JP2013117700A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 表示品位の向上した横電界モードの液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶表示装置は、液晶層を挟む第1基板および第2基板と、第1偏光素子と、第1基板に配置された第1電極および第2電極と、電圧無印加時における液晶分子の配向方向を規制する第1配向膜とを備える、横電界モードの液晶表示装置である。第1配向膜は、液晶分子を第1方向に配向させる第1配向領域と、第2方向に配向させる第2配向領域とを有する。第1方向および第2方向は、いずれも、第1偏光素子の偏光軸方向とは異なる方向であり、第1電極と第2電極との間に電圧が印加された時に、第1ドメインの液晶分子と第2ドメインの液晶分子とは互いに逆向きに回転し、かつ、第1ドメインの液晶分子の長軸方向および第2ドメインの液晶分子の長軸方向のいずれもが、回転中に第1偏光素子の偏光軸方向と平行になる。
【選択図】図3
【解決手段】 液晶表示装置は、液晶層を挟む第1基板および第2基板と、第1偏光素子と、第1基板に配置された第1電極および第2電極と、電圧無印加時における液晶分子の配向方向を規制する第1配向膜とを備える、横電界モードの液晶表示装置である。第1配向膜は、液晶分子を第1方向に配向させる第1配向領域と、第2方向に配向させる第2配向領域とを有する。第1方向および第2方向は、いずれも、第1偏光素子の偏光軸方向とは異なる方向であり、第1電極と第2電極との間に電圧が印加された時に、第1ドメインの液晶分子と第2ドメインの液晶分子とは互いに逆向きに回転し、かつ、第1ドメインの液晶分子の長軸方向および第2ドメインの液晶分子の長軸方向のいずれもが、回転中に第1偏光素子の偏光軸方向と平行になる。
【選択図】図3
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に横電界モードの液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は用途の拡大とともに、高性能化が進んでいる。特に、広視野角特性を有するMVA(Multi−domain Vertical Alignment)やIPS(In Plane Switching)などの表示モードが開発され、更なる改良が進んでいる。
近年では、IPSモードを発展させたFFS(Fringe Field Switching)モードの液晶表示装置も開発されている。これらの表示モードでは、液晶層を挟む基板のうちの片側の基板に設けられた電極を用いて面内方向(または斜め方向)に電界を発生させ、この電界により液晶分子を基板面内で回転させることで表示が行われる。IPSモードおよびFFSモードは、横電界モード(横方向電界方式)とも呼ばれる表示モードである。
特許文献1には、横電界モードの液晶表示装置において、液晶層の外側に配置された偏光板の偏光軸の方向を、液晶分子の初期配向方向とずらすように配置する技術が記載されている。このような構成では、0Vを超える電圧が印加されたときに液晶層の透過率を最小にすることができる。
これにより、例えば0Vの電圧供給が安定しないような場合にも、0V超の電圧を印加することで、安定して黒表示を行うことができる。したがって、コントラスト比を高く維持することができ、表示品位を向上させることができる。
Japanese Journal of Applied Physics Vol.41(2002) pp. 2944-2948
特許文献1に記載の液晶表示装置では、画素電極を構成する複数の細長い電極部分が、一方向にのみ延びるように形成されている。また、液晶分子の初期(電圧無印加時)配向方向は、画素内のいずれの領域においても同一の方向である。液晶層の配向方向を規定するために用いられている配向膜には、一方向へのラビング処理が施されており、ラビング処理によって得られた配向規制力により、偏光軸とずれた方向に液晶分子が配向されている。
このような構成は、単一の液晶ドメインで画素が構成されている、いわゆるシングルドメインの液晶表示装置では実現することがそれほど困難ではない。ラビング方向によって決まる初期配向方向に対して、偏光軸方向をずらすように偏光板を配置することは、比較的容易だからである。シングルドメインの液晶表示装置では、液晶分子が同一方向に回転するため、低電圧印加時に透過率が最小となる状態を各画素において実現できる。しかし、特許文献1の液晶表示装置は、シングルドメイン構成であるので、特に斜め方向から見たときに、色変位が生じやすいという問題が生じる。
一方で、斜め方向から見たときの色変位を抑制するために、ドメインによって画素電極の延びる方向を異ならせることでデュアルドメインを構成する液晶表示装置が知られている(例えば、非特許文献1)。デュアルドメインの液晶表示装置は、各ドメインで、電圧印加時の液晶分子の回転方向や配向状態が異なるように構成されている。このことによって、視角に依存して表示品位が劣化することが抑制される。
ただし、従来のデュアルドメインの液晶表示装置では、ラビング方向によって規定される初期配向方向と、偏光板の偏光軸の方向とが、互いに一致するように構成されていた。このため、適切な黒表示を行うために、常に0Vを供給するように駆動する必要がある。しかし、駆動方式によっては安定して0Vを供給することが容易ではない場合もあった。この場合、安定して黒表示を行うことができないので、高いコントラスト比を実現することが容易ではなくなる。
また、モバイル機器等の用途で、ゲートライン反転駆動方式で動作させるときに、0Vを供給するために信号電圧と共通電圧とを同電圧に制御すると、信号の振幅を小さくできなくなる。このことで、消費電力を低く抑えにくいという課題もあった。
なお、デュアルドメインの液晶表示装置は、通常、2つのドメインで液晶分子の回転方向が異なるように設計されている。このため、特許文献1に記載されている方法を用いて、液晶分子の初期配向方向に対して偏光軸方向をずらそうとした場合、ドメインによっては、0V超の電圧を印加したとしても黒表示が安定しなくなるおそれがあった。特許文献1では、ラビングによって配向方向を1方向に設定しているが、この場合、一方のドメインで液晶回転方向とは逆方向にオフセット角を有するように液晶分子を配向させると、他方のドメインでは液晶回転方向と逆方向にオフセット角を有するように配向させることができなくなるからである。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の液晶ドメインを有する横電界モードの液晶表示装置において、表示品位を向上させることをその目的とする。
本発明の実施形態の液晶表示装置は、液晶層と、前記液晶層を挟むようにして対向配置された第1および第2基板と、前記第1および第2基板にそれぞれ配置された第1および第2偏光素子と、前記第1基板の液晶層側に配置された第1電極および第2電極と、前記第1基板および第2基板の少なくとも一方の液晶層側に配置された第1配向膜であって、電圧無印加時における液晶分子の配向方向を規制する第1配向膜とを備える横電界モードの液晶表示装置であって、前記第1配向膜は、前記液晶分子を第1配向方向に配向させる第1配向領域と、前記第1配向領域に隣接し前記液晶分子を前記第1配向方向とは異なる第2配向方向に配向させる第2配向領域とを有し、前記第1配向方向および前記第2配向方向は、いずれも、前記第1偏光素子の偏光軸方向とは異なる方向であり、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧が印加された時に、前記第1配向領域に対応する第1ドメインの液晶分子と前記第2配向領域に対応する第2ドメインの液晶分子とは互いに逆向きに回転し、かつ、前記第1ドメインの液晶分子の長軸方向および前記第2ドメインの液晶分子の長軸方向のいずれもが、回転中に前記第1偏光素子の偏光軸方向と平行になる。
ある実施形態において、前記第1電極は、細長い形状を有する複数の第1電極部分を備え、前記第1電極部分の延びる方向は、前記第1ドメインと前記第2ドメインとで異なっており、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧が印加された時、前記第1ドメインと前記第2ドメインとで発生する電界の向きが互いに異なる。
ある実施形態において、前記第1ドメインと前記第2ドメインとは、1つの画素に含まれており、前記第1電極は、前記第1ドメインと前記第2ドメインとの境界で屈折する複数の「く」の字型電極部分を有する。
ある実施形態において、前記第1電極部分の延びる方向は、前記偏光軸方向に対して、第1のオフセット角度を有しており、かつ、前記第1および第2配向方向は、前記偏光軸方向に対して、第2のオフセット角度を有しており、前記第1のオフセット角度の大きさよりも前記第2のオフセット角度の大きさの方が小さい。
ある実施形態において、前記第1配向膜は光配向膜であり、前記光配向膜に対して照射された偏光の偏光方向によって前記第1および第2配向方向が決定されている。
ある実施形態において、液晶表示装置は、前記第1偏光素子の、前記液晶層とは反対側に設けられたバックライトユニットをさらに有し、前記第1偏光素子の前記偏光軸は吸収軸である。
ある実施形態において、前記液晶層は誘電異方性が正の液晶材料からなる。
ある実施形態において、上記の液晶表示装置は、前記液晶層を挟んで前記第1配向膜と対向するように配置された第2配向膜をさらに有し、前記第2配向膜は、前記第1配向膜の前記第1配向方向と平行な方向に液晶分子を配向させる第3配向領域と、前記第2の配向方向と平行な方向に液晶分子を配向させる第4配向領域とを有し、前記第1配向膜の第1配向領域および第2配向領域と、前記第2配向膜の第3配向領域および第4配向領域とは、互いに対向するようにそれぞれ配置されている。
ある実施形態において、上記の液晶表示装置は、前記液晶層を挟んで前記第1配向膜と対向するように配置された第2配向膜をさらに有し、前記第2配向膜は、前記偏光素子の前記偏光軸方向に平行な第3配向方向に液晶分子を配向させる。
ある実施形態において、前記第1および第2配向方向は、前記偏光軸方向に対して、0°超〜2°以下の角度をなす。
ある実施形態において、上記の液晶表示装置は、ゲートライン反転駆動方式で動作し、黒表示時には0V超の電圧が前記液晶層に印加される。
ある実施形態において、前記第1ドメインと、前記第2ドメインとは、隣接する2つの画素のそれぞれに対応して形成されている。
本発明の実施形態によれば、横電界モードの液晶表示装置において、省消費電力を図りながら、表示品位を向上させることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。
図1および図2は、本発明の実施形態による液晶表示装置の1画素に対応する部分を拡大して示す。図1は、液晶表示装置が備えるTFT基板50の1画素領域を示す平面図であり、図2は、図1のA−A’線に沿った断面図である。
図2に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、互いに対向配置されたTFT基板50および対向基板60と、これらの間に保持された液晶層70とを有しており、FFSモードで動作する。液晶層70には、正の誘電異方性を有する液晶材料が含まれており、TFT基板50に設けられた1組の電極(後述する共通電極16と画素電極18)に所定の電圧が印加されたときに、電界の向きに揃うように基板面内で液晶分子が回転することで表示が行われる。
また、TFT基板50と対向基板60とのそれぞれにおいて、液晶層70と反対側には、裏側偏光板29および表側偏光板39がそれぞれ配置されている。本実施形態の液晶表示装置では、裏側偏光板29の吸収軸と表側偏光板39の吸収軸とが(あるいは、それぞれの透過軸同士が)互いに直交するようにクロスニコルに配置されている。本実施形態の液晶表示装置は、電圧無印加時に黒状態となるノーマリブラックモードの液晶表示装置である。
裏側偏光板29の外側には、LEDや冷陰極線管などを用いて構成されたバックライトユニット(図示せず)が設けられており、バックライトユニットからの光を液晶層70で変調することで表示が行われる。
図1および図2に示すように、TFT基板50は、ガラス等からなる透明基板10と、透明基板10上に設けられたゲートバスライン2、ソースバスライン4、これらの交差部近傍に設けられたTFT6とを有している。TFT6は、ゲートバスライン2に接続されたゲート電極12と、ソースバスライン4に接続されたソース電極14と、ソース電極14と間隔を開けて対向するように設けられたドレイン電極15と、ソース電極14およびドレイン電極15に接続された典型的には島状の半導体層(図示せず)とによって構成されている。
ゲート電極12と、ソース電極14およびドレイン電極15とは、介在するゲート絶縁膜20によって電気的に絶縁されており、ゲート電極12にオン電圧が印加されたときに、ソース電極14とドレイン電極15とが半導体層(チャネル)を介して導通する。
TFT6やソースバスライン4などは、SiNx等からなる第1保護膜(絶縁膜)21によって全体的に覆われている。また、第1保護膜21上には、有機層間絶縁膜24が設けられており、表面が平坦化されるとともに、不要な静電容量の形成が防止されている。
隣接する2本のゲートバスライン2と、隣接する2本のソースバスライン4とによって囲まれた領域において、画素PXが規定されている。図2に示すように、画素PXには、有機層間絶縁膜24上において画素PXの全体に渡って形成された共通電極16と、第2保護膜(絶縁膜)22を挟んで共通電極16の上に形成された画素電極18とが設けられている。さらに、画素電極18上には光配向膜28が液晶層70と接するように設けられており、光配向膜28によって電圧無印加時の液晶分子LCの配向方向が規制される。
また、画素PXは、図1における上下方向(y軸方向)に沿って隣接して配置された第1ドメインP1と第2ドメインP2とを含んでおり、いわゆるデュアルドメイン構成を有している。本実施形態において、第1ドメインP1と第2ドメインP2とは、水平方向(x軸方向)に延びる画素中心線を軸として対称的に配置されている。
画素PXに対して設けられた画素電極18は、複数の「く」の字型の電極部分、すなわち、複数の屈曲した細長い電極部分(あるいは複数の屈曲スリット)を有している。この「く」の字型電極部分は、第1の方向D3に延びる細長部分(第1細長部分)181と、第1の方向D3とは異なる方向D4に延びる細長部分(第2細長部分)182とから構成される。第1ドメインP1では、複数の第1細長部分181が第1の方向D3(電極方向D3と呼ぶ場合がある)に沿って平行に配列され、第2ドメインP2では、複数の第2細長部分182が第2の方向D4(電極方向D4と呼ぶ場合がある)に沿って平行に配列されている。
第1細長部分181と第2細長部分182とを含む画素電極18は、図示しないコンタクトホールにおいてTFT6のドレイン電極15と電気的に接続されている。画素電極18には、TFT6のオン期間中にソースバスライン4からの信号電圧が印加される。また、共通電極16には、所定の回路構成により画素電極18とは独立して共通電圧が印加される。共通電極16が、画素電極18やTFT6と絶縁されていることは言うまでもない。
本実施形態において、共通電極16および画素電極18は、ITOなどの透明導電性材料を用いて形成されており、これらはTFT基板50の背面側に配置されたバックライトユニット(図示せず)からの光を透過させることができる。また、第2保護膜22を挟んで共通電極16と画素電極18とが互いに対面する部分において、液晶容量Clcと並列に接続された蓄積容量(補助容量)Csが形成されている。
このように構成されたTFT基板50において、画素電極18と共通電極16とに印加される電圧に応じて、第1ドメインP1と第2ドメインP2とでは、異なる方向に電界が発生する。第1ドメインP1では、第1細長部分181に略直交する方向の面内成分を有する電界E1が発生し、第2ドメインP2では、第2細長部分182に略直交する方向の面内成分を有する電界E2が発生する。正の誘電異方性を有する液晶材料を用いる場合、液晶分子は、発生した電界の方向にその長軸方向が揃うように面内回転する。
また、光配向膜28は、第1ドメインP1および第2ドメインP2のそれぞれに対応して、互いに異なる方向(図1に示す第1配向方向D1および第2配向方向D2)に液晶分子を配向させる第1配向領域A1と第2配向領域A2とを有している。第1配向方向D1および第2配向方向D2は、y軸方向に沿って延びる裏側偏光板29の吸収軸(吸収軸方向)AX1(図5参照)に対して、例えば0°超2°以下の大きさのオフセット角度を有する方向に設定されている。
より具体的には、第1配向方向D1は、吸収軸方向(y軸方向)と、第1細長部分181の延びる方向D3との間の方向に設定されている。第2配向方向D2は、吸収軸方向(y軸方向)と、第2細長部分182の延びる方向D4との間の方向に設定される。第1配向方向D1および第2配向方向D2は、いずれも吸収軸方向とは異なる方向であり、また、電極方向D3、D4とも異なる方向である。
なお、本明細書において、「光配向膜」とは、光(例えば偏光紫外線)の照射によって配向規制力が付与される配向膜を意味する。特許文献2には、光配向膜を備える液晶表示装置が記載されており、例えば、ポリイミドの主鎖と、光反応性官能基としてシンナメート基を含む側鎖とを有する高分子からなる配向膜に光を照射することによって光配向膜を形成することが記載されている。
他方、対向基板60は、ガラス等からなる透明基板30と、透明基板30上に設けられたブラックマトリクス32と、赤、緑、青色のカラーフィルタ33R、33G、33Bとを有しており、フルカラー表示に対応している。透明基板30の液晶層70の側には、有機平坦化膜34を介して、光配向膜38が液晶層70と接するように設けられている。また、透明基板30の外側(液晶層側とは反対側)には、帯電を防止するための、ITO等からなる透明導電膜36が設けられている。
本実施形態では、透明基板30に設けられた光配向膜38は、TFT基板50側に設けられた光配向膜28と同様に、第1ドメインP1と第2ドメインP2とに対応するように配置された第1配向領域および第2配向領域を有している。これらの配向領域での配向方向は、TFT基板50側の光配向膜28と同様になるように設定されている。
ただし、後述するように、液晶層70を挟んで対向配置された一対の光配向膜28、38のうちの一方は、複数の配向領域を有さず、全面にわたって単一の配向方向(典型的には偏光板の吸収軸と平行な方向)を有する配向膜であっても良い。また、単一の配向方向を有する配向膜は、ラビング処理を用いて配向規制力を付与することで容易に作製することができる。
以下、上述のように構成されたデュアルドメインを有するFFSモードの液晶表示装置の動作を、比較例の液晶表示装置の動作とともに説明する。
図3(a)〜(c)は、実施形態の液晶表示装置における、電圧無印加時、低電圧印加時(例えば、0V超1V以下)、高電圧印加時(例えば1V超)の状態を示す。また、図4(a)〜(c)は、比較例の液晶表示装置の電圧無印加時、低電圧印加時、高電圧印加時の状態を示す。なお、図の分かり易さのために、画素の中央に沿って延びる屈曲細長電極部分は、図3(a)〜(c)および図4(a)〜(c)では省略している。
図3(a)に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、第1ドメインP1と第2ドメインP2とで、裏側偏光板29の吸収軸AX1に対してそれぞれ正および負(ここでは、時計回りの角度を正とする)のオフセット角度を持つように第1配向方向D1および第2配向方向D2がそれぞれ設定されている。
図5は、配向方向D1、D2と、裏側偏光板29の吸収軸(または表側偏光板39の透過軸)AX1および表側偏光板39の吸収軸(または裏側偏光板29の透過軸)AX2と、第1および第2細長電極部分(あるいは画素電極におけるスリット)の方向D3、D4との関係を示す。なお、図の分かり易さのために、画素中央を延びる屈曲細長電極部分は、図5でも図示していない。
本実施形態では、第1ドメインP1における第1細長部分181の延びる方向D3は、裏側偏光板29の吸収軸AX1から約7°傾いた方向に(すなわち、オフセット角度β=7°を有するように)設定されている。また、吸収軸AX1に対する液晶配向方向D1のオフセット角度αは約1°に設定されている。
また、第2ドメインP2における第2細長部分182の延びる方向D4は、裏側偏光板29の吸収軸AX1から約−7°傾いた方向に(すなわち、オフセット角度β=−7°を有するように)設定されている。また、吸収軸AX1に対する液晶配向方向D2のオフセット角度αは約−1°に設定されている。
電圧印加時には、第1ドメインP1では、第1細長部分181の方向D3に対して略垂直な方向に面内成分を持つ電界E1が発生する。電界E1は、実際には、画素電極18と共通電極16との間で、基板垂直方向の成分をも有する斜め電界として発生する。また、第2ドメインP1では、第2細長部分182の方向D4に対して略垂直な方向に面内成分を持つ電界E2が発生する。電界E2は、実際には、画素電極18と共通電極16との間で、基板垂直方向の成分をも有する斜め電界として発生する。
図5に示す関係を有している時、第1ドメインP1の液晶分子LCは、電圧印加時に生じる電界E1によって反時計回りに回転する。また、第2ドメインP2の液晶分子LCは、電圧印加時に生じる電界E2によって時計回りに回転する。つまり、第1ドメインP1と第2ドメインP2とでは、電圧印加時の液晶分子の回転方向が逆である。
このように、第1ドメインP1と第2ドメインP2とで、電圧印加時の液晶分子の回転方向は逆であるが、いずれのドメインP1、P2においても、第1配向方向D1および第2配向方向D2は、吸収軸AX1に対して、電圧印加時の液晶分子の回転方向とは逆の方向に角度オフセットを有するように設定されている。
再び図3(a)〜(c)および図4(a)〜(c)を参照する。図3(a)に示すように、本実施形態では、電圧無印加時(または0V印加時)に、第1ドメインP1および第2ドメインP2の液晶分子LCの長軸方向(すなわち、第1および第2配向領域の各配向方向D1、D2)が、吸収軸(以下、偏光軸と呼ぶ場合がある)AX1からわずかに傾いている。一方で、図4(a)に示すように、比較例の液晶表示装置では、電圧無印加時において、第1ドメインP1および第2ドメインP2の双方の液晶分子LCの長軸方向(すなわち、典型的には1方向へのラビング処理によって得られる単一の配向方向D0)と吸収軸AX1の方向とが平行である。
次に、図3(b)に示すように、低い電圧が画素電極18と共通電極16との間に印加されたとき、実施形態の液晶表示装置では、第1ドメインP1および第2ドメインP2の両方で、液晶分子LCの長軸方向D1’、D2’が偏光軸AX1と平行になる。一方で、図4(b)に示すように、比較例の液晶表示装置では、第1ドメインP1および第2ドメインP2の液晶分子の長軸方向は偏光軸AX1とは平行ではなくなる。
次に、図3(c)に示すように、白表示時などの高い電圧が画素電極18と共通電極16との間に印加されたとき、実施形態の液晶表示装置では、第1ドメインP1および第2ドメインP2の両方で、液晶分子LCの長軸方向D1’、D2’が、偏光軸AX1を超えて回転し、電界E1、E2の方向により近付く。また、図4(c)に示すように、比較例の液晶表示装置でも、第1ドメインP1および第2ドメインP2の液晶分子の長軸方向が電界E1、E2の方向により近付く。
以上に説明したように、本実施形態の液晶表示装置では、比較例の液晶表示装置とは異なり、電圧無印加時ではなく、0V超の所定の低電圧が印加されたときに、第1ドメインP1と第2ドメインP2との両方において、液晶分子LCの長軸方向D1’、D2’と偏光板の偏光軸AX1とが平行な状態になり、液晶層の透過率が最小になる。すなわち、初期配向時ではなく、電圧印加時において各ドメインP1、P2で液晶分子LCが回転中に透過率が最低になり、この透過率が最低のときに黒表示を行うことができる。
本実施形態の液晶表示装置では、例えば、以下に説明するゲートライン反転駆動方式で液晶表示装置を動作する場合に、低消費電力化と、好適な黒表示の実現(コントラスト比)とを両立させることができる。
図6(a)は、本実施形態における1画素に対応する回路構成を模式的に示し、図6(b)および(c)は、ゲートライン反転駆動における駆動信号(ゲート電圧Vg、データ信号電圧Vd、共通電圧Vcom)などを示す。
「ゲートライン反転駆動方式」は、隣接するゲートライン(または画素行)毎に各画素に印加されるデータ信号電圧の極性を反転させる駆動方式である。また、1フレーム毎にも極性は反転される。このようにして、直流駆動を避けることで、液晶の焼きつきなどを防止し、液晶表示装置の劣化を抑制することができる。
また、図6(b)に、FFSモードでの黒表示(黒電圧)、或いは低階調(低電圧)時の各電圧のタイミングチャートを示す。液晶印加電圧VLCは、データ信号電圧(交流=ソース信号)VdACと、共通電極に印加される共通電圧VcomAC(交流)との間で小さい電圧差を同位相で形成し、液晶印加電圧としている。
更に、図6(c)に、白表示(高電圧)の際の各電圧のタイミングチャートを示す。白表示時は高電圧差が必要となるため、データ信号電圧VdACと共通電圧VcomACとの間で半位相ずらし高電圧差を形成し、所望の大きさの電圧VLCを画素に対して印加する。このようにして、データ信号電圧VdACの振幅を小さくすることによって消費電力を抑制することができる。このため、特に、モバイル用途などの低消費電力化が強く望まれる用途では、データ信号電圧および共通電圧を極性反転させて駆動することがある。
図6(b)に示すように、ゲートライン反転駆動方式では、黒表示においても、信号電圧(および共通電圧)の極性は、例えばゲートライン毎に異なっている。ただし、ノーマリブラックの液晶表示装置において、黒表示のときには、液晶層に印加される電圧(すなわち、信号電圧と共通電圧との差電圧)が0V近くに設定される。
低消費電力化を実現するために、黒表示時においても、データ信号電圧または共通電圧の大きさのいずれかを、他方よりも小さくすることが考えられる。図6(b)には、共通電圧VcomACがデータ信号電圧VdACよりも0.3〜0.5V程度小さく設定されている場合が示されている。このようにして、黒表示時に、画素電極と共通電極とのそれぞれに印加する電圧の大きさを異ならせることによって、さらに消費電力を低下させることができる。しかし、この駆動方式では、黒表示時にも、差電圧である0.3〜0.5Vの低電圧VLCが液晶層には印加されることになる。
従来のデュアルドメインFFSモードの液晶表示装置では、0V印加時に液晶ドメインの透過率が最小となるように、液晶の配向方向(配向膜のラビング方向)と、偏光板の吸収軸方向とが平行に配置されていた。そのため、上述のような0.3〜0.5V程度の低電圧を印加したときには、透過率が最小の状態ではなくなる。したがって、消費電力を抑制しながら、理想的な黒表示を実現することでコントラスト比を向上させることは困難であり、これらはトレードオフの関係にあった。
これに対して、本実施形態の液晶表示装置の駆動に、上記のゲートライン反転駆動を用いた場合には、液晶層に低電圧を印加することで消費電力の低減を図りながら、黒表示を透過率が最小となる状態で行うことができる。また、デュアルドメイン構成において、いずれのドメインでも上述の効果が得られるので、低消費電力、高コントラスト比の実現に加え、斜め方向から観察したときの色変位を抑制することができ、表示品位を向上させることができる。
なお、図6(b)および(c)には、実際に液晶層70に印加される電圧VLC’(1フレーム期間中において所定画素に対して印加される実効電圧)も示されている。この電圧VLC’は、TFTのオフ切り替え時に発生するフィードスルー電圧(引き込み電圧)ΔVdの影響を受ける。フィードスルー電圧ΔVdの大きさは、図6(a)に示すゲート−ドレイン間の寄生容量Cgdの大きさに応じて決定される。したがって、実際に黒表示時に付与するデータ信号電圧および共通電圧の大きさは、この寄生容量Cgdの大きさも考慮した上で、電圧保持期間中に所定の低電圧が液晶層に印加されるように適切に選択されることが好ましい。
また、液晶表示モードで最も普及しているTN(ツイスティドネマティック:ノーマリーホワイト)モードでは、白表示(低電圧部)を0.3〜1.0V近傍にて駆動するのが一般的である。TNモード用駆動ドライバーは幅広く流通しており低コストであるため、TN用ドライバーをFFSモードに使用することで低コスト化、部品共通化が図れる。従って、FFSモード(ノーマリーブラックモード)の黒電圧を0Vではなく0.3V〜1.0Vに設定することでコストメリットが得られるという利点もある。
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法を説明する。
TFT基板50のうちの光配向膜28を除く部分は、従来と同様に公知の方法で作製することができる。また、対向基板60についても、配向膜38を除いては、従来と同様に公知の方法で作製することができる。このため、光配向膜28、38以外の構成要素の製造工程については、ここでは説明を省略する。
なお、TFT基板50のゲート絶縁膜20、第1保護膜21、および第2保護膜22は、厚さ0.2μm〜0.5μmのSiNx膜から形成されていて良く、また、ゲートバスライン2やソースバスライン4などは、厚さ0.4μmのTiN/Al/TiNの積層金属膜で構成されていてよい。有機層間絶縁膜24は、厚さ2.5μmのアクリル系材料から形成され得る。また、画素電極18および共通電極16は厚さ0.1μmのITOから形成され得る。
画素電極18は、各ドメインP1、P2において平行に延びる複数の第1および第2細長部分181、182を含むが、その幅は例えば約0.1μmに設定される。また、細長部分181、182の間隔(またはスリットの幅)は、例えば約4.0μmに設定され得る。また、対向基板60のブラックマトリクス32は、厚さ1.6μmの黒色樹脂から形成され得、各色のカラーフィルタ33R、33G、33Bの厚さは1.5μmに設定される。また、有機平坦化膜34は、厚さ2.0μmのアクリル系材料から形成され、帯電防止用の透明導電膜36は、厚さ20nmのITO膜から形成されてよい。透明導電膜36は、液晶注入工程後にスパッタ法によって形成されてよい。
以下、光配向膜28、38の作製工程を説明する。本実施形態では、光配向膜28、38において、画素毎に2つのドメインP1、P2が設けられており、これらのドメインP1、P2に対応するように、配向方向が異なる第1配向領域および第2配向領域が形成されている。このような配向膜は、例えば、以下のようにして作製される。
まず、光配向膜の材料をスピンコート法などによってTFT基板の表面に塗布し、焼成することで、例えば0.06〜0.08μmの厚さを有する透明の樹脂膜を得る。より具体的には、光配向膜材料(例えば、アクリル系カルコン配向膜)を、γブチロラクトン中に固形分濃度が凡そ3.0wt%となるように混ぜ、これを、スピンコータに設置されたTFT/対向基板上に、膜厚が60nm〜80nmになるようにスピンコータの回転数を調節して(例えば、1500〜2500rpm)塗布し、その後、ホットプレート上で基板をプリベーク(例えば80℃で1分間)およびポストベーク(例えば180℃で1時間)する焼成処理を行う。
その後、図7に示すように、所定の方向に複数の平行スリット48Sを有するマスク48を介して、光配向膜材料に対して、偏光方向L1を有する直線偏光紫外線(偏光UV)を照射し、光配向膜を形成する。より具体的には、UV光源LSと基板(配向膜28)との間に、幅約7μmのスリット48sを有するマスク48を配置し、照射エネルギー1.5J/cm2に設定して偏光UVを照射することで実施される。このとき、UV光源LSおよびスリットマスク48を用いて、例えば、35μm/secの速度で基板を所定方向DSに沿ってスキャンすることで、配向処理を配向膜全体に対して行うことができる。なお、本実施形態では、UV偏光の照射方向(偏光方向L1)に対して垂直な方向に液晶配向性を発現する光配向膜を用いている。
このとき、第1配向領域(第1ドメインP1)に対して紫外線を照射するとともに、第2配向領域(第2ドメインP2)には紫外線を照射しないようにすることによって、第1配向領域において選択的に第1の配向方向(偏光方向L1に垂直な方向)を持つ配向規制力を付与することができる。
次に、マスク48と配向膜との角度を微調整するなどして、第2配向領域に、第1配向領域とは異なる偏光方向を有する紫外線を照射する。これにより、第1配向領域と第2配向領域とで異なる配向方向を有する光配向膜が形成される。
図8(a)および(b)は、裏側偏光板29の吸収軸AX1と、UV偏光方向L1や電極方向D3との関係を示す。なお、図8(b)は、第1ドメインP1(または第1配向領域)における関係のみを示している。上述のように、UV偏光方向L1に垂直な方向に配向方向D1が規定されるが、この方向D1は、裏側偏光板29の吸収軸AX1に対してオフセット角度α(第2オフセット角度と呼ぶことがある)を有する方向である。また、この第2オフセット角度αは、画素電極の細長電極部(またはスリット)の延びる方向D3が偏光軸AX1に対して有するオフセット角度β(第1オフセット角度と呼ぶことがある)より小さい。
光配向膜を利用すれば、スリットを有するマスクなどを用いて照射する紫外線の偏光方向を制御することで、ドメインごとに配向方向を変えることが比較的容易に実現できるため有利である。このようにして形成された配向膜を用いれば、デュアルドメイン構成において、所定の低電圧印加時に、両ドメインの液晶分子の長軸方向を偏光軸と平行な状態にすることができる。
ただし、ドメインごとに配向方向の異なる配向膜を得るために、必ずしも光配向膜を用いなくても良い。例えば、第2ドメインをレジストで覆った状態で第1の方向にラビング処理することで第1配向領域を形成し、その後、第2ドメインのレジストを剥離してから第1配向領域をレジストで覆い、第2ドメインを露出させた状態で第2の方向にラビング処理することによって、第2配向領域を形成するようにしても良い。
TFT基板50および対向基板60を作製した後、液晶材料をこれら基板間に封止することで液晶パネルが作製されるが、これらのパネル作製工程も、公知の方法で行うことができる。以下、具体例を説明すると、まず、対向基板60において1パネルに対応する領域の周辺部に、ディスペンサーを用いてシール材を塗布する。シール材としては、熱硬化性樹脂を用いることができる。
シール材を塗布後、プリベーク工程(例えば80℃で5分間)を行う。また、TFT基板50に所望径(本実施例では3.3μm)の球状スペーサを乾式散布する。その後、TFT基板50と対向基板60とを貼り合わせ、真空プレス工程または剛体プレス工程を行った後にポストベーク工程(例えば180℃で60分間)を行う。
また、通常は、1枚の大型マザーガラス上に、複数の液晶パネルが形成されるため、対向基板60とTFT基板50とを貼り合わせた後に、各パネルに分断する工程が行われる。
各パネルでは、スペーサによって間隔が維持された状態で、基板間に空隙が形成されており、この空セルに対して液晶材料を注入する。液晶注入工程は、液晶材を注入皿に適量入れ、真空チャンバー内に空セルと一緒にセッティングし、真空引き(例えば60分間)の後、ディップ注入(例えば60分間)することで行われる。液晶が注入されたセルをチャンバーから取り出した後、注入口に付着した液晶を清掃する。また、注入口にUV硬化樹脂を塗布し、UV照射によりこれを硬化することで注入口を封止し、液晶パネルが完成する。
このようにして作製される液晶パネルにおいて、例えば、複屈折Δn=0.10、誘電異方性Δε=7.0に設定され、セル厚d=3.3μmに設定され、また、リタデーションdΔn=330nmに設定される。
以下、「く」の字型電極部分を含む画素電極を有するデュアルドメイン液晶表示装置において、ドメイン毎に初期配向方向を変えつつ、各初期配向方向を偏光板の偏光軸からずらした場合における、印加電圧と、液晶層の透過率との関係をシミュレーション結果に基づいて説明する。なお、以下に示すシミュレーション結果は、一般に市販されている液晶配向シミュレータを用いることで得られたものである。
図9〜図11は、TFT基板50側の光配向膜28と、対向基板側の光配向膜38とにおいて、いずれか一方あるいは両方の光配向膜の配向方向を偏光軸に対して、1°刻みで0°から4°までずらしたときのそれぞれの液晶層への印加電圧の大きさと透過率との関係を示す。なお、画素電極の細長電極部分は偏光軸に対して7°ずれているものとする。
図9(a)および(b)には、対向基板側の光配向膜38のみにおいて、配向方向D1と偏光軸AX1とをずらした場合を示す。図からわかるように、オフセット角度αが0°(すなわち、配向方向と偏光軸方向とが平行)のときには、従来と同様に、0V印加時(あるいは電圧無印加時)において、透過率が最小となり、印加電圧が増加すると、透過率も上昇する。これに対して、オフセット角度αを1°以上に設定したときには、0V超の電圧が印加されたときに透過率が最小となることがわかる。下記表1に、オフセット角度(第2オフセット角度α)と、それに対応して得られたコントラスト比と、透過率最小を達成するとき(黒表示時)の電圧Vtmin[V]を示す。ここでは、高コントラスト比(ここでは500以上)を実現するためには、オフセット角度αを1°以下に設定することが好ましいという結果が得られた。ただし、電圧Vtminが0Vよりも大きければ、黒表示を0V超の大きさの電圧によって行うことができ、これにより、特に、ゲートバスライン反転駆動で動作させるときには、消費電力を低下させるという効果が得られる。したがって、本発明において、オフセット角度は1°以下に限定されるものではない。
なお、下記の第2オフセット角度αは、偏光軸に対する細長電極部分のオフセット角度(第1オフセット角度)=7°よりもいずれも小さい。そのため、偏光軸に近付く方向の回転方向(第1ドメインでは反時計回り)において、電界方向と初期配向方向とが形成する角度は、90°よりも小さくなる。これにより、液晶分子の回転方向は、偏光軸に近付く方向の回転方向に、すなわち、偏光軸と平行になる状態を経て回転するように、制御される。その結果、第1ドメインでは反時計回りに回転し、第2ドメインでは時計回りに回転する。
図10(a)および(b)には、TFT基板側の光配向膜28のみにおいて、配向方向D1と偏光軸AX1とをずらした場合を示す。図からわかるように、オフセット角度αが0°(すなわち、配向方向と偏光軸方向とが平行)のときには、従来と同様に、0V印加時(あるいは電圧無印加時)において、透過率が最小となり、印加電圧が増加すると、透過率も上昇する。これに対して、オフセット角度を1°以上に設定したときには、0V超の電圧が印加されたときに透過率が最小となることがわかる。下記表2に、オフセット角度と、それに対応して得られたコントラスト比と、透過率最小を達成するとき(黒表示時)の電圧Vtmin[V]との結果を示す。ここでは、高コントラスト比(ここでは500以上)を実現するためには、オフセット角度を2°以下に設定することが好ましいという結果が得られた。
図11(a)および(b)には、TFT基板側の光配向膜28と、対向基板側の光配向膜38との両方において、配向方向D1と偏光軸AX1とをずらした場合を示す。図からわかるように、オフセット角度αが0°(すなわち、配向方向と偏光軸方向とが平行)のときには、従来と同様に、0V印加時(あるいは電圧無印加時)において、透過率が最小となり、印加電圧が増加すると、透過率も上昇する。これに対して、オフセット角度を1°以上に設定したときには、0V超の電圧が印加されたときに透過率が最小となることがわかる。下記表3に、オフセット角度と、それに対応して得られたコントラスト比と、透過率最小を達成するとき(黒表示時)の電圧Vtmin[V]との結果を示す。ここでは、高コントラスト比(ここでは500以上)を実現するためには、オフセット角度を1°以下に設定することが好ましいという結果が得られた。
以上のように、TFT基板側の光配向膜28と、対向基板側の光配向膜38とのうちの少なくともいずれか一方において、配向方向が偏光軸に対してオフセット角を有していれば、低電圧印加時に、透過率を最小とするとともに、高いコントラスト比が得られることがわかった。
なお、以上には、画素電極の細長部分(またはスリット)の延びる方向D3が、偏光軸AX1に対して7°ずれている場合について説明したが、このずれ角(オフセット角度β)は7°である必要はない。オフセット角度βは、3°〜10°であることが好ましい。
図12(a)〜(f)は、画素電極の形状が異なる別の実施形態のデュアルドメインタイプの液晶表示装置を、比較例の液晶表示装置とともに示す。図12(a)〜(c)は、本実施形態の液晶表示装置を示し、図12(d)〜(f)は、比較例の液晶表示装置を示す。また、図13は、本実施形態の液晶表示装置における、電極方向、偏光軸方向、および配向方向の関係をより詳細に示している。
図13からわかるように、本実施形態では、図3などに示した形態とは異なり、「く」の字型の電極部分ではなく、各ドメインで細長電極部分281、282の延びる方向D3、D4が異なる「ハ」の字型の電極部分を有している。このような電極構造は、各ドメインにおいて複数の平行な細長電極部分を傾斜方向を変えて設けることで形成しても良いし、両ドメインを覆う1つの矩形状電極に、両ドメインで方向が異なる複数の平行スリットを設けることで形成しても良い。
本実施形態においても、配向膜(好適には光配向膜)において、第1ドメインP1に対して第1配向領域が設けられ、第2ドメインP2に対して第2配向領域が設けられている。第1配向領域では、電圧無印加時に液晶分子を第1配向方向D1に配向させ、また、第2配向領域では、電圧無印加時に液晶分子を第2配向方向D2に配向させる。第1および第2配向方向D1、D2は、互いに対して異なる方向であって、かつ、偏光板の偏光軸方向AX1とも異なる方向である。
本実施形態では、図面の水平方向に延びる偏光軸(裏側偏光板29の吸収軸)AX1に対して、第1ドメインP1では反時計回りに第2オフセット角度αだけずれるように第1配向方向D1が規定されており、第2ドメインでは時計回りに第2オフセット角度αだけずれるように第2配向方向D2が規定されている。また、偏光軸AX1に対して細長電極部分281および282が延びる方向D3、D4が為す角(第1のオフセット角度)βよりも、第2のオフセット角度αは小さい。したがって、電圧印加時に、第1ドメインP1では、液晶分子LCは時計回りに回転し、回転中に偏光軸AX1と平行になる状態をとる。また、電圧印加時に、第2ドメインP2では、液晶分子LCは反時計回りに回転し、回転中に偏光軸AX1と平行になる状態をとる。すなわち、電圧印加時には、第1ドメインP1と第2ドメインP2とで液晶分子LCは逆方向に回転するとともに、いずれの液晶分子LCも回転中に偏光軸AX1と平行な状態になる。
図12(a)〜(c)は、本実施形態による、電圧無印加時(0V印加時)、低電圧印加時、高電圧印加時の状態をそれぞれ示し、図12(d)〜(f)は、比較例の液晶表示装置の電圧無印加時、低電圧印加時、高電圧印加時の状態をそれぞれ示す。
図12(a)〜(c)からわかるように、本実施形態の液晶表示装置では、電圧無印加時に、各ドメインP1、P2で異なる方向D1、D2に配向された液晶分子の長軸方向が偏光軸AX1とずれているが、低電圧印加時に、液晶分子の長軸方向が偏光軸AX1と平行になり、透過率が最小となる。さらに、高電圧を印加すると、より電界E1、E2の方向(細長電極部分281、281に垂直な方向)に近付くように液晶分子LCが回転し、白表示が行われる。
他方、図12(d)〜(f)からわかるように、比較例の液晶表示装置では、電圧無印加時に、液晶分子の長軸方向が偏光軸AX1と平行であり、透過率が最小となるが、低電圧印加時には、液晶分子の長軸方向が偏光軸AX1と非平行となることにより、透過率が最小の状態とはならない。さらに、高電圧を印加すると、より電界方向(電極部分281、281に垂直な方向)に近付くように液晶分子が回転し、白表示が行われる点は、本実施形態と同様である。
このように、「ハ」の字型の画素電極部分を有する形態においても、本実施形態の液晶表示装置では、デュアルドメインのそれぞれにおいて、低電圧印加時に透過率最小とすることができるので、特に、ゲートライン反転駆動方式を利用して液晶表示装置を駆動する場合に、低消費電力化と、コントラスト比の向上とを両立させることが可能である。これに対して、比較例の装置では、透過率最小の状態を取るために0Vを印加する必要があるため、消費電力を低減することが困難であり、また、黒表示を安定して行えないおそれがある。
「ハ」の字型の画素電極を利用する場合であっても、細長部分(あるいはスリット)の延びる方向と偏光板の偏光軸方向とが為す角(第1オフセット角度β)よりも、初期配向方向と偏光軸方向とが為す角(第2オフセット角度α)が小さいことが好ましい。第2オフセット角度αの好適な範囲は1°〜2°である。また、細長部分の延びる方向D3、D4が、偏光軸AX1に対して為す角度(第1オフセット角度β)は、好適には、3°〜10°である。
また、本実施形態においても、光配向膜を用いて、照射する偏光UVの向きを変えることで第1ドメインP1と第2ドメインP2とで異なる配向方向に設定することができる。また、図9から図11を用いて説明したように、偏光軸に対してオフセット角を持つ配向方向を有する配向膜は、TFT基板50および対向基板60のうちの少なくとも一方に設けられていればよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、その他の種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、図14に示すように、図2に示した形態とは異なり、ソースバスライン4a(およびソース電極14、ドレイン電極15)を、共通電極16aと同層に設けるようにしてTFT基板52を構成してもよい。また、図15に示すように、ソースバスライン4bを、共通電極16bよりも上層(共通電極16bと画素電極18との間の層)でゲートバスライン2と同層に形成するようにTFT基板54を構成しても良い。なお、図14および図15において、図2に示す液晶表示装置と同様の構成要素については同一の参照符号を付すとともに説明を省略する。
また、上記には、1画素に対して2つのドメイン(および2つの配向領域)が形成されるデュアルドメイン型の液晶表示装置について説明したが、隣接する2画素で2つのドメインが形成される形態であってもよい。この場合、ある画素内では、偏光軸に対して所定のオフセット角を有する第1配向方向に液晶分子が配向されて1つのドメインが形成され、また、隣の画素では、第1配向方向とは異なり、かつ、偏光軸に対して所定のオフセット角を有する第2配向方向に液晶分子が配向されて1つのドメインが形成される。このような構成においても、隣接する画素同士で、電圧印加時に、液晶分子が逆回転するとともに、0V超の電圧を印加したときに各画素(ドメイン)で透過率を最小とすることができる。なお、互いに異なる配向方向(ドメイン)を持つ2画素は、縦方向に並んでいても良いし、横方向に並んでいても良い。
さらに、上記には、正の誘電異方性を有するポジ型の液晶材料を用いる形態を説明したが、負の誘電異方性を有するネガ型の液晶材料を用いてもよい。この場合にも、偏光軸に対する電極の方向と配向方向とをドメイン毎に適切に設定することで、各ドメインで液晶分子を逆回転させながら、低電圧印加時に透過率が最小となる表示を行わせることができる。
図16(a)および(b)は、ネガ型の液晶材料を用いた場合における、「く」の字型電極構造への適用形態および「ハ」の字型電極構造への適用形態をそれぞれ示している。図16(a)および(b)に示すように、ネガ型の液晶材料を用いる場合であっても、各ドメインP1、P2における0V印加時の液晶配向方向D1、D2は、裏側偏光板29の吸収軸AX1に対して、液晶回転方向とは逆方向にそれぞれ所定のオフセット角度を有するように配置されている。このような構成により、各ドメインP1、P2において、低電圧印加時に、液晶分子LCの長軸方向が吸収軸AX1と平行になり、透過率を最小にすることができる。
また、上記には、液晶分子の配向方向と、裏側(バックライト側)偏光板29の吸収軸AX1とがオフセット角度を有して略平行に配置される形態を説明しているが、このような形態に限られない。本発明の他の実施形態において、液晶分子の配向方向は、裏側偏光板29の透過軸に対してオフセット角度を有して略平行に配置されていても良い。この場合にも、表側偏光板39の透過軸が裏側偏光板29の透過軸と直交するように配置される。なお、本明細書において、「偏光軸」は、吸収軸または透過軸のいずれであっても良く、本発明の実施形態において、液晶分子の配向方向は、裏側(または表側)偏光板の偏光軸(すなわち、吸収軸または透過軸のいずれか)に対してオフセット角度を有している。液晶分子の配向方向や、偏光板の吸収軸(または透過軸)の方向は、表示モードや画素電極形状等に応じて適宜選択される。
また、本発明を、画素電極と共通電極とを同層に設けるようにして構成されるデュアルドメインのIPSモードの液晶表示装置に適用することもできる。
本発明は、モバイル機器用やTV用の液晶表示装置として広く用いられる。
2 ゲートバスライン
4 ソースバスライン
6 TFT
10、30 ガラス基板
12 ゲート電極
14 ソース電極
15 ドレイン電極
16 共通電極
18 画素電極
28、38 光配向膜
29、39 偏光板
50 TFT基板
60 対向基板
70 液晶層
D1 第1配向方向
D2 第2配向方向
D3、D4 画素電極方向
AX1 裏側偏光板の吸収軸(偏光軸)
AX2 表側偏光板の吸収軸(偏光軸)
4 ソースバスライン
6 TFT
10、30 ガラス基板
12 ゲート電極
14 ソース電極
15 ドレイン電極
16 共通電極
18 画素電極
28、38 光配向膜
29、39 偏光板
50 TFT基板
60 対向基板
70 液晶層
D1 第1配向方向
D2 第2配向方向
D3、D4 画素電極方向
AX1 裏側偏光板の吸収軸(偏光軸)
AX2 表側偏光板の吸収軸(偏光軸)
Claims (12)
- 液晶層と、前記液晶層を挟むようにして対向配置された第1および第2基板と、前記第1および第2基板にそれぞれ配置された第1および第2偏光素子と、前記第1基板の液晶層側に配置された第1電極および第2電極と、前記第1基板および第2基板の少なくとも一方の液晶層側に配置された第1配向膜であって、電圧無印加時における液晶分子の配向方向を規制する第1配向膜とを備える横電界モードの液晶表示装置であって、
前記第1配向膜は、前記液晶分子を第1配向方向に配向させる第1配向領域と、前記第1配向領域に隣接し前記液晶分子を前記第1配向方向とは異なる第2配向方向に配向させる第2配向領域とを有し、
前記第1配向方向および前記第2配向方向は、いずれも、前記第1偏光素子の偏光軸方向とは異なる方向であり、
前記第1電極と前記第2電極との間に電圧が印加された時に、前記第1配向領域に対応する第1ドメインの液晶分子と前記第2配向領域に対応する第2ドメインの液晶分子とは互いに逆向きに回転し、かつ、前記第1ドメインの液晶分子の長軸方向および前記第2ドメインの液晶分子の長軸方向のいずれもが、回転中に前記第1偏光素子の偏光軸方向と平行になる液晶表示装置。 - 前記第1電極は細長い形状を有する複数の第1電極部分を備え、前記第1電極部分の延びる方向は、前記第1ドメインと前記第2ドメインとで異なっており、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧が印加された時、前記第1ドメインと前記第2ドメインとで発生する電界の向きが互いに異なる請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1ドメインと前記第2ドメインとは、1つの画素に含まれており、前記第1電極は、前記第1ドメインと前記第2ドメインとの境界で屈折する複数の「く」の字型電極部分を有する請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記第1電極部分の延びる方向は、前記偏光軸方向に対して、第1のオフセット角度を有しており、かつ、前記第1および第2配向方向は、前記偏光軸方向に対して、第2のオフセット角度を有しており、前記第1のオフセット角度の大きさよりも前記第2のオフセット角度の大きさの方が小さい請求項2または3に記載の液晶表示装置。
- 前記第1配向膜は光配向膜であり、前記光配向膜に対して照射された偏光の偏光方向によって前記第1および第2配向方向が決定されている請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記第1偏光素子の、前記液晶層とは反対側に設けられたバックライトユニットをさらに有し、
前記第1偏光素子の前記偏光軸は吸収軸である請求項1から5のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記液晶層は、誘電異方性が正である液晶材料からなる請求項1から6のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層を挟んで前記第1配向膜と対向するように配置された第2配向膜をさらに有し、前記第2配向膜は、前記第1配向膜の前記第1配向方向と平行な方向に液晶分子を配向させる第3配向領域と、前記第2配向方向と平行な方向に液晶分子を配向させる第4配向領域とを有し、前記第1配向膜の第1配向領域および第2配向領域と、前記第2配向膜の第3配向領域および第4配向領域とは、互いに対向するようにそれぞれ配置されている請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層を挟んで前記第1配向膜と対向するように配置された第2配向膜をさらに有し、前記第2配向膜は、前記偏光素子の前記偏光軸方向に平行な第3配向方向に液晶分子を配向させる請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記第1および第2配向方向は、前記偏光軸方向に対して、0°超〜2°以下の角度をなす請求項1から9のいずれかに記載の液晶表示装置。
- ゲートライン反転駆動方式で動作し、かつ、黒表示時には0V超の電圧が前記液晶層に印加される請求項1から10のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記第1ドメインと、前記第2ドメインとは、隣接する2つの画素のそれぞれに対応して形成されている請求項1から11のいずれかに記載の液晶表示装置。
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| JP2011266284A JP2013117700A (ja) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | 液晶表示装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015014626A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2015072406A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示装置 |
| US9235083B2 (en) | 2012-03-13 | 2016-01-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| WO2016162778A1 (ja) * | 2015-04-09 | 2016-10-13 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置および電子機器 |
| WO2018221360A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法 |
-
2011
- 2011-12-05 JP JP2011266284A patent/JP2013117700A/ja active Pending
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