(57)【要約】【課題】  横電界方式の液晶表示装置の応答特性を向上させる。【解決手段】  一対の基板の間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有し、前記一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する液晶表示装置であって、前記画素電極の各くし歯状電極部は、前記第２の方向に沿った幅が、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔で、複数回変動する液晶表示装置。【選択図】        図７
2007286115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有し、
前記一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、
前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する液晶表示装置であって、
前記画素電極の各くし歯状電極部は、前記第２の方向に沿った幅が、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔で、複数回変動することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のうちの一方の辺に、前記第２の方向に突出する箇所、または後退する箇所を複数箇所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】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所は、前記第１の方向でみた位置が同じであ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４】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所は、前記第１の方向でみた位置が、１つの辺の前記突出する箇所の間隔よりも短い距離だけずれてい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５】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有し、
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた位置が同じであ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６】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有し、
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた位置が、１つの辺の前記後退する箇所の間隔よりも短い距離だけずれてい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７】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所および後退する箇所を交互に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８】
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所および前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた前記突出する箇所同士の位置および前記後退する箇所同士の位置が同じであることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所および前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた一方の辺の前記突出する箇所と他方の辺の前記後退する箇所の位置が同じであることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
一対の基板の間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有し、
前記一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、
前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する液晶表示装置であって、
前記画素電極の各くし歯状電極部は、前記第２の方向でみた位置が、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔、かつ、前記第２の方向に沿った幅よりも短い距離で、複数回変動することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のうちの一方の辺に前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、他方の辺に前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有し、
１本のくし歯状電極部の、前記第１の方向に延びる２つの辺の前記突出する箇所と前記後退する箇所は、第１の方向でみた位置が同じであることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺は、一方の辺が第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、他方の辺が前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺は、両方とも前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有するか、または前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有することを特徴とする請求項１１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、液晶表示装置に関し、特に、液晶材料を挟持する一方の基板に共通電極および絶縁層を介して前記共通電極と重なる画素電極を有し、かつ、前記画素電極がくし歯状電極部を有する液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置は、液晶材料（液晶層）に印加する電界の向きの観点から、縦電界方式と横電界方式に大別される。
【０００３】
前記縦電界方式の液晶表示装置は、液晶材料を挟持する一対の基板のうちの一方の基板に画素電極が配置され、他方の基板に前記画素電極と対向する共通電極（対向電極とも呼ばれる）が配置される。前記縦電界方式として一般的な方式は、ＴＮ方式やＶＡ方式である。
【０００４】
一方、前記横電界方式の液晶表示装置は、液晶材料を挟持する一対の基板のうちの一方の基板に前記画素電極および前記共通電極が配置される。前記横電界方式の液晶表示装置は、前記縦電界方式の液晶表示装置に比べて広視野角化が容易であり、近年、液晶テレビなどに用いられるようになってきている。前記横電界方式として一般的な方式は、ＩＰＳ方式である。
【０００５】
前記横電界方式の液晶表示装置は、１つの基板に前記画素電極および前記共通電極が配置されている。そのため、前記横電界方式の液晶表示装置では、前記画素電極と前記共通電極との電位差により発生する電界を前記液晶層に効率よく印加するための、前記各電極の配置方法や形状が種々提案されている。
【０００６】
前記横電界方式の液晶表示装置における前記画素電極と前記共通電極の配置方法の１つとして、たとえば、前記共通電極上に、絶縁層を介して前記画素電極を配置する方法がある。また、このような配置方法の場合、たとえば、前記共通電極の形状を平板状にし、前記画素電極の形状をくし歯状にする方法がある（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００７】
前記平板状の共通電極上に、絶縁層を介して前記くし歯状の画素電極が配置された基板を用いた液晶表示装置では、前記液晶層に、たとえば、正の誘電率異方性を持つ材料を用いる。
【特許文献１】米国特許第６２３３０３４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記横電界方式の液晶表示装置には、たとえば、前記縦電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間が長いという問題がある。そのため、液晶テレビなどに用いたときの動画表示性能が低いという問題がある。
【０００９】
従来の横電界方式の液晶表示装置では、応答時間を短縮させる方法として、たとえば、液晶層に用いる液晶材料の粘度を低くする方法、あるいは液晶層を薄くしてセルギャップを狭くする方法がとられている。
【００１０】
しかしながら、液晶材料の粘度を低くする方法やセルギャップを狭くする方法には限界があり、動画表示性能をさらに向上させることが難しいという問題があった。
【００１１】
また、前記横電界方式の液晶表示装置では、たとえば、白表示などの高透過率での表示から、黒表示などの低透過率での表示に切り替えたときに、前記縦電界方式の液晶表示装置に比べて、所定の透過率に下がるまでの時間が長くなるという問題もあった。
【００１２】
すなわち、従来の横電界方式の液晶表示装置は、前記縦電界方式の液晶表示装置に比べて応答特性が低いという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、横電界方式の液晶表示装置の応答特性を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
（１）  一対の基板の間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有し、前記一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する液晶表示装置であって、前記画素電極の各くし歯状電極部は、前記第２の方向に沿った幅が、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔で、複数回変動する液晶表示装置。
【００１７】
（２）  前記（１）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のうちの一方の辺に、前記第２の方向に突出する箇所、または後退する箇所を複数箇所有する液晶表示装置。
【００１８】
（３）  前記（１）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所は、前記第１の方向でみた位置が同じである液晶表示装置。
【００１９】
（４）  前記（１）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所は、前記第１の方向でみた位置が、１つの辺の前記突出する箇所の間隔よりも短い距離だけずれている液晶表示装置。
【００２０】
（５）  前記（１）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有し、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた位置が同じである液晶表示装置。
【００２１】
（６）  前記（１）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有し、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた位置が、１つの辺の前記後退する箇所の間隔よりも短い距離だけずれている液晶表示装置。
【００２２】
（７）  前記（１）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所および後退する箇所を交互に有する液晶表示装置。
【００２３】
（８）  前記（７）の液晶表示装置において、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所および前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた前記突出する箇所同士の位置および前記後退する箇所同士の位置が同じである液晶表示装置。
【００２４】
（９）  前記（７）の液晶表示装置において、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所および前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた一方の辺の前記突出する箇所と他方の辺の前記後退する箇所の位置が同じである液晶表示装置。
【００２５】
（１０）  一対の基板の間に、正の誘電率異方性を持つ液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有し、前記一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する液晶表示装置であって、前記画素電極の各くし歯状電極部は、前記第２の方向でみた位置が、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔、かつ、前記第２の方向に沿った幅よりも短い距離で、複数回変動する液晶表示装置。
【００２６】
（１１）  前記（１０）の液晶表示装置において、前記各くし歯状電極部は、前記第１の方向に延びる２つの辺のうちの一方の辺に前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、他方の辺に前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有し、１本のくし歯状電極部の、前記第１の方向に延びる２つの辺の前記突出する箇所と前記後退する箇所は、第１の方向でみた位置が同じである液晶表示装置。
【００２７】
（１２）  前記（１１）の液晶表示装置において、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺は、一方の辺が第２の方向に突出する箇所を複数箇所有し、他方の辺が前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有する液晶表示装置。
【００２８】
（１３）  前記（１１）の液晶表示装置において、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺は、両方とも前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所有するか、または前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所有する液晶表示装置。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、液晶材料を挟持する一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する形状の横電界方式の液晶表示装置であることを前提にする。そして、本発明の液晶表示装置では、たとえば、前記画素電極の各くし歯状電極部の、前記第２の方向に沿った幅を、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔で、複数回変動させる。このようにすると、前記画素電極と前記共通電極との間に電位差が生じて電界が発生したときに、前記各くし歯状電極部の、前記第２の方向に沿った幅が変動する箇所の液晶分子の配向は、たとえば、スプレイ（ｓｐｌａｙ）と呼ばれる変形やベンド（ｂｅｎｄ）と呼ばれる変形をする。
【００３０】
一般に、前記横電界方式の液晶表示装置では、電界が発生したときに、液晶分子の配向がツイスト（ｔｗｉｓｔ）と呼ばれる変形をすることで、液晶材料（液晶層）の偏向状態を変化させている。また、液晶材料の応答時間の長さは、液晶分子の配向が変形したときに生じる弾性エネルギーに反比例し、弾性エネルギーが小さいと応答時間が長く、弾性エネルギーが大きいと応答時間が短くなることが知られている。また、液晶分子の配向が変形したときに生じる弾性エネルギーは、前記ツイスト変形により生じる弾性エネルギーよりも、前記スプレイ変形または前記ベンド変形により生じる弾性エネルギーの方が大きいことが知られている。
【００３１】
そのため、本発明の液晶表示装置のように、前記画素電極の各くし歯状電極部に、前記第２の方向に沿った幅が変動する箇所を設け、その箇所での液晶分子の配向を、前記スプレイ変形または前記ベンド変形させることで、液晶分子の配向が変化したときに生じる弾性エネルギーが前記ツイスト変形のみの場合に比べて大きくなる。その結果、前記横電界方式の液晶表示装置の応答時間を、従来のものに比べて短縮することができる。
【００３２】
なお、前記画素電極の各くし歯状電極部の、前記第２の方向に沿った幅を、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔で複数回変動させるには、たとえば、前記各くし歯状電極部の前記第１の方向に延びる２つの辺のうちの一方の辺に、前記第２の方向に突出する箇所、または後退する箇所を複数箇所設ければよい。
【００３３】
また、前記各くし歯状電極部には、たとえば、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所設けてもよい。この場合、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所は、たとえば、前記第１の方向でみた位置が同じであってもよいし、１つの辺の前記突出する箇所の間隔よりも短い距離だけずれていてもよい。
【００３４】
また、前記各くし歯状電極部には、たとえば、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所設けてもよい。この場合も、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記後退する箇所は、たとえば、前記第１の方向でみた位置が同じであってもよいし、１つの辺の前記突出する箇所の間隔よりも短い距離だけずれていてもよい。
【００３５】
またさらに、前記各くし歯状電極部は、たとえば、前記第１の方向に延びる２つの辺のそれぞれに、前記第２の方向に突出する箇所および後退する箇所を交互に設けてもよい。この場合、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺の前記突出する箇所および前記後退する箇所は、前記第１の方向でみた前記突出する箇所同士の位置および前記後退する箇所同士の位置が同じであってもよいし、一方の辺の前記突出する箇所と他方の辺の前記後退する箇所の位置が同じであってもよい。
【００３６】
また、本発明の液晶表示装置では、たとえば、前記画素電極の各くし歯状電極部の、前記第２の方向でみた幅を変動させる代わりに、前記第２の方向でみた位置を、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔、かつ、前記第２の方向に沿った幅よりも短い距離で、複数回変動させてもよい。このようにしたときも、前記画素電極と前記共通電極との間に電位差が生じて電界が発生したときに、前記各くし歯状電極部の、前記第２の方向でみた位置が変動する箇所の液晶分子の配向は、たとえば、スプレイ（ｓｐｌａｙ）と呼ばれる変形やベンド（ｂｅｎｄ）と呼ばれる変形をする。そのため、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて、応答時間を短くすることができる。
【００３７】
なお、前記画素電極の各くし歯状電極部の、前記第２の方向でみた位置を複数回変動させるには、たとえば、前記各くし歯状電極部の前記第１の方向に延びる２つの辺のうちの一方の辺に前記第２の方向に突出する箇所を複数箇所設け、他方の辺に前記第２の方向に後退する箇所を複数箇所設ければよい。またこのとき、１本のくし歯状電極部の、前記第１の方向に延びる２つの辺の前記突出する箇所と前記後退する箇所は、たとえば、第１の方向でみた位置が同じになるように設ける。
【００３８】
またこのとき、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺は、たとえば、一方の辺は第２の方向に突出する箇所が複数箇所設けられており、他方の辺は前記第２の方向に後退する箇所が複数箇所設けられているようにする。また、その他にも、隣接する２本のくし歯状電極部の、前記２本のくし歯状電極の間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺は、たとえば、両方とも前記第２の方向に突出する箇所が複数箇所設けられていてもよいし、両方とも前記第２の方向に後退する箇所が複数箇所設けられていてもよい。
【００３９】
また、本発明の液晶表示装置は、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間を短くすることができる。そのため、たとえば、白表示などの高透過率での表示から、黒表示などの低透過率での表示に切り替えたときに、所定の透過率に下がるまでの時間を短くすることもできる。そのため、本発明の液晶表示装置は、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて、応答時間を大幅に短縮でき、動画表示性能を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００４１】
本発明の液晶表示装置は、液晶材料を挟持する一対の基板のうちの一方の基板に、平板状の共通電極と、絶縁層を介して前記共通電極と平面でみて重なる画素電極を有し、前記画素電極は、第１の方向に延在し、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置された複数本のくし歯状電極部を有する形状の横電界方式の液晶表示装置であることを前提にする。そして、たとえば、前記画素電極の各くし歯状電極部の、前記第２の方向に沿った幅または位置を、前記第１の方向に延びる辺の長さよりも短い間隔で、複数回変動させることで、応答時間を短縮し、応答特性や動画表示性能を向上させる。
【実施例１】
【００４２】
図１乃至図７は、本発明による実施例１の液晶表示装置で用いる液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。
図１は、液晶表示パネルの概略構成を示す模式平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線における模式断面図である。図３は、実施例１の液晶表示パネルのＴＦＴ基板における１画素の構成例を示す模式平面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線における模式断面図である。図５は、図３のＣ−Ｃ’線における模式断面図である。図６は、図３に示した領域ＡＲ１の画素電極の構成例を示す模式平面図である。図７は、図３に示した領域ＡＲ１の画素電極の実際の構成例を示す模式平面図である。
【００４３】
実施例１の液晶表示装置は、たとえば、図１および図２に示すように、第１の基板１および第２の基板２の一対の基板で、液晶材料（液晶層）３を挟持した液晶表示パネルを有する。
【００４４】
第１の基板１は、たとえば、ガラス基板上に映像信号線，走査信号線，ＴＦＴ素子，画素電極，共通電極（対向電極とも呼ばれる），および配向膜などが形成された基板である。以下、第１の基板１のことをＴＦＴ基板１と呼ぶ。
【００４５】
第２の基板２は、ＴＦＴ基板１と対向する基板であり、たとえば、ガラス基板上に配向膜などが形成された基板である。また、カラー表示が可能な液晶表示パネルの場合、第２の基板２には、たとえば、カラーフィルタが形成される。以下、第２の基板２のことを対向基板２と呼ぶ。
【００４６】
また、実施例１の液晶表示装置において、液晶材料３は、正の誘電率異方性を持つ。また、ＴＦＴ基板１と対向基板２は、その間隔があらかじめ定められた距離になるように環状のシール材４で接着されており、液晶材料３は、ＴＦＴ基板１，対向基板２，およびシール材４で囲まれた空間に封入されている。
【００４７】
また、実施例１の液晶表示装置において、ＴＦＴ基板１の１画素の構成は、たとえば、図３乃至図５に示すようになっている。ＴＦＴ基板１の構成について大まかに説明すると、まず、ガラス基板１００の表面に複数本の走査信号線１０１が設けられており、走査信号線１０１の上には、第１の絶縁層１０２を介して走査信号線１０１と立体的に交差する複数本の映像信号線１０３が設けられている。そして、２本の隣接する走査信号線１０１と、２本の隣接する映像信号線１０３とで囲まれた領域が１つの画素領域になる。なお、カラー表示が可能な液晶表示パネルの場合、前記１つの画素領域はサブ画素と呼ばれ、複数のサブ画素を１つの単位として液晶表示パネルの１ドットが構成される。つまり、ＲＧＢカラー表示が可能な液晶表示パネルの場合、対向基板２にＲ（赤）のカラーフィルタが配置されたサブ画素、Ｇ（緑）のカラーフィルタが配置されたサブ画素、Ｂ（青）のカラーフィルタが配置されたサブ画素によって液晶表示パネルの１ドットが構成される。
【００４８】
また、走査信号線１０１は、その一部がＴＦＴ素子のゲートとして機能する信号線であり、走査信号線１０１の所定領域の上には、第１の絶縁層１０２を介して半導体層１０４が配置されている。また、映像信号線１０３は、その一部がＴＦＴ素子のドレインとして機能する信号線であり、半導体層１０４が配置された領域の近傍に分岐したドレイン電極部１０３ａを有する。このドレイン電極部１０３ａは、半導体層１０４の上まで延在している。また、第１の絶縁層１０２の上には、映像信号線１０３および半導体層１０４とともに、ソース電極１０５が配置されている。
【００４９】
映像信号線１０３および半導体層１０４ならびにソース電極１０５の上には、第２の絶縁層１０６を介して画素電極１０７が配置されている。画素電極１０７は、スルーホールＴＨ１によってソース電極１０５と電気的に接続されている。またこのとき、画素電極１０７は、走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）に沿って延在し、映像信号線１０３の延在方向（ｙ方向）に並べて配置された複数本のくし歯状電極部１０７ａを有する。
【００５０】
また、画素電極１０７の上には、配向膜１０８が配置されている。
【００５１】
また、実施例１の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板１は、たとえば、ガラス基板１００の表面に、平板状の共通電極１０９が配置されている。共通電極１０９は、第１の絶縁層１０２および第２の絶縁層１０６を介して、画素電極１０７と平面で見て重なるように配置されている。また、実施例１のＴＦＴ基板１は、走査信号線１０１と並んで配置された共通信号線１１０を有し、走査信号線１０１の延在方向に並んだ各画素領域の共通電極１０９は、共通信号線１１０によって電気的に接続されている。また、実施例１のＴＦＴ基板１は、共通電極１０９の、共通信号線１１０と接続した端部の反対側の端部に電気的に接続された導電パッド１１１およびブリッジ配線１１２によって、映像信号線１０３の延在方向に並んだ各画素領域の共通電極１０９が電気的に接続されている。なお、ブリッジ配線１１２は、たとえば、画素電極１０７と同じ層に形成されており、スルーホールＴＨ２，ＴＨ３によって共通信号線１１０および導電パッド１１１と電気的に接続されている。
【００５２】
また、実施例１の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板１の画素電極１０７は、たとえば、図６に示すように、くし歯状電極部１０７ａのｘ方向に沿った辺に、ｙ方向に突出する箇所（以下、突出部という）１０７ｂが複数箇所設けられている。つまり、実施例１のＴＦＴ基板１の画素電極１０７は、くし歯状電極部１０７ａのｙ方向に沿った幅Ｗが、ｘ方向の辺の長さよりも短い距離で複数回変動している。なお、図６に示した例では、前記突出部１０７ｂの形状は矩形状であるが、前記画素電極１０７はエッチングで形成するので、実際には、たとえば、図７に示すように、前記突出部１０７ｂは、先端側が細くなった山形形状になる。また、図７に示したような山形形状の突出部を有するくし歯状電極の形状は、以下のようなパラメータで記述する。まず、１つのくし歯状電極部の電極幅をＷ、２つのくし歯状電極部の間に形成される開口部（スリット）を介して対向する２つの辺に設けられた突出部の間隔をＬとする。また、突出部のｙ方向の高さ（凸部振幅）をａ、凸部振幅の半分の高さにおける突出部の幅（凸部幅）をｂ、くし歯状電極部の１つの辺に設けられた突出部の間隔（凸部ピッチ）をｐとする。
【００５３】
以下、実施例１の液晶表示装置の作用および効果について説明するが、その前に、まず、液晶層に電界を印加したときの液晶分子の配向の変形について簡単に説明する。
【００５４】
図８は、液晶層に電界を印加したときの液晶分子の配向の変形の種類を説明するための模式図である。なお、図８には、３種類の液晶分子の配向の変形を示しており、上段がスプレイ（ｓｐｌａｙ）と呼ばれる変形の特徴を示す図、中段がツイスト（ｔｗｉｓｔ）と呼ばれる変形の特徴を示す図、下段がベンド（ｂｅｎｄ）と呼ばれる変形の特徴を示す図である。
【００５５】
一般の液晶表示装置において、画素電極と共通電極の間に電位差が生じて電界が発生し、その電界が液晶層に印加されると、液晶層の中の液晶分子は、電界（電気力線）の方向または電界と垂直な方向に配向する。たとえば、ＴＮ方式やＩＰＳ方式の場合、液晶分子は電界の方向に配向する。また、ＶＡ方式の場合、電界と垂直な方向に配向する。
【００５６】
このとき、液晶分子の配向の変形の形態は、３種類に大別される。１つめは、スプレイと呼ばれる変形で、たとえば、電界が印加されていない状態では、図８の上段左側に示すように平行に並んでいる液晶分子３０１が、電界を印加すると、図８の上段右側に一方の液晶分子３０１の間隔が広がるように配向する変形である。
【００５７】
２つめは、ツイストと呼ばれる変形で、たとえば、電界が印加されていない状態では図８の中段左側に示すように平行に並んでいる液晶分子３０１が、電界を印加すると、図８の中段右側に示すようにねじれるように配向する変形である。
【００５８】
３つめは、ベンドと呼ばれる変形で、たとえば、電界が印加されていない状態では、図８の下段左側に示すように直線状に並んでいる液晶分子３０１が、電界を印加すると、図８の下段右側に示すように曲がるように配向する変形である。
【００５９】
従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置では、液晶分子３０１の配向の変形は、前記ツイストの変形が支配的である。そのため、ツイスト変形に関連する弾性定数をｋ22とすると、横電界方式の液晶表示装置における立ち上がり応答時間ｔｒIPSおよび立ち下がり応答時間ｔｆIPSは、たとえば、下記（式１）および（式２）のように表される（たとえば、参照文献：液晶，5，pp327-335(2001)を参照）。
【数１】
2007286115.tif 000003
【００６０】
また、たとえば、ＥＣＢ方式の液晶表示装置では、液晶分子３０１の配向の変形は、前記スプレイの変形が支配的である。このとき、スプレイ変形に関連する弾性定数をｋ11とすると、ＥＣＢ方式の液晶表示装置における立ち上がり応答時間ｔｒECBおよび立ち下がり応答時間ｔｆECBは、前記参照文献によると下記（式３）および（式４）のように表される。
【数２】
2007286115.tif 000004
【００６１】
また、たとえば、ＶＡ方式の液晶表示装置では、液晶分子３０１の配向の変形は、前記ベンドの変形が支配的である。このとき、ベンド変形に関連する弾性定数をｋ33とすると、ＶＡ方式の液晶表示装置における立ち上がり応答時間ｔｒVAおよび立ち下がり応答時間ｔｆVAは、前記参照文献によると下記（式５）および（式６）のように表される。
【数３】
2007286115.tif 000005
【００６２】
また、たとえば、ＴＮ方式の液晶表示装置のように、特定の変形が支配的にならずに、前記スプレイ、ツイスト、ベンドのそれぞれの配向の変形が起こる場合もある。このとき、ＴＮ方式における液晶分子３０１の配向の変形に関する弾性定数をＫとすると、弾性定数Ｋは、前記参照文献によるとＫ＝ｋ11＋（ｋ33−２・ｋ22）／４で表される。そして、ＴＮ方式の液晶表示装置における立ち上がり応答時間ｔｒTNおよび立ち下がり応答時間ｔｆTNは、前記参照文献によると下記（式７）および（式８）のように表される。
【数４】
2007286115.tif 000006
【００６３】
また、前記参照文献によれば、ツイスト変形に関連する弾性定数ｋ22は、スプレイ変形に関連する弾性定数ｋ11やベンド変形に関連する弾性定数ｋ33の１／２から１／３程度である。また、立ち上がり応答時間および立ち下がり応答時間は、前記（式１）から（式８）を見て明らかなように、弾性定数の大きさに反比例し、弾性定数が大きいほど応答時間が短くなる。そのため、ツイスト変形が支配的であるＩＰＳ方式の液晶表示装置は、ＴＮ方式やＶＡ方式、ＥＣＢ方式の液晶表示装置に比べて、立ち上がり応答時間および立ち下がり応答時間がそれぞれ２倍から３倍長くなっていた。
【００６４】
そこで、実施例１の液晶表示装置では、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａの形状を、たとえば、図７に示したような突出部１０７ｂを有する形状にすることで、スプレイ変形やベンド変形を誘起し、立ち上がり応答時間および立ち下がり応答時間を短くする。
【００６５】
図９および図１０は、実施例１の液晶表示装置の作用効果を説明するための模式図である。図９は、実施例１の液晶表示装置において液晶層に印加される電界を示す模式断面図である。図１０は、従来の液晶表示装置と実施例１の液晶表示装置における液晶分子の配向の変形を比較するための模式平面図である。なお、図１０は、上段に示した図が、従来の液晶表示装置における液晶分子の配向の変形の様子を示す模式平面図であり、下段に示した図が、実施例１の液晶表示装置における液晶分子の配向の変形の様子を示す模式平面図である。
【００６６】
実施例１の液晶表示装置は、たとえば、図９に示すように、平板状の共通電極１０９の上に、絶縁層１０２，１０６を介して画素電極１０７（くし歯状電極部１０７ａ）が配置されている。そして、画素電極１０７の上には、配向膜（図示しない）を介して液晶層３が配置されている。
【００６７】
このとき、くし歯状電極部１０７ａ（画素電極１０７）と共通電極１０９との間に電位差が生じると、図９に示すような電界Ｅ（電気力線５）が発生する。またこのとき、電気力線５は、くし歯状電極部１０７ａの端部に集中するので、この領域の上にある液晶分子３０１の配向を大きく変形させることができる。そこで、くし歯状電極部１０７ａに突出部がない従来の液晶表示装置と、実施例１の液晶表示装置のそれぞれで、くし歯状電極部１０７ａの端部における液晶分子３０１の配向の変形の様子を調べてみると、たとえば、図１０に示すようになる。
【００６８】
くし歯状電極部１０７ａに突出部がない従来の液晶表示装置の場合、液晶層に電界を印加していない状態では、図１０の上段左側に示すように、たとえば、くし歯状電極部１０７の延在方向（ｘ方向）に対して５度から２０度程度傾いた方向に液晶分子が配向している。これは、配向膜に施したラビングの方向６ａ，６ｂとほぼ一致しする方向である。なお、ＴＦＴ基板１の配向膜のラビング方向６ａと対向基板２の配向膜のラビング方向６ｂは、反対方向（反平行）である。
【００６９】
そして、くし歯状電極部１０７ａに突出部がない従来の液晶表示装置の場合、液晶層に電界を印加すると、液晶分子３０１がねじれて（ツイストして）、図１０の上段右側に示すような配向に変形する。従来の液晶表示装置の場合、くし歯状電極部１０７ａの端部（辺）が単調な直線状であるため、ｘ方向の各位置でみた電界（電気力線５）の方向は、ほぼ同じ方向を向いている。そのため、くし歯状電極部１０７ａの端部全域において、液晶分子３０１の配向は、同じように変形する。
【００７０】
一方、実施例１の液晶表示装置の場合、液晶層に電界を印加していない状態では、図１０の下段左側に示すように、たとえば、くし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｘ方向）とほぼ平行に液晶分子３０１を配向させる。これは、配向膜に施したラビングの方向６ａ，６ｂとほぼ一致する方向である。
【００７１】
そして、実施例１の液晶表示装置の場合、液晶層に電界を印加すると、液晶分子３０１の配向は、図１０の下段右側に示すような配向に変形する。実施例１の液晶表示装置の場合、くし歯状電極部１０７ａの突出部１０７ｂの近傍では、くし歯状電極部１０７ａの辺の向きがｘ方向とは異なる方向になるので、突出部１０７ｂの周辺では、辺の向きに合わせて電気力線５の方向が変化し、液晶分子３０１の配向が変化する。そのため、たとえば、図１０の下段右側に示した領域ＡＲ２や領域ＡＲ３のように突出部１０７ｂの上に位置する液晶分子３０１はスプレイ変形をする。また、図１０の下段右側に示した領域ＡＲ４のように２つの突出部１０７ｂの間にある液晶分子はベンド変形をする。つまり、この部分での液晶分子３０１の配向の変形に関する弾性定数には、ツイスト変形に関連する弾性定数ｋ22に加え、スプレイ変形に関連する弾性定数ｋ11およびベンド変形に関連する弾性定数ｋ33が付加され、従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置における弾性定数よりも大きくなる。その結果、弾性定数と反比例する立ち上がり応答時間および立ち下がり応答時間は短くなる。
【００７２】
図１１は、実施例１の別の効果を説明するための相対透過率の時間変化を示すグラフ図である。
【００７３】
従来の横電界方式の液晶表示装置は、前述のように、縦電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間が長くなるという問題があった。そして、その問題に関連して、高透過率の状態から低透過率の状態に切り替える時に、所定の透過率まで低下する時間が長くなるという問題があった。
【００７４】
従来の横電界方式（ＩＰＳモード）の液晶表示装置と、ＴＮ方式（ＴＮモード）の液晶表示装置について、相対透過率の時間変化を調べると、たとえば、図１１に示したようになる。なお、図１１は、ほぼ同等の応答を示すＴＮモードの液晶表示装置とＩＰＳモードの液晶表示装置の応答曲線を重ねて示した図である。
【００７５】
図１１に示した応答曲線のうち、たとえば、相対透過率が低透過率（０％）の状態から高透過率（１００％）の状態に切り替えたときに、透過率が１００％になるまでの応答時間を比較すると、点線で示したＴＮモードの応答時間に比べて、実線で示したＩＰＳモードの応答時間のほうが長くなるが、その時間差は０．１秒程度で比較的短い。
【００７６】
一方、相対透過率が低透過率（０％）の状態から高透過率（１００％）の状態に切り替えたときに、透過率が１００％になるまでの応答時間を比較すると、点線で示したＴＮモードの応答時間に比べて、実線で示したＩＰＳモードの応答時間のほうが０．２秒から０．３秒長くなる。特に、相対透過率が１０％程度になってから０％になるまでの時間が長い。つまり、従来のＩＰＳモードの液晶表示装置は、たとえば、白表示から黒表示に切り替えるときに、ＴＮモードの液晶表示装置に比べて黒表示になるまでの時間が長くなるという問題があった。
【００７７】
この表示の切り替えに関する問題は、液晶層に電界を印加して液晶分子の配向を変形させたときの弾性エネルギーの大きさ（増加量）と関係している。液晶分子の配向を変形させたときの弾性エネルギーｆelaは、スプレイ変形に関連する弾性率をｋ11，ツイスト変形に関連する弾性率をｋ22，ベンド変形に関連する弾性率をｋ33とすると、下記（式９）のように表される。
【数５】
2007286115.tif 000007
【００７８】
また、従来の横電界方式（ＩＰＳモード）の液晶表示装置の場合、液晶分子の配向の変形は、ツイスト変形が支配的であるため、前記（式９）は、下記（式１０）のように近似できる。
【数６】
2007286115.tif 000008
【００７９】
また、前述のように、ツイスト変形に関連する弾性率ｋ22は、スプレイ変形に関連する弾性率ｋ11やベンド変形に関連する弾性率ｋ33の１／２から１／３程度である。そのため、ベンド変形が支配的なＶＡ方式の液晶表示装置や、スプレイ変形およびツイスト変形ならびにベンド変形が組み合わさっているＴＮ方式の液晶表示装置に比べで弾性エネルギーが小さい。その結果、従来の横電界方式の液晶表示装置では、弾性エネルギーの増加にともなう復元力が小さく、電界の印加により変形した液晶分子の配向が電界を印加していない元の状態に戻るまでの時間が長くなると考えられる。
【００８０】
一方、実施例１の液晶表示装置では、画素電極のくし歯状電極部１０７ａに突出部１０７ｂを設け、突出部１０７ｂの周辺の液晶分子３０１の配向に、スプレイ変形やベンド変形を誘起している。そのため、実施例１の液晶表示装置における弾性エネルギーは、前記（式９）のように表され、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて、液晶分子３０１の配向の変形による弾性エネルギーの増加量が大きくなる。その結果、液晶分子の配向の復元力が大きくなり、電界の印加により変形した液晶分子の配向が電界を印加していない元の状態に戻るまでの時間を短くすることができると考えられる。
【００８１】
以上のようなことから、実施例１の横電界方式の液晶表示装置は、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間を短縮でき、動画表示性能を向上させることができる。
【００８２】
また、本願発明者らは、実施例１の液晶表示装置において、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａに、たとえば、図７に示したような突出部１０７ｂを設けたときの、くし歯状電極部１０７ａの形状と応答特性、透過率の関係について調べている。具体的には、図７に示した１つのくし歯状電極部１０７ａの電極幅Ｗ，２つのくし歯状電極部１０７ａの間に形成される開口部（スリット）を介して対向する２つの辺に設けられた突出部１０７ｂの間隔Ｌ，突出部１０７ｂのｙ方向の高さ（凸部振幅）ａ，凸部振幅の半分の高さにおける突出部１０７ｂの幅（凸部幅）ｂ，くし歯状電極部１０７ａの１つの辺に設けられた突出部１０７ｂの間隔（凸部ピッチ）ｐの値を変えたときの応答時間および透過率を調べて比較している。その結果の一例を表１に示す。
【表１】
2007286115.tif 000009
【００８３】
なお、応答時間および透過率は、コンピュータ・シミュレーションにより調べており、シミュレーションに使用したモデルでは、共通電極１０９の膜厚を１４０ｎｍ，画素電極１０７の膜厚を７７ｎｍ，共通電極１０９と画素電極１０７の間に介在する第１の絶縁層１０２および第２の絶縁層１０６の総厚を７００ｎｍ，配向膜１０８の膜厚を１００ｎｍにしている。また、液晶材料３は、誘電率異方性Δεを４．０，複屈折異方性Δｎを０．１０３，回転粘性率γ１を６７（ｍＰａ・ｓ），ＮＩ点を７０．５℃，液晶層の厚さ（セルギャップ）を４．０μｍにしている。
【００８４】
また、表１には、比較のための、突出部を設けていない従来の横電界方式の液晶表示装置における応答時間と透過率も示している。
【００８５】
表１に示したように、電極幅Ｗおよび突出部１０７ｂの間隔Ｌを従来の値と合わせ、従来と同じようにラビング角度を１０度にした場合、凸部振幅ａおよび凸部幅ｂがそれぞれ２μｍの突出部１０７ｂを、４μｍの間隔（凸部ピッチｐ＝４μｍ）で設けた場合、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて、応答時間は短くなるが、透過率は変化しない。
【００８６】
また、電極幅Ｗを固定して、凸部振幅ａおよび凸部幅ｂを大きくし、突出部１０７ｂの間隔Ｌを狭くしていくと、応答時間はさらに短くなるが、それに合わせて透過率が低くなる。
【００８７】
つまり、実施例１の液晶表示装置において、画素電極のくし歯状電極部１０７ａに設ける突出部１０７ｂの形状は、３つの形状パラメータａ，ｂ，ｐ−ｂと、立ち下がり応答特性および透過率の関係を考慮した上で決めることが望ましい。
【００８８】
図１２は、実施例１の液晶表示装置の第１の変形例を説明するための模式図である。なお、図１２は、図７と同様に、図３に示した領域ＡＲ１における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【００８９】
実施例１の液晶表示装置では、たとえば、図７に示したように、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｘ方向）に沿った辺に、ｙ方向に突出する突出部１０７ｂを設けることでくし歯状電極部１０７ａのｙ方向の幅を変動させ、液晶分子の配向にスプレイ変形やベンド変形を誘起している。しかしながら、液晶分子の配向にスプレイ変形やベンド変形を誘起させる方法には、突出部１０７ｂを設ける方法に限らず、たとえば、図１２に示すように、電極幅Ｗのくし歯状電極部１０７ａに、ｙ方向に後退する凹部１０７ｃを設ける方法もある。くし歯状電極部１０７ａに凹部１０７ｃを設けた場合も、くし歯状電極部１０７ａのｘ方向に沿った辺の向きが凹部１０７ｃで変化し、突出部１０７ｂを設けた場合と同様のスプレイ変形やベンド変形が誘起され、凹部１０７ｃを設けていない従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間が短くなると考えられる。
【００９０】
そこで、本願発明者らは、画素電極のくし歯状電極部１０７ａに、図１２に示したような凹部１０７ｃを設けたときの、くし歯状電極部１０７ａの形状と応答特性、透過率の関係について、１つのくし歯状電極部１０７ａの電極幅Ｗ，２つのくし歯状電極部１０７ａの間に形成される開口部（スリット）を介して対向する２つの辺に設けられた凹部１０７ｃの間隔Ｌ，凹部１０７ｃのｙ方向の後退量（凹部振幅）ａ，凹部振幅の半分の高さにおける凹部１０７ｃの幅（凹部幅）ｂ，くし歯状電極部１０７ａの１つの辺に設けられた凹部１０７ｃの間隔（凹部ピッチ）ｐの値を変えたときの応答時間および透過率を調べて比較している。その結果の一例を表２に示す。
【表２】
2007286115.tif 000010
【００９１】
なお、応答時間および透過率は、コンピュータ・シミュレーションにより調べており、シミュレーションに使用したモデルでは、共通電極１０９の膜厚を１４０ｎｍ，画素電極１０７の膜厚を７７ｎｍ，共通電極１０９と画素電極１０７の間に介在する第１の絶縁層１０２および第２の絶縁層１０６の総厚を７００ｎｍ，配向膜１０８の膜厚を１００ｎｍにしている。また、液晶材料３は、誘電率異方性Δεを４．０，複屈折異方性Δｎを０．１０３，回転粘性率γ１を６７（ｍＰａ・ｓ），ＮＩ点を７０．５℃，液晶層の厚さ（セルギャップ）を４．０μｍにしている。
【００９２】
また、表２には、比較のための、突出部を設けていない従来の横電界方式の液晶表示装置における応答時間と透過率も示している。
【００９３】
表２に示したように、電極幅Ｗおよび凹部１０７ｃの間隔Ｌを従来の値と合わせ、従来と同じようにラビング角度を１０度にした場合、凹部振幅ａおよび凹部幅ｂがそれぞれ２μｍの突出部を４μｍの間隔で設けた場合、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて、応答時間は短くなるが、透過率は変化しない。
【００９４】
また、電極幅Ｗを固定して、凹部振幅ａおよび凹部幅ｂを大きくし、凹部１０７ｃの間隔Ｌを狭くしていくと、応答時間はさらに短くなるが、それに合わせて透過率が低くなる。
【００９５】
つまり、画素電極のくし歯状電極部１０７ａに、図１２に示したような凹部１０７ｃを設けた場合も、突出部１０７ｂを設けた場合と同様に、応答時間を短縮でき、横電界方式の液晶表示装置の動画表示性能を向上させることができる。
【００９６】
図１３は、実施例１の液晶表示装置の第２の変形例を説明するための模式図である。図１４は、実施例１の液晶表示装置の第３の変形例を説明するための模式図である。なお、図１３および図１４は、図７と同様に、図３に示した領域ＡＲ１における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【００９７】
実施例１の液晶表示装置では、たとえば、図７に示すように、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｘ方向）に沿った２つの辺のそれぞれに突出部１０７ｂを設けているが、これに限らず、たとえば、図１３に示すように、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｘ方向）に沿った２つの辺のうちの一方の辺のみに突出部１０７ｂを設けてもよいことはもちろんである。また、同様に、たとえば、図１４に示すように、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｘ方向）に沿った２つの辺のうちの一方の辺のみに凹部１０７ｃを設けてもよいことはもちろんである。このとき、各くし歯状電極部１０７ａの形状は、たとえば、図１３および図１４に示すように、隣接する２本のくし歯状電極部１０７ａの間に形成されるスリットを介して対向する２つの辺のうち、一方の辺のみに突出部１０７ｂまたは凹部１０７ｃが設けられているような形状にすることが望ましい。
【００９８】
図１５は、実施例１の液晶表示装置の第４の変形例を説明するための模式図である。なお、図１５は、図７と同様に、図３に示した領域ＡＲ１における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【００９９】
実施例１の液晶表示装置では、たとえば、図７に示すように、隣接する２本のくし歯状電極部１０７ａの間に形成されるスリットを介して対向する２つの突出部１０７ｂは、ｘ方向でみた位置が同じであるが、これに限らず、たとえば、図１５に示すように、隣接する２本のくし歯状電極部１０７ａの間に形成されるスリットを介して対向する２つの突出部１０７ｂのｘ方向でみた位置が、１つの辺の突出部１０７ｂの間隔ｐよりも短い距離δｐだけずれていてもよい。なお、この突出部のｘ方向でみた位置のずれδｐは、たとえば、１つの辺の突出部の間隔ｐの半分（ｐ／２）であることが望ましいが、これに限らず、任意の距離だけずれていてもよい。
【０１００】
本願発明者らは、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａに、図１５に示したような突出部１０７ｂを設けたときの、くし歯状電極部１０７ａの形状と応答特性、透過率の関係について、１つのくし歯状電極部１０７ａの電極幅Ｗ，２つのくし歯状電極部１０７ａの間に形成される開口部（スリット）を介して対向する２つの辺に設けられた突出部１０７ｂの間隔Ｌ，突出部１０７ｂのｙ方向の高さ（凸部振幅）ａ，凸部振幅の半分の高さにおける突出部１０７ｂの幅（凸部幅）ｂ，くし歯状電極部１０７ａの１つの辺に設けられた突出部１０７ｂの間隔（凸部ピッチ）ｐ，スリットを介して対向する２つの突出部１０７ｂのｘ方向でみた位置のずれδｐの値を変えたときの応答時間および透過率を調べて比較している。その結果の一例を表３に示す。
【表３】
2007286115.tif 000011
【０１０１】
なお、応答時間および透過率は、コンピュータ・シミュレーションにより調べており、シミュレーションに使用したモデルでは、共通電極１０９の膜厚を１４０ｎｍ，画素電極１０７の膜厚を７７ｎｍ，共通電極１０９と画素電極１０７の間に介在する第１の絶縁層１０２および第２の絶縁層１０６の総厚を７００ｎｍ，配向膜１０８の膜厚を１００ｎｍにしている。また、液晶材料３は、誘電率異方性Δεを４．０，複屈折異方性Δｎを０．１０３，回転粘性率γ１を６７（ｍＰａ・ｓ），ＮＩ点を７０．５℃，液晶層の厚さ（セルギャップ）を４．０μｍにしている。
【０１０２】
また、表２には、比較のための、突出部を設けていない従来の横電界方式の液晶表示装置における応答時間と透過率も示している。
【０１０３】
表３に示した結果からもわかるように、スリットを介して対向する２つの突出部１０７ｂのｘ方向でみた位置を距離δｐだけずらしても、ずらしていない場合と同様に、応答時間を短縮でき、横電界方式の液晶表示装置の動画表示性能を向上させることができる。
【０１０４】
図１６は、実施例１の液晶表示装置の第５の変形例を説明するための模式図である。なお、図１６は、図７と同様に、図３に示した領域ＡＲ１における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【０１０５】
実施例１の液晶表示装置は、たとえば、図７に示したように、画素電極のくし歯状電極部のｘ方向に沿った２つの辺に突出部１０７ｂのみを設けている。また、たとえば、図１２に示した第１の変形例では、くし歯状電極部１０７ａのｘ方向に沿った２つの辺に凹部１０７ｃのみを設けている。しかしながら、実施例１の液晶表示装置では、これら突出部１０７ｂのみまたは凹部１０７ｃのみの形状に限らず、たとえば、図１６に示すように、１つのくし歯状電極部１０７ａの２つの辺のそれぞれに、突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃを交互に設けてもよい。このとき、１つのくし歯状電極部１０７ａの２つの辺に設ける突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃは、たとえば、突出部１０７ｂ同士のｘ方向でみた位置および凹部１０７ｃ同士のｘ方向でみた位置が同じになるようにする。また、スリットを介して対向する２つの辺の突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃは、たとえば、一方の辺の突出部１０７ｂと他方の辺の凹部１０７ｃのｘ方向でみた位置が同じになるようにする。
【０１０６】
本願発明者らは、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａに、図１６に示したような突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃを設けたときの、くし歯状電極部１０７ａの形状と応答特性、透過率の関係について、１つのくし歯状電極部１０７ａの電極幅Ｗ，２つのくし歯状電極部１０７ａの間に形成される開口部（スリット）を介して対向する２つの辺に設けられた突出部１０７ｂと凹部１０７ｃの間隔Ｌ，突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃのｙ方向の高さ（凸部振幅および凹部振幅）ａ，振幅ａの半分の高さにおける突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃの幅（凸部幅および凹部幅）ｂ，くし歯状電極部１０７ｂの１つの辺に設けられた突出部１０７ｂと凹部１０７ｃの間隔（ピッチ）ｐの値を変えたときの応答時間および透過率を調べて比較している。その結果の一例を表４に示す。
【表４】
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【０１０７】
なお、応答時間および透過率は、コンピュータ・シミュレーションにより調べており、シミュレーションに使用したモデルでは、共通電極１０９の膜厚を１４０ｎｍ，画素電極１０７の膜厚を７７ｎｍ，共通電極１０９と画素電極１０７の間に介在する第１の絶縁層１０２および第２の絶縁層１０６の総厚を７００ｎｍ，配向膜１０８の膜厚を１００ｎｍにしている。また、液晶材料３は、誘電率異方性Δεを４．０，複屈折異方性Δｎを０．１０３，回転粘性率γ１を６７（ｍＰａ・ｓ），ＮＩ点を７０．５℃，液晶層の厚さ（セルギャップ）を４．０μｍにしている。
【０１０８】
また、表４には、比較のための、突出部を設けていない従来の横電界方式の液晶表示装置における応答時間と透過率も示している。
【０１０９】
表４に示した結果からもわかるように、突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃを交互に設けた場合も、突出部１０７ｂのみを設けた場合、あるいは凹部１０７ｃのみを設けた場合と同様に、応答時間を短縮でき、横電界方式の液晶表示装置の動画表示性能を向上させることができる。
【０１１０】
図１７は、実施例１の液晶表示装置の第６の変形例を説明するための模式図である。なお、図１７は、図７と同様に、図３に示した領域ＡＲ１における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【０１１１】
ここまでの説明において、実施例１の液晶表示装置は、たとえば、画素電極１０７のくし歯状電極部１０７ａのｘ方向に沿った２つの辺に突出部１０７ｂあるいは凹部１０７ｃを設けることで、１つのくし歯状電極部１０７ａのｙ方向の幅を複数回変動させている。しかしながら、くし歯状電極部１０７ｂの形状は、このように幅を変動させる形状に限らず、たとえば、ｙ方向でみた位置がｘ方向の辺の長さよりも短い間隔で複数回変動するような形状にしてもよい。そのような形状としては、たとえば、図１７に示すように、１つのくし歯状電極部１０７ａの２つの辺のうちの、一方の辺には突出部１０７ｂを設け、他方の辺には凹部１０７ｂを設け、かつ、突出部１０７ｂと凹部１０７ｃのｘ方向でみた位置が同じになるような形状が考えられる。この形状の場合、くし歯状電極部１０７ａの電極幅をＷとすると、突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃが設けられた位置でのｙ方向でみた幅もＷになる。
【０１１２】
くし歯状電極の形状が、図１７に示したような形状の場合も、突出部１０７ｂおよび凹部１０７ｃの周辺では、液晶分子の配向にスプレイ変形やベンド変形が誘起されるので、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間を短縮し、動画表示性能を向上させることができる。
【０１１３】
また、詳細な説明は省略するが、実施例１の液晶表示装置におけるくし歯状電極部１０７ａの形状は、図７および図１２から図１７に示したような形状を基本的な形状として、それを元にした種々の形状が適用できることはもちろんである。
【実施例２】
【０１１４】
図１８および図１９は、本発明による実施例２の液晶表示装置で用いる液晶表示パネルの画素電極の概略構成を示す模式図である。図１８は、実施例２の液晶表示装置の画素電極の概略構成を示す模式平面図である。図１９は、図１８に示した領域ＡＲ５の画素電極の構成例を示す模式平面図である。
【０１１５】
実施例１で挙げた液晶表示装置の画素電極１０７は、くし歯状電極部１０７ａが、走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）に延在し、映像信号線１０３の延在方向（ｙ方向）に並んで配置されている。しかしながら、くし歯状電極部１０７ａを有する画素電極１０７におけるくし歯状電極部１０７ａの延在方向は、ｘ方向に限らず、ｘ方向に対して斜め方向に延在している場合もある。実施例２では、くし歯状電極部１０７ａの延在方向が、ｘ方向に対して斜め方向に延在している画素電極１０７の構成例について説明する。
【０１１６】
なお、実施例２の液晶表示装置において、実施例１の液晶表示装置と異なる点は、画素電極１０７の形状（構成）のみである。そのため、液晶表示装置や液晶表示パネルの概略構成、ＴＦＴ基板１の１画素の構成などの説明は省略する。
【０１１７】
くし歯状電極部１０７ａの延在方向がｘ方向に対して斜め方向に延在している画素電極１０７には、たとえば、図１８に示すように、概略くの字型のくし歯状電極部１０７ａがｙ方向に並んで配置されているものがある。この場合、各くし歯状電極部１０７ａを、ｘ方向でみた中心線Ｍ１で２つにわけて考えると、中心線Ｍ１より左側の領域では、ｕ１方向に延在するくし歯状電極部１０７ａが、ｕ１方向と直交するｖ１方向に並んで配置されているとみることができる。また、中心線Ｍ１より右側の領域では、ｕ２方向に延在するくし歯状電極部１０７ａが、ｕ２方向と直交するｖ２方向に並んで配置されているとみることができる。
【０１１８】
そして、図１８に示したような画素電極１０７の場合、中心線Ｍ１より左側の領域では、たとえば、図１９に示すように、各くし歯状電極部１０７ａのｕ１方向に沿った辺に突出部１０７ｂを設ける。またこのとき、各くし歯状電極部１０７ａに設ける突出部１０７ｂは、たとえば、スリットを介して対向する２つの突出部１０７ｂの、ｕ１方向でみた位置が同じ位置になるようにする。このようにすれば、図１９に示したくし歯状電極部１０７ａのｕ１方向およびｖ１方向が、図７に示したくし歯状電極部１０７ａのｘ方向およびｙ方向と一致する。また、図示は省略するが、中心線Ｍ１より右側の領域については、各くし歯状電極１０７ａの形状を、図１９を左右反転させた形状にすることで、くし歯状電極部１０７ａのｕ２方向およびｖ２方向が、図７に示したくし歯状電極部１０７ａのｘ方向およびｙ方向と一致する。そのため、実施例２の液晶表示装置においても、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間を短縮し、動画表示性能を向上させることができる。
【０１１９】
また、図示および詳細な説明は省略するが、実施例２の液晶表示装置においても、各くし歯状電極部１０７ａに突出部１０７ｂを設ける代わりに、凹部１０７ｃを設けてもよいことはもちろんである。
【０１２０】
図２０は、実施例２の液晶表示装置の第１の変形例を説明するための模式図である。図２１は、実施例２の液晶表示装置の第２の変形例を説明するための模式図である。なお、図２０および図２１は、図１９と同様に、図１８に示した領域ＡＲ５における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【０１２１】
実施例２の液晶表示装置における画素電極１０７の形状は、本質的には実施例１の液晶表示装置における画素電極１０７の形状と等価であり、くし歯状電極部１０７ａの延在方向が異なるだけである。そのため、実施例２の画素電極においても、たとえば、図２０に示すように、くし歯状電極部１０７ａのｕ１方向に沿った２つの辺のうちの一方の辺のみに突出部１０７ｂを設けてもよいことはもちろんである。また、図示は省略するが、くし歯状電極部１０７ａのｕ１方向に沿った２つの辺のうちの一方の辺のみに凹部１０７ｃを設けてもよいことはもちろんである。
【０１２２】
また、くし歯状電極部１０７ａのｕ１方向に沿った２つの辺の両方に突出部１０７ｂを設ける場合、たとえば、図２１に示すように、スリットを介して対向する２つの辺の突出部１０７ｂのｕ１方向でみた位置がδｐだけずれていてもよいことはもちろんである。
【０１２３】
またさらに、図示および詳細な説明は省略するが、実施例２の液晶表示装置においても、くし歯状電極部１０７ａのｕ１方向に沿った２つの辺の形状が、図１２から図１７に示したような形状のいずれか、あるいはそれを元にした別の形状であってもよいことはもちろんである。
【０１２４】
図２２は、実施例２の画素電極の形状の第１の応用例を説明するための模式図である。図２３は、実施例２の画素電極の形状の第２の応用例を説明するための模式図である。
【０１２５】
実施例２の液晶表示装置における画素電極１０７の形状において特徴となる点は、くし歯状電極部１０７ａの延在方向が走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）とは異なる点である。そして、くし歯状電極部１０７ａの延在方向を、走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）に対して斜め方向にした画素電極１０７の形状は、図１８に示したような形状に限らず、種々の形状が提案されている。
【０１２６】
くし歯状電極部１０７ａの延在方向を、走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）に対して斜め方向にした画素電極１０７には、たとえば、図２２に示したように、各くし歯状電極部１０７ａがｕ２方向に単調に延在する形状のものがある。このような形状の場合も、各くし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｕ２方向）を実施例１で挙げたくし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｘ方向）、ｕ２方向と直交するｖ２方向を実施例１で挙げたくし歯状電極部１０７ａの配置方向（ｙ方向）とみなし、突出部１０７ｂまたは凹部１０７ｃを設けることで、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間を短縮し、動画表示性能を向上させることができる。
【０１２７】
また、各くし歯状電極部１０７ａが走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）に対して斜め方向に単調に延在する画素電極１０７には、たとえば、図２３に示すように、ｙ方向でみた中心線Ｍ２を境にして、中心線Ｍ２より上側の領域ではくし歯状電極部１０７ａがｕ２方向に延在し、中心線Ｍ２より下側の領域ではくし歯状電極部１０７ａがｕ１方向に延在する形状のものもある。この場合も、中心線Ｍ２より上側の領域と、下側の領域のそれぞれで、くし歯状電極部１０７ａの延在方向（ｕ２方向またはｕ１方向）に沿った辺に突出部１０７ｂまたは凹部１０７ｃを設けることで、従来の横電界方式の液晶表示装置に比べて応答時間を短縮し、動画表示性能を向上させることができる。
【０１２８】
図２４は、実施例２の液晶表示装置の第３の変形例を説明するための模式図である。なお、図２４は、図１９と同様に、図１８に示した領域ＡＲ５における画素電極の構成のみを示した模式平面図である。
【０１２９】
実施例２の液晶表示装置では、各くし歯状電極部１０７ａが走査信号線１０１の延在方向（ｘ方向）に対して斜め方向であるｕ１方向またはｕ２方向に延在する画素電極１０７を例に挙げている。このとき、各くし歯状電極部１０７ａに設ける突出部１０７ｂは、たとえば、図１９に示したように、延在方向（ｕ１方向）と直交するｖ１方向に突出させており、かつ、突出部１０７ｂのｕ１方向でみた位置が同じ位置になるように設けている。
【０１３０】
しかしながら、実施例２の液晶表示装置では、前述のような構成に限らず、たとえば、図２４に示すように、ｕ１方向に延在するくし歯状電極部１０７ａに、ｙ方向に突出し、かつ、ｘ方向でみた位置が同じ位置になるような突出部１０７ｂを設けてもよい。
【０１３１】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】液晶表示パネルの概略構成を示す模式平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線における模式断面図である。
【図３】実施例１の液晶表示パネルのＴＦＴ基板における１画素の構成例を示す模式平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ’線における模式断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ’線における模式断面図である。
【図６】図３に示した領域ＡＲ１の画素電極の構成例を示す模式平面図である。
【図７】図３に示した領域ＡＲ１の画素電極の実際の構成例を示す模式平面図である。
【図８】液晶層に電界を印加したときの液晶分子の配向の変形の種類を説明するための模式図である。
【図９】実施例１の液晶表示装置において液晶層に印加される電界を示す模式断面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置と実施例１の液晶表示装置における液晶分子の配向の変形を比較するための模式平面図である。
【図１１】実施例１の別の効果を説明するための相対透過率の時間変化を示すグラフ図である。
【図１２】実施例１の液晶表示装置の第１の変形例を説明するための模式図である。
【図１３】実施例１の液晶表示装置の第２の変形例を説明するための模式図である。
【図１４】実施例１の液晶表示装置の第３の変形例を説明するための模式図である。
【図１５】実施例１の液晶表示装置の第４の変形例を説明するための模式図である。
【図１６】実施例１の液晶表示装置の第５の変形例を説明するための模式図である。
【図１７】実施例１の液晶表示装置の第６の変形例を説明するための模式図である。
【図１８】実施例２の液晶表示装置の画素電極の概略構成を示す模式平面図である。
【図１９】図１８に示した領域ＡＲ２の画素電極の構成例を示す模式平面図である。
【図２０】実施例２の液晶表示装置の第１の変形例を説明するための模式図である。
【図２１】実施例２の液晶表示装置の第２の変形例を説明するための模式図である。
【図２２】実施例２の画素電極の形状の第１の応用例を説明するための模式図である。
【図２３】実施例２の画素電極の形状の第２の応用例を説明するための模式図である。
【図２４】実施例２の液晶表示装置の第３の変形例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１…ＴＦＴ基板（第１の基板）
１００…ガラス基板
１０１…走査信号線
１０２…第１の絶縁層
１０３…映像信号線
１０３ａ…ドレイン電極部
１０４…半導体層
１０５…ソース電極
１０６…第２の絶縁層
１０７…画素電極
１０７ａ…くし歯状電極部
１０７ｂ…突出部
１０７ｃ…凹部
１０８…配向膜
１０９…共通電極
１１０…共通信号線
１１１…導電パッド
１１２…ブリッジ配線
２…対向基板（第２の基板）
３…液晶材料（液晶層）
４…シール材
５…電気力線
ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３…スルーホール
【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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