(57)【要約】【課題】プレツイスト角を０°付近の角度にした場合にドメインが生じるのを防止する。【解決手段】液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、線状電極と面状電極とを有し、前記第１の基板は、前記面状電極と、前記面状電極よりも上層に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜よりも上層に設けられ前記面状電極と重畳する前記線状電極とを有し、前記線状電極と前記面状電極との間で発生させた電界で前記液晶を駆動する液晶表示装置であって、前記線状電極の長手方向と、液晶分子の初期配向方向との成す角度の中で小さい方の角度をθａとするとき、θａは、０°≦θａ≦２°を満足し、前記面状電極は、開口部を有し、前記面状電極の前記開口部には、前記線状電極と重畳しない領域が存在し、前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の長手方向に沿った前記線状電極のエッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する割合が５０％以下である。【選択図】図６
2009042634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液晶とを有する液晶表示パネルを備え、
前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、
前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、線状電極と面状電極とを有し、
前記第１の基板は、前記面状電極と、
前記面状電極よりも上層に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜よりも上層に設けられ前記面状電極と重畳する前記線状電極とを有し、
前記線状電極と前記面状電極との間で発生させた電界で前記液晶を駆動する液晶表示装置であって、
前記線状電極の長手方向と、液晶分子の初期配向方向との成す角度の中で小さい方の角度をθａとするとき、θａは、０°≦θａ≦２°を満足し、
前記面状電極は、開口部を有し、
前記面状電極の前記開口部には、前記線状電極と重畳しない領域が存在し、
前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の長手方向に沿った前記線状電極のエッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する割合が５０％以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の前記長手方向に沿った前記線状電極の前記エッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する前記割合が５％以上、５０％以下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３】
前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の前記長手方向に沿った前記線状電極の前記エッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する前記割合が１０％以上、３０％以下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】
前記開口部は、前記線状電極の前記長手方向に沿った２つのエッジのうち一方のエッジ側と他方のエッジと側の両方に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、前記線状電極に接する第１の辺と、
前記線状電極に交差する一対の第２の辺と、
前記第１の辺に対向する第３の辺とを有し、
前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の第２の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側と前記線状電極の前記他方のエッジ側とに形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にしてともに時計回り方向、またはともに反時計回り方向で定義される角度であ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】
前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、前記線状電極に接する第１の辺と、
前記線状電極に交差する一対の第２の辺と、
前記第１の辺に対向する第３の辺とを有し、
前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の第２の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして時計回りで定義される角度であり、前記線状電極の前記他方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして反時計回り方向で定義される角度であ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７】
前記開口部は、前記線状電極の長手方向の所定の同じ位置の両エッジ側に形成されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記開口部の前記第３の辺は、前記開口部の前記第１の辺が接する前記線状電極とそれに隣接する前記線状電極との中間位置、あるいは、前記開口部の前記第１の辺が接する前記線状電極に隣接する前記サブピクセルの境界位置よりも、前記開口部の前記第１の辺が接する前記線状電極側に位置することを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、互いに隣接する前記線状電極の間を繋ぐように形成されており、
前記開口部は、前記線状電極に交差する一対の辺を有し、
前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側と前記線状電極の前記他方のエッジ側とに形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にしてともに時計回り方向、またはともに反時計回り方向で定義される角度であ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１０】
前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、互いに隣接する前記線状電極の間を繋ぐように形成されており、
前記開口部は、前記線状電極に交差する一対の辺を有し、
前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして時計回りで定義される角度であり、前記線状電極の前記他方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして反時計回り方向で定義される角度であ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１１】
前記開口部は、隣接する前記サブピクセルの境界位置まで形成されていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記θｂは、８５°≦θｂ≦９０°であることを特徴とする請求項５ないし請求項１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記θｂは、４５°≦θｂ≦８５°であることを特徴とする請求項５ないし請求項１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記θｂは、４５°≦θｂ≦８０°であることを特徴とする請求項５ないし請求項１１のいずれか１項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、液晶表示装置に係り、特に、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式の液晶表示パネルに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置として、ＩＰＳ方式（横電界方式ともいう）の液晶表示装置が知られており、このＩＰＳ方式の液晶表示装置では、画素電極と対向電極とを同じ基板上に形成し、その間に電界を印加させ液晶を基板平面内で回転させることにより、明暗のコントロールを行っている。そのため、斜めから画面を見た際に表示像の濃淡が反転しないという特徴を有する。
一般に、従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置では、線状電極の長手方向と液晶分子の初期配向方向（ラビング方向）とのなす角度（以下、プレツイスト角という。）は、５〜３０°となっているが、下記の特許文献１〜３には、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、プレツイスト角、０°にすることが記載されている。
ＩＰＳ方式の一つとして、画素電極を線状電極とし、対向電極を面状電極とするものが知られている。
従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置の特性が、線状電極（画素電極）と面状電極（対向電極）との間に電圧を印加しない状態の時に、「黒」表示となるノーマリブラック特性であるとすると、従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置では、線状電極と面状電極との間に印加する電圧を、０Ｖから上昇すると、０．１〜０．４Ｖから透過率が上昇を始め、「白」表示状態に移行する。
しかしながら、従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置では、液晶の電圧−透過率特性に明確なオフセット電圧がないため、黒表示時に、線状電極と面状電極との間に印加する電圧は、極力０Ｖに近くする必要があり、高い電圧設定精度が要求される。また、オフセット電圧がない（あっても０．１〜０．４Ｖと小さい）ので液晶に印加できる電圧は、ドライバの振幅電圧で制約されるという問題点があった。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【特許文献１】特開２００２−３１８０２号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１２４８号公報
【特許文献３】特開２００１−２４９３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧があると、液晶印加電圧（線状電極と面状電極との間に印加される電圧）を大きくすることが可能である。
一方、本願の発明者らは、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、プレツイスト角を、０°付近の角度にすると、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧が生じることを見いだした。
当該知見に基づき、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、プレツイスト角を、０°付近の角度にすることにより、液晶表示パネルの電圧−輝度特性にオフセット電圧が生じるので、「黒」表示電圧を０．５Ｖ以上（望ましくは、０．５〜１．０Ｖ）に設定でき、「黒」表示時の駆動電圧設定裕度を拡大できるとともに、液晶印加電圧を「オフセット電圧＋ドライバ振幅電圧」に設定することができる。そのため、液晶表示装置の低消費電力化を図り、電圧ばらつき起因の黒表示むらを低減することが可能となる。
なお、前述の特許文献１〜３には、プレツイスト角を、０°にすることが記載されているが、前述の特許文献１〜３には、プレツイスト角が、０°付近の角度であると、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧が生じることは何ら記載されていない。
【０００５】
しかしながら、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、プレツイスト角を、０°付近の角度に設定すると、液晶に電界を印加する時の液晶分子の回転方向が定まらず制御されていないドメインが生じるという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置において、プレツイスト角を、０°付近の角度にした場合に、制御されていないドメインが生じるのを防止することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液晶とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各サブピクセルは、線状電極と面状電極とを有し、前記第１の基板は、前記面状電極と、前記面状電極よりも上層に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜よりも上層に設けられ前記面状電極と重畳する前記線状電極とを有し、前記線状電極と前記面状電極との間で発生させた電界で前記液晶を駆動する液晶表示装置であって、前記線状電極の長手方向と、液晶分子の初期配向方向との成す角度の中で小さい方の角度をθａとするとき、θａは、０°≦θａ≦２°を満足し、前記面状電極は、開口部を有し、前記面状電極の前記開口部には、前記線状電極と重畳しない領域が存在し、前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の長手方向に沿った前記線状電極のエッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する割合が５０％以下である。
（２）（１）において、前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の前記長手方向に沿った前記線状電極の前記エッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する前記割合が５％以上、５０％以下である。
（３）（１）において、前記複数のサブピクセルの前記各サブピクセル内で、前記線状電極の前記長手方向に沿った前記線状電極の前記エッジと、前記面状電極の前記開口部との重畳する前記割合が１０％以上、３０％以下である。
【０００７】
（４）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記開口部は、前記線状電極の前記長手方向に沿った２つのエッジのうち一方のエッジ側と他方のエッジと側の両方に形成されている。
（５）（４）において、前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、前記線状電極に接する第１の辺と、前記線状電極に交差する一対の第２の辺と、前記第１の辺に対向する第３の辺とを有し、前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の第２の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側と前記線状電極の前記他方のエッジ側とに形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にしてともに時計回り方向、またはともに反時計回り方向で定義される角度である。
（６）（４）において、前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、前記線状電極に接する第１の辺と、前記線状電極に交差する一対の第２の辺と、前記第１の辺に対向する第３の辺とを有し、前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の第２の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして時計回りで定義される角度であり、前記線状電極の前記他方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして反時計回り方向で定義される角度である。
【０００８】
（７）（４）ないし（６）の何れかにおいて、前記開口部は、前記線状電極の長手方向の所定の同じ位置の両エッジ側に形成されている。
（８）（４）ないし（７）の何れかにおいて、前記開口部の前記第３の辺は、前記開口部の前記第１の辺が接する前記線状電極とそれに隣接する前記線状電極との中間位置、あるいは、前記開口部の前記第１の辺が接する前記線状電極に隣接する前記サブピクセルの境界位置よりも、前記開口部の前記第１の辺が接する前記線状電極側に位置する。
（９）（４）において、前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、互いに隣接する前記線状電極の間を繋ぐように形成されており、前記開口部は、前記線状電極に交差する一対の辺を有し、前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側と前記線状電極の前記他方のエッジ側とに形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にしてともに時計回り方向、またはともに反時計回り方向で定義される角度である。
【０００９】
（１０）（４）において、前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記線状電極と前記面状電極の前記開口部とを見たとき、前記開口部は、互いに隣接する前記線状電極の間を繋ぐように形成されており、前記開口部は、前記線状電極に交差する一対の辺を有し、前記開口部の前記線状電極に交差する前記一対の辺と、前記線状電極との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、前記線状電極の前記一方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして時計回りで定義される角度であり、前記線状電極の前記他方のエッジ側に形成される前記開口部における前記θｂは、前記線状電極の前記長手方向を基準にして反時計回り方向で定義される角度である。
（１１）（９）または（１０）において、前記開口部は、隣接する前記サブピクセルの境界位置まで形成されている。
（１２）（５）ないし（１１）の何れかにおいて、前記θｂは、８５°≦θｂ≦９０°である。
（１３）（５）ないし（１１）の何れかにおいて、前記θｂは、４５°≦θｂ≦８５°、好ましくは、４５°≦θｂ≦８０°である。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の液晶表示装置によれば、プレツイスト角を、０°付近の角度にした場合に、ドメインが生じるのを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
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。
［本発明の前提となる液晶表示パネルの構成］
図１は、本発明の前提となる液晶表示パネルの１サブピクセルの一例の電極構成を示す平面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ'切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
これらの図で示す液晶表示パネルは、面状の対向電極（ＣＴ）を使用するＩＰＳ方式の液晶表示パネルであり、図２に示すように、液晶層（ＬＣ）を介して互いに対向配置される第２の基板（例えば、ガラス基板）（ＳＵＢ２）と、第１の基板（例えば、ガラス基板）（ＳＵＢ１）とを有する。本実施例では、第２の基板（ＳＵＢ２）の主表面側が観察側となっている。第２の基板（ＳＵＢ２）の液晶層ＬＣ側には、第２の基板（ＳＵＢ２）から液晶層（ＬＣ）に向かって順に、遮光膜（ＢＭ）およびカラーフィルタ層（ＦＩＲ）、オーバーコート層（ＯＣ）、配向膜（ＯＲ２）が形成される。さらに、第２の基板（ＳＵＢ２）の外側には偏光板（ＰＯＬ２）が配置される。
【００１２】
また、第１の基板（ＳＵＢ１）の液晶層ＬＣ側には、第１の基板（ＳＵＢ１）から液晶層（ＬＣ）に向かって順に、走査線（ゲート線ともいう、図示せず）、ゲート絶縁膜（ＧＩ）、層間絶縁膜（ＰＡＳ３）、映像線（ドレイン線、ソース線ともいう）（ＤＬ）、層間絶縁膜（ＰＡＳ２）、面状の対向電極（ＣＴ）、層間絶縁膜（ＰＡＳ１）、画素電極（ＰＩＸ）、配向膜（ＯＲ１）が形成される。さらに、第１の基板（ＳＵＢ１）の外側には偏光板（ＰＯＬ１）が配置される。
ここで、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）は、透明導電膜（例えば、ＩＴＯ；Indium-Tin-Oxide）で形成される。なお、図１では、画素電極（ＰＩＸ）は、複数本の線状電極（ＫＳＢ）が一端で連結された櫛歯電極であり、各線状電極（ＫＳＢ）は、映像線（ＤＬ）の延在する方向に４本形成され、かつ、映像線（ＤＬ）に直交する方向に所定の間隔をおいて配置される。
図３は、本発明の前提となる液晶表示パネルの１サブピクセルの他の例の電極構成を示す平面図である。図３に示す液晶表示パネルでは、画素電極（ＰＩＸ）は、電極を構成する透明導電膜を除去して形成されたスリット（ＳＬＴ）を有する点で、図１に示す液晶表示パネルと相違する。
図３では、各スリット（ＳＬＴ）は、両端が閉じた形状で、映像線（ＤＬ）の延在する方向に３本形成され、かつ、映像線（ＤＬ）に直交する方向に所定の間隔をおいて配置される。この場合も、線状電極（ＫＳＢ）を４本有する構成となっている。
【００１３】
［実施例］
図４は、液晶の電圧−透過率特性を示す図であり、同図において、Ｖｏｆｓは、オフセット電圧、ＶＤは、ドライバ（例えば、ドレインドライバ）から出力される映像電圧の電圧範囲を示す。以下、本明細書では、図４に示すオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、液晶に電圧を印加した時、透過率（ＴＲ）が、０．０００３以下となる電圧を意味する。
液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）がない（あっても０．１〜０．４Ｖと小さい）場合には、液晶に印加する液晶駆動電圧の範囲は、ドライバから出力される電圧の振幅で制限される。また、液晶表示パネルが、電圧を印加しないときに「黒」表示となるノーマリブラック特性の場合には、「黒」表示電圧は極力０Ｖに近くする必要があり、高い電圧設定精度が要求されることになる。
しかしながら、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）があると、液晶に印加する液晶駆動電圧は、「オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）＋映像電圧の電圧範囲（ＶＤ）」となるので、液晶に印加する液晶駆動電圧を大きくすることが可能である。さらに、「黒」表示電圧を０．５Ｖ以上（望ましくは、０．５〜１．０Ｖ）に設定できるので、「黒」表示の駆動電圧設定裕度を大きくすることが可能となる。
その上、映像電圧の最大値は、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）がある場合と、ない場合とでは、それほど変化しないので、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）がある場合は、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）がない場合に比して、映像電圧の電圧範囲（ＶＤ）を小さくすることができるので、ドライバから出力される電圧の振幅を小さくすることができる。それにより、ドライバでの消費電力を低減することができるので、全体として低消費電力化を図ることが可能となる。
【００１４】
ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向と、液晶分子の初期配向方向（ラビング方向）のなす角度（以下、プレツイスト角という。）を０°にすると、液晶の電圧−透過率特性にオフセット電圧が生じる。（この現象は、本願の発明者らによって発見されたものである。）そこで、本実施例では、プレツイスト角を０°に設定する。
図５は、本実施例の液晶表示装置における液晶の電圧−透過率特性と、従来の液晶表示装置における液晶の電圧−透過率特性とを説明するための図である。なお、図５において、ＴＲＫは、最大の透過率で規格化した場合の、規格化された透過率を示す。
図５のＡは、本実施例の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性であり、プレツイスト角を、０°に設定したときの、液晶の電圧−透過率特性を示す。
図５のＢ、Ｃは、従来の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性であり、図５のＢは、プレツイスト角を、１０°に設定したときの、液晶の電圧−透過率特性を示し、図５のＣは、プレツイスト角を、１５°に設定したときの、液晶の電圧−透過率特性を示す。
図５から、プレツイスト角を、０°に設定したときには、液晶の電圧−透過率特性に、大きなオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）が生じることが分かる。即ち、本実施例の液晶表示装置のオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、従来の液晶表示装置のオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）に比して矢印ｐに示す電圧分だけ大きくなっている。
図５はシミュレーションの結果であるため、図５のＡでは、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、１．５Ｖとなっているが、実際の製品では、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向と、液晶分子の初期配向方向との成す角度の中で小さい方の角度をθａとするとき、θａが、０°≦θａ≦２°を満足する場合に、０．５Ｖ以上（望ましくは、０．５〜１．０Ｖ）のオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）が生じる。
【００１５】
しかしながら、プレツイスト角を小さくすると、液晶に電界を印加した時に、液晶分子の回転方向が定まらずドメインを生じる。
このドメインが生じるのを防止するために、本実施例では、対向電極（面状電極）（ＣＴ）に開口部（ＫＯＫ）を形成し、開口部（ＫＯＫ）に発生する斜め電界により、その部分の液晶を一定方向に回転させ、それに追随して他の液晶も回転するようにして、電圧印加時の液晶分子の配向方向を決定するようにしている。
図６は、本実施例の対向電極（ＣＴ）の形状を説明するための図であり、同図において、ＣＴは対向電極であり、対向電極（ＣＴ）は面状に形成される。画素電極を構成する線状電極（ＫＳＢ）は、面上の対向電極（ＣＴ）に形成された層間絶縁膜（ＰＡＳ１）上に形成される。
また、ＫＯＫは対向電極（ＣＴ）に形成された開口部である。この開口部（ＫＯＫ）は、図６では、液晶表示パネルに直交する方向から見たとき矩形形状を有する。開口部（ＫＯＫ）は、開口部（ＫＯＫ）の線状電極（ＫＳＢ）の長手方向に平行な２辺の中の、線状電極（ＫＳＢ）側の一辺が線状電極（ＫＳＢ）の下側に重なっており、また、他方の一辺は、互いに隣接する線状電極（ＫＳＢ）の間に配置されている。なお、他辺の一辺は、他の図で示すように、隣接する線状電極（ＫＳＢ）の下側に重なるように形成されていてもよい。
複数のサブピクセルの各サブピクセル内で、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向に沿った線状電極（ＫＳＢ）のエッジと、対向電極（ＣＴ）に形成された開口部（ＫＯＫ）との重畳する割合を、Ｒａｔｅとするとき、Ｒａｔｅは、Ｒａｔｅ≦０．５、好ましくは、０．０５≦Ｒａｔｅ≦０．５、より好ましくは、０．１≦Ｒａｔｅ≦０．３とされる。
ここで、図６に示すように、線状電極（ＫＳＢ）の長さをＬ、３個の開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）と重畳する部分の線状電極（ＫＳＢ）の長手方向に図った寸法を、それぞれａ１，ａ２，ａ３とするとき、Ｒａｔｅは、下記（１）式で表される。なお、ｂ１〜ｂ５は、対向電極（ＣＴ）と線状電極（ＫＳＢ）が重畳する部分の線状電極（ＫＳＢ）の長手方向に図った寸法である。
［数１］
Ｒａｔｅ＝（ａ１＋ａ２＋ａ３）／２×Ｌ
【００１６】
図７−１は、本実施例の対向電極（ＣＴ）に形成される開口部（ＫＯＫ）の形状を説明するための図である。なお、図７−１において、線状電極（ＫＳＢ）の幅は、３．５μｍ、線状電極（ＫＳＢ）の間隔は、５μｍである。
図７−１（ａ）は、８．５μｍあるいは１８．５μｍの間隔をおいて、液晶表示パネルに直交する方向から見たとき矩形形状、あるいは、平行四辺形形状の開口部（ＫＯＫ）を線状電極（ＫＳＢ）の同じ位置の両側に配置したものである。ここで、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向の幅（寸法）は、３μｍ、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向と直交する方向の長さ（寸法）は、１．５μｍ、また、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）に交差する一対の辺と、線状電極（ＫＳＢ）との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、θｂは、８５°≦θｂ≦９０°とされる。
図７−１（ｂ）は、８．５μｍあるいは１８．５μｍの間隔をおいて、液晶表示パネルに直交する方向から見たとき、矩形形状あるいは平行四辺形形状の開口部（ＫＯＫ）を線状電極（ＫＳＢ）の一方の側と他方の側に交互に配置したものである。ここで、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向の幅は、３μｍ、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向と直交する方向の長さは、１．５μｍ、また、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）に交差する一対の辺と、線状電極（ＫＳＢ）との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、θｂは、８５°≦θｂ≦９０°とされる。
【００１７】
図７−１（ｅ）は、図７−１（ａ）において、θｂを、４５°≦θｂ≦８５°（より好ましくは、４５°≦θｂ≦８０°）としたものである。
図７−１（ｃ）は、図７−１（ｂ）において、θｂを、４５°≦θｂ≦８５°（より好ましくは、４５°≦θｂ≦８０°）としたものである。
図７−１（ｆ）は、８．５μｍの間隔をおいて、液晶表示パネルに直交する方向から見たとき、平行四辺形形状の開口部（ＫＯＫ）を、隣接する２つの線状電極（ＫＳＢ）の間を繋ぐように形成したものである。ここで、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向の幅は３μｍである。また、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）に交差する一対の辺と、線状電極（ＫＳＢ）との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、θｂは、４５°≦θｂ≦８５°、より好ましくは、４５°≦θｂ≦８０°とされる。
図７−１（ｄ）は、図７−１（ｆ）において、開口部（ＫＯＫ）を、線状電極（ＫＳＢ）を挟んで、ジグザグ状に形成したものである。即ち、線状電極（ＫＳＢ）を挟んで対向するように、２つの開口部（ＫＯＫ）を線状電極（ＫＳＢ）の両側に形成したものである。この状態では、線状電極（ＫＳＢ）の一方のエッジ側に形成される開口部（ＫＯＫ）のθｂが、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向を基準にしたとき時計回りで定義される角度であり、線状電極（ＫＳＢ）の他方のエッジ側に形成される開口部（ＫＯＫ）のθｂが、線状電極（ＫＳＢ）の長手方向を基準にしたとき反時計回りで定義される角度となる。
この場合にも、開口部（ＫＯＫ）の、線状電極（ＫＳＢ）に交差する一対の辺と、線状電極（ＫＳＢ）との成す角度の中で小さい方の角度をθｂとするとき、θｂは、４５°≦θｂ≦８５°、より好ましくは、４５°≦θｂ≦８０°とされる。
なお、図７−２に示すように、図７−１（ｅ）において、線状電極（ＫＳＢ）の両側に形成される開口部（ＫＯＫ）を、線状電極（ＫＳＢ）を挟んでジグザグ状に形成してもよい。さらに、図７−１（ａ）、図７−１（ｂ）、図７−１（ｃ）においても、同様に、線状電極（ＫＳＢ）の両側に形成される開口部（ＫＯＫ）を、線状電極（ＫＳＢ）を挟んで、ジグザグ状に形成してもよい。いずれの場合も、θｂは、一方が時計回り、他方が反時計回りとなる。
これに対して、図７−１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）の場合（但し、θｂ＝９０°を除く）は、θｂは、一方のエッジ側と他方のエッジ側とで、ともに反時計回りとなっている。なお、ともに時計回りとしてもよい。
【００１８】
図８は、本実施例において、対向電極（ＣＴ）に形成される開口部（ＫＯＫ）が、それぞれ図７−１に示す場合における、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）、相対透過率（ＴＲ）を示す図である。なお、図８において、Ａは、プレツイスト角、Ｂは、電極形状を示す。
図８のＢ１は、従来の液晶表示装置の電極構造を示し、この従来の電極構造では、プレツイスト角は、１０°で、線状電極（ＫＳＢ）の幅は、３．５μｍ、線状電極（ＫＳＢ）の間隔は、５μｍである。
また、図８に示すように、従来の液晶表示装置では、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、０．３Ｖである。なお、このオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、図２に示す構成において、カラーフィルタ層（ＦＩＲ）を取り除き、その状態で、液晶に電圧を印加した時、透過率（ＴＲ）が、０．０００３以下となる電圧である。さらに、相対透過率（ＴＲＳ）は、図８のＢ１に示す、従来の液晶表示装置の最大透過率を１００とした時の相対透過率である。
【００１９】
図８のＢ２は、図７−１（ａ）の電極構造を示し、図７−１（ａ）の電極構造では、図８のＡに示すように、プレツイスト角は、０°である。また、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、１．０Ｖ、相対透過率（ＴＲＳ）は、７０〜８０である。この図７−１（ａ）の電極構造のときの液晶分子（ＬＣＢ）の配向状態は、図９（ａ）に示すようになる。
なお、図９は、液晶分子（ＬＣＢ）の配向状態を示す模式図である。図９（ａ）から、図７−１（ａ）の電極構造のときには、液晶分子（ＬＣＢ）を左回り、右回りの２方向に回転させることができるので、マルチドメイン画素を形成することが可能である。
図８のＢ３は、図７−１（ｂ）の電極構造を示し、また、図８のＢ４は、図７−１（ｃ）の電極構造を示す。図７−１（ｂ）の電極構造、および、図７−１（ｃ）の電極構造では、図８のＡに示すように、プレツイスト角は、０°である。また、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、０．９Ｖ、相対透過率（ＴＲＳ）は、８０〜９５である。図７−１（ｂ）の電極構造、および、図７−１（ｃ）の電極構造のときの液晶分子（ＬＣＢ）の配向状態は、図９（ｂ）に示すようになる。
図９（ｂ）から、図７−１（ｂ）の電極構造、および、図７−１（ｃ）の電極構造のときには、液晶分子（ＬＣＢ）を左回り、右回りの２方向に回転させることができるので、マルチドメイン画素を形成することが可能である。
【００２０】
図８のＢ５は、図７−１（ｄ）の電極構造を示し、この図７−１（ｄ）の電極構造でも、図８のＡに示すように、プレツイスト角は、０°である。また、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、０．８Ｖ、相対透過率（ＴＲＳ）は、９５である。さらに、図７−１（ｄ）の電極構造のときの液晶分子（ＬＣＢ）の配向状態も、図示しないがマルチドメイン画素となる。
図８のＢ６は、図７−１（ｅ）の電極構造を示し、また、図８のＢ７は、図７−１（ｆ）の電極構造を示す。図７−１（ｅ）の電極構造、および、図７−１（ｆ）の電極構造では、図８のＡに示すように、プレツイスト角は、０°である。また、オフセット電圧（Ｖｏｆｓ）は、０．８Ｖ、相対透過率（ＴＲＳ）は、１０５（θｂが４５°〜８０°のとき）である。図７−１（ｅ）の電極構造、および、図７−１（ｆ）の電極構造のときの液晶分子（ＬＣＢ）の配向状態は、図９（ｃ）に示すようになる。
図９（ｃ）から、図７−１（ｅ）の電極構造、および、図７−１（ｆ）の電極構造のときには、液晶分子（ＬＣＢ）の回転方向は左回りのみ（あるいは、右回りのみ）となるので、モノドメイン画素となる。
なお、ここで説明しているマルチドメイン画素、モノドメイン画素は、本発明の課題で述べているドメイン（制御されていないドメイン）とは意味が異なっている。
【００２１】
図１０−１〜図１０−４は、本実施例の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。図１０−１〜図１０−４の各グラフにおいて、透過率（ＴＲ）は、図２に示す構成において、カラーフィルタ層（ＦＩＲ）を取り除き、その状態で、液晶に電圧を印加した時の透過率である。
図１０−１〜図１０−４の各グラフにおいて、Ｂは、電極構造が図８のＢ１に示す従来の電極構造の場合で、プレツイスト角が、１５°の場合の液晶の電圧−透過率特性、Ｃは、図８のＢ１に示す従来の電極構造の場合で、プレツイスト角が、１０°の場合の液晶の電圧−透過率特性である。
図１０−１のグラフにおいて、Ａ１は、図７−１（ａ）に示す電極構造において、θｂが９０°の場合で、開口部（ＫＯＫ）のピッチが１１．５μｍの場合の液晶の電圧−透過率特性、Ａ２は、図７−１（ａ）に示す電極構造において、θｂが９０°の場合で、開口部（ＫＯＫ）のピッチが２１．５μｍの場合の液晶の電圧−透過率特性を示す。
図１０−２のグラフにおいて、Ａ１は、図７−１（ｂ）に示す電極構造において、θｂが９０°の場合で、開口部（ＫＯＫ）のピッチが１１．５μｍの場合の液晶の電圧−透過率特性、Ａ２は、図７−１（ｂ）に示す電極構造において、θｂが９０°の場合で、開口部（ＫＯＫ）のピッチが２１．５μｍの場合の液晶の電圧−透過率特性を示す。
図１０−３のグラフにおいて、Ａは、図７−１（ｃ）に示す電極構造において、θｂが７３°の場合で、開口部（ＫＯＫ）のピッチが１１．５μｍの場合の液晶の電圧−透過率特性を示す。
図１０−４のグラフにおいて、Ａは、図７−１（ｆ）に示す電極構造において、θｂが７３°の場合で、開口部（ＫＯＫ）のピッチが１１．５μｍの場合の液晶の電圧−透過率特性を示す。
図１０−１〜図１０−４の各グラフから、本実施例では、従来よりも、大きなオフセット電圧（Ｖｏｆｓ）が付与されていることが分かる。
【００２２】
なお、前述の説明では、開口部（ＫＯＫ）は、線状電極（ＫＳＢ）の両側に最大２個形成した場合について説明したが、実際の製品では、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示すように、開口部（ＫＯＫ）は、線状電極（ＫＳＢ）の両側に複数個形成される。
また、図７−１（ｆ）に示す電極構造では、互いに隣接するサブピクセルの境界まで開口部（ＫＯＫ）を形成するようにしているが、図１１（ｄ）に示すように、最も映像線（ＤＬ）に近い線状電極（ＫＳＢ）の外側（映像線側）に開口部（ＫＯＫ）を形成しないようにしてもよい。この場合には、映像線（ＤＬ）からの漏れ電界による表示への影響を防止し、クロストークを低減することが可能となる。
また、図７−１（ａ）、図７−１（ｄ）の電極構造において、開口部（ＫＯＫ）は、１本の線状電極（ＫＳＢ）、あるいは複数本の線状電極（ＫＳＢ）を跨いで形成することも可能である。
また、開口部（ＫＯＫ）の線状電極（ＫＳＢ）と重畳しない辺（一方の辺）は、当該一方の辺に対向する辺（他方の辺）が重畳する線状電極（ＫＳＢ）とそれに隣接する線状電極（ＫＳＢ）との中間位置、あるいは、開口部（ＫＯＫ）の他方の辺が接する線状電極（ＫＳＢ）に隣接するサブピクセルの境界位置よりも、開口部（ＫＯＫ）の他方の辺が接する線状電極（ＫＳＢ）側に位置するようにしてもよい。
さらに、複数の線状電極（ＫＳＢ）を有する櫛歯電極に代えて、図３に示す複数のスリット（ＳＬＴ）を有する画素電極（この場合も線状電極（ＫＳＢ）を有している）を使用することも可能である。線状電極（ＫＳＢ）や、対向電極の開口部（ＫＯＫ）の寸法はあくまで一例であり、これに限定されない。
以上説明したように、本実施例によれば、液晶の電圧−輝度特性にオフセット電圧を生じさせて、「黒」表示電圧を、０．５Ｖ以上（望ましくは、０．５〜１．０Ｖ）に設定できるので、黒表示の駆動電圧設定裕度を拡大できるとともに、液晶に印加する液晶駆動電圧を、「オフセット電圧＋ドライバ振幅電圧」に設定することが可能となる。
これにより、液晶表示装置の消費電力を低減し、電圧ばらつきに起因する黒表示むらを低減することが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、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勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の前提となる液晶表示パネルの１サブピクセルの一例の電極構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ'切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図３】本発明の前提となる液晶表示パネルの１サブピクセルの他の例の電極構成を示す平面図である。
【図４】液晶の電圧−透過率特性を示す図である。
【図５】本発明の実施例の液晶表示装置における液晶の電圧−透過率特性と、従来の液晶表示装置における液晶の電圧−透過率特性とを説明するための図である。
【図６】本発明の実施例の対向電極の形状を説明するための図である。
【図７−１】本発明の実施例の対向電極に形成される開口部の形状を説明するための図である。
【図７−２】図７（ｅ）に示す電極形状の変形例を示す図である。
【図８】本発明の実施例において、対向電極に形成される開口部が、それぞれ図７に示す場合のオフセット電圧、相対透過率を示す図である。
【図９】液晶分子の配向状態を示す模式図である
【図１０−１】本発明の実施例の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図１０−２】本発明の実施例の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図１０−３】本発明の実施例の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図１０−４】本発明の実施例の液晶表示装置の液晶の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例の液晶表示装置の実際の製品における、電極形状を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
ＳＵＢ１，ＳＵＢ２  基板
ＰＯＬ１，ＰＯＬ２  偏光板
ＧＩ  ゲート絶縁膜
ＰＡＳ１〜ＰＡＳ３  層間絶縁膜
ＯＣ  オーバーコート層
ＯＲ１，ＯＲ２  配向膜
ＬＣ  液晶層
ＢＭ  遮光膜
ＦＩＲ  カラーフィルタ層
ＰＩＸ  画素電極
ＫＳＢ  線状電極
ＳＬＴ  スリット
ＣＴ  対向電極
ＬＣＢ  液晶分子
ＤＬ  映像線（ドレイン線、ソース線）
【図１】
2009042634.tif 000003
【図２】
2009042634.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009042634.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009042634.tif 000008
【図７−１】
2009042634.tif 000009
【図７−２】
2009042634.tif 000010
【図８】
2009042634.tif 000011
【図９】
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【図１０−１】
2009042634.tif 000013
【図１０−２】
2009042634.tif 000014
【図１０−３】
2009042634.tif 000015
【図１０−４】
2009042634.tif 000016
【図１１】
2009042634.tif 000017