液晶显示装置的制作五分时时彩方法

文档序号:19127996发布日期:2019-11-13 02:19
液晶显示装置的制作五分时时彩方法

本发明涉及液晶显示装置,尤其涉及具备垂直取向型的液晶层,且由取向膜规定液晶分子的预倾方向的液晶显示装置。



背景技术:

液晶显示装置的显示特性得到了改善,且在电视接收机等中的利用得到了发展。虽然液晶显示装置的视角特性得到了提高,但仍期待进一步的改善。尤其是强烈要求改善使用垂直取向型液晶层的液晶显示装置(也称为“VA(Vertical Alignment,垂直取向)模式的液晶显示装置”)的视角特性。

目前,在电视等大型显示装置中所使用的VA模式的液晶显示装置中,为了改善视角特性而采用在一个像素中形成多个液晶畴的取向分割结构。作为形成取向分割结构的代表性方式之一,已知有MVA(Multi-domain Vertical Alignment,多畴垂直取向)模式。

在MVA模式中,通过在夹着垂直取向型液晶层而对置的一对基板的各自的液晶层侧设置取向限制结构,从而在各像素内形成取向方向(倾斜方向)不同的多个液晶畴(典型的是取向方向为4种)。作为取向限制结构,使用设在电极上的狭缝(开口部)、或肋部(突起结构),自液晶层的两侧发挥取向限制力。

然而,如果使用狭缝或肋部,则与如现有的TN(Twisted Nematic,扭曲向列)模式等那样由取向膜规定预倾方向的情况不同,狭缝或肋部为线状,因此对液晶分子的取向限制力在像素内变得不均一。因此,在像素内的响应速度中产生分布。

为了避免该问题,关于VA模式的液晶显示装置,也优选由取向膜规定预倾方向,由此形成取向分割结构。在专利文献1中揭示了如此地进行而形成了取向分割结构的液晶显示装置。

在专利文献1中所揭示的液晶显示装置中,由取向膜规定预倾方向,由此形成四分割取向结构。即,在对液晶层施加电压时,在一个像素内形成四个液晶畴。有时也将此种四分割取向结构简称为4D结构。

而且,在专利文献1中所揭示的液晶显示装置中,由介隔液晶层而对置的一对取向膜中的一个取向膜规定的预倾方向、与由另一个取向膜规定的预倾方向相互相差大约90°。因此,在施加电压时,液晶分子采取扭曲取向。如上所述,通过使用以预倾方向(取向处理方向)相互正交的方式设置的一对垂直取向膜而使液晶分子采取扭曲取向的VA模式有时也被称为VATN(Verti cal Alignment Twisted Nematic(有时也记载为Vertically Align ed Twisted Nematic),垂直取向扭曲向列)模式或RTN(Rever se Twisted Nematic,反向扭曲向列)模式。如已经说明那样,由于在专利文献1的液晶显示装置中形成4D结构,因此专利文献1的液晶显示装置的显示模式有时也被称为4D-RTN模式。

然而,在VATN模式的液晶显示装置中,如专利文献1所记载那样,在像素电极的边缘附近产生与边缘平行的暗线(比其他区域暗的区域)。该暗线成为透射率降低(光利用效率降低)的原因。

专利文献2、3及4揭示了为了抑制由于暗线引起的透射率降低,而在像素电极的规定区域形成多根狭缝的技术。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]国际公开第2006/132369号

[专利文献2]国际公开第2012/099047号

[专利文献3]国际公开第2016/166886号

[专利文献4]国际公开第2016/151861号



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

然而,本申请发明者进行了详细研究,结果可知如果如专利文献2、3及4所揭示那样形成狭缝,则存在显示品质降低的问题。具体而言,可知如果用手指按压面板则可见其痕迹,在切换显示图像时会产生残像。认为其原因在于:如后文详述那样,液晶畴的平均取向方向与狭缝的延伸方向(狭缝方向)不同、或由于像素电极侧的取向膜所带来的取向限制力的方向与狭缝方向不同,因此在取向被打乱时(由于手指按压或切换图像等所造成的),取向被固定在亚稳态。

本发明是鉴于上述问题而成的,其目的在于:在通过由取向膜规定预倾方向而形成了取向分割结构的VA模式的液晶显示装置中,并不降低显示品质地使透射率提高。

解决问题的方案

本发明的实施方式的液晶显示装置是具备相互对置的第一基板及第二基板、及设于所述第一基板及所述第二基板之间的垂直取向型液晶层,且具有排列为矩阵状的多个像素的液晶显示装置,其特征在于:所述第一基板具有设于所述多个像素的各个上的像素电极、及设于所述像素电极与所述液晶层之间的第一光取向膜,所述第二基板具有与所述像素电极对置的对置电极、及设于所述对置电极与所述液晶层之间的第二光取向膜,所述多个像素的各个具有由所述第一光取向膜及所述第二光取向膜规定的基准取向方向相互不同的多个液晶畴,所述多个液晶畴包含所述基准取向方向为第一方向的第一液晶畴,所述像素电极的多个边缘中的与所述第一液晶畴接近的部分包含与其正交且朝向所述像素电极的内侧的方位角方向与所述第一方向成超过90°的角的第一边缘部,在将所述多个像素的各个内的所述第一边缘部附近的区域中的,所述第一液晶畴与其他液晶畴的边界即第一边界与所述第一边缘部交叉的区域称为第一弯曲区域时,所述像素电极或所述对置电极具有形成在所述第一弯曲区域的附近且与所述第一方向大致平行地延伸的第一狭缝,且在所述第一边缘部附近的区域内并不具有所述第一狭缝以外的狭缝。

发明效果

根据本发明的实施方式,可以在通过由取向膜规定预倾方向而形成了取向分割结构的VA模式的液晶显示装置中,并不降低显示品质地使透射率提高。

附图说明

图1是示意性示出本发明的实施方式的液晶显示装置100的剖视图,示出沿图2中的1A-1A'线的剖面。

图2是示意性示出液晶显示装置100的俯视图。

图3是示出有源矩阵基板10的配线结构的例子的俯视图。

图4是示出液晶显示装置100中的像素P的取向分割结构的图。

图5的(a)、(b)及(c)是用以说明用以获得图4所示的像素P的取向分割结构的五分时时彩方法的图。

图6是示意性示出液晶显示装置100的俯视图。

图7的(a)、(b)及(c)是关于比较例1而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图8的(a)、(b)及(c)是关于实施例1而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图9的(a)是关于比较例1而示出通过模拟求出白色显示时的像素内的取向状态(液晶分子的取向方向)的结果的图,(b)是示出(a)所示的区域在像素内的位置的图。

图10的(a)是关于实施例1而示出通过模拟求出白色显示时的像素内的取向状态(液晶分子的取向方向)的结果的图,(b)是示出(a)所示的区域在像素内的位置的图。

图11的(a)是示出沿图10的(b)中的11A-11A'线的剖面中的液晶分子的取向方向及等电位线的图,(b)为进一步一并示出透射率的图。

图12是示出比较例2的液晶显示装置700的俯视图。

图13是示出比较例3的液晶显示装置800的俯视图。

图14是示出比较例4的液晶显示装置900的俯视图。

图15的(a)及(b)是实际试制比较例3及4的液晶显示装置800及900,观察由于手指按压等而造成取向被打乱后的像素的显微镜图像。

图16的(a)是示出狭缝11a的长度L1与透射率比的关系的图表。(b)及(c)是用以说明狭缝11a的位置(偏移量Δs)的图。(d)是示出狭缝11a的位置与透射率比的关系的图表。

图17是示出狭缝11a的宽度W1与透射率比的关系的图表。

图18的(a)及(b)分别是示意性示出本发明的实施方式的液晶显示装置200的剖视图及俯视图,(a)示出沿(b)中的18A-18A'线的剖面。

图19是示意性示出液晶显示装置200的俯视图。

图20的(a)、(b)及(c)是关于实施例2而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图21的(a)是示出短狭缝11b的长度L2与透射率比的关系的图表,(b)是示出短狭缝11b的位置与透射率比的关系的图表。

图22是示意性示出本发明的实施方式的液晶显示装置300的俯视图。

图23的(a)、(b)及(c)是关于实施例3而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图24是示出一个像素内的短狭缝11b的条数与透射率的提高比率的关系的图表。

图25的(a)及(b)分别是示意性示出本发明的实施方式的液晶显示装置400的剖视图,示出沿图26中的25A-25A'线及25B-25B'线的剖面。

图26是示意性示出液晶显示装置400的俯视图。

图27是示意性示出液晶显示装置400的俯视图。

图28的(a)、(b)及(c)是关于实施例4而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图29是示意性示出本发明的实施方式的液晶显示装置500的俯视图。

图30的(a)、(b)及(c)是关于实施例5而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图31是示意性示出本发明的实施方式的液晶显示装置600的俯视图。

图32的(a)、(b)及(c)是关于实施例6而示出取向模拟的结果的图。(a)是示出所使用的电极图案的图,(b)及(c)是示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果的图。

图33的(a)、(b)及(c)是用以说明用以获得取向分割结构的其他例子的五分时时彩方法的图。

图34是示出在一个像素内形成两个液晶畴的构成的例子的图,示出沿着行方向而邻接的两个像素P1及P2。

图35是示出在一个像素内形成八个液晶畴的构成的例子的图。

图36是示出通常的4D-RTN模式的液晶显示装置中的像素900P的取向分割结构的图。

图37的(a)、(b)及(c)是用以说明用以获得图36所示的像素900P的取向分割结构的五分时时彩方法的图。

图38是示意性示出像素900P中的液晶分子931的取向状态的俯视图。

图39是示出像素电极911的边缘SD1附近的液晶分子931的取向状态的俯视图。

具体实施方式

首先,对在本申请说明书中所使用的主要术语加以说明。

在本申请说明书中,所谓“垂直取向型液晶层”是指液晶分子相对于取向膜(垂直取向膜)的表面而大致垂直地(例如以约85°以上的角度)取向的液晶层。垂直取向型液晶层中所含的液晶分子具有负的介电各向异性。通过将垂直取向型液晶层、与以介隔液晶层而相互对置的方式而配置为正交尼科尔状态(即,以各个透射轴相互大致正交的方式配置)的一对偏振板组合,进行常黑模式的显示。

而且,在本申请说明书中,所谓“像素”是指在显示中表现特定灰阶的最小单位,在彩色显示中,例如与表现R、G及B的各自的灰阶的单元对应。R像素、G像素及B像素的组合构成一个彩色显示像素。而且,在本申请说明书中,与显示的“像素”对应的液晶显示装置的区域(像素区域)也称为“像素”。

“预倾方向”是由取向膜规定的液晶分子的取向方向,是指在显示面内的方位角方向。而且,此时将液晶分子与取向膜的表面所成的角称为“预倾角”。对取向膜的取向处理(对取向膜进行的用以使其表现出规定特定方向的预倾方向的能力的处理)优选如后述那样通过光取向处理而进行。

通过改变由于介隔液晶层而对置的一对取向膜所带来的预倾方向的组合,可形成四分割结构。被四分割的像素(像素区域)具有四个液晶畴。

各个液晶畴对在对液晶层施加电压时的液晶层的层面内及厚度方向的中央附近的液晶分子的倾斜方向(有时也称为“基准取向方向”)赋予特征,该倾斜方向(基准取向方向)对各畴的视角依存性产生支配性的影响。倾斜方向是在考虑倾斜的液晶分子的从接近背面侧基板的端部朝向远离背面侧基板的端部(即,接近前面侧基板的端部)的矢量(于后述的图37中示出的大头针的自尖端朝向头部的矢量)时,该矢量在基板面内的成分(在基板面内的投影)所示的朝向,其是方位角方向。方位角方向的基准为显示面的水平方向,以左旋为正(如果将显示面比作时钟的表盘,则将3点钟方向设为方位角0°,以逆时针旋转为正)。以四个液晶畴的倾斜方向成为任意两个方向所成的角大致等于90°的整数倍的四个方向(例如10点30分方向、7点30分方向、4点30分方向、1点30分方向)的方式进行设定,由此将视角特性平均化,从而可获得良好的显示。而且,自视角特性的均一性的观点考虑,优选四个液晶畴在像素区域内所占的面积相互大致相等。

以下的实施方式中所例示的垂直取向型液晶层含有介电各向异性为负的液晶分子(介电各向异性为负的向列型液晶材料),由一个取向膜所规定的预倾方向与由另一个取向膜所规定的预倾方向彼此相差大约90°,在这些两个预倾方向的中间的方向上规定倾斜方向(基准取向方向)。在对液晶层施加电压时,取向膜附近的液晶分子由于取向膜的取向限制力而采取扭曲取向。可并不向液晶层中添加手性剂,也可以视需要添加手性剂。如此地通过使用以预倾方向(取向处理方向)相互正交的方式设置的一对垂直取向膜,液晶分子成为扭曲取向的VA模式有时也被称为VATN(Vertical Alignment Twisted Nematic,垂直取向扭曲向列)模式。在VATN模式中,优选由一对取向膜的各个所规定的预倾角彼此大致相等。

作为对取向膜的取向处理,自量产性的观点考虑,优选光取向处理。而且,光取向处理可以非接触性地处理,因此不会由于摩擦处理这样的摩擦而产生静电,可防止产率降低。另外,通过使用含有感光性基的光取向膜,可抑制预倾角的偏差。

其次,对4D-RTN模式中的取向分割结构加以说明。

于图36中示出通常的4D-RTN模式的液晶显示装置中的像素900P的取向分割结构。在对液晶层施加电压的状态下,在像素900P上如图36所示那样形成四个液晶畴A、B、C及D。四个液晶畴A、B、C及D配置为2行2列的矩阵状。

液晶畴A、B、C及D的指向矢t1、t2、t3及t4的方位是任意两个方位所成的角大致等于90°的整数倍的四个方位。指向矢t1、t2、t3及t4代表了各液晶畴中所含的液晶分子的取向方向,在4D-RTN模式中,是对液晶层施加电压时的液晶层的层面内及厚度方向的中央附近(即,自显示面法线方向观看液晶畴时及在沿着显示面法线方向的剖面观看液晶畴时,在各个液晶畴中位于中央附近)的液晶分子的倾斜方向。各液晶畴对指向矢的方位(上述的倾斜方向)赋予特征,该指向矢的方位对各畴的视角依存性产生支配性影响。

此处,介隔液晶层而相互对置的一对偏振板以透射轴(偏振轴)相互正交的方式进行配置。更具体而言,一对偏振板以一个透射轴平行于显示面的水平方向(3点钟方向、9点钟方向),另一个透射轴平行于显示面的垂直方向(12点钟方向、6点钟方向)的方式进行配置。

如果将显示面中的水平方向的方位角(3点钟方向)设为0°,则液晶畴A的指向矢t1的方位为大约225°方向、液晶畴B的指向矢t2的方位为大约315°方向、液晶畴C的指向矢t3的方位为大约45°方向、液晶畴D的指向矢t4的方位为大约135°方向。即,液晶畴A、B、C及D以各自的指向矢的方位在邻接的液晶畴之间相差大约90°的方式进行配置。

此处,参照图37的(a)、(b)及(c)而对用以获得图36所示的像素900P的取向分割结构的取向分割五分时时彩方法进行说明。图37的(a)示出由设在有源矩阵基板上的取向膜所规定的预倾方向PD1及PD2,图37的(b)示出由设在对置基板上的取向膜所规定的预倾方向PD3及PD4。而且,图37的(c)示出将有源矩阵基板与对置基板贴合后对液晶层施加电压时的倾斜方向(指向矢)。另外,图37的(a)、(b)及(c)是自观察者侧看到的有源矩阵基板、对置基板及液晶层的图。因此,在图37的(a)中,取向膜相对于基板而位于纸面跟前侧,在图37的(b)中,取向膜相对于基板而位于纸面背面侧。而且,预倾方向及倾斜方向示意性地表示为大头针状,大头针的头部(面积大的端部)表示液晶分子的前面侧(观察者侧)的端部,大头针的尖端(面积小的端部)表示液晶分子的背面侧的端部。

有源矩阵基板侧的区域(与一个像素900P对应的区域)如图37的(a)所示那样被左右分割为两个,对各个区域(左侧区域与右侧区域)的取向膜(垂直取向膜)进行取向处理以使其规定相互反向平行的预倾方向PD1及PD2。此处,通过自箭头所示的方向倾斜地照射紫外线(例如线性偏振紫外线)来进行光取向处理。

另一方面,对置基板侧的区域(与一个像素区域900P对应的区域)如图37的(b)所示那样被上下分割为2个,对各个区域(上侧区域与下侧区域)的取向膜(垂直取向膜)进行取向处理以使其规定相互反向平行的预倾方向PD3及PD4。此处,通过自箭头所示的方向倾斜地照射紫外线(例如线性偏振紫外线)来进行光取向处理。

通过将如图37的(a)及(b)所示那样进行了取向处理的有源矩阵基板及对置基板贴合,可形成如图37的(c)所示那样进行了取向分割的像素900P。根据图37的(a)、(b)及(c)可知:关于液晶畴A~D的各个,由有源矩阵基板的光取向膜规定的预倾方向与由对置基板的光取向膜规定的预倾方向彼此差大约90°,在这些两个预倾方向的中间的方向上规定倾斜方向(各液晶畴的指向矢的方位)。

而且,如图37的(c)所示那样,在具有取向分割结构的像素900P内产生暗线DL1~DL8。这些暗线DL1~DL8包括在邻接的液晶畴之间的边界产生的暗线DL1~DL4、及在像素电极的边缘附近产生的暗线DL5~DL8。在图37的(c)所示的例子中,暗线DL1~DL8全体成为右卍状。以下,参照图38而对产生此种暗线DL1~DL8的原因加以说明。图38是示意性示出像素900P中的液晶分子931的取向状态的剖视图及俯视图。

首先,对产生暗线DL1~DL4的原因加以说明。

如果对像素电极911与对置电极之间施加电压,则在液晶层产生纵向电场,液晶层的液晶分子931取向于与电场正交的方向上。即,液晶分子931以变得与基板面平行的方式倒下。此时,各液晶畴中的液晶分子931的指向矢的方位被由于有源矩阵基板侧的取向膜所带来的预倾方向(在图38中以虚线箭头示出)、及由于对置基板侧的取向膜所带来的预倾方向(在图38中以实线箭头示出)规定。具体而言,液晶畴A、B、C及D的指向矢的方位分别成为大约225°方向、大约315°方向、大约45°方向及大约135°方向。

在邻接的液晶畴之间的边界附近,液晶分子931的取向方向连续地变化(由于液晶的作为连续弹性体的性质所带来的)。因此,例如在液晶畴A与液晶畴B的边界,液晶分子931取向于大约270°方向。同样地,在液晶畴B与液晶畴C的边界、液晶畴C与液晶畴D的边界、及液晶畴D与液晶畴A的边界,液晶分子931分别取向于大约0°方向、大约90°方向及大约180°方向。0°方向、90°方向、180°方向、270°方向是与一对偏振板的各自的透射轴平行或正交的方向,因此在邻接的液晶畴之间的边界产生暗线DL1~DL4。

其次,对产生暗线DL5~DL8的原因加以说明。

如果在液晶畴所接近的像素电极911的边缘,存在与其正交且朝向像素电极911的内侧的方位角方向与液晶畴的倾斜方向(基准取向方向)成超过90°的角的部分(以下称为“边缘部”),则在该边缘部的更内侧,与边缘部平行地形成暗线。

如图38所示那样,像素电极911具有四个边缘(边)SD1、SD2、SD3及SD4,对这些边缘SD1、SD2、SD3及SD4施加电压时所生成的斜向电场与各个边缘正交,发挥具有朝向像素电极911的内侧的方向(方位角方向)的成分的取向限制力。在图38中,以箭头e1、e2、e3及e4示出与四个边缘SD1、SD2、SD3及SD4正交,且朝向像素电极911的内侧的方位角方向。

四个液晶畴A、B、C及D分别与像素电极911的四个边缘SD1、SD2、SD3及SD4中的两个接近,在施加电压时,受到由于在各个边缘生成的斜向电场所带来的取向限制力。

在液晶畴A所接近的像素电极911的边缘中的边缘部EG1(左侧的边缘SD1的上半部分),与边缘部EG1正交且朝向像素电极911的内侧的方位角方向e1与液晶畴A的倾斜方向t1成超过90°(具体而言为大约135°)的角。其结果,在液晶畴A中,在施加电压时,产生与该边缘部EG1平行的暗线DL5。

同样地,在液晶畴B所接近的像素电极911的边缘中的边缘部EG2(下侧的边缘SD2的左半部分),与边缘部EG2正交且朝向像素电极911的内侧的方位角方向e2与液晶畴B的倾斜方向t2成超过90°(具体而言为大约135°)的角。其结果,在液晶畴B中,在施加电压时,产生与该边缘部EG2平行的暗线DL6。

同样地,在液晶畴C所接近的像素电极911的边缘中的边缘部EG3(右侧的边缘SD3的下半部分),与边缘部EG3正交且朝向像素电极911的内侧的方位角方向e3与液晶畴C的倾斜方向t3成超过90°(具体而言为大约135°)的角。其结果,在液晶畴C中,在施加电压时,产生与该边缘部EG3平行的暗线DL7。

同样地,在液晶畴D所接近的像素电极911的边缘中的边缘部EG4(上侧的边缘SD4的右半部分),与边缘部EG4正交且朝向像素电极911的内侧的方位角方向e4与液晶畴D的倾斜方向t4成超过90°(具体而言为大约135°)的角。其结果,在液晶畴D中,在施加电压时,产生与该边缘部EG4平行的暗线DL8。

于图39中示出边缘SD1附近的液晶分子931的取向状态。如图39所示那样,在边缘SD1中的边缘部EG1的附近,取向从与边缘SD1正交的方向(大约0°方向)连续地变化为液晶畴A的倾斜方向t1(大约225°方向),其结果存在液晶分子931取向于与一对偏振板的透射轴PA1及PA2大致平行或大致正交的方向(大约270°方向)的区域。该区域成为暗线DL5。

相对于此,在边缘SD1中的边缘部EG1以外的部分附近,虽然取向从与边缘SD1正交的方向(大约0°方向)连续地变化为液晶畴B的倾斜方向t2(大约315°方向),但并不存在液晶分子931取向于与偏振板的透射轴PA1及PA2大致平行或大致正交的方向的区域。因此,并不产生暗线。

关于其他边缘SD2、SD3及SD4,也由于同样的理由而在边缘部EG2、EG3及EG4的附近产生暗线DL6、DL7及DL8,但在边缘部EG2、EG3及EG4以外的部分的附近并不产生暗线。

由于上述机制而产生的暗线成为使像素的透射率降低的原因。本发明的实施方式的液晶显示装置可通过具有以下所说明的构成而使像素内所产生的暗线的面积变小。而且,在本发明的实施方式的液晶显示装置中并不产生在专利文献2、3及4的构成中产生的问题(由于手指按压或图像切换时被打乱的取向固定在亚稳态而引起的显示品质降低)。因此,根据本发明的实施方式,可并不使显示品质降低地使透射率提高。

以下,参照附图对本发明的实施方式加以说明。另外,本发明并不限定于以下的实施方式。

(第一实施方式)

参照图1及图2对本实施方式的液晶显示装置100加以说明。图1及图2分别是示意性示出液晶显示装置100的剖视图及俯视图。图1示出沿图2中的1A-1A'线的剖面。

如图1所示,液晶显示装置100具备液晶显示面板101、及背光源(照明装置)102。液晶显示面板101具有:相互对置的有源矩阵基板(第一基板)10及对置基板(第二基板)20、及设于它们之间的垂直取向型的液晶层30。背光源102配置于液晶显示面板101的背面侧(观察者的相反侧)。而且,液晶显示装置100具有多个像素,所述多个像素排列为包含多个行及多个列的矩阵状。

有源矩阵基板10具有:设于多个像素的各个上的像素电极11、及设于像素电极11与液晶层30之间(即,有源矩阵基板10的液晶层30侧的最表面)的第一光取向膜12。对置基板20具有:与像素电极11对置的对置电极21、及设于对置电极21与液晶层30之间(即,对置基板20的液晶层30侧的最表面)的第二光取向膜22。像素电极11及对置电极21由透明的导电材料(例如ITO)形成。第一光取向膜12及第二光取向膜22具有使液晶分子与其表面大致垂直地取向的取向限制力。

以下,对有源矩阵基板10及对置基板20的各自的构成加以更具体的说明。

有源矩阵基板10的像素电极11及第一光取向膜12顺次设于基板10a的液晶层30侧的表面上。即,像素电极11及第一光取向膜12被基板10a支撑。基板10a透明且具有绝缘性。基板10a例如为玻璃基板或塑料基板。

在本实施方式中,像素电极11如图1及图2所示那样,具有多根(此处为四条)狭缝11a(11a1~11a4)。多根狭缝11a仅形成于像素电极11的部分区域(即,并不形成于像素电极11的全体)。狭缝11a在与通过取向分割而形成的四个液晶畴的各个对应的区域中各配置一个。于图2中以虚线示出相互邻接的液晶畴之间的边界。关于狭缝11a的具体配置,于后文中加以详述。

有源矩阵基板10除了上述像素电极11及第一光取向膜12以外,还具有设在每个像素上的薄膜晶体管(TFT)、或对TFT供给扫描信号及显示信号的扫描配线及信号配线等。于图3中示出有源矩阵基板10的配线结构的例子。图3示出与一个像素对应的区域的配线结构。

有源矩阵基板10如图3所示那样更具有:TFT 1、在行方向上延伸的扫描配线(栅极配线)2、在列方向上延伸的信号配线(源极配线)3、及在行方向上延伸的辅助电容配线4。

TFT 1具有栅极电极5、半导体层(未图示)、源极电极6及漏极电极7。栅极电极5与栅极配线2电连接。在图3所示的例子中,栅极电极5及栅极配线2形成为一体,栅极配线2的一部分(经由未图示的栅极绝缘层而与半导体层重合的部分)作为栅极电极5发挥功能。源极电极6与源极配线3电连接。在图3所示的例子中,源极电极5以自源极配线3分支的方式延伸设置。漏极电极7与像素电极11电连接。在图3所示的例子中,自漏极电极7延伸设置连接部7',通过连接部7'将漏极电极7与辅助电容电极8连接。辅助电容电极8在形成于其上的层间绝缘层(未图示)的接触孔中与像素电极11连接。因此,漏极电极7经由辅助电容电极8及连接部7'而与像素电极11电连接。

辅助电容电极8介隔栅极绝缘层而与辅助电容对置电极9对置。辅助电容对置电极9与辅助电容配线4电连接。在图3所示的例子中,辅助电容对置电极9与辅助电容配线4形成为一体。更具体而言,辅助电容配线4以其一部分宽度比其他部分大的方式形成,该部分作为辅助电容对置电极9而发挥功能。辅助电容电极8及辅助电容对置电极9通过位于它们之间的栅极绝缘层而形成辅助电容。

另外,有源矩阵基板10的配线结构并不限定于图3所示的例子。

对置基板20的对置电极21及第二光取向膜22如图1所示那样顺次设于基板20a的液晶层30侧的表面上。即,对置电极21及第二光取向膜22被基板20a支撑。基板20a透明且具有绝缘性。基板20a例如为玻璃基板或塑料基板。

另外,此处虽未图示,但对置基板20除了上述的对置电极21及第二光取向膜22以外,还具有彩色滤光片层及遮光层(黑色矩阵)。彩色滤光片层典型地包括红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片及蓝色彩色滤光片。

液晶显示装置100更具备介隔液晶层30而相互对置的一对偏振板41及42。一对偏振板41及42以各自的透射轴相互大致正交的方式(即,以正交尼科尔的方式)进行配置。

接着,参照图4而对本实施方式的液晶显示装置100中的像素P的取向分割结构加以说明。

在对像素电极11与对置电极21之间施加电压时,在各像素P内,如图4所示那样,在液晶层30形成四个液晶畴A、B、C及D。四个液晶畴A、B、C及D分别与其他液晶畴邻接,且配置为2行2列的矩阵状。代表液晶畴A、B、C及D的各个中所含的液晶分子的取向方向的四个指向矢(基准取向方向)t1、t2、t3及t4的方位相互不同。

如果将显示面中的水平方向的方位角(3点钟方向)设为0°,则液晶畴A的指向矢t1的方位为大约225°方向、液晶畴B的指向矢t2的方位为大约315°方向、液晶畴C的指向矢t3的方位为大约45°方向、液晶畴D的指向矢t4的方位为大约135°方向。即,液晶畴A、B、C及D的四个指向矢的方位中的任意两个的方位差大致等于90°的整数倍。而且,液晶畴A、B、C及D以各个指向矢的方位在邻接的液晶畴间相差大约90°的方式进行配置。

一对偏振板41及42的透射轴(偏振轴)PA1及PA2的其中一个与显示面的水平方向平行,另一个与显示面的垂直方向平行。因此,偏振板41及42的透射轴PA1及PA2与液晶畴A、B、C及D的指向矢t1、t2、t3及t4的方位成大约45°的角。

另外,在图4中例示了四个液晶畴A、B、C及D在像素P内所占的面积相互相等的情况,但四个液晶畴A、B、C及D的面积也可以相互不等。但是自视角特性的均一性的观点考虑,优选四个液晶畴A、B、C及D的面积的差尽可能地小。图4中所示的例子是视角特性上最优选的(即,理想的)四分割结构的例子。

接着,参照图5的(a)、(b)及(c)对用以获得像素P的取向分割结构的取向分割五分时时彩方法加以说明。图5的(a)示出由设在有源矩阵基板10上的第一光取向膜12规定的预倾方向PD1及PD2,图5的(b)示出由设在对置基板20上的第二光取向膜22规定的预倾方向PD3及PD4。而且,图5的(c)示出在将有源矩阵基板10与对置基板20贴合后,对液晶层30施加电压时的倾斜方向(指向矢)。

第一光取向膜12在各像素P内,如图5的(a)所示那样具有规定第一预倾方向PD1的第一预倾区域12a、及规定与第一预倾方向PD1反向平行的第二预倾方向PD2的第二预倾区域12b。具体而言,第一光取向膜12的与一个像素P对应的区域被左右分割为两个,对各个区域(第一预倾区域及第二预倾区域)12a、12b进行光取向处理以使其规定相互反向平行的预倾方向(第一预倾方向及第二预倾方向)PD1及PD2。此处,通过自箭头所示的方向倾斜地照射紫外线(例如线性偏振紫外线)来进行光取向处理。

第二光取向膜22在各像素P内,如图5的(b)所示那样具有规定与第一预倾方向PD1及第二预倾方向PD2大致正交的第三预倾方向PD3的第三预倾区域22a、及规定与第三预倾方向PD3反向平行的第四预倾方向PD4的第四预倾区域22b。具体而言,第二光取向膜22的与一个像素P对应的区域被上下分割为两个,对各个区域(第三预倾区域及第四预倾区域)22a、22b进行光取向处理以使其规定相互反向平行的预倾方向(第三预倾方向及第四预倾方向)PD3及PD4。此处,通过自箭头所示的方向倾斜地照射紫外线(例如线性偏振紫外线)来进行光取向处理。

通过将如图5的(a)及(b)所示那样进行了光取向处理的有源矩阵基板10与对置基板20贴合,可形成如图5的(c)所示那样进行了取向分割的像素P。关于液晶畴A~D的每一个,由有源矩阵基板10侧的第一光取向膜12规定的预倾方向与对置基板20侧的第二光取向膜22的预倾方向彼此差大约90°,根据图5的(c)可知在这些两个预倾方向的中间的方向上规定倾斜方向(基准取向方向)。而且,第一预倾区域12a与第二预倾区域12b的边界、及第三预倾区域22a与第四预倾区域22b的边界成为四个液晶畴A、B、C及D中相互邻接的液晶畴之间的边界(畴边界)。

在具有取向分割结构的像素P内产生暗线DL1~DL8。具体而言,在邻接的液晶畴之间的边界产生暗线DL1~DL4,在像素电极11的边缘附近产生暗线DL5~DL8。在本申请说明书中,将暗线DL1与暗线DL5的交叉部、暗线DL2与暗线DL6的交叉部、暗线DL3与暗线DL7的交叉部、及暗线DL4与暗线DL8的交叉部称为暗线的“弯曲部”。在本实施方式的液晶显示装置100中,如图5的(c)所示那样,可在弯曲部附近使暗线的面积变小。以下说明其原因。

如图6所示那样,像素电极11具有可在其附近产生暗线D L5~DL8的四个边缘部EG1、EG2、EG3及EG4。

在与液晶畴A接近的边缘部EG1附近的区域(产生暗线D L5的区域,在图6中附有剖面线)中,液晶畴A与液晶畴B的边界BD1和边缘部EG1交叉的区域R1是与暗线的弯曲部(暗线DL1与暗线DL5的交叉部)对应的区域。以下,将该区域R1称为“第一弯曲区域”(或简称为“弯曲区域”)。

像素电极11具有形成在第一弯曲区域R1附近的狭缝11a1。狭缝11a1与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸。而且,像素电极11在边缘部EG1附近的区域内并不具有狭缝11a1以外的狭缝。即,在产生暗线DL5的区域内仅形成有一条狭缝11a1。

通过设置与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸的狭缝11a1,在第一弯曲区域R1及其附近,与基准取向方向t1大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL1与暗线DL5的交叉部)中,暗线的面积变小。

在与液晶畴B接近的边缘部EG2附近的区域(产生暗线D L6的区域,在图6中附有剖面线)中,液晶畴B与液晶畴C的边界BD2和边缘部EG2交叉的区域R2是与暗线的弯曲部(暗线DL2与暗线DL6的交叉部)对应的区域。以下,将该区域R2称为“第二弯曲区域”(或简称为“弯曲区域”)。

像素电极11具有形成在第二弯曲区域R2附近的狭缝11a2。狭缝11a2与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸。而且,像素电极11在边缘部EG2附近的区域内并不具有狭缝11a2以外的狭缝。即,在产生暗线DL6的区域内仅形成一条狭缝11a2。

通过设置与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸的狭缝11a2,在第二弯曲区域R2及其附近,与基准取向方向t2大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL2与暗线DL6的交叉部)中,暗线的面积变小。

在与液晶畴C接近的边缘部EG3附近的区域(产生暗线D L7的区域,在图6中附有剖面线)中,液晶畴C与液晶畴D的边界BD3和边缘部EG3交叉的区域R3是与暗线的弯曲部(暗线DL3与暗线DL7的交叉部)对应的区域。以下,将该区域R3称为“第三弯曲区域”(或简称为“弯曲区域”)。

像素电极11具有形成在第三弯曲区域R3附近的狭缝11a3。狭缝11a3与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸。而且,像素电极11在边缘部EG3附近的区域内并不具体狭缝11a3以外的狭缝。即,在产生暗线DL7的区域内仅形成有一条狭缝11a3。

通过设置与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸的狭缝11a3,在第三弯曲区域R3及其附近,与基准取向方向t3大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL3与暗线DL7的交叉部)中,暗线的面积变小。

在与液晶畴D接近的边缘部EG4附近的区域(产生暗线D L8的区域,在图6中附有剖面线)中,液晶畴D与液晶畴A的边界BD4和边缘部EG4交叉的区域R4是与暗线的弯曲部(暗线DL4与暗线DL8的交叉部)对应的区域。以下,将该区域R4称为“第四弯曲区域”(或简称为“弯曲区域”)。

像素电极11具有形成在第四弯曲区域R4附近的狭缝11a4。狭缝11a4与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸。而且,像素电极11在边缘部EG4附近的区域内并不具有狭缝11a4以外的狭缝。即,在产生暗线DL8的区域内仅形成有一条狭缝11a4。

通过设置与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸的狭缝11a4,在第四弯曲区域R4及其附近,与基准取向方向t4大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL4与暗线DL8的交叉部)中,暗线的面积变小。

如上所述,在本实施方式的液晶显示装置100中,像素电极11具有设于弯曲区域R1~R4(在边缘部EG1~EG4附近的区域内与暗线的弯曲部对应的区域)附近的狭缝11a1~11a4,因此可使弯曲部(透射率损耗最大的区域)中的暗线的面积变小。因此,可使透射率提高。

以下,对通过基于实测值的取向模拟来验证透射率的提高效果的结果加以说明。在模拟中使用专用的液晶模拟器软件。

图7的(a)、(b)及(c)示出未在像素电极形成狭缝的情况(比较例1)的验证结果,图8的(a)、(b)及(c)示出如本实施方式所示那样在像素电极11形成有狭缝11a1~11a4的情况(实施例1)的验证结果。图7的(a)及图8的(a)分别示出验证中所使用的电极图案。图7的(b)、(c)及图8的(b)、(c)示出通过模拟求出白色显示时的像素内的透射率分布的结果。图7的(b)及图8的(b)示出并未在像素内配置像素电极以外的电极(辅助电容电极等)或配线(辅助电容配线等)的情况,图7的(c)及图8的(c)示出了在像素内配置有配线等的情况。

根据图7的(b)与图8的(b)的比较、及图7的(c)与图8的(c)的比较可知:与比较例1相比而言,在实施例1中,弯曲部中的暗线的面积变小。实施例1的透射率相对于比较例1的透射率的比,在像素内没有配线等的情况下为1.03,在像素内有配线等的情况下为1.04。即,获得3%~4%的透射率提高效果。

图9的(a)及图10的(a)分别关于比较例1及实施例1而示出通过模拟求出白色显示时的像素内的取向状态(液晶分子的取向方向)的结果。图9的(a)及图10的(a)分别放大示出图9的(b)及图10的(b)中的虚线所围的区域。

根据图9的(a)与图10的(a)的比较可知:与比较例1相比而言,在实施例1中,在弯曲部附近取向于液晶畴的基准取向方向的液晶分子更多,因此暗线的面积减少。

于图11的(a)中示出沿图10的(b)中的11A-11A'线的剖面(包括从液晶畴A到液晶畴B,形成有狭缝11a的区域的剖面)中的液晶分子的取向方向及等电位线。根据图11的(a)还可以知道:在形成有狭缝11a的区域(等电位线下降的区域)中,许多液晶分子取向于液晶畴A的基准取向方向(在图11的(a)中为垂直于纸面的方向)。

于图11的(b)中与液晶分子的取向方向及等电位线一并示出透射率。根据图11的(b)可知:在形成了狭缝11a的区域中,透射率变高。

根据以上的验证结果可确认:通过在像素电极11上形成狭缝11a1~11a4,可使透射率提高。

而且,本实施方式的液晶显示装置100的像素电极11如图6所示那样,在边缘部EG1~EG4附近的区域内并不具有狭缝11a1~11a4以外的狭缝。因此,在本实施方式的液晶显示装置100中,并未产生在采用专利文献2、3及4中所揭示的构成(像素电极图案)时所产生的显示品质降低。以下,参照专利文献2、3及4的像素电极图案对其原因加以说明。

于图12中示出比较例2的液晶显示装置700。比较例2的液晶显示装置700具有专利文献2中所揭示的形状(图案)的像素电极711。

液晶显示装置700的像素电极711具有形成在与液晶畴A接近的边缘部EG1附近的整个区域的多根狭缝711a。同样地,像素电极711具有形成在与液晶畴B、C及D接近的边缘部EG2、EG3及EG4附近的整个区域的多根狭缝711a。多根狭缝711a分别在与接近的边缘部正交的方向上延伸。

于图13中示出比较例3的液晶显示装置800。比较例3的液晶显示装置800具有专利文献3中所揭示的形状(图案)的像素电极811。

液晶显示装置800的像素电极811具有形成在与液晶畴A对应的整个区域的多根主狭缝811a。同样地,像素电极811具有形成在与液晶畴B、C及D对应的整个区域的多根主狭缝811a。多根狭缝811a与对应的液晶畴的基准取向方向平行地延伸。

而且,在像素电极811中,在相互邻接的两个液晶畴的边界附近形成有次狭缝811b。次狭缝811b与畴边界平行地延伸。

于图14中示出比较例4的液晶显示装置900。比较例4的液晶显示装置900具有专利文献4中所揭示的形状(图案)的像素电极911。

液晶显示装置900的像素电极911具有形成在与液晶畴A对应的区域的多根狭缝911a。同样地,像素电极911具有形成在与液晶畴B、C及D对应的区域的多根狭缝911a。多根狭缝911a与对应的液晶畴的基准取向方向平行地延伸。而且,多根狭缝911a以如下方式进行配置:在各个液晶畴内,其一端部(内侧的端部)沿着与基准取向方向交叉的方向排列。

认为通过在比较例2、3及4的液晶显示装置700、800及900中,在边缘部EG1~EG4附近的区域形成狭缝711a、811a及911a,从而可使暗线的面积变小。

然而,在比较例3及4的液晶显示装置800及900中,由于狭缝811a及911a延伸的方向与由有源矩阵基板侧的光取向膜所规定的预倾方向不同,因此在由于手指按压而导致取向被打乱时,取向被固定在亚稳态而产生畴(与本来应该形成的液晶畴不同的畴),从而可看到痕迹。

图15的(a)及(b)是实际上试制比较例3及4的液晶显示装置800及900,观察由于手指按压等而造成取向被打乱后的像素的显微镜图像。根据图15的(a)及(b)可知形成了本来不应该形成的畴。

这些畴主要产生在没有暗线的区域,因此如果如比较例2的液晶显示装置700所示那样,仅在边缘部EG1~EG4附近的区域形成狭缝711a,则抑制在手指按压时产生痕迹。然而,在比较例2的液晶显示装置700中,狭缝711a延伸的方向与各液晶畴的基准取向方向不同,因此在图像切换时产生取向被固定为亚稳态的现象,从而可看到残像。该问题在8K显示器等高清晰的液晶显示装置中,即像素尺寸小的情况下变显著。

相对于此,本实施方式的液晶显示装置100的像素电极11如图6所示那样,在边缘部EG1~EG4附近的区域内并不具有狭缝11a1~11a4以外的狭缝(可以说狭缝的配置密度低)。因此抑制产生残像,从而可抑制显示品质降低。

如上所述,根据本发明的实施方式,可并不使显示品质降低地提高VATN模式的液晶显示装置的透射率。

由于形成狭缝11a(11a1~11a4)而带来的透射率提高效果可通过将狭缝11a的长度L1(参照图2)设定于特定的范围内而进一步提高。具体而言,在液晶层30的厚度(单元间隙)为2.5μm以上3.5μm以下的情况下,通过使狭缝11a的长度L1为11μm以上17μm以下,可使透射率充分提高。

于图16的(a)中示出关于液晶层的厚度为3μm的情况下,狭缝11a的长度L1与透射率比(将比较例1的透射率设为1.00)的关系。如图16的(a)所示那样,透射率比在狭缝11a的长度L1为约14μm时最高。而且,根据图16的(a)可知:如果狭缝11a的长度L1为11μm以上17μm以下,则透射率的提高效果高。

另外,于图16的(a)中示出关于狭缝11a的位置不同的两个情况的透射率比。此处,如图16的(b)及(c)所示那样,以狭缝11a的外侧端部的距畴边界的偏移量Δs表示“狭缝11a的位置”(后述的“狭缝11b的位置”也同样)。偏移量Δs的值在狭缝11a的外侧端部如图16的(b)所示那样自畴边界向邻接的液晶畴侧偏移的情况下为正,在如图16的(c)所示那样向其相反侧偏移的情况下为负。以下,使用偏移量Δs[μm]将狭缝11a的位置表示为p(Δs)。于图16的(a)中示出狭缝11a的位置为p(+2)、p(+3)的情况下的透射率比。

于图16的(d)中示出狭缝11a的位置(偏移量Δs)与透射率比的关系。根据图16的(d)可知透射率比与狭缝11a的位置相应地变化。具体而言,自透射率比提高的观点考虑,优选偏移量Δs为正(即,狭缝11a横穿过畴边界)。

狭缝11a(11a1~11a4)的宽度W1(参照图2)例如为3.5μm,当然并不限定于此。狭缝11a的宽度W1典型的是3μm以上4μm以下。于图17中示出狭缝11a的宽度W1与透射率比的关系。根据图17可知透射率比与狭缝11a的宽度W1相应地变化。自透射率比提高的观点考虑,狭缝11a的宽度W1优选为3.3μm以上3.7μm以下。

另外,狭缝11a延伸的方向无需相对于对应的液晶畴的基准取向方向而严格地平行。狭缝11a如果能够与狭缝11a与基准取向方向平行地延伸的情况实质同等程度地提高透射率即可。例如,狭缝11a延伸的方向可以与对应的液晶畴的基准取向方向成5°以下的角度。

而且,没有必要必须在弯曲区域R1~R4的全部中形成狭缝11a。关于一部分弯曲区域,也可以省略狭缝11a。例如,在某弯曲区域被配线或遮光层等遮光的情况下,关于该弯曲区域,并无通过形成狭缝11a而带来的透射率提高的效果,因此也可以省略狭缝11a。

(第二实施方式)

参照图18的(a)及(b)而对本实施方式的液晶显示装置200加以说明。图18的(a)及图(b)分别是示出液晶显示装置200的剖视图及俯视图。图18的(a)示出沿图18的(b)中的18A-18A'线的剖面。以下,以液晶显示装置200与第一实施方式的液晶显示装置100的不同点为中心而进行说明。在液晶显示装置200的构成元件中的具有与液晶显示装置100的构成元件相同功能的构成元件上标注相同的参照符号,省略其说明(于以后的实施方式中也同样如此)。

液晶显示装置200的像素电极11如图18的(a)及(b)所示那样,除了形成在弯曲区域附近的多根狭缝11a(11a1~11a4)以外,分别进一步具有比狭缝11a短的多根狭缝11b(11b1~11b4)。以下,有时将相对较短的狭缝11b称为“短狭缝”。

另外,还参照图19对短狭缝11b的配置及功能加以说明。

像素电极11如图19所示那样,具有形成在液晶畴A与液晶畴B的边界BD1附近的至少一条(此处为一条)狭缝11b1。狭缝11b1位于与液晶畴A对应的区域内,与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸。通过设置与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸的狭缝11b1,在边界BD1的附近,与基准取向方向t1大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在边界BD1的附近,暗线的面积变小。

而且,在液晶畴B与液晶畴C的边界BD2的附近形成有至少一条(此处为三条)狭缝11b2。狭缝11b2位于与液晶畴B对应的区域内,与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸。通过设置与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸的狭缝11b2,在边界BD2的附近,与基准取向方向t2大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在边界BD2的附近,暗线的面积变小。

而且,在液晶畴C与液晶畴D的边界BD3的附近形成有至少一条(此处为一条)狭缝11b3。狭缝11b3位于与液晶畴C对应的区域内,与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸。通过设置与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸的狭缝11b3,在边界BD3的附近,与基准取向方向t3大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在边界BD3的附近,暗线的面积变小。

而且,在液晶畴D与液晶畴A的边界BD4的附近形成有至少一条(此处为三条)狭缝11b4。狭缝11b4位于与液晶畴D对应的区域内,与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸。通过设置与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸的狭缝11b4,在边界BD4的附近,与基准取向方向t4大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在边界BD4的附近,暗线的面积变小。

于本实施方式的液晶显示装置200中,通过使像素电极11具有设于弯曲区域R1~R4(在边缘部EG1~EG4附近的区域内与暗线的弯曲部对应的区域)附近的狭缝11a1~11a4,可使暗线的弯曲部的面积变小。

另外,在本实施方式的液晶显示装置200中,通过使像素电极11具有设于邻接的液晶畴之间的边界(畴边界)BD1~BD4附近的短狭缝11b1~11b4,可使畴边界BD1~BD4附近的暗线的面积变小。因此,可实现透射率的进一步提高。

以下,对通过基于实测值的取向模拟来验证透射率的提高效果的结果加以说明。

图20的(a)、(b)及(c)示出如本实施方式那样,在像素电极11上除了狭缝11a1~11a4以外还形成有短狭缝11b1~11b4的情况(实施例2)的验证结果。图20的(a)示出验证中所使用的电极图案。验证中所使用的电极图案于形成在畴边界B D4附近的短狭缝11b4为两条,这一点与图18及图19中所例示的构成不同。图20的(b)及(c)示出白色显示时的像素内的透射率分布。图20的(b)示出在像素内并未配置配线等的情况,图20的(c)示出在像素内配置有配线等的情况。

根据图7的(b)与图20的(b)的比较、及图7的(c)与图20的(c)的比较可知:与比较例1相比而言,于实施例2中,弯曲部的暗线的面积变小。而且,根据图8的(b)与图20的(b)的比较、及图8的(c)与图20的(c)的比较可知:与实施例1相比而言,于实施例2中,畴边界附近的暗线的面积也变小。实施例2的透射率相对于比较例1的透射率的比,在像素内没有配线等的情况下为1.09,在像素内有配线等的情况下为1.13。即,获得9%~13%的透射率提高效果。

根据以上的验证结果而确认:通过在像素电极11形成短狭缝11b1~11b4,可使透射率进一步提高。

通过形成短狭缝11b(11b1~11b4)而带来的透射率提高效果,可通过将短狭缝11b的长度L2(参照图18的(b))设定于特定的范围内而进一步提高。具体而言,在液晶层30的厚度(单元间隙)为2.5μm以上3.5μm以下的情况下,通过使狭缝11b的长度L2为6μm以上10μm以下,可使透射率充分提高。

于图21的(a)中示出关于液晶层的厚度为3μm的情况下的短狭缝11b的长度L2与透射率比(将比较例1的透射率设为1.00)的关系。如图21的(a)所示那样,透射率比在短狭缝11b的长度L2为约8μm时最高。而且,根据图21的(a)可知:如果狭缝11b的长度L2为6μm以上10μm以下,则透射率的提高效果进一步更高。

于图21的(b)中示出短狭缝11b的位置(偏移量Δs)与透射率比的关系。根据图21的(b)可知透射率比与狭缝11b的位置相应地变化。自透射率比提高的观点考虑,优选偏移量Δs为正(即,狭缝11b横穿过畴边界)。

短狭缝11b(11b1~11b4)的宽度W2(参照图18的(b))例如为3.5μm,当然并不限定于此。短狭缝11b的宽度W2典型的是3μm以上4μm以下。

另外,短狭缝11b延伸的方向无需相对于对应的液晶畴的基准取向方向而严格地平行。狭缝11b如果能够与狭缝11b与基准取向方向平行地延的情况实质同等程度地提高透射率即可。例如,狭缝11b延伸的方向可以与对应的液晶畴的基准取向方向成5°以下的角度。

而且,自有效地使透射率提高的观点考虑,优选狭缝11a与其所邻接的短狭缝11b的间隔p1(参照图18的(b))并不过大。间隔p1例如优选与狭缝11a的宽度W1或短狭缝11b的宽度W2同等程度。同样地,也优选相互邻接的两条短狭缝11b的间隔p2(参照图18的(b))并不过大,例如优选与短狭缝11b的宽度W2同等程度。

另外,形成于畴边界BD1~BD4的各个的附近的短狭缝21b的条数并不限定于此处所例示者(1或3)。而且,没有必要必须在畴边界BD1、BD2、BD3及BD4的全部中形成短狭缝11b,关于一部分边界,也可以省略短狭缝11b。

(第三实施方式)

参照图22而对本实施方式的液晶显示装置300加以说明。图22是示意性示出液晶显示装置300的俯视图。

液晶显示装置300如图22所示那样,像素电极11在畴边界BD1~BD4的各个的附近具有仅一条短狭缝11b,这一点与第二实施方式的液晶显示装置200不同。

如关于第二实施方式的液晶显示装置200所说明那样,短狭缝11b使透射率提高的效果高。但是,如果在制造时,短狭缝11b的宽度或位置等产生偏差,则透射率容易变化,成为显示不均(亮度偏差)的原因。

如本实施方式那样,通过在畴边界BD1~BD4的各个的附近形成仅一条短狭缝11b,可抑制显示不均,使透射率提高。

图23的(a)、(b)及(c)关于如本实施方式那样在畴边界BD1~BD4的各个的附近形成仅一条短狭缝11b的情况(实施例3),示出通过取向模拟验证透射率的提高效果的结果。图23的(a)示出验证中所使用的电极图案。图23的(b)及(c)示出白色显示时的像素内的透射率分布。图23的(b)示出在像素内没有配线等的情况,图23的(c)示出在像素内有配线等的情况。

根据图7的(b)与图23的(b)的比较、及图7的(c)与图23的(c)的比较可知:与比较例1相比而言,于实施例3中,弯曲部的暗线的面积变小。而且,根据图8的(b)与图23的(b)的比较、及图8的(c)与图23的(c)的比较可知:与实施例1相比而言,于实施例3中,畴边界附近的暗线的面积变小。实施例3的透射率相对于比较例1的透射率的比,在像素内没有配置配线等的情况下为1.06,在像素内配置有配线等的情况下为1.10。即,获得6%~10%的透射率提高效果。

而且,本实施方式的液晶显示装置300由于以下原因而耐手指按压。于图24中示出一个像素内的短狭缝11b的条数与透射率的提高比率的关系。于图24中示出关于纵横比相互不同的两种像素(“像素I”、“像素II”)的透射率的提高比率。如图24所示那样,短狭缝11b的条数越变多,则透射率的提高效果越变高。然而,如果短狭缝11b的条数变多,则会造成手指按压的痕迹的产生概率变高。相反而言,短狭缝11b的条数越少,则手指按压痕迹的产生概率越变低,而且即便产生手指按压痕迹也难以视认出。如上所述,通过使短狭缝11b的条数增加而带来的透射率提高、与手指痕迹的产生难度具有折衷关系,如本实施方式所示那样,通过将形成于各畴边界附近的短狭缝11b的条数设为一条(将一个像素内的短狭缝11b的条数设为四条),可抑制手指按压痕迹的产生,且有效地使透射率提高。

(第四实施方式)

参照图25及图26而对本实施方式的液晶显示装置400加以说明。图25的(a)及(b)是示意性示出液晶显示装置400的剖视图,图26是示意性示出液晶显示装置400的俯视图。图25的(a)及(b)分别示出沿图26中的25A-25A'线及25B-25B'线的剖面。

液晶显示装置400的一部分狭缝形成于对置电极21(即,对置基板20侧),这一点与第一实施方式的液晶显示装置100不同。液晶显示装置400的像素电极11如图25及图26所示那样,具有多根(此处为两条)狭缝11a(11a2、11a4)。而且,液晶显示装置400的对置电极21如图24及图26所示那样,具有多根(此处为两条)狭缝21a(21a1、21a3)。

以下,还另外参照图27而对像素电极11的狭缝11a及对置电极21的狭缝21a的配置加以说明。

对置电极21如图27所示那样,具有形成于第一弯曲区域R1附近的狭缝21a1。狭缝21a1与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸。而且,对置电极21在边缘部EG1附近的区域内并不具有狭缝21a1以外的狭缝。即,在产生暗线DL5的区域内仅形成一条狭缝21a1。

通过设置与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸的狭缝21a1,在第一弯曲区域R1及其附近,与基准取向方向t1大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL1与暗线DL5的交叉部)中,暗线的面积变小。

而且,像素电极11具有形成于第二弯曲区域R2附近的狭缝11a2。狭缝11a2与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸。而且,像素电极11在边缘部EG2附近的区域内并不具有狭缝11a2以外的狭缝。即,在产生暗线DL6的区域内仅形成一条狭缝11a2。

通过设置与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸的狭缝11a2,在第二弯曲区域R1及其附近,与基准取向方向t2大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL2与暗线DL6的交叉部)中,暗线的面积变小。

而且,对置电极21具有形成于第三弯曲区域R3附近的狭缝21a3。狭缝21a3与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸。而且,对置电极21在边缘部EG3附近的区域内并不具有狭缝21a3以外的狭缝。即,在产生暗线DL7的区域内仅形成一条狭缝21a3。

通过设置与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸的狭缝21a3,在第三弯曲区域R3及其附近,与基准取向方向t3大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL3与暗线DL7的交叉部)中,暗线的面积变小。

而且,像素电极11具有形成于第四弯曲区域R1附近的狭缝11a4。狭缝11a4与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸。而且,像素电极11在边缘部EG4附近的区域内并不具有狭缝11a4以外的狭缝。即,在产生暗线DL8的区域内仅形成一条狭缝11a4。

通过设置与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸的狭缝11a4,在第四弯曲区域R4及其附近,与基准取向方向t4大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在弯曲部(暗线DL4与暗线DL8的交叉部)中,暗线的面积变小。

如上所述,在本实施方式的液晶显示装置400中,通过使像素电极11及对置电极21具有设在弯曲区域R1~R4附近的狭缝21a1、11a2、21a3及11a4,可使暗线在弯曲部中的面积变小。

因此,可使透射率提高。

图28的(a)、(b)及(c)关于如本实施方式那样在像素电极11及对置电极21形成有狭缝11a及21a的情况(实施例4),示出通过取向模拟来验证透射率的提高效果的结果。图28的(a)示出验证中所使用的电极图案(像素电极11的图案与对置电极21的图案合成的图案)。图28的(b)及(c)示出白色显示时的像素内的透射率分布。图28的(b)示出在像素内没有配线等的情况,图28的(c)示出在像素内有配线等的情况。

根据图7的(b)与图28的(b)的比较、及图7的(c)与图28的(c)的比较可知:与比较例1相比而言,于实施例4中,弯曲部的暗线的面积变小。实施例4的透射率相对于比较例1的透射率的比,在像素内没有配线等的情况下为1.02,在像素内有配线等的情况下也是1.02。即,获得2%的透射率提高效果。

根据以上的验证结果确认:通过在像素电极11形成狭缝11a2及11a4且在对置电极21形成狭缝21a1及21a3,可使透射率提高。

而且,本实施方式的液晶显示装置400的像素电极11及对置电极21如图27所示那样,在边缘部EG1~EG4附近的区域内并不具有狭缝21a1、11a2、21a3及11a4以外的狭缝。因此,由于与关于第一实施方式的液晶显示装置100所说明的原因相同,并不产生显示品质的降低。

本实施方式的液晶显示装置400进一步通过将一部分狭缝形成于对置基板20侧而具有以下优点。在图4所例示的取向分割结构中,第一光取向膜12的第一预倾区域12a与第二预倾区域12b的边界成为液晶畴B与液晶畴C的边界BD2、及液晶畴D与液晶畴A的边界BD4。即,畴边界BD2及BD4被设于有源矩阵基板10的第一光取向膜12规定。而且,第二光取向膜22的第三预倾区域22a与第四预倾区域22b的边界成为液晶畴A与液晶畴B的边界BD1、及液晶畴C与液晶畴D的边界BD3。即,畴边界BD1及BD3被设于对置基板20的第二光取向膜22规定。

在本实施方式中,位于畴边界BD1及BD3的附近的狭缝21a1及21a3形成于对置电极21(即,对置基板20侧),且位于畴边界BD2及BD4的附近的狭缝11a2及11a4形成于像素电极11(即,有源矩阵基板10侧)。因此,即便在将有源矩阵基板10与对置基板20贴合时产生偏移(贴合偏移),也不会产生狭缝相对于畴边界的位置偏移。

另外,如第一实施方式至第三实施方式所示那样,所有的狭缝均形成于像素电极11上的构成在如下方面而言有利:即便产生贴合偏移,也不会产生狭缝相对于像素电极11的边缘的位置偏移。

(第五实施方式)

参照图29而对本实施方式的液晶显示装置500加以说明。图29是示意性示出液晶显示装置500的俯视图。

本实施方式的液晶显示装置500如图29那样,像素电极11及对置电极21除了形成在弯曲区域R1~R4附近的多根狭缝11a及21a以外,还具有形成在畴边界BD1~BD4附近的短狭缝11b及21b,这一点与第四实施方式的液晶显示装置400不同。

对置电极21具有形成在液晶畴A与液晶畴B的边界BD1附近的至少一条(此处为一条)短狭缝21b1。短狭缝21b1比狭缝21a1短。短狭缝21b1位于与液晶畴A对应的区域内,与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸。通过设置与液晶畴A的基准取向方向t1大致平行地延伸的短狭缝21b1,在畴边界B D1的附近,与基准取向方向t1大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在畴边界BD1的附近,暗线的面积变小。

而且,像素电极11具有形成在液晶畴B与液晶畴C的边界BD2附近的至少一条(此处为三条)短狭缝11b2。短狭缝11b2比狭缝11a2短。短狭缝11b2位于与液晶畴B对应的区域内,与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸。通过设置与液晶畴B的基准取向方向t2大致平行地延伸的短狭缝11b2,在畴边界BD2的附近,与基准取向方向t2大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在畴边界BD2的附近,暗线的面积变小。

而且,对置电极21具有形成在液晶畴C与液晶畴D的边界BD3附近的至少一条(此处为一条)短狭缝21b3。短狭缝21b3比狭缝21a3短。短狭缝21b3位于与液晶畴C对应的区域内,与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸。通过设置与液晶畴C的基准取向方向t3大致平行地延伸的短狭缝21b3,在畴边界BD3的附近,与基准取向方向t3大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在畴边界BD3的附近,暗线的面积变小。

而且,像素电极11具有形成在液晶畴D与液晶畴A的边界BD4附近的至少一条(此处为三条)短狭缝11b4。短狭缝11b4比狭缝11a4短。短狭缝11b4位于与液晶畴D对应的区域内,与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸。通过设置与液晶畴D的基准取向方向t4大致平行地延伸的短狭缝11b4,在畴边界BD4的附近,与基准取向方向t4大致平行地取向的液晶分子数变多(存在概率变高)。因此,在畴边界BD4的附近,暗线的面积变小。

在本实施方式的液晶显示装置500中,通过使像素电极11及对置电极21具有设于畴边界BD1~BD4附近的短狭缝21b1、11b2、21b3及11b4,可使畴边界BD1~BD4附近的暗线的面积变小。因此,可实现透射率的进一步提高。

图30的(a)、(b)及(c)是关于如本实施方式那样在像素电极11及对置电极21上,除了狭缝21a1、11a2、21a3及11a4以外还形成有短狭缝21b1、11b2、21b3及11b4的情况(实施例5),示出通过取向模拟来验证透射率的提高效果的结果。图30的(a)示出验证中所使用的电极图案(像素电极11的图案与对置电极21的图案合成的图案)。验证中所使用的电极图案具有两条形成在畴边界BD4附近的短狭缝11b4,这一点与图29所例示的构成不同。图30的(b)及(c)示出白色显示时的像素内的透射率分布。图30的(b)示出在像素内没有配线等的情况,图30的(c)示出在像素内有配线等的情况。

根据图7的(b)与图30的(b)的比较、及图7的(c)与图30的(c)的比较可知:与比较例1相比而言,于实施例5中,弯曲部的暗线的面积变小。而且,根据图28的(b)与图30的(b)的比较、及图28的(c)与图30的(c)的比较可知:与实施例4相比而言,于实施例5中,畴边界附近的暗线的面积变小。实施例5的透射率相对于比较例1的透射率的比,在像素内没有配线等的情况下为1.05,在像素内有配线等的情况下为1.06。即,获得5%~6%的透射率提高效果。

根据以上的验证结果确认:通过在像素电极11及对置电极21形成短狭缝21b1、11b2、21b3及11b4,可使透射率进一步提高。另外,发现如下倾向:与形成在像素电极11上的短狭缝11b2及11b4相比而言,形成在对置电极21上的短狭缝21b1及21b3的取向打乱稍许变大。

(实施方式6)

参照图31而对本实施方式的液晶显示装置600加以说明。图31是示意性示出液晶显示装置600的俯视图。

液晶显示装置600如图31所示那样,像素电极11在畴边界BD2及BD4的各个的附近具有仅一条短狭缝11b,这一点与第五实施方式的液晶显示装置500不同。因此,在本实施方式中,在畴边界BD1~BD4的各个的附近形成仅一条短狭缝11b或21b。因此,可抑制显示不均,使透射率提高。

图32的(a)、(b)及(c)是关于如本实施方式那样在畴边界BD1~BD4的各个附近形成有一条短狭缝11b或21b的情况(实施例6),示出通过取向模拟来验证透射率的提高效果的结果。图32的(a)示出验证中所使用的电极图案(像素电极11的图案与对置电极21的图案合成的图案)。图32的(b)及(c)示出白色显示时的像素内的透射率分布。图32的(b)示出在像素内没有配线等的情况,图32的(c)示出在像素内具有配线等的情况。

根据图7的(b)与图32的(b)的比较、及图7的(c)与图32的(c)的比较可知:与比较例1相比而言,于实施例6中,弯曲部的暗线的面积变小。而且,根据图28的(b)与图32的(b)的比较、及图28的(c)与图32的(c)的比较可知:与实施例4相比而言,于实施例6中,畴边界附近的暗线的面积变小。实施例6的透射率相对于比较例1的透射率的比,在像素内没有配线等的情况下为1.02,在像素内有配线等的情况下为1.03。即,获得2%~3%的透射率提高效果。

以上,如在第四实施方式~第六实施方式中所说明那样,在一部分狭缝(及短狭缝)形成于对置电极21上的情况下也获得使透射率提高的效果。另外,在进行验证的例子中,所有狭缝(及短狭缝)均形成于像素电极11上的例子(实施例1、2及3)的透射率的提高效果比一部分狭缝(及短狭缝)形成于对置电极21上的例子(实施例4、5及6)稍高。认为其原因在于:在对置电极21上形成一部分狭缝的情况下,在像素电极11的边缘附近,由于对置电极21的狭缝21a的外侧端部所带来的倾斜方向与由于像素电极11的边缘所带来的倾斜方向所成的角并不超过90°,因此在狭缝21a的外侧端部附近,液晶分子取向于由于像素电极11的边缘所带来的倾斜方向上,由此而造成暗线稍许扩大。相对于此,由于形成于像素电极11上的狭缝11a的外侧端部所带来的倾斜方向与由于像素电极11的边缘所带来的倾斜方向成超过90°的角,因此在狭缝11a的外侧端部附近,液晶分子取向于基准取向方向(与由于像素电极11的边缘所带来的倾斜方向成超过90°的角)。因此,可以说自透射率提高的观点考虑,优选所有狭缝(及短狭缝)形成于像素电极11上。

而且,于第四实施方式~第六实施方式中,对一部分狭缝(及短狭缝)形成于对置电极21上的构成进行了说明,也可以将所有狭缝(及短狭缝)形成于对置电极21上。

(其他实施方式)

将一个像素P取向分割为四个液晶畴A~D的五分时时彩方法(在像素P内的液晶畴A~D的配置)并不限定于图4等所示的例子。

例如,通过将如图33的(a)及(b)所示那样进行了取向处理的有源矩阵基板10及对置基板20贴合,可形成如图33的(c)所示那样进行了取向分割的像素P。图33的(c)所示的像素P与图4所示的像素P同样地具有四个液晶畴A~D。

然而,在图4所示的像素P中,以左上、左下、右下、右上的顺序(即,自左上起逆时针旋转地)配置液晶畴A~D,相对于此,于图33的(c)所示的像素P中,以右下、右上、左上、左下的顺序(即,自右下起逆时针旋转地)配置液晶畴A~D。其原因在于:在图4所示的像素P与图33的(c)所示的像素P1中,关于有源矩阵基板10的左侧区域及右侧区域和对置基板20的上侧区域及下侧区域的各个,预倾方向相反。在图33的(c)所示的像素P中,暗线DL1~DL8全体成为左卍状。

而且,在第一实施方式~第六实施方式中,说明了在一个像素内形成有四个液晶畴的例子,形成于一个像素内的液晶畴数并不限定于四个。例如,可以在一个像素内形成两个液晶畴,也可以在一个像素内形成八个液晶畴。

于图34中示出在一个像素内形成有两个液晶畴的构成的例子。图34示出沿着行方向而邻接的两个像素P1及P2。

如图34所示那样,在一个像素P1上形成液晶畴A及B,在另一个像素P2上形成液晶畴C及D。在图34所示的例子中,虽然在一个像素上仅形成两个(两种)液晶畴,但在沿着行方向而邻接的两个像素单元中,形成四个(四种)液晶畴。在像素尺寸小,难以在一个像素内实现四分割取向的情况下,也可以通过图34所示的构成进行视角补偿。

于图35中示出在一个像素内形成八个液晶畴的构成的例子。图35示出一个像素P。

于图35所示的例子中,像素P包含多个(此处为两个)子像素sp1及sp2。在子像素sp1及sp2的各个内形成四个液晶畴A、B、C及D。

图35所示的构成例如可用于多像素驱动方式的液晶显示装置中。于多像素驱动方式中,像素电极被分割为多个(例如两个)子像素电极。子像素sp1及sp2分别与一个子像素电极对应。通过对子像素电极施加相互不同的显示电压,可减低γ特性的视角依存性。作为用以对多个子像素电极施加不同显示电压的具体的构成,可使用公知的各种构成。

产业上的可利用性

本发明的实施方式的液晶显示装置可适用于电视接收机等要求高品质显示的用途中。

附图标记说明

1 TFT

2 扫描配线

3 信号配线

4 辅助电容配线

5 栅极电极

6 源极电极

7 漏极电极

7' 连接部

8 辅助电容电极

9 辅助电容对置电极

10 有源矩阵基板

10a 基板

11 像素电极

11a、11a1、11a2、11a3、11a4 狭缝

11b、11b1、11b2、11b3、11b4 短狭缝

12 第一光取向膜

12a 第一预倾区域

12b 第二预倾区域

20 对置基板

20a 基板

21 对置电极

21a、21a1、21a3 狭缝

21b、21b1、21b3 短狭缝

22 第二光取向膜

22a 第三预倾区域

22b 第四预倾区域

30 液晶层

41、42 偏振板

100、200、300、400、500、600 液晶显示装置

101 液晶显示面板

102 背光源

A、B、C、D 液晶畴

t1、t2、t3、t4 基准取向方向

P、P1、P2 像素

PA1、PA2 偏振轴

PD1 第一预倾方向

PD2 第二预倾方向

PD3 第三预倾方向

PD4 第四预倾方向

BD1、BD2、BD3、BD4 液晶畴之间的边界

DL1、DL2、DL3、DL4、DL5、DL6、DL7、DL8 暗线

EG1、EG2、EG3、EG4 边缘部

R1、R2、R3、R4 弯曲区域

再多了解一些
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