(57)【要約】【課題】  光透過率及び輝度を向上させたＦＦＳ方式の液晶表示装置及びその駆動方法を実現すること。【解決手段】  液晶表示装置は、第１の基板１の液晶８側の面のゲート信号線と画像信号線の交差部に形成されたＴＦＴ素子及び第１の画素電極５と、第１の画素電極５と第１の絶縁層６を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びるスリット７ａを有する第１の共通電極７と、第２の基板１５の液晶８側の面に形成された第２の画素電極１１と、第２の画素電極１１と第２の絶縁層１０を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第２のスリット９ａを有する第２の共通電極９と、を有し、第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているとともに、第１及び第２の共通電極７，９は同極性の共通電圧信号が印加される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の液晶側の面に第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部に形成された薄膜トランジスタ素子及び第１の画素電極と、前記第１の画素電極と第１の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリットを有する第１の共通電極と、第２の基板の液晶側の面に形成された第２の画素電極と、前記第２の画素電極と第２の絶縁層を挟んで対向するように形成された、前記所定の方向に伸びる第２のスリットを有する第２の共通電極と、を有しており、前記第１及び第２の画素電極、前記第１及び第２の共通電極、前記第１及び第２のスリットは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているとともに、前記第１及び第２の共通電極は同極性の共通電圧信号が印加される液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶は、負の誘電異方性を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の共通電極は、同極性の前記共通電圧信号が同時的に印加される請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の共通電極は、接地電位の前記共通電圧信号が印加され、前記第１及び第２の画素電極は、それぞれ同電位の画素電圧信号が印加されるとともに前記画素電圧信号は極性反転駆動される請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第１の基板の液晶側の面に第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部に形成された薄膜トランジスタ素子及び第１の画素電極と、前記第１の画素電極と第１の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリットを有する第１の共通電極と、第２の基板の液晶側の面に形成された第２の画素電極と、前記第２の画素電極と第２の絶縁層を挟んで対向するように形成された、前記所定の方向に伸びる第２のスリットを有する第２の共通電極と、を有しており、前記第１及び第２の画素電極、前記第１及び第２の共通電極、前記第１及び第２のスリットは、それぞれ平面視で略重畳するように位置している液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１及び第２の共通電極に同極性の共通電圧信号を印加する液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリンジフィールドスイッチング（Fringe  Field  Switching：ＦＦＳ）方式の電極構造を有する液晶表示装置(Liquid  Crystal  Display:ＬＣＤ)及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブマトリクス型のＬＣＤは、ＴＦＴ素子を含む画素電極部が多数形成されたＴＦＴアレイ側基板と、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されたカラーフィルタ側基板とを互いに対向させて、それらの基板を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板間に液晶を充填、封入させることによって作製される。
【０００３】
従来のアクティブマトリクス型のＬＣＤの基本構成の一例を図６に示す。例えば、ＴＦＴアレイ側基板は、その上の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線GLl,GL2,GL3・・・GLnと、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線GLl〜GLnと交差させて形成された複数本の画像信号線SLl,SL2,SL3・・・SLmと、ゲート信号線GLl〜GLnと画像信号線SL1〜SLmの交差部に形成された、ＴＦＴ素子５１、画素電極PE11,PE12,PE13・・・PEnmを含む画素部Pll,P12,P13・・・Pnmと、を有する構成である。また、共通電極(図示せず)と、その共通電極に共通電圧(Vcom)を供給する共通電極５２は、画素電極PE11〜PEnmとの間で液晶に印加する垂直的な電界を形成する場合、カラーフィルタ側基板上に面状電極（ベタ電極）として設けられている。また共通電極５２は、画素電極PE11〜PEnmとの間で液晶に印加する水平的な電界（横電界：In-Plane  Field）、端部電界（Fringe  Field）を形成する場合、ＴＦＴアレイ側基板上に設けられている。なお、図６において、５３はゲート信号線駆動回路、５４は画像信号(ソース信号)線駆動回路である。
【０００４】
ＴＦＴ素子５１は、アモルファスシリコン(a-Si)、低温多結晶シリコン（Low-Temperature  Poly  Silicon：ＬＴＰＳ）等から成る半導体層を有し、ゲート電極部、ソース電極部、ドレイン電極部の３端子部を有する構成である。そして、ゲート電極部に所定電位の電圧(例えば６Ｖ)を印加することにより、ソース電極部とドレイン電極部の間の半導体層（チャネル）に電流を流す、スイッチング素子(ゲートトランスファ素子)として機能する。また、画素電極PE11〜PEnmは、一般に酸化インジウムスズ(Indium  Tin  Oxide:ＩＴＯ)等から成る透明導電体層から構成されている。
【０００５】
従来のＦＦＳ方式のＬＣＤを図３〜図５に示す。図３は、従来のＦＦＳ方式のＬＣＤにおける４個の画素電極２７を拡大して示す拡大平面図である。図４は、従来のＦＦＳ方式の電極構造を有するＬＣＤにおける４個の共通電極２８を拡大して示す拡大平面図である。図５は、従来のＦＦＳ方式のＬＣＤの１例を示すものであり、図４のＡ１−Ａ２線における断面図である。図３に示すように、画素電極２７は四角形状の面状電極（ベタ電極）であり、各画素部に形成されている。図３において、２１はゲート信号線、２２は画像信号線、２３はＴＦＴ素子である。また、図４に示すように、画素電極２７に対向するように共通電極２８が形成されており、共通電極２８は列方向に一端側から他端側へ伸びるスリット28aが形成されている。スリット28aは各画素部に対応して形成されている。
【０００６】
図５に示すように、ＦＦＳ方式のＬＣＤは、ＴＦＴアレイ側基板上に画素電極２７及び共通電極２８が設けられる電極構造を有しており、共通電極２８と画素電極２７が絶縁層３５を挟んで対向するように形成されている。また、共通電極２８に列方向に伸びるように形成されたスリット28aを介して画素電極２７と共通電極２８との間に横方向（行方向）の電界が生じる。
【０００７】
そして、スリット２８ａの側辺近傍において横方向の電界に沿って液晶分子36aが配向することにより、スリット２８ａの側辺近傍において、高い光透過率による大きな輝度が得られる。ＴＦＴアレイ側基板であるガラス基板３１の上面（液晶３６側の面）に絶縁層３２が積層されており、絶縁層３２上に画像信号線（ソース信号線）２２が形成され、絶縁層３２の上面及び画像信号線２２を覆ってパッシベーション膜３３が形成されている。パッシベーション膜３３上に平坦化膜３４が形成され、平坦化膜３４上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明電極から成る画素電極２７が形成され、平坦化膜３４の上面及び画素電極２７を覆って絶縁層３５が形成され、絶縁層３５上にスリット２８ａを有するＩＴＯ等の透明電極から成る共通電極２８が形成されている。カラーフィルタ側基板であるガラス基板４０の下面（液晶３６側の面）にはカラーフィルタ３８及びブラックマトリクス３９が形成され、カラーフィルタ３８及びブラックマトリクス３９を覆ってオーバーコート３７が形成されている。共通電極２８とカラーフィルタ３８及びブラックマトリクス３９とが対向するように、ガラス基板３１とガラス基板４０を対向配置し、それらの間に液晶３６を充填させて両基板の外周部をシールすることによって、ＬＣＤが構成されている。
【０００８】
また、他の従来例として、一対の基板のうち少なくとも一方の基板にＦＦＳ方式の電極配置が採用されているＬＣＤが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２９６６１１号公報
【特許文献２】再公表特許ＷＯ２００９／１５７３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図３〜図５に示す上記従来のＦＦＳ方式のＬＣＤにおいては、ＦＦＳ方式の電極構造がＴＦＴアレイ側基板にのみ形成されているために、液晶分子36aが液晶３６の層の厚みｄ１、即ちＴＦＴアレイ側基板とカラーフィルタ側基板との間の間隔（ギャップ）ｄ１の全体にわたって液晶分子36aが配向しにくいという問題点があった。例えば、液晶分子36aが配向する厚みｄ２は，ｄ１の約３分の２程度であり、ｄ１が３μｍ程度であればｄ２は２μｍ程度であった。そのため、高光透過率及び高輝度を要するＬＣＤとしては、それらの特性が不十分であった。特に、高光透過率及び高輝度が要求されるヘッドアップディスプレイ（Head  up  Display：ＨＵＤ）等の用途のＬＣＤとしては、それらの特性をより向上させることが望まれている。
【００１１】
また、特許文献１には、両方の基板にＦＦＳ方式の電極配置が採用し得ることが記載されているが、その詳細な構成、駆動方法等については何等開示されていない。
【００１２】
従って、本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、光透過率及び輝度を向上させたＦＦＳ方式のＬＣＤ及びその駆動方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板の液晶側の面に第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部に形成された薄膜トランジスタ素子及び第１の画素電極と、前記第１の画素電極と第１の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリットを有する第１の共通電極と、第２の基板の液晶側の面に形成された第２の画素電極と、前記第２の画素電極と第２の絶縁層を挟んで対向するように形成された、前記所定の方向に伸びる第２のスリットを有する第２の共通電極と、を有しており、前記第１及び第２の画素電極、前記第１及び第２の共通電極、前記第１及び第２のスリットは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているとともに、前記第１及び第２の共通電極は同極性の共通電圧信号が印加される構成である。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記液晶は、負の誘電異方性を有する。
【００１５】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記第１及び第２の共通電極は、同極性の前記共通電圧信号が同時的に印加される。
【００１６】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記第１及び第２の共通電極は、接地電位の前記共通電圧信号が印加され、前記第１及び第２の画素電極は、それぞれ同電位の画素電圧信号が印加されるとともに前記画素電圧信号は極性反転駆動される。
【００１７】
本発明の液晶表示装置の駆動方法は、第１の基板の液晶側の面に第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記ゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、前記ゲート信号線と前記画像信号線の交差部に形成された薄膜トランジスタ素子及び第１の画素電極と、前記第１の画素電極と第１の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリットを有する第１の共通電極と、第２の基板の液晶側の面に形成された第２の画素電極と、前記第２の画素電極と第２の絶縁層を挟んで対向するように形成された、前記所定の方向に伸びる第２のスリットを有する第２の共通電極と、を有しており、前記第１及び第２の画素電極、前記第１及び第２の共通電極、前記第１及び第２のスリットは、それぞれ平面視で略重畳するように位置している液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１及び第２の共通電極に同極性の共通電圧信号を印加する構成である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板の液晶側の面に第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、第１の方向と交差する第２の方向にゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、ゲート信号線と画像信号線の交差部に形成された薄膜トランジスタ素子及び第１の画素電極と、第１の画素電極と第１の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリットを有する第１の共通電極と、第２の基板の液晶側の面に形成された第２の画素電極と、第２の画素電極と第２の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第２のスリットを有する第２の共通電極と、を有しており、第１及び第２の画素電極、第１及び第２の共通電極、第１及び第２のスリットは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているとともに、第１及び第２の共通電極は同極性の共通電圧信号が印加されることから、第１の基板と第２の基板の間の間隔（ギャップ）全体にわたって液晶分子が電界に沿って横方向に配向する。その結果、液晶のリタデーションが増加し、光透過率及び輝度が向上する。また、第１の共通電極と第２の共通電極との間で電気力線が結合することがない、すなわち第１の共通電極と第２の共通電極が電磁的に結合しないので、液晶分子の横配向に乱れが生じなくなる。従って、光透過率及び輝度がより向上することとなる。また、液晶分子の応答性及び配向性が向上するので、低電圧駆動が可能となり、消費電力を削減することができる。さらに、従来と同等の電圧で駆動する場合、低粘性で｜Δε｜（誘電異方性の絶対値）が小さい液晶が使用できるので、応答速度を改善することができる。
【００１９】
本発明の液晶表示装置は、好ましくは、液晶は、負の誘電異方性を有することから、正の誘電異方性を有する液晶のように第１及び第２の共通電極に近接している液晶分子が縦方向（垂直方向）に若干立ち上がった斜め配向の状態になることが解消される。その結果、液晶のリタデーションがより増加し、光透過率及び輝度がより向上する。
【００２０】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、第１及び第２の共通電極は、同極性の共通電圧信号が同時的に印加されることから、第１の基板と第２の基板の間の間隔全体にわたって液晶分子が電界に沿って横方向に配向することが短時間で行われる。その結果、液晶の応答性が向上する。
【００２１】
また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、第１及び第２の共通電極は、接地電位の共通電圧信号が印加され、第１及び第２の画素電極は、それぞれ同電位の画素電圧信号が印加されるとともに画素電圧信号は極性反転駆動されることから、第１の共通電極と第２の共通電極との間で電気力線が結合することがない、すなわち第１の共通電極と第２の共通電極が電磁的に結合しないので、液晶分子の横配向に乱れが生じなくなるとともに、液晶分子に直流電圧成分が長時間印加されることによる残像の発生、所謂焼き付きを抑えるための極性反転駆動を行うことができる。
【００２２】
本発明の液晶表示装置の駆動方法は、第１の基板の液晶側の面に第１の方向に形成された複数本のゲート信号線と、第１の方向と交差する第２の方向にゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、ゲート信号線と画像信号線の交差部に形成された薄膜トランジスタ素子及び第１の画素電極と、第１の画素電極と第１の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリットを有する第１の共通電極と、第２の基板の液晶側の面に形成された第２の画素電極と、第２の画素電極と第２の絶縁層を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第２のスリットを有する第２の共通電極と、を有しており、第１及び第２の画素電極、第１及び第２の共通電極、第１及び第２のスリットは、それぞれ平面視で略重畳するように位置している液晶表示装置の駆動方法であって、第１及び第２の共通電極に同極性の共通電圧信号を印加することから、第１の基板と第２の基板の間の間隔（ギャップ）全体にわたって液晶分子が電界に沿って横方向に配向する。その結果、液晶のリタデーションが増加し、光透過率及び輝度が向上する。また、第１の共通電極と第２の共通電極との間で電気力線が結合することがない、すなわち、第１の共通電極と第２の共通電極が電磁的に結合しないので、液晶分子の横配向に乱れが生じなくなる。従って、光透過率及び輝度がより向上することとなる。また、液晶分子の応答性及び配向性が向上するので、低電圧駆動が可能となり、消費電力を削減することができる。さらに、従来と同等の電圧で駆動する場合、低粘性で｜Δε｜が小さい液晶が使用できるので、応答速度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の１例を示す図であり、液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、（ａ）は負の誘電異方性を有する液晶を用いた場合の液晶分子の配向状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）は正の誘電異方性を有する液晶を用いた場合の液晶分子の配向状態を示す部分拡大断面図である。
【図３】図３は、従来のＦＦＳ方式の液晶表示装置における４個の画素電極を拡大して示す拡大平面図である。
【図４】図４は、従来のＦＦＳ方式の液晶表示装置における４個の共通電極を拡大して示す拡大平面図である。
【図５】図５は、従来のＦＦＳ方式の液晶表示装置の１例を示すものであり、図４のＡ１−Ａ２線における断面図である。
【図６】図６は、従来のアクティブマトリクス型の液晶表示装置の基本構成の一例を示すブロック回路図である。
【図７】図７は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、第１及び第２の共通電極に形成された第１及び第２のスリットの平面図である。
【図８】図８は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、第１のスリットと第２のスリットの位置がずれていることを示すそれらの平面図である。
【図９】図９は、本発明の液晶表示装置について実施の形態の他例を示す図であり、第１のスリットと第２のスリットの大きさがずれていることを示すそれらの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明のＬＣＤ及びその駆動方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明のＬＣＤの実施の形態における構成部材のうち、本発明のＬＣＤを説明するための主要部を示している。従って、本発明に係るＬＣＤは、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。
【００２５】
図１は、本発明のＬＣＤについて実施の形態の１例を示す図であり、ＬＣＤの部分拡大断面図である。図１に示すように、ガラス基板等から成る第１の基板１の液晶８側の面に第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線と、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、ゲート信号線と画像信号線の交差部に形成されたＴＦＴ素子及び第１の画素電極５と、第１の画素電極５と第１の絶縁層６を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリット７ａを有する第１の共通電極７と、ガラス基板等から成る第２の基板１５の液晶８側の面に形成された第２の画素電極１１と、第２の画素電極１１と第２の絶縁層１０を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第２のスリット９ａを有する第２の共通電極９と、を有している。そして、第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているとともに、第１及び第２の共通電極７，９は同極性の共通電圧信号が印加される構成である。
【００２６】
上記の構成により、第１の基板１と第２の基板１５の間の間隔（ギャップ）、すなわち液晶８の厚み全体にわたって液晶分子８ａが電界に沿って横方向に配向する。その結果、液晶８のリタデーションΔｎｄ（Δｎ：異常光の屈折率と常光の屈折率の差、ｄ：ギャップ）が増加し、光透過率及び輝度が向上する。また、第１の共通電極７と第２の共通電極９との間で電気力線が結合することがない、すなわち第１の共通電極７と第２の共通電極９が電磁的に結合しないので、液晶分子８ａの横配向に乱れが生じなくなる。従って、光透過率及び輝度がより向上することとなる。また、液晶分子８ａの応答性及び配向性が向上するので、低電圧駆動が可能となり、消費電力を削減することができる。さらに、従来と同等の電圧で駆動する場合、低粘性で｜Δε｜が小さい液晶８が使用できるので、応答速度を改善することができる。負の誘電異方性を有する液晶の場合には、例えば、Δε＝−４．５、Δε＝−３〜−１とすることが好ましい。第１の基板１と第２の基板１５の間の間隔は、例えば３μｍ程度である。
【００２７】
本発明のＬＣＤの第１及び第２の共通電極７，９は、所定の方向に伸びる第１及び第２のスリット７ａ，９ａを有している。例えば、図４に示すように、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、第２の方向（列方向：画像信号線２２に平行な方向）に伸びるように形成されている。また図７に示すように、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、それらの長手方向が第２の方向に沿って伸びており、途中に折れ曲がり部を有する逆「く」字状等の形状であってもよい。また、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、第２の方向に対して所定の角度をなすように、第２の方向に対して傾いた方向に伸びるように形成されていてもよい。
【００２８】
本発明のＬＣＤは、第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９、第１及び第２の７ａ，９ａは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているが、それらの位置、形状、大きさは平面視で完全に同じである必要はない。第１の画素電極５と第２の画素電極１１は、それらの位置は４ｎｍ程度以下ずれていてもよい。この場合、液晶分子８ａ全体の横配向に乱れが生じにくい傾向がある。第１の画素電極５と第２の画素電極１１は、それらの形状、大きさは、一方の画素電極に対して他方の画素電極が２０％程度以下ずれていてもよい。この場合、液晶分子８ａ全体の横配向に乱れが生じにくい傾向がある。第１の共通電極７と第２の共通電極９、第１のスリット７ａと第２のスリット９ａについても同様に、それらの位置は４ｎｍ程度以下ずれていてもよく、一方の形状、大きさに対して他方の形状、大きさが２０％程度以下ずれていてもよい。
【００２９】
図８は、本発明のＬＣＤについて実施の形態の他例を示す図であり、第１のスリット７ａと第２のスリット９ａの位置がずれていることを示すそれらの平面図である。図８は、第２のスリット９ａの位置が第１のスリット７ａの位置から第１の方向（行方向：ゲート信号線２１に平行な方向）に若干ずれた形態を示しており、このような形態であっても、上記のずれの範囲内であればよい。勿論、第２のスリット９ａの位置が第１のスリット７ａの位置から第２の方向、その他の方向に若干ずれた場合も同様である。また、図９は、本発明のＬＣＤについて実施の形態の他例を示す図であり、第１のスリット７ａと第２のスリット９ａの大きさがずれていることを示すそれらの平面図である。図９は、第２のスリット９ａの大きさが第１のスリット７ａの大きさよりも若干大きい形態を示しており、このような形態であっても、上記のずれの範囲内であればよい。勿論、第２のスリット９ａの大きさが第１のスリット７ａの大きさよりも若干小さい場合も同様である。
【００３０】
第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９は、例えば透光性導電材料から成る。具体的には、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、リンやボロンが含まれるシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって、透光性を有する導電材料である。また、第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９は、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法等の薄膜形成法及びフォトリソグラフィー法等によって形成される。
【００３１】
第１及び第２の画素電極５，１１の厚み、第１及び第２の共通電極７，９の厚みは４０ｎｍ〜１１０ｎｍ程度である。また、図４に示すスリット28aのような、第１及び第２の共通電極７，９に形成される第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、その幅が２μｍ〜４μｍであることがよい。第１及び第２のスリット７ａ，９ａの幅が２μｍ未満である場合、第１及び第２のスリット７ａ，９ａの左側辺近傍で配向する液晶分子８ａと第１及び第２のスリット７ａ，９ａの右側辺近傍で配向する液晶分子８ａとが干渉しやすくなり、液晶分子８ａの横配向が乱れる傾向がある。また、液晶分子８ａに電界が十分に加わりにくくなるため、駆動電圧が高くなる傾向ある。第１及び第２のスリット７ａ，９ａの幅が４μｍを超える場合、第１及び第２のスリット７ａ，９ａの幅方向の中間部で配向しない液晶分子８ａが出現する傾向があり、第１及び第２のスリット７ａ，９ａの幅方向の中間部における光透過率が低下する傾向がある。
【００３２】
第１及び第２のスリット７ａ，９ａの長さは、それに対向する画素電極の列方向の端より１μｍ〜３μｍ程度短いことが好ましい。１μｍ未満である場合、製造ばらつきによっては、列方向の上下の第１及び第２のスリット７ａ，９ａがつながり、その結果液晶分子８ａに加わる電界が弱くなり、液晶分子８ａが所定の方向に配向し難くなる傾向がある。３μｍを超える場合、第１及び第２のスリット７ａ，９ａの側辺近傍で配向する液晶分子８ａが所望の数より少なくなり、画素部における光透過率が低下する傾向がある。
【００３３】
第１及び第２のスリット７ａ，９ａの端部（エッジ）の形状は、第１及び第２のスリット７ａ，９ａの長手方向に凸の半円形等の曲線状であることが好ましい。この場合、第１及び第２のスリット７ａ，９ａの端部における液晶分子８ａの配向の乱れが小さくなりやすい。
【００３４】
第１及び第２の共通電極７，９における隣接する第１及び第２のスリット７ａ，９ａ間の部位（ストリップ）の幅は、１．５μｍ〜４μｍであることがよい。ストリップの幅が１．５μｍ未満である場合、ストリップの左側辺近傍で配向する液晶分子８ａとストリップの右側辺近傍で配向する液晶分子８ａとが干渉しやすくなり、液晶分子８ａの横配向が乱れる傾向がある。ストリップの幅が４μｍを超える場合、ストリップの幅方向の中間部で配向しない液晶分子８ａが出現する傾向があり、ストリップの幅方向の中間部における光透過率が低下する傾向がある。
【００３５】
第１の画素電極５と第１の共通電極７との間には透光性の第１の絶縁層６、第２の画素電極１１と第２の共通電極９との間には透光性の第２の絶縁層１０が形成されているが、これらの第１及び第２の絶縁層６，１０は無機材料または有機材料から成る。無機材料としては、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯ2）等を用いることができる。有機材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、ポリシロキサン、ポリシラザン等を用いることができる。ポリシロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合によって骨格構造が形成されたものである。ポリシロキサンは、その酸素の置換基として、少なくとも水素を含む有機基、例えばアルキル基、芳香族炭化水素基を有するもの、また酸素の置換基として、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基を有するものであってもよい。ポリシラザンは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される材料である。第１及び第２の絶縁層６，１０として無機材料から成るものを用いると、画素電極５，１１の表面形状に沿うような表面を有するものとなり、厚くすることによって表面を平坦化することができる。第１及び第２の絶縁層６，１０として有機材料から成るものを用いると、表面の平坦性を高めることができる。
【００３６】
第１及び第２の絶縁層６，１０の厚みは、それらが窒化珪素（ＳｉＮｘ）から成る場合には１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度が好ましい。第１及び第２の絶縁層６，１０の厚みが１００ｎｍ未満では、画素容量が大きくなり、書き込み不足が起こりやすく、表示品位が低下する傾向がある。また、製造の歩留低下を招きやすい。第１及び第２の絶縁層６，１０の厚みが３００ｎｍを超えると、第１及び第２の共通電極７，９と第１及び第２の画素電極５，１１との間で生じる電界が弱くなりやすい。また、画素容量が小さくなり、クロストークやフリッカーなどの表示不良が目立つようになる傾向がある。
【００３７】
なお、本発明のＬＣＤは、例えば図１に示すような基本構成を有している。ＴＦＴアレイ側基板であるガラス基板等から成る第１の基板１の上面（液晶８側の面）に絶縁層２が積層されており、絶縁層２上に画像信号線（ソース信号線）２２が形成され、絶縁層２の上面及び画像信号線２２を覆ってパッシベーション膜３が形成されている。パッシベーション膜３上に平坦化膜４が形成され、平坦化膜４上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明電極から成る第１の画素電極５が形成され、平坦化膜４の上面及び第１の画素電極５を覆って第１の絶縁層６が形成され、第１の絶縁層６上に第１のスリット７ａを有するＩＴＯ等の透明電極から成る第１の共通電極７が形成されている。カラーフィルタ側基板であるガラス基板等から成る第２の基板１５の下面（液晶８側の面）にはカラーフィルタ１３及びブラックマトリクス１４が形成され、カラーフィルタ１３及びブラックマトリクス１４を覆ってオーバーコート１２が形成されている。オーバーコート１２上に第２の画素電極１１が形成されており、オーバーコート１２及び第２の画素電極１１上に第２の絶縁層１０が積層されている。第２の絶縁層１０上に第２の共通電極９が形成されている。そして、第１の共通電極７と第２の共通電極９とが対向するように、第１の基板１と第２の基板１５を対向配置し、それらの間に液晶８を充填させて両基板１，１５の外周部をシールすることによって、ＬＣＤが構成されている。
【００３８】
なお、カラーフィルタ１３及びブラックマトリクス１４は、第２の基板１５に形成されているが、第１の基板１に形成されていてもよい。また、ＴＦＴ素子は、第１の基板１のみに形成されているが、この場合、パッシブ型のスタティック駆動を行うＬＣＤであれば、第２の基板１５にＴＦＴ素子を形成しなくてもよい。さらに、ＴＦＴ素子を第１の基板１と第２の基板１５の両方に形成してもよく、この場合アクティブマトリスク型のＬＣＤとなる。ＴＦＴ素子を第１の基板１と第２の基板１５の両方に形成する場合、上下のＴＦＴ素子を平面視で略重畳するように配置してもよい。
【００３９】
本発明のＬＣＤは、液晶８は、負の誘電異方性を有することが好ましい。この場合、正の誘電異方性を有する液晶のように第１及び第２の共通電極７，９に近接している液晶分子８ａが縦方向（垂直方向）に若干立ち上がった斜め配向の状態になることが解消される。その結果、液晶８のリタデーションがより増加し、光透過率及び輝度がより向上する。図２（ａ）は負の誘電異方性を有する液晶を用いた場合の液晶分子8aaの配向状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）は正の誘電異方性を有する液晶を用いた場合の液晶分子8abの配向状態を示す部分拡大断面図である。
【００４０】
図２（ｂ）に示すように、正の誘電異方性を有する液晶分子8abは電界方向に沿って配向しようとするために、共通電極７，９に近接した液晶分子8abは縦方向（垂直方向）に若干立ち上がった斜め方向に配向する。その結果、液晶８のリタデーションが小さくなり、液晶８の光透過率が低下する。一方、図２（ａ）に示すように、負の誘電異方性を有する液晶分子8aaは電界方向に直交する方向に沿って配向しようとするために、液晶８の厚み方向の全体にわたって横方向に配向する。その結果、液晶８のリタデーションが大きくなり、液晶８の光透過率がより向上する。
【００４１】
負の誘電異方性を有する液晶８の材料としては、例えば、特許文献２に開示されているような、ベンゼン環を含む化合物であって、主鎖端部にアルケニル基、アルキル基を有し、主鎖中に１，４−シクロヘキサン、１，４−フェニレンを有し、側鎖に水素（Ｈ）、フッ素（Ｆ）を有する公知の化合物等を採用することができる。
【００４２】
また本発明のＬＣＤは、第１及び第２の共通電極７，９は、同極性の共通電圧信号が同時的に印加されることが好ましい。この場合、第１の基板１と第２の基板１５の間の間隔、すなわち液晶８の厚み全体にわたって液晶分子８ａが電界に沿って横方向に配向することが短時間で行われる。その結果、液晶８の応答性が向上する。例えば、第１及び第２の共通電極７，９のそれぞれに＋５Ｖ程度または−５Ｖ程度の共通電圧信号を印加するとともに、第１及び第２の画素電極５，１１に０Ｖ程度の画素電圧信号を印加する。なお、第１及び第２の共通電極７，９に、同極性の共通電圧信号を同時的に印加するに際して、ほぼ同時に印加してもよい。
【００４３】
また本発明のＬＣＤは、第１及び第２の共通電極７，９は、接地電位、例えば実質的に０Ｖの共通電圧信号が印加され、第１及び第２の画素電極５，１１は、それぞれ同電位の画素電圧信号が印加されるとともに画素電圧信号は極性反転駆動されることが好ましい。この場合、第１の共通電極７と第２の共通電極９との間で電気力線が結合することがない、すなわち第１の共通電極７と第２の共通電極９が電磁的に結合しないので、液晶分子８ａの横配向に乱れが生じなくなる。またこの場合、第１の共通電極７とそれに対向する第２の共通電極９との間、さらに第１の共通電極７とそれに斜め方向で対向する第２の共通電極９との間でも、電気力線が結合することがない。それとともに、液晶分子８ａに直流電圧成分が長時間印加されることによる残像の発生、所謂焼き付きを抑えるための極性反転駆動を行うことができる。
【００４４】
例えば、第１及び第２の画素電極５，１１は、それぞれ５Ｖまたは−５Ｖの画素電圧信号が印加される。また、画素電圧信号を極性反転駆動させる際に、第１及び第２の画素電極５，１１に印加する画素電圧信号の同期をとって極性反転駆動させることがよい。この場合、液晶８の厚み全体にわたって液晶分子８ａが電界に沿って横方向に配向することが短時間で行われて、液晶８の応答性が向上する。第１及び第２の画素電極５，１１にそれぞれ印加される画素電圧信号の極性反転駆動は、第１及び第２の基板１，１５上または外部に設けられた制御ＩＣ，ＬＳＩ等の駆動制御手段によって行われる。
【００４５】
また、本発明のＬＣＤの駆動方法は、第１の基板１の液晶８側の面に第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線と、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線と交差させて形成された複数本の画像信号線と、ゲート信号線と画像信号線の交差部に形成されたＴＦＴ素子及び第１の画素電極５と、第１の画素電極５と第１の絶縁層６を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第１のスリット７ａを有する第１の共通電極７と、第２の基板１５の液晶８側の面に形成された第２の画素電極１１と、第２の画素電極１１と第２の絶縁層１０を挟んで対向するように形成された、所定の方向に伸びる第２のスリット９ａを有する第２の共通電極９と、を有しており、第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているＬＣＤの駆動方法であって、第１及び第２の共通電極７，９に同極性の共通電圧信号を印加する構成である。この構成により、第１の基板１と第２の基板１５の間の間隔（ギャップ）全体にわたって液晶分子８ａが電界に沿って横方向に配向する。その結果、液晶８のリタデーションが増加し、光透過率及び輝度が向上する。また、第１の共通電極７と第２の共通電極９との間で電気力線が結合することがない、すなわち第１の共通電極７と第２の共通電極９が電磁的に結合しないので、液晶分子８ａの横配向に乱れが生じなくなる。従って、光透過率及び輝度がより向上することとなる。また、液晶分子８ａの応答性及び配向性が向上するので、低電圧駆動が可能となり、消費電力を削減することができる。さらに、従来と同等の電圧で駆動する場合、低粘性で｜Δε｜が小さい液晶８が使用できるので、応答速度を改善することができる。
【００４６】
本発明のＬＣＤは、ＴＦＴ素子を含む画素部が多数形成されたガラス基板等から成るアレイ側基板（第１の基板１）と、カラーフィルタ１３及び遮光部（ブラックマトリクス）１４が形成されたガラス基板等から成るカラーフィルタ側基板（第２の基板１５）とを互いに対向させて、それらの基板１，１５を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板１，１５間に液晶８を充填、封入させることによって作製される。また、カラーフィルタ側基板の液晶８側の面には、それぞれの画素に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ１３が形成されており、それぞれの画素を通過する光が相互に干渉することを防ぐ遮光部（ブラックマトリクス）１４がカラーフィルタ１３の外周を囲むように形成されている。
【００４７】
なお、本発明のＬＣＤは、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。
【００４８】
（実施例１）
図１に示す、第１及び第２の共通電極７，９に第１のスリット７ａ，９ａが列方向（画像信号線に沿った方向）に伸びるように形成されている本発明のＬＣＤLa1を以下のように構成した。ガラス基板から成る第１の基板１の液晶８側の面の、外形形状が縦１０４μｍ、横３５μｍの長方形である１つの画素部に、スパッタリング法及びフォトリソグラフィー法によって、外形形状が縦１０１μｍ、横３２μｍの長方形であり、厚みが５０ｎｍのＩＴＯから成る第１の画素電極５を形成した。第１の画素電極５の上面に、厚み２００ｎｍの窒化珪素（ＳｉＮｘ）から成る第１の絶縁層６をＣＶＤ法によって形成した。第１の絶縁層６上に、第１の画素電極５に対向するように、スリット７ａを有するとともに厚みが５０ｎｍのＩＴＯから成る第１の共通電極７を、スパッタリング法及びフォトリソグラフィー法によって形成した。第１の共通電極７における第１の画素電極５に対向する部位には、幅３μｍ、長さ２０５μｍのスリット７ａを５本形成した。また、第１の共通電極７において、第２のスリット７ａ間の部位の幅は３μｍとした。
【００４９】
同様にして、ガラス基板から成る第２の基板１５の液晶側の面に、第２の画素電極１１、第２の絶縁層１０、第２のスリット９ａを有する第２の共通電極９を、第１の基板１と同様の構成として形成した。そして、第１及び第２の画素電極５，１１、第１及び第２の共通電極７，９、第１及び第２のスリット７ａ，９ａは、それぞれ平面視で略重畳するように位置しているとともに、第１及び第２の共通電極７，９は同極性の共通電圧信号（０Ｖ）が印加されるようにした。第１及び第２の画素電極５，１１にそれぞれ印加される同電位の画素電圧信号は５Ｖまたは−５Ｖとし、同期をとって極性反転させるようにした。なお、ＴＦＴ素子は、第１の基板１と第２の基板１５の両方に形成し、上下のＴＦＴ素子は平面視で略重畳するように配置した。また、カラーフィルタ１３、遮光部１４は、第２の基板１５に形成した。
【００５０】
液晶８として、正の誘電異方性を有するものであって、Δε＝＋６．５、Δｎ＝０．１２であるものを用いた。また、液晶８の層の厚みは３μｍとした。
【００５１】
比較例１として、図５に示す構成のＬＣＤLb1を作製した。すなわち、第１の基板１のみに第１の画素電極５、第１の絶縁層６、第１の共通電極７、ＴＦＴ素子を、上記実施例１と同様にして形成した。第２の基板にはＴＦＴ素子、第２の画素電極１１、第２の絶縁層１０、第２の共通電極９を形成せず、カラーフィルタ１３、遮光部１４を形成し、その他の構成は実施例１と同様とした。
【００５２】
ＬＣＤLa1,Lb1を、画素電圧信号の極性が各画素部（ドット）毎に反転するとともにフレーム毎に全画面で反転するドット反転駆動方法によって駆動した。このとき、ＬＣＤLa1の全画面の光透過率が７．８％、ＬＣＤLb1の全画面の光透過率が６．８％で、光透過率が約１５％改善した。また、ＬＣＤLa1の駆動電圧が３．５Ｖ，−３．５Ｖ、ＬＣＤLb1の駆動電圧が５Ｖ，−５Ｖで、駆動電圧が約３０％削減された。
【００５３】
（実施例２）
本発明のＬＣＤLa2として、液晶８に負の誘電異方性を有するものであって、Δε＝−４．５、Δｎ＝０．１２であるものを用いたものを作製した。その他の構成は上記実施例１のＬＣＤLa1と同様とした。また、比較例２として、図５に示す構成のＬＣＤLb2を作製した。すなわち、液晶８に負の誘電異方性を有するものであって、Δε＝−４．５、Δｎ＝０．１２であるものを用い、第１の基板１のみに第１の画素電極５、第１の絶縁層６、第１の共通電極７、ＴＦＴ素子を、上記比較例１と同様にして形成した。その他の構成は比較例１と同様とした。
【００５４】
ＬＣＤLa2,Lb2を、画素電圧信号の極性が各画素部（ドット）毎に反転するとともにフレーム毎に全画面で反転するドット反転駆動方法によって駆動した。このとき、ＬＣＤLa2の全画面の光透過率が８．０％、ＬＣＤLb2の全画面の光透過率が７．６％で、光透過率が約５％改善した。また、ＬＣＤLa2の駆動電圧が２．６Ｖ、ＬＣＤLb2の駆動電圧が４．７Ｖで、駆動電圧が約４５％削減された。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のアクティブマトリクス型のＬＣＤは各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、ヘッドアップディスプレイ装置、プロジェクタ装置、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、デジタル表示式腕時計などがある。
【符号の説明】
【００５６】
１  第１の基板
５  第１の画素電極
６  第１の絶縁層
７  第１の共通電極
８  液晶
８ａ  液晶分子
９  第２の共通電極
１０  第２の絶縁層
１１  第２の画素電極
１３  カラーフィルタ
１４  遮光部
１５  第２の基板
【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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