材料を駆動する櫛歯電極１９に印加する。なお、本実施形態では櫛歯電極１７と櫛歯電極１９とは同層に形成されており、同層に形成される形態が好適であるが、櫛歯電極間に電圧差を発生させて横電界を印加し、透過率を向上するという本発明の効果を発揮できる限り、別層に形成されるものであってもよい。櫛歯電極１９は、コンタクトホールを介してＴＦＴから延びているドレイン電極と接続されている。なお、スリットを有する下層電極１３は、ゲートバスラインの偶数ライン・奇数ラインごとに共通接続されていてもよい。また、対向電極２３は、面状形状であり、すべての画素に対応して共通接続されている。
【００７１】
なお、上述したシミュレーションでは、櫛歯電極の電極幅Ｌは２．６μｍであるが、例えばリーク、断線等デバイス作製上の観点から２μｍ以上が好ましい。櫛歯電極の電極間隔Ｓは、３．０μｍであるが、例えば２μｍ以上が好ましい。なお、好ましい上限値は、例えば７μｍである。
また、電極間隔Ｓと電極幅Ｌとの比（Ｌ／Ｓ）としては、例えば０．４〜３であることが好ましい。より好ましい下限値は、０．５であり、より好ましい上限値は、１．５である。
【００７２】
セル厚ｄは、３．６μｍであるが、２μｍ〜７μｍであればよく、当該範囲内であることが好適である。セル厚ｄ（液晶層の厚み）は、本明細書中、液晶表示パネルにおける液晶層の厚みの全部を平均して算出されるものであることが好ましい。
【００７３】
実施形態１の液晶表示パネルを備える液晶表示装置は、通常の液晶表示装置が備える部材（例えば、光源等）を適宜備えることができる。後述する実施形態２〜４においても同様である。
【００７４】
実施形態２（櫛歯電極直下に下層電極を配置する方式において、下層電極（ｉｉｉ）と櫛歯電極（ｉ）又は櫛歯電極（ｉｉ）とを等電位にする方式）
実施形態２では、櫛歯電極直下にスリットを有する下層電極を配置する実施形態１の方式に加えて、下層電極（ｉｉｉ）と櫛歯電極（ｉ）又は（ｉｉ）とを等電位とした。
図９は、実施形態２に係る液晶表示パネルの断面模式図である。図９に示すように、実施形態２に係る液晶表示パネルは、下層電極のスリットの設け方は実施形態１に係る液晶表示パネルと同様であり、各電極の電圧印加条件が実施形態１と異なる。
【００７５】
図１０は、実施形態１に係る液晶表示パネルの各形態、及び、実施形態２に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。実施形態２は、下層電極を櫛歯（上層）電極と等電位と設定して計算をおこなった。なお、図１０においては、塗りつぶしプロットは実施形態２の場合を示す。白抜きプロットは実施形態１の場合、及び、下層電極がスリットを有さない面状であり、下層電極（ｉｉｉ）と櫛歯電極（ｉ）とを等電位とした場合を示す。
【００７６】
下層電極がスリットを有さない面状である場合は、オン時の横電界（一対の櫛歯電極（ｉ）と（ｉｉ）により発生）を、下層電極（ｉｉｉ）により縦に引っ張ることで透過率を落としてしまっていたが（比較例２）、実施形態２においてもこの要因を減らすことができるため、オフ特性を保ちつつ、立上がり時の透過率を向上させることができる。
【００７７】
実施形態２においても、上述したように、シミュレーションは、一方の櫛歯電極（ｉ）の真下にスリットを有する下層電極（ｉｉｉ）を配置し、一方の櫛歯電極（ｉ）からスリットを有する下層電極（ｉｉｉ）が０．５μｍ、１μｍ、２μｍ突出している場合での計算となっている。図１０中、「下層スリット＋２．０μｍ」とは、実施形態２に係る液晶表示パネルにおいて、基板主面を平面視したときに、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）が２．０μｍ突出していることをいう。同様に、「下層スリット＋１．０μｍ」、「下層スリット＋０．５μｍ」とは、実施形態２に係る液晶表示パネルにおいて、基板主面を平面視したときに、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）がそれぞれ１．０μｍ、０．５μｍ突出していることをいう。なお、「下層スリット＋１．０μｍ（オン時（ｉｉｉ）＝７Ｖ）」、「下層スリット＋０．５μｍ（オン時（ｉｉｉ）＝７Ｖ）」は、図８におけるものと同一である。「下層面状」は、下層電極がスリットを有さない面状電極であることを示す。また、（ｉ）＝（ｉｉｉ）は、櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とが等電位である場合を示す。後述する図面においても同様である。なお、上記突出する長さは、図９における横方向の両矢印で示される長さである。
【００７８】
実施形態２では、下層電極（ｉｉｉ）と櫛歯（上層）電極の片側（ｉ）又は（ｉｉ）とを等電位にするため、駆動用ＴＦＴ数を削減することができる。これにより、製造がより容易になるとともに、ＴＦＴ数が削減されることによって開口率を充分に向上することができる。例えば、１絵素当たりのＴＦＴ数を２つ以下とすることが好ましい。
【００７９】
櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位にする上記の駆動では、スペースＳが３μｍであるところ、下層電極（ｉｉｉ）の突出が＋０．５μｍ、＋１．０μｍ、＋２．０μｍの順に透過率が高くなっている（＋０．５μｍが最も高い。）。例えば、一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅をＳ（μｍ）とすると、スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極から０μｍ以上、０．５Ｓμｍ以下離れていることが好ましい。言い換えれば、一方の櫛歯電極（ｉ）から下層電極（ｉｉｉ）が０μｍ以上、スペースＳの長さの５０％以下突出している形態が好ましい。これにより、実施形態２において、下層電極をある程度大きくすることによりオフ特性（黒になる時の応答速度や透過率〔低い方が好ましい〕)を改善するとともに、透過率も充分に高いものとする効果を顕著に発揮することができる。なお、Ｓの好ましい範囲は、実施形態１において上述したのと同様である。図１０の下層スリット＋０．５μｍの場合のように、条件によっては、実施形態１よりも透過率が高くなる。
【００８０】
図１１は、実施形態２に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。なお、図１１においては、塗りつぶしプロットは下層電極（ｉｉｉ）と異なる位置の櫛歯電極（ｉｉ）を等電位としている。白抜きプロットは下層電極（ｉｉｉ）と同じ位置の櫛歯電極（ｉ）を等電位としている。
図１１では、一方の櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）を等電位にしたり（実施形態２）、一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位にしたり（実施形態２の変形例）する場合についてそれぞれ示す。図１１より、同じ位置、すなわち、基板主面を平面視したときに互いに重畳する一方の櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位にする場合（白抜きプロットにて示す）の方が、一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位にする場合（塗りつぶしプロットにて示す）よりも、透過率が高く、応答速度も速く、透過率・応答共に良好な結果が得られることが分かる。
【００８１】
更に、一方の櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とが等電位である場合は、下層電極（ｉｉｉ）が一方の櫛歯電極（ｉ）をアシストするため、オン時の応答速度が速くなる。
【００８２】
図１２は、実施形態２（一方の櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とが等電位）に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。図１３は、実施形態２に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。図１４は、実施形態２の変形例（一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とが等電位）に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。図１５は、実施形態２の変形例に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。図１２及び図１４は、オン状態となって２．０ｍｓｅｃ後（Ｔ＝２．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。図１３及び図１５は、オフ状態となって１．５ｍｓｅｃ後（Ｔ＝４．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。なお、図１２〜図１５におけるＴ（ｍｓｅｃ）は、図１０、図１１のグラフの横軸（時間軸）の値を示している。
ダイレクタＤの方向と透過率分布を比較すると、条件によって対称性が異なる。実施形態１に対して実施形態２では対称性が改善されている（図４と、図１２及び図１４との、点線で囲んだ透過率分布〔実線〕を参照。）。
【００８３】
上記の実施形態２のような透過率・応答速度となる理由としては、以下のような透過率分布の対称性が影響していると考えられる。すなわち、図４、図１２及び図１４の透過率分布（実線）を比較すると、実施形態２の変形例の一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位とする場合に最も対称性が失われており（図１４）、実施形態１であると一方の櫛歯電極（ｉ）・下層電極（ｉｉｉ）側に透過率分布が少し傾いている（図４）。一方、実施形態２の一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位とする場合では透過率分布の対称性が得られている（図１２）。
なお、実施形態２におけるその他の構成は、上述した実施形態１の構成と同様である。実施形態２に係る図のその他の参照番号は、百の位に１を付した以外は、実施形態１に係る図に示したものと同様である。
【００８４】
実施形態３（一対の櫛歯電極の間〔スペース〕に下層電極を配置する方式）
図１６は、実施形態３に係る液晶表示パネルの断面模式図である。実施形態３は、下層電極（ｉｉｉ）を一対の櫛歯（上層）電極の間に配置する方式についてのものである。なお、基板主面を平面視したときに、下層電極のスリット（下層電極の無い部分）と一対の櫛歯電極とが重畳することとなる。実施形態３では、実施形態１と同様に、下層電極（ｉｉｉ）が櫛歯電極（ｉ）と独立に駆動され、かつ櫛歯電極（ｉｉ）とも独立に駆動される。計算は、下層電極をオン時７Ｖ、オフ時１４Ｖとしておこなった。
【００８５】
図１７は、実施形態１に係る液晶表示パネルの各形態、及び、実施形態３に係る液晶表示パネルの各形態の、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。なお、図１７においては、塗りつぶしプロットは実施形態３の場合を示す。白抜きプロットは実施形態１の場合、及び、下層面状の場合（比較例２）を示す。
【００８６】
オン時に下層電極（ｉｉｉ）を適当な電圧にしておけば、下層電極（ｉｉｉ）は櫛歯電極（ｉ）と櫛歯電極（ｉｉ）との間の横電界をアシストするように働く。このため、オン時の透過率を充分に上げることができる。例えば、オン時に下層電極（ｉｉｉ）を、一対の櫛歯電極間の電圧の中間値以下とすることが好ましい。
【００８７】
更に、オフ時は櫛歯電極（上層電極）のスリット（電極のない部分）を補強するように下層電極が配置され、働くため、充分な縦電界が印加され、下層電極がスリットを有さない面状電極である場合に近い、際立って優れたオフ特性が得られる。
【００８８】
シミュレーションは、櫛歯電極間のスペース（基板主面を平面視したときの櫛歯電極と櫛歯電極との間の領域）の中心に、スリットを有する下層電極（ｉｉｉ）を配置し、電極長さを１μｍ、２μｍ、３μｍとした場合の計算となっている。図１７中、「実施形態３（３．０μｍ）」とは、基板主面を平面視したときに、櫛歯電極（ｉ）と櫛歯電極（ｉｉｉ）との間のスペース全体にわたる電極長さ３μｍの下層電極が配置されていることをいう。同様に、「実施形態３（２．０μｍ）」、「実施形態３（１．０μｍ）」とは、基板主面を平面視したときに、櫛歯電極（ｉ）と櫛歯電極（ｉｉｉ）との間のスペースに電極長さ２μｍの下層電極、電極長さ１μｍの下層電極がそれぞれ配置されていることをいう。なお、「下層スリット＋２．０μｍ」、「下層スリット＋１．０μｍ」、「下層スリット＋０．５μｍ」は、図８等において上述したのと同様である。
【００８９】
上記の駆動では、下層電極（ｉｉｉ）の長さが１．０μｍ、２．０μｍ、３．０μｍの順に透過率が高くなっている（１．０μｍが最も高い。）。例えば、一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅をＳ（μｍ）とすると、下層電極（ｉｉｉ）（スリットを有する電極）の長さは、基板主面を平面視したときに、一対の櫛歯電極から０．３Ｓμｍ以上、０．７Ｓμｍ以下であることが好ましい。言い換えれば、下層電極（ｉｉｉ）の電極長さが、スペースＳの長さの３０％以上、７０％以下であることが好ましい。これにより、実施形態３において、下層電極をある程度大きくすることによりオフ特性（黒になる時の応答速度や透過率〔低い方が好ましい〕)を改善するとともに、透過率も充分に高いものとする効果を顕著に発揮することができる。なお、Ｓの好ましい範囲は、実施形態１において上述したのと同様である。なお、実施形態３における「電極の長さ」とは、通常は、電極の長手方向ではなく、電極の短手方向の長さ（電極の幅の長さ）をいう。
【００９０】
図１８は、実施形態３に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。図１９は、実施形態３に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。図１８は、オン状態となって２．０ｍｓｅｃ後（Ｔ＝２．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。図１９は、オフ状態となって１．５ｍｓｅｃ後（Ｔ＝４．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。なお、図１８及び図１９におけるＴ（ｍｓｅｃ）は、図１７のグラフの横軸（時間軸）の値を示している。
【００９１】
図４（実施形態１）においては、実施形態１の電極配置では透過率分布の対称性が充分に得られなかったが、櫛歯スペースの中間に下層電極を配置した実施形態３では、オン時の透過率分布により対称性を持たせることができる（図４と図１８の点線で囲んだ部分を参照。）。
更に、オフ時は、下層電極がスリットを有さない面状電極の場合のようにしっかりと透過率を落とすことが可能である（図１９参照。）。
なお、実施形態３におけるその他の構成は、上述した実施形態１の構成と同様である。実施形態３に係る図のその他の参照番号は、百の位に２を付した以外は、実施形態１に係る図に示したものと同様である。
【００９２】
実施形態４（全ての櫛歯電極の下に下層電極を配置する方式）
図２０は、実施形態４に係る液晶表示パネルの断面模式図である。実施形態４は、下層電極（ｉｉｉ）を全ての櫛歯電極（ｉ）、（ｉｉ）の下に配置する方式についてのものである。すなわち、櫛歯電極（上層電極）のスペースの中で下層電極のスリット（電極のない部分）を設ける（下層電極のエッジを設ける。）。なお、実施形態４では、下層電極が、スリットを有するとともに、基板主面を平面視したときに、一対の櫛歯電極の実質的に全部と重畳する。実施形態４は、下層電極を櫛歯（上層）電極と等電位と設定して計算をおこなった。
【００９３】
図２１は、実施形態２に係る液晶表示パネルの各形態、及び、実施形態４に係る液晶表示パネルの、時間（ｍｓｅｃ）に対する透過率（％）及び電圧（Ｖ）を示すグラフである。図２１では、一方の櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを等電位とするとともに、一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｖ）とを等電位とした場合を示す。このように、実施形態４では、下層電極が、スリットによって、２つの電気的に接続されていない部分に分けられている。なお、図２１においては、塗りつぶしプロットは実施形態２の場合を示す。白抜きプロットは実施形態４の場合を示す。
【００９４】
実施形態４に係る液晶表示パネルにより、実施形態２に対して透過率をある程度維持しながら、オフ特性を充分に改善することが出来る。
【００９５】
シミュレーションは、一方の櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）との中心を合わせるとともに、一方の櫛歯電極（ｉｉ）と下層電極（ｖ）の中心を合わせ、図２０において、下層電極（ｉｉｉ）と下層電極（ｖ）をそれぞれ一方の櫛歯電極（ｉ）と一方の櫛歯電極（ｉｉ）よりも左右に０．５６μｍずつ伸ばした構成での計算となっている（図２１において「実施形態４（下層スリット＋０．５６μｍ）」として示す。）。なお、「実施形態２（＋１．０μｍ）」、「実施形態２（＋０．５μｍ）」は、図１０において上述した「下層スリット＋１．０μｍ（（ｉ）＝（ｉｉｉ））」、「下層スリット＋０．５μｍ（（ｉ）＝（ｉｉｉ））」とそれぞれ同様であり、櫛歯電極（ｉ）と下層電極（ｉｉｉ）とを同電位としたうえで、基板主面を平面視したときに下層電極（ｉｉｉ）が櫛歯電極（ｉ）からそれぞれ１．０μｍ、０．５μｍ伸ばした形態である。なお、下層電極（ｉｉｉ）と下層電極（ｖ）をそれぞれ一方の櫛歯電極（ｉ）と一方の櫛歯電極（ｉｉ）よりも左右に０．２〜１μｍずつ伸ばした構成が好ましい。
【００９６】
図２２は、実施形態４に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。図２３は、実施形態４に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。図２２は、オン状態となって２．０ｍｓｅｃ後（Ｔ＝２．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。図２３は、オフ状態となって１．５ｍｓｅｃ後（Ｔ＝４．８ｍｓｅｃ）の液晶表示パネルを示す。なお、図２２及び図２３におけるＴ（ｍｓｅｃ）は、図２１のグラフの横軸（時間軸）の値を示している。実施形態４では、透過率分布が対称的になっている。
なお、実施形態４におけるその他の構成は、上述した実施形態１の構成と同様である。実施形態４に係る図のその他の参照番号は、百の位に３を付した以外は、実施形態１に係る図に示したものと同様である。
【００９７】
実施形態１〜４の液晶表示パネルは、製造が容易で、高速応答化・高透過率化が達成可能なものである。また、フィールドシーケンシャル方式を実施可能な応答速度を実現できる。なお、ＴＦＴ基板及び対向基板において、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）等の顕微鏡観察により、本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置に係る電極構造等を確認することができる。
【００９８】
また上述したＴＦＴ駆動方法は、液晶を変化させて初期状態に戻すまでの駆動周期であるサブフレームを含んで駆動する方法であり、サブフレームの周期中に、一対の櫛歯電極の電極間に電位差を生じさせる駆動操作、下層電極と対向電極との間に一対の櫛歯電極の電極間よりも高い電位差を生じさせる駆動操作、並びに、一対の櫛歯電極、下層電極及び対向電極の全電極間に実質的に電位差を生じさせない駆動操作を実行することを含むものであってもよい。これにより上述した本発明の効果を発揮できると共に、液晶分子の配向を好適に制御して黒表示時の透過率を充分に低いものとすることができる。
【００９９】
比較例１（フリンジ電界駆動方式）
図２４は、比較例１に係る液晶表示パネルのフリンジ電界発生時の断面模式図である。図２５は、図２４に示した液晶表示パネルの平面模式図である。図２６は、比較例１に係る液晶表示パネルのフリンジ電界発生時のシミュレーション結果である。
【０１００】
比較例１に係る液晶表示パネルは、特許文献１と同様に、ＦＦＳ駆動によりフリンジ電界を発生させるものである。図２６は、ダイレクタＤ、電界、および透過率分布のシミュレーション結果を示す。なお、比較例１に係る図２４、図２５の参照番号は、特に明示した場合を除いて、百の位に４を付した以外は、実施形態１に係る図に示したものと同様である。
【０１０１】
上述した特許文献１に記載のＦＦＳ駆動のディスプレイ（一対の櫛歯電極の代わりにスリット電極を用いたもの）では、下側基板の上層−下層電極間で発生するフリンジ電界で液晶分子を回転させる。上層電極は、スリットを有する電極であり、下層電極は、スリット等を有さない、すべての画素に共通する面状電極である。この場合スリット電極端近傍の液晶分子しか回転しないため、シミュレーションにおける透過率は低く、３．６％となった。上述した実施形態のように透過率を向上させることができなかった（図２６参照。）。
【０１０２】
比較例２（下層面状電極（オン時（ｉｉｉ）７Ｖ））
図２７は、比較例２に係る液晶表示パネルの横電界発生時の断面模式図である。図２８は、比較例２に係る液晶表示パネルの横電界発生時のシミュレーション結果である。図２９は、比較例２に係る液晶表示パネルの縦電界発生時のシミュレーション結果である。
【０１０３】
比較例２に係る液晶表示パネルは、上述した実施形態と同様に、一対の櫛歯電極により横電界を発生させるものである。図２６は、ダイレクタＤ、電界、および透過率分布のシミュレーション結果（セル厚５．０μｍ、スリット間隔３．０μｍ）を示す。なお、比較例１に係る図２４、図２５の参照番号は、特に明示した場合を除いて、百の位に５を付した以外は、実施形態１に係る図に示したものと同様である。
【０１０４】
３層電極構造において、下層電極をスリットを有さない面状電極とした場合、オン時に、対向電極や下層電極に印加される電圧が、上層電極（櫛歯電極）で作り出す横電界を妨げてしまうため、充分な透過率が得られない（透過率シミュレーション結果：１２．２％）。すなわち、下層電極がスリットを有さず、面状であると、オン時に、横電界が下層電極によって下に引かれてその分透過率が低下する。また、上記原因により、オン時の応答速度も遅くなってしまう。
【０１０５】
（その他の好適な実施形態）
本発明の各実施形態においては、酸化物半導体ＴＦＴ（ＩＧＺＯ等）が好適に用いられる。この酸化物半導体ＴＦＴについて、以下に詳細に説明する。
【０１０６】
上記第１基板及び第２基板の少なくとも一方は、通常は薄膜トランジスタ素子を備える。上記薄膜トランジスタ素子は、酸化物半導体を含むことが好ましい。すなわち、薄膜トランジスタ素子においては、シリコン半導体膜の代わりに、酸化亜鉛等の酸化物半導体膜を用いてアクティブ駆動素子（ＴＦＴ）の活性層を形成することが好ましい。このようなＴＦＴを「酸化物半導体ＴＦＴ」と称する。 酸化物半導体は、アモルファスシリコンよりも高いキャリア移動度を示し、特性バラつきも小さいという特徴を有している。このため、酸化物半導体ＴＦＴは、アモルファスシリコンＴＦＴよりも高速で動作でき、駆動周波数が高く、より高精細である次世代表示装置の駆動に好適である。また、酸化物半導体膜は、多結晶シリコン膜よりも簡便なプロセスで形成されるため、大面積が必要とされる装置にも適用できるという利点を奏する。
【０１０７】
本実施形態の液晶駆動方法を、特にＦＳＤ（フィールドシーケンシャル表示装置）で使用する場合に、以下の特徴が顕著なものとなる。  
（１）画素容量が通常のＶＡ（垂直配向）モードよりも大きい（図３０は、本実施形態の液晶駆動方法に用いられる液晶表示装置の一例を示す断面模式図であるところ、図３０中、矢印で示される箇所において、上層電極と下層電極との間に大きな容量が発生するため、画素容量が通常の垂直配向〔ＶＡ：Vertical Alignment〕モードの液晶表示装置より大きい。）。（２）ＲＧＢの３画素が１画素になるため、１画素の容量が３倍である。（３）更に、２４０Ｈｚ以上の駆動が必要のためゲートオン時間が非常に短い。
【０１０８】
更に、酸化物半導体ＴＦＴ（ＩＧＺＯ等）を適用した場合のメリットは、以下の通りである。
上記（１）と（２）の理由より、５２型で画素容量がＵＶ２Ａの２４０Ｈｚ駆動の機種の約２０倍ある。
故に、従来のａ−Ｓｉでトランジスタを作製するとトランジスタが約２０倍以上大きくなり、開口率が充分にとれない課題があった。
ＩＧＺＯの移動度はａ−Ｓｉの約１０倍であるため、トランジスタの大きさが約１／１０になる。
カラーフィルタＲＧＢを用いる液晶表示装置にあった３つのトランジスタが１つになっているので、ａ−Ｓｉとほぼ同等か小さいくらいで作製可能である。
上記のようにトランジスタが小さくなると、Ｃｇｄの容量も小さくなるので、その分ソースバスラインに対する負担も小さくなる。
【０１０９】
〔具体例〕
酸化物半導体ＴＦＴの構成図（例示）を、図３１、図３２に示す。図３１は、本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の平面模式図である。図３２は、本実施形態に用いられるアクティブ駆動素子周辺の断面模式図である。なお、符号Ｔは、ゲート・ソース端子を示す。符号Ｃｓは、補助容量を示す。
酸化物半導体ＴＦＴの作製工程の一例（当該部）を、以下に説明する。  
酸化物半導体膜を用いたアクティブ駆動素子（ＴＦＴ）の活性層酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂは、以下のようにして形成できる。
まず、スパッタリング法を用いて、例えば厚さが３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＧＺＯ）膜を絶縁膜９１３ｉの上に形成する。この後、フォトリソグラフィにより、ＩＧＺＯ膜の所定の領域を覆うレジストマスクを形成する。次いで、ＩＧＺＯ膜のうちレジストマスクで覆われていない部分をウェットエッチングにより除去する。この後、レジストマスクを剥離する。このようにして、島状の酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂを得る。なお、ＩＧＺＯ膜の代わりに、他の酸化物半導体膜を用いて酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂを形成してもよい。
【０１１０】
次いで、基板９１１ｇの表面全体に絶縁膜９０７を堆積させた後、絶縁膜９０７をパターニングする。
具体的には、まず、絶縁膜９１３ｉ及び酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂの上に、絶縁膜９０７として例えばＳｉＯ２膜（厚さ：例えば約１５０ｎｍ）をＣＶＤ法によって形成する。
絶縁膜９０７は、ＳｉＯｙ等の酸化物膜を含むことが好ましい。
【０１１１】
酸化物膜を用いると、酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂに酸素欠損が生じた場合に、酸化物膜に含まれる酸素によって酸素欠損を回復することが可能となるので、酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂの酸化欠損をより効果的に低減できる。ここでは、絶縁膜９０７としてＳｉＯ２膜からなる単層を用いているが、絶縁膜９０７は、ＳｉＯ２膜を下層とし、ＳｉＮｘ膜を上層とする積層構造を有していてもよい。
絶縁膜９０７の厚さ（積層構造を有する場合には各層の合計厚さ）は、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることが好ましい。５０ｎｍ以上であれば、ソース・ドレイン電極のパターニング工程等において、酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂの表面をより確実に保護できる。一方、２００ｎｍを超えると、ソース電極やドレイン電極により大きい段差が生じるので、断線等を引き起こすおそれがある。
【０１１２】
また本実施形態における酸化物半導体層９０５ａ、９０５ｂは、例えばＺｎ−Ｏ系半導体（ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＧＺＯ）、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＺＯ）、又は、Ｚｎ−Ｔｉ−Ｏ系半導体（ＺＴＯ）等からなる層であることが好ましい。中でも、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＧＺＯ）がより好ましい。
【０１１３】
なお、本モードは上記の酸化物半導体ＴＦＴとの組合せで一定の作用効果を奏するが、アモルファスＳｉＴＦＴや多結晶ＳｉＴＦＴ等公知のＴＦＴ素子を用いて駆動させることも可能である。
【０１１４】
上述した実施形態における各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
【０１１５】
なお、本願は、２０１１年６月２７日に出願された日本国特許出願２０１１−１４２３５０号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
【符号の説明】
【０１１６】
１０、１１０、２１０、３１０：４１０、５１０：アレイ基板
１１、２１、１１１、２２１、３１１、３２１、４１１、４２１、５１１、５２１：ガラス基板
１３、１１３、２１３、３１３、４１３、５１３：下層電極
２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３：対向電極
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５：絶縁層
１６、１１６、２１６、３１６、５１６：一対の櫛歯電極
１７、１９、１１７、１１９、２１７、２１９、３１７、３１９、５１７、５１９：櫛歯電極
２０ 、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０：対向基板
３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０：液晶層
３１：液晶（液晶分子）
４１７：スリット電極
Ｄ：ダイレクタ
【図１】
2013001980.tif 000003
【図２】
2013001980.tif 000004
【図３】
2013001980.tif 000005
【図６】
2013001980.tif 000006
【図７】
2013001980.tif 000007
【図８】
2013001980.tif 000008
【図９】
2013001980.tif 000009
【図１０】
2013001980.tif 000010
【図１１】
2013001980.tif 000011
【図１６】
2013001980.tif 000012
【図１７】
2013001980.tif 000013
【図２０】
2013001980.tif 000014
【図２１】
2013001980.tif 000015
【図２４】
2013001980.tif 000016
【図２５】
2013001980.tif 000017
【図２７】
2013001980.tif 000018
【図３０】
2013001980.tif 000019
【図３１】
2013001980.tif 000020
【図３２】
2013001980.tif 000021
【図４】
2013001980.tif 000022
【図５】
2013001980.tif 000023
【図１２】
2013001980.tif 000024
【図１３】
2013001980.tif 000025
【図１４】
2013001980.tif 000026
【図１５】
2013001980.tif 000027
【図１８】
2013001980.tif 000028
【図１９】
2013001980.tif 000029
【図２２】
2013001980.tif 000030
【図２３】
2013001980.tif 000031
【図２６】
2013001980.tif 000032
【図２８】
2013001980.tif 000033
【図２９】
2013001980.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月9日(2013.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、第２基板、及び、両基板に挟持された液晶層を備える液晶表示パネルであって、
該第１基板及び該第２基板は、電極を有し、
該第２基板の電極は、一対の櫛歯電極、及び、スリットを有する電極を含み、
該スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、該一対の櫛歯電極の少なくとも一方と重畳し、
該一対の櫛歯電極の少なくとも一方は、該スリットを有する電極と電気的に接続されている
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極の両方と重畳する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
第１基板、第２基板、及び、両基板に挟持された液晶層を備える液晶表示パネルであって、
該第１基板及び該第２基板は、電極を有し、
該第２基板の電極は、一対の櫛歯電極、及び、スリットを有する電極を含み、
該スリットを有する電極は、基板主面を平面視したときに、該一対の櫛歯電極と重畳しない
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項４】
前記スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極と重畳していない
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。
【請求項５】
前記一対の櫛歯電極における櫛歯部分と櫛歯部分との間の幅をＳ（μｍ）とすると、
前記スリットを有する電極のエッジの少なくとも一部は、基板主面を平面視したときに、前記一対の櫛歯電極から０．５μｍ以上、０．７Ｓμｍ以下離れている
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記スリットを有する電極は、前記一対の櫛歯電極とは異なる層に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記液晶層は、閾値電圧未満で基板主面に対して垂直方向に配向する液晶分子を含む
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パネル。
【請求項８】
前記第１基板の電極は、面状電極である
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含む
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１０】
前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方は、薄膜トランジスタ素子を備え、
該薄膜トランジスタ素子は、酸化物半導体を含む
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶表示パネルを備える
ことを特徴とする液晶表示装置。
【国際調査報告】
2013001980.tif 000035
2013001980.tif 000036
2013001980.tif 000037