JP6541474B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6541474B2
JP6541474B2 JP2015132414A JP2015132414A JP6541474B2 JP 6541474 B2 JP6541474 B2 JP 6541474B2 JP 2015132414 A JP2015132414 A JP 2015132414A JP 2015132414 A JP2015132414 A JP 2015132414A JP 6541474 B2 JP6541474 B2 JP 6541474B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
slit
electrode
pixel
slits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015132414A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017015923A (ja
JP2017015923A5 (ja
Inventor
博嗣 梅田
博嗣 梅田
学 岩川
学 岩川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015132414A priority Critical patent/JP6541474B2/ja
Priority to US15/168,734 priority patent/US9869909B2/en
Priority to DE102016211868.4A priority patent/DE102016211868B4/de
Priority to CN201610515892.8A priority patent/CN106324921B/zh
Publication of JP2017015923A publication Critical patent/JP2017015923A/ja
Publication of JP2017015923A5 publication Critical patent/JP2017015923A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6541474B2 publication Critical patent/JP6541474B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置において、液晶を挟持する2枚の基板のうちの片方に、液晶を駆動する電界を発生するための2つの電極の両方を配設することで、液晶を横方向(基板に対して略水平方向)の電界で駆動する、インプレインスイッチング(In-Plane Switching)モード(横電界方式とも呼ばれる)の液晶表示装置が知られている。横電界方式の液晶表示装置は、TN(Twisted Nematic)方式と比較して、視野角特性に優れているが、画素電極および対向電極の真上に位置する液晶が殆ど表示に寄与しないため、TN方式に比べて、光透過率が小さいという欠点もある。
この欠点を改善した横電界方式の液晶表示装置として、フリンジフィールドスイッチング(Fringe Field Switching;FFS)方式の液晶表示装置がある。FFS方式の液晶表示装置では、横電界を発生する2つの電極のうちの一方がスリットを有する格子状または櫛歯状になっており、他方の電極との間に生じる横方向のフリンジ電界によって、液晶を駆動している(厳密には、FFS方式で生じるフリンジ電界は、横方向の電界と横方向に近い方向の電界とが混在しているが、主成分は横方向の電界である)。
横電界方式の液晶表示装置において、液晶パネルに外圧が加わると、ディスクリネーション(液晶配向異常領域)が格子状または櫛歯状電極のスリットの延在方向に伸び、これが戻らなくなることで表示ムラ(「加重痕」や「リップル」と呼ばれる)を発生させる場合がある。この問題を解決する技術として、例えば、下記の特許文献1には、格子状電極のスリットの先端部を屈曲させる手法が提案されている。
特開2009−237236号公報
特許文献1のように、格子状電極のスリットの先端部を屈曲させた液晶表示パネルでは、コントラスト比が低下するという問題が生じていた。この問題は、スリットの屈曲した先端部で光抜けが増大することによって生じ、具体的には、当該領域でのV−Tカーブ(電圧−透過率の特性曲線)において低電圧側での透過率の立ち上がりが早くなることが原因となっている。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、ディスクリネーションの発生を防止するとともに、光抜けによるコントラスト比の低下を抑制できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係る液晶表示装置は、液晶を挟持する2枚の基板のうちの片方に形成された画素電極および対向電極を備え、前記画素電極および前記対向電極のうちの少なくとも片方は、複数のスリットまたは分岐電極を有しており、前記複数のスリットまたは分岐電極には、長さが比較的短、先端を屈曲させた先端屈曲部が設けられたものと、長さが比較的長く、前記先端屈曲部が設けられていないものとが含まれている
本発明によれば、ディスクリネーションを発生させ易い比較的短いスリットまたは電極において先端屈曲部によるディスクリネーション対策を行うことで、効果的にディスクリネーションの発生を抑制できる。また、比較的長いスリットまたは電極には先端屈曲部を設けないことで、光抜けが抑えられ、コントラスト比の低下が抑制される。
実施の形態1に係る液晶パネルの平面図である。 実施の形態1に係る液晶パネルの断面図である。 実施の形態1に係る液晶パネルの画素の構成を示す図である。 実施の形態1に係る液晶パネルの画素の構成を示す図である。 実施の形態1に係る液晶パネルの対向電極のスリットの構成を示す図である。 実施の形態1に係る液晶パネルの画素の変形例を示す図である。 実施の形態1に係る液晶パネルの対向電極のスリットの構成の変形例を示す図である。 実施の形態2に係る液晶パネルの平面図である。 実施の形態2に係る液晶パネルの画素の構成を示す図である。 実施の形態2に係る液晶パネルの対向電極のスリットの構成を示す図である。
<実施の形態1>
図1および図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの概略図である。図1は当該液晶パネルの全体を示した平面図、図2は、図1におけるA−B線に沿った断面図である。本実施の形態では、各画素のスイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を用いた横電界方式の液晶パネル、特にFFS方式の液晶パネルへ本発明を適用した場合の例を示す。
図1および図2のように、液晶パネル100は、TFTアレイ基板10(以下、「アレイ基板10」と称す)およびカラーフィルタ基板20と、アレイ基板10とカラーフィルタ基板20との間にシール材30を用いて封止された液晶層40とを備えている。
シール材30は、液晶パネル100の画素が配置される表示領域110の全体に液晶層40が充填されるように、表示領域110を囲むように形成される。つまり、シール材30は、表示領域110の外側の領域である額縁領域120に配設される。本明細書において、表示領域110および額縁領域120は、組み立て後の液晶パネル100上でのみ定義されるのではなく、アレイ基板10上、カラーフィルタ基板20上、液晶層40のそれぞれにおいても定義されるものとする。
アレイ基板10およびカラーフィルタ基板20の外形は矩形状であり、アレイ基板10の方が、カラーフィルタ基板20よりも大きくなっている。そのため、アレイ基板10の額縁領域120の一部は、カラーフィルタ基板20の端部から突出している。また、アレイ基板10とカラーフィルタ基板20との間には、その間の距離を一定に保持する柱状スペーサ(不図示)が、表示領域110内に多数配置される。
アレイ基板10の表示領域110には、図1のように、TFT12(スイッチング素子)、画素電極14および対向電極15(共通電極)を含む画素が、アレイ状(マトリクス状)に配設されている。アレイ基板10の表示領域110には、さらに、各TFT12のゲート電極に接続する複数のゲート配線16と、各TFT12のソース電極に接続する複数のソース配線17とが配設されている。複数のゲート配線16のそれぞれは画素の行方向(X方向)に延在し、複数のソース配線17のそれぞれは画素の列方向(Y方向)に延在する。複数のゲート配線16と複数のソース配線17は互いに交差しており、2本のゲート配線16と2本のソース配線17とで囲まれた領域(画素領域)のそれぞれに画素が形成される。
各画素において、画素電極14はTFT12のドレイン電極に接続しており、対向電極15は画素電極14の上方に対向して配設される。すなわち、本実施の形態では、FFS方式の上部電極は対向電極15であり、下部電極は画素電極14である。画素電極14は平板状の透明電極であり、対向電極15はスリット(細長い開口部)を有する格子状の透明電極である。画素電極14には、画像信号に対応する電圧がTFT12を通して供給され、対向電極15には、共通配線18を通して一定の電圧(共通電圧)が供給される。その結果、各画素の画素電極14と対向電極15との間には、画像信号の応じた横方向(アレイ基板10に平行な方向)のフリンジ電界が生じ、液晶層40はそのフリンジ電界によって駆動される。なお、本実施の形態では、共通配線18は、ゲート配線16に平行して延在しており、ゲート配線16と同数設けられている。
実施の形態1において、画素電極14は、画素領域の上下の中央部で屈曲した形状となっている。また、ソース配線17は、画素電極14の屈曲した辺に沿ってジグザグに屈曲している。そのため、2本のゲート配線16と2本のソース配線17とで囲まれる画素領域は矩形ではなく、画素領域の上下の中央部で屈曲した形状となっている。
また、図2に示すように、TFT12、画素電極14および対向電極15は、ガラス基板11(透明基板)上に形成されており、TFT12と画素電極14との間、および画素電極14と対向電極15との間は、透明性の絶縁膜13が介在している。そのため、TFT12のドレイン電極と画素電極14との接続、および、共通配線18と対向電極15との接続は、絶縁膜13に形成されたコンタクトホール(不図示)を介して行われる。図2では、図示の簡単のために、TFT12と画素電極14との間の絶縁膜13と、画素電極14と対向電極15との間の絶縁膜13とを一体的に示しているが、実際には両者は別々の工程で形成される。
ここでは、平板状の画素電極14の上にスリットを有する対向電極15が配設される構成としたが、画素電極14および対向電極15の形状および位置関係はこれに限られない。例えば、平板状の対向電極15の上にスリットを有する画素電極14を配置するようにしてもよい。すなわち、上部電極を画素電極14、下部電極を対向電極15にしてもよい。
一方、カラーフィルタ基板20は、ガラス基板21(透明基板)上に形成されたブラックマトリクス22と、ブラックマトリクス22の開口部内に形成されたカラーフィルタ23と、それらを覆うオーバーコート層24とを備えている。
ブラックマトリクス22は、各画素の領域が開口された遮光膜であり、各画素の間(各カラーフィルタ23の間)の領域や額縁領域120を遮光する。ブラックマトリクス22の材料としては、酸化クロムなどを用いた金属系の材料や、樹脂中に黒色粒子を分散させた樹脂系の材料などを選択できる。カラーフィルタ23は、樹脂中に顔料などを分散させた色材層であり、赤、緑、青などの特定の波長範囲の光を選択的に透過するフィルタとして機能する。カラーフィルタ基板20の表示領域110には、各色の色材層が規則的に配列される。オーバーコート層24は、カラーフィルタ23およびブラックマトリクス22の表面を平坦化するために設けられた透明樹脂膜である。
アレイ基板10およびカラーフィルタ基板20の液晶層40側の面には、それぞれ液晶を配向させる配向膜51a,51bが設けられている。配向膜51a,51bは、対向電極15が有するスリットの延在方向に沿った液晶配向方向を有している。液晶配向方向は、配向膜51a,51bのラビング処理の方向と一致する。後述するように、本実施の形態では、対向電極15のスリットは、画素の列方向(Y方向)に延在するため、液晶配向方向もY方向となる。
また、カラーフィルタ基板20の前面側(表示面側)には、透明導電膜からなる静電気防止膜52が設けられる。静電気防止膜52は、ガラス基板21の少なくとも表示領域110を覆っており、接地接続されることにより、静電気による帯電や外部電界に起因する表示不良を抑制する。さらに、アレイ基板10の背面側、およびカラーフィルタ基板20の前面側(静電気防止膜52の上)には、それぞれ偏光板53a,53bが、少なくとも表示領域110を覆うように設けられている。
なお、カラーフィルタ基板20に設けられる静電気防止膜52と接地電位との接続は、例えば、アレイ基板10におけるカラーフィルタ基板20の端部から突出した部分(以下、「突出部」と称す)に、接地電位が供給されるパッド(アースパッド)を設け、静電気防止膜52とアースパッドとを導電テープを用いて接続する方法が考えられる。その場合、カラーフィルタ基板20の端部に、静電気防止膜52が偏光板53aで覆われない領域を残し、導電テープを貼るための領域として確保するとよい。
また、アレイ基板10の突出部には、ゲート配線16およびソース配線17に信号を出力する駆動IC(Integrated Circuit)チップ61が搭載されており、さらに、当該突出部の端部には、駆動ICチップ61に制御信号を入力するための信号端子19が設けられている。信号端子19には、接続配線となるFFC(Flexible Flat Cable)62を介して、上記の制御信号を生成する制御ICチップなどを装備した制御基板63が接続される。
実施の形態1に係る液晶表示装置は、液晶パネル100の背面側に、光源となるバックライトユニットや、当該バックライトユニットから液晶パネル100に入射する光を調整する光学シートなどを配置すると共に、それらを表示領域110に対応した開口を有する筐体に収納することによって製造される。
ここで、実施の形態1の液晶表示装置の動作の概要を説明する。制御基板63からの制御信号に従って駆動ICチップ61が動作すると、ゲート配線16にTFT12の駆動信号が供給されると共に、ソース配線17に画像信号が供給される。各画素の画素電極14には、TFT12を通して画像信号に応じた電圧が印加され、画素電極14と対向電極15との間に、画像信号に応じたフリンジ電界が発生する。それにより、各画素の液晶分子の方向が変化して、バックライトからの光が透過する量が画素ごとに制御される。その結果生じる各画素の輝度の差によって、表示領域110に画像が表示される。
次に、実施の形態1に係る液晶表示装置の特徴部分である画素の構成について説明する。図3および図4は、実施の形態1に係る液晶パネルの画素の構成を示す図である。図3は、アレイ基板10とカラーフィルタ基板20とが重ねられた状態における1画素の平面図であり、主に、カラーフィルタ基板20側のブラックマトリクス22と、アレイ基板10側の画素電極14および対向電極15とが示されている。図4は、アレイ基板10のみの状態における1画素の平面図であり、主に、アレイ基板10側の画素電極14、対向電極15、TFT12、ゲート配線16およびソース配線17が示されているが、アレイ基板10側の画素電極14の開口の位置も示されている。
図3のように、アレイ基板10とカラーフィルタ基板20とが重なった状態では、画素電極14および対向電極15の上に、ブラックマトリクス22が配置され、ブラックマトリクス22の開口部が画素領域となる。また、対向電極15には、画素領域内に複数のスリット1が平行に設けられている。さらに、対向電極15には、図4のように、TFT12と重なる部分にも開口が設けられている。
本実施の形態では、画素領域の上半分に配設されるスリット1と、下半分に配設されるスリット1とで、延在方向(傾斜角度)が異なっている。このように、各画素を対向電極15のスリット1の傾斜角度が異なる2つの領域に分けることで、各画素がマルチドメイン化され、カラー表示用の液晶表示パネルにおける色の視野角依存性を低減させることができる。マルチドメイン化された画素の2つの領域の境界(ドメイン境界DL)は、画素領域の上下の中央部になる(ドメイン境界DLから見てTFT12側を「上側」、その反対側を「下側」と定義する)。また、図4のように、画素電極14およびソース配線17は、対向電極15のスリットの延在方向に合わせて、ドメイン境界DLで屈曲した形状となっている。
図3および図4では、ドメイン境界DLを挟んで並ぶ2つのスリット1は繋がっており、屈曲した1つのスリットを構成していように見えるが、ドメイン境界DLの上側と下側とでは挙動が異なるため、本明細書では、それらをそれぞれ独立した2つのスリット1として扱うこととする。ドメイン境界DLよりも上側のスリット1と下側のスリット1とが分離した構成としてもよい。
マルチドメイン化は2つの領域の色づきを互いにキャンセルさせるものであるため、基本的には、スリット1はドメイン境界DLを軸にして線対称に配置される。しかし、例えばTFT12の上方の領域や、画素電極14をTFT12に接続させるコンタクトホール12c(TFTコンタクトホール)の上方の領域などは、有効な表示動作が困難であることから、スリット1が形成されない。よって、その領域の近傍に配置されるスリット1は、他のものよりも短く形成される。
図5は、対向電極15に設けられた複数のスリット1の構成を示す平面図である。図5のように、対向電極15のほぼ全面に比較的長いスリット1(長スリット1L)が形成されているが、TFT12に近接する位置には比較的短いスリット1(短スリット1S)が形成されている。実施の形態1では、短スリット1Sに、先端を屈曲させた先端屈曲部2Sが設けられる。先端屈曲部2Sは、短スリット1Sの両端(2箇所)に設けられる。長スリット1Lは、先端屈曲部が設けられずに直線的な形状となっている。
図5を参照して、長スリット1Lの延在方向、並びに、短スリット1Sおよびその先端屈曲部2Sの延在方向について説明する。ドメイン境界DLよりも上側に位置する長スリット1Lの延在方向と、同じくドメイン境界DLよりも上側に位置する短スリット1S(先端屈曲部2Sの部分を除く)の延在方向とは同じ方向d1である。ドメイン境界DLよりも下側に位置する長スリット1Lの延在方向は、方向d1とは異なる方向d2である。方向d1と方向d2は、ドメイン境界DLに対する角度(鋭角)が互いに等しく設定される。ここでは、方向d1および方向d2のドメイン境界DLに対する角度を80度程度とした(75度以上90度未満が好ましい)。
短スリット1Sに設けられた先端屈曲部2Sの延在方向d3は、当該方向d3のドメイン境界DLに対する角度が、方向d1のドメイン境界DLに対する角度よりも小さくなるように設定される。
なお、スリット1(長スリット1L、短スリット1Sおよび先端屈曲部2Sを含む)の幅が均一であれば、スリット1の延在方向は、当該スリット1の両側の辺の延在方向と一致する。しかし、スリット1の幅が不均一である場合は、当該スリット1の両端の辺のいずれか片方の延在方向を、スリット1の延在方向として定義するとよい。
液晶パネルに外圧が加わったときに生じるディスクリネーション(液晶配向異常領域)は、長さの短い短スリット1Sの先端部で伸びやすく、加重痕やリップルが生じる原因となる。そのため、短スリット1Sには、ディスクリネーションの発生を防止する先端屈曲部2Sを配置した。本実施の形態のように、スリット1の延在方向を画素領域の長手方向(あるいは画素電極14の短手方向)にした場合など、長スリット1Lの長さを十分に確保できる場合には、長スリット1Lが加重痕やリップルを生じさせることは殆ど無い。そのため、長スリット1Lには先端屈曲部を設けていない。長スリット1Lに先端屈曲部を設けないことにより、長スリット1Lの先端部での光抜けを少なくでき、コントラスト比の低下を抑制できる。
このように、実施の形態1では、ディスクリネーションを生じさせやすい短スリット1Sに対して重点的にディスクリネーションの対策を行うことで、当該対策のデメリットとなるコントラスト比の低下を最小限に抑制しながら、加重痕やリップルの発生による表示ムラを防止することができる。
[変形例]
図6および図7は、実施の形態1に係る液晶パネルの画素の変形例を示す図である。図6は、アレイ基板10とカラーフィルタ基板20とが重ねられた状態における1画素の平面図であり、図7は、対向電極15に設けられた複数のスリット1(長スリット1Lおよび短スリット1S)の構成を示す平面図である。
長スリット1Lの長さやその他の条件によっては、長スリット1Lもディスクリネーションを発生させるおそれが生じる。その場合、図6および図7のように、短スリット1Sに先端屈曲部2Sを設けるだけでなく、長スリット1Lにも先端屈曲部2Lを設けるとよい。ただし、長スリット1Lに設ける先端屈曲部2Lは、コントラスト比の低下を最小限に抑えるために、短スリット1Sに設ける先端屈曲部2Lよりも屈曲角度(曲がりの程度)が小さいものとする。先端屈曲部2Sは、短スリット1Sの両端(2箇所)に設けられ、先端屈曲部2Lは、長スリット1Lの両端(2箇所)に設けられる。
図7を参照して、長スリット1Lおよびその先端屈曲部2Lの延在方向、並びに、短スリット1Sおよびその先端屈曲部2Sの延在方向について説明する。実施の形態1と同様に、ドメイン境界DLよりも上側に位置する長スリット1Lおよび短スリット1Sの延在方向は、共に方向d1である。ドメイン境界DLよりも下側に位置する長スリット1Lの延在方向は、方向d1とは異なる方向d2である。方向d1と方向d2は、ドメイン境界DLに対する角度(鋭角)が互いに等しく設定される。ここでは、方向d1および方向d2のドメイン境界DLに対する角度を80度程度とした(75度以上90度未満が好ましい)。
短スリット1Sに設けられた先端屈曲部2Sの延在方向d3は、当該方向d3のドメイン境界DLに対する角度が、方向d1のドメイン境界DLに対する角度よりも小さくなるように設定される。ドメイン境界DLよりも上側の長スリット1Lに設けられた先端屈曲部2Lの延在方向d4も、当該方向d4のドメイン境界DLに対する角度が、方向d1のドメイン境界DLに対する角度よりも小さくなるように設定される。ただし、方向d4の方向d1に対する角度は、方向d3の方向d1に対する角度よりも小さく設定される。つまり、先端屈曲部2Lの長スリット1Lからの屈曲角度(曲がりの程度)は、先端屈曲部2Sの短スリット1Sからの屈曲角度よりも小さいものとなる。
また、ドメイン境界DLよりも下側の長スリット1Lに設けられた先端屈曲部2Lの延在方向d5は、当該方向d5のドメイン境界DLに対する角度が、方向d2のドメイン境界DLに対する角度よりも小さくなるように設定される。ただし、方向d5の方向d2に対する角度は、方向d3の方向d1に対する角度よりも小さく設定される。つまり、ドメイン境界DLよりも下側の長スリット1Lにおいても、先端屈曲部2Lの長スリット1Lからの屈曲角度(曲がりの程度)は、先端屈曲部2Sの短スリット1Sからの屈曲角度よりも小さいものとなる。
スリット1に設ける先端屈曲部の屈曲角度を大きくすると、ディスクリネーションの防止効果は大きくすることができるが、光抜けの程度は大きくなってしまう。逆に、先端屈曲部の屈曲角度を小さくすると、ディスクリネーションの防止効果は小さくなってしまうが、光抜けの程度を小さくできる。つまり、ディスクリネーションの防止と、光抜けの抑制とはトレードオフの関係にある。
長スリット1Lは、短スリット1Sに比べて、ディスクリネーションを発生させる可能性が低いため、屈曲角度の小さい長スリット1Lによっても十分にディスクリネーションを防止することができる。また、長スリット1Lの先端屈曲部2Lの屈曲角度を小さく抑えることで、光抜けも最小限に抑えられる。
つまり、本変形例では、個々のスリット1(長スリット1Lおよび先端屈曲部2S)に対し、ディスクリネーションの発生し易さの程度に応じた適切な屈曲角度の先端屈曲部が設けられることとなり、効果的に加重痕やリップルの発生を抑制しながら、光抜けによるコントラスト比の低下を抑制することができる。
<実施の形態2>
図8は、本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置を構成する液晶パネルの概略図である。実施の形態2の液晶表示装置の基本的構成は、実施の形態1と同様であるが、対向電極15に設けられるスリット1の延在方向が画素の行方向(X方向)となっている。先に述べたように、配向膜51a,51b(図2)の液晶配向方向(ラビング処理の方向)は、対向電極15のスリット1の延在方向に沿った方向にするため、実施の形態2では、X方向が液晶配向方向となる。
図9および図10は、実施の形態2に係る液晶パネルの画素の構成を示す図である。図9は、アレイ基板10とカラーフィルタ基板20とが重ねられた状態における1画素の平面図であり、図10は、対向電極15に設けられた複数のスリット1(長スリット1Lおよび短スリット1S)の構成を示す平面図である。
図9のように、実施の形態2の対向電極15では、複数のスリット1の延在方向が、ブラックマトリクス22の開口部である画素領域の短手方向(あるいは画素電極14の短手方向)に延在する構成となっている。この場合、実施の形態1のようにスリット1を画素領域の長手方向に延在させる場合に比べて、スリット1の長さは全体的に短いものとなる。
図10のように、対向電極15のほぼ全面に比較的長いスリット1(長スリット1L)が形成されており、比較的短いスリット1(短スリット1S)が、ドメイン境界DLよりも上側の領域における上下端部と、ドメイン境界DLよりも下側の領域における上下端部とに、それぞれ形成されている(すなわち、短スリット1Sは1画素に4つ設けられている)。また、各短スリット1Sには、両端(2箇所)に先端屈曲部2Sが設けられ、各長スリット1Lにも、両端(2箇所)に先端屈曲部2Lが設けられる。
図10を参照して、長スリット1Lおよびその先端屈曲部2Lの延在方向、並びに、短スリット1Sおよびその先端屈曲部2Sの延在方向について説明する。ドメイン境界DLよりも上側に位置する長スリット1L(先端屈曲部2Lの部分を除く)の延在方向と、同じくドメイン境界DLよりも上側に位置する短スリット1S(先端屈曲部2Sの部分を除く)の延在方向とは同じ方向d1である。ドメイン境界DLよりも下側に位置する長スリット1Lおよび短スリット1Sの延在方向は、方向d1とは異なる方向d2である。方向d1と方向d2は、ドメイン境界DLに対する角度(鋭角)が互いに等しく設定される。ここでは、方向d1および方向d2のドメイン境界DLに対する角度を10度程度とした(0度よりも大きく15度以下であることが好ましい)。
ドメイン境界DLよりも上側に位置する短スリット1Sに設けられた先端屈曲部2Sの延在方向d3は、当該方向d3のドメイン境界DLに対する角度が、方向d1のドメイン境界DLに対する角度よりも大きくなるように設定される。また、ドメイン境界DLよりも上側の長スリット1Lに設けられた先端屈曲部2Lの延在方向d5も、当該方向d5のドメイン境界DLに対する角度が、方向d1のドメイン境界DLに対する角度よりも大きくなるように設定される。ただし、方向d5の方向d1に対する角度は、方向d3の方向d1に対する角度よりも小さく設定される。つまり、先端屈曲部2Lの長スリット1Lからの屈曲角度(曲がりの程度)は、先端屈曲部2Sの短スリット1Sからの屈曲角度よりも小さいものとなる。
一方、ドメイン境界DLよりも下側に位置する短スリット1Sに設けられた先端屈曲部2Sの延在方向d4は、当該方向d4のドメイン境界DLに対する角度が、方向d2のドメイン境界DLに対する角度よりも大きくなるように設定される。また、ドメイン境界DLよりも下側の長スリット1Lに設けられた先端屈曲部2Lの延在方向d6も、当該方向d6のドメイン境界DLに対する角度が、方向d2のドメイン境界DLに対する角度よりも大きくなるように設定される。ただし、方向d6の方向d2に対する角度は、方向d4の方向d2に対する角度よりも小さく設定される。つまり、先端屈曲部2Lの長スリット1Lからの屈曲角度(曲がりの程度)は、先端屈曲部2Sの短スリット1Sからの屈曲角度よりも小さいものとなる。
長スリット1Lは、短スリット1Sに比べて、ディスクリネーションを発生させる可能性が低いため、屈曲角度の小さい長スリット1Lによっても十分にディスクリネーションの防止することができる。また、長スリット1Lにおいて先端屈曲部2Lの屈曲角度を小さくすることで、光抜けも最小限に抑えられる。
つまり、実施の形態2では、個々のスリット1(長スリット1Lおよび先端屈曲部2S)に対し、ディスクリネーションの発生し易さの程度に応じた適切な屈曲角度の先端屈曲部が設けられることとなり、効果的に加重痕やリップルの発生を抑制しながら、光抜けによるコントラスト比の低下を抑制することができる。特に、本実施の形態のように、画素領域の短手方向にスリット1を延在させる場合など、長スリット1Lの長さが比較的短くなる場合に有効である。
また、実施の形態2では、ドメイン境界DLよりも上側に位置する2つの短スリット1Sの先端屈曲部2Lの延在方向を同じ方向d3にし、ドメイン境界DLよりも下側に位置する2つの短スリット1Sの先端屈曲部2Lの延在方向を同じ方向d4にしたが、短スリット1Sの先端屈曲部2Sの延在方向は、短スリット1Sごとに異なっていてもよい。例えば、複数の短スリット1Sにおいて長さの差が顕著な場合には、長さが短い短スリット1Sほど、先端屈曲部2Sの短スリット1Sからの屈曲角度を大きくするとよい。図9および図10の例では、ドメイン境界DLのすぐ下側に位置する、最も短い短スリット1Sにおいて、先端屈曲部2Sの屈曲角度を最大にするとよい。このように、個々のスリット1の長さ(ディスクリネーションの発生のし易さ)に応じて、それに設ける先端屈曲部の屈曲角度を設定することで、ディスクリネーションの防止の程度および光抜けの抑制の程度を、より細かく設定して最適化することができる。
また、以上の説明では、1つの画素内に対向電極のスリットの延在方向を対称にしてマルチドメイン化した液晶パネルに本発明を適用した例を示した。しかし、本発明は、例えば、複数画素単位(例えば2画素単位)でスリットの延在方向を対称にしてマルチドメイン化した液晶パネルや、マルチドメイン化されてないシングルドメイン(各画素内あるいは全画素間で、対向電極のスリットの延在方向が同じ)の液晶パネルにも適用可能である。
さらに、本発明は、横電界方式であるIn-Plane Switchingモードに適用してもよい。その場合には、格子状の電極のスリットに先端屈曲部を設ける代わりに、櫛歯状の電極(複数の電極に分岐した電極)を構成する複数の電極の各先端部に、先端屈曲部を設ければよい。櫛歯状の電極の分岐した枝の部分となる電極を「分岐電極」という。横電界方式であるIn-Plane Switchingモードの液晶パネルでは、画素電極と対向電極(共通電極)の両方が櫛歯状の電極となるが、櫛歯状の電極を構成する複数の分岐電極のうちの比較的短いもののみに先端屈曲部を設けたり、比較的短い分岐電極に屈曲角度(曲がりの程度)の大きな先端屈曲部を設けると共に、比較的長い分岐電極に屈曲角度の小さい先端屈曲部を設けたりすることで、実施の形態1,2と同様の作用、効果を得ることができる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
1 スリット、1L 長スリット、1S 短スリット、2L,2S 先端屈曲部、10 アレイ基板、11 ガラス基板、12 TFT、12c コンタクトホール、13 絶縁膜、14 画素電極、15 対向電極、16 ゲート配線、17 ソース配線、18 共通配線、19 信号端子、20 カラーフィルタ基板、21 ガラス基板、22 ブラックマトリクス、23 カラーフィルタ、24 オーバーコート層、30 シール材、40 液晶層、51a,51b 配向膜、52 静電気防止膜、53a,53b 偏光板、61 駆動ICチップ、62 FFC、63 制御基板、100 液晶パネル、110 表示領域、120 額縁領域、DL ドメイン境界DL。

Claims (4)

  1. 液晶を挟持する2枚の基板のうちの片方に形成された画素電極および対向電極を備え、
    前記画素電極および前記対向電極のうちの少なくとも片方は、複数のスリットまたは分岐電極を有しており、
    前記複数のスリットまたは分岐電極には、長さが比較的短、先端を屈曲させた先端屈曲部が設けられたものと、長さが比較的長く、前記先端屈曲部が設けられていないものとが含まれている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記複数のスリットまたは分岐電極には、前記先端屈曲部が設けられたスリットまたは分岐電極が2つ以上含まれており、
    前記先端屈曲部の屈曲角度は、当該先端屈曲部が設けられたスリットまたは分岐電極の長さが短いほど大きくなっている
    請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 液晶を挟持する2枚の基板のうちの片方に形成された画素電極および対向電極を備え、
    前記画素電極および前記対向電極のうちの少なくとも片方は、複数のスリットまたは分岐電極を有しており、
    前記複数のスリットまたは分岐電極のそれぞれには、先端を屈曲させた先端屈曲部が設けられており、
    前記複数のスリットまたは分岐電極のうち、長さが比較的短いものに設けられた前記先端屈曲部の屈曲角度は、長さが比較的長いものに設けられた前記先端屈曲部の屈曲角度よりも大きい
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 前記先端屈曲部の屈曲角度は、当該先端屈曲部が設けられたスリットまたは分岐電極の長さが短いほど大きくなっている
    請求項3に記載の液晶表示装置。
JP2015132414A 2015-07-01 2015-07-01 液晶表示装置 Active JP6541474B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015132414A JP6541474B2 (ja) 2015-07-01 2015-07-01 液晶表示装置
US15/168,734 US9869909B2 (en) 2015-07-01 2016-05-31 Liquid crystal display apparatus
DE102016211868.4A DE102016211868B4 (de) 2015-07-01 2016-06-30 Flüssigkristallanzeigevorrichtung
CN201610515892.8A CN106324921B (zh) 2015-07-01 2016-07-01 液晶显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015132414A JP6541474B2 (ja) 2015-07-01 2015-07-01 液晶表示装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017015923A JP2017015923A (ja) 2017-01-19
JP2017015923A5 JP2017015923A5 (ja) 2018-07-26
JP6541474B2 true JP6541474B2 (ja) 2019-07-10

Family

ID=57582926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015132414A Active JP6541474B2 (ja) 2015-07-01 2015-07-01 液晶表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9869909B2 (ja)
JP (1) JP6541474B2 (ja)
CN (1) CN106324921B (ja)
DE (1) DE102016211868B4 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105511177A (zh) * 2016-02-02 2016-04-20 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板和液晶显示装置
CN108287441A (zh) * 2018-02-08 2018-07-17 中华映管股份有限公司 像素阵列基板及显示面板
CN108594501B (zh) * 2018-02-26 2021-04-27 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示面板及其制作方法
JP6888039B2 (ja) * 2019-02-27 2021-06-16 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示パネル
CN114077077A (zh) * 2020-08-11 2022-02-22 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板以及触控显示装置
CN117642692A (zh) * 2022-06-30 2024-03-01 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板和液晶显示面板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007327997A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置、及び電子機器
JP4363473B2 (ja) * 2007-08-27 2009-11-11 エプソンイメージングデバイス株式会社 半透過型液晶表示パネル及び電子機器
JP5258345B2 (ja) 2008-03-27 2013-08-07 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶表示装置
JP5075718B2 (ja) * 2008-04-08 2012-11-21 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
JP5348521B2 (ja) * 2008-06-27 2013-11-20 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示パネル
JP5103494B2 (ja) * 2010-03-05 2012-12-19 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
KR101844015B1 (ko) * 2011-02-24 2018-04-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102105285B1 (ko) * 2013-09-03 2020-06-01 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN104503161B (zh) * 2014-12-24 2017-11-10 厦门天马微电子有限公司 像素电极、阵列基板、显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017015923A (ja) 2017-01-19
CN106324921B (zh) 2019-08-16
CN106324921A (zh) 2017-01-11
DE102016211868B4 (de) 2019-10-31
DE102016211868A1 (de) 2017-01-05
US20170003555A1 (en) 2017-01-05
US9869909B2 (en) 2018-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6541474B2 (ja) 液晶表示装置
US10852572B2 (en) Display device
US9316851B2 (en) Liquid crystal display device of lateral electric field type capable of reducing width of black matrix
KR101516079B1 (ko) 표시 장치 및 전자 기기
US8810764B2 (en) Lateral-electric-field mode liquid crystal display device
JP5224237B2 (ja) 横電界方式のアクティブマトリックス型液晶表示装置
US9389464B2 (en) Liquid crystal display device
US7777852B2 (en) High aperture ratio in-plane switching mode active matrix liquid crystal display unit
JP4946135B2 (ja) 液晶表示素子
US8120739B2 (en) LCD device including an insulator film having a contact hole for exposing a pixel electrode
US20100079712A1 (en) Liquid crystal display panel
JP5956561B2 (ja) 液晶表示パネル
JP2007279634A (ja) 横電界方式の液晶表示装置
US20160216565A1 (en) Pixel unit, array substrate, display device, and pixel driving method
US20220221763A1 (en) Liquid crystal display device
JP5532497B2 (ja) 横電界方式のアクティブマトリックス型液晶表示装置
KR20120129644A (ko) 칼라 필터 층을 포함하는 고 투과율 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR20140084605A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
US9377656B2 (en) Liquid crystal display device
JP2015022172A (ja) 液晶表示装置
JP2008233791A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180612

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6541474

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250