CN102411235A - 液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种液晶显示元件，能够减小电压施加时的取向混乱，使液晶的排列更为均一化，能够提高显示质量。本发明的液晶显示元件包括：第一电极(122)；与第一电极相对的第二电极(141)；以及液晶层，该液晶层设置于第一电极和第二电极之间，在未施加电压时的液晶的取向为垂直取向，在第一电极及第二电极中的任一方电极上形成由呈规律状配置的多个L字形状的槽(21)，将各L字形状的槽至少形成在第一电极和第二电极相重叠的区域内，使得设置有该槽的电极可被分割成多个矩形形状的子像素电极，且是可被分割成在三个角上具有用于连接相邻的子像素电极的连接部的多个矩形形状的子像素电极。

Description

液晶显示元件
技术领域
本发明涉及液晶的初始取向为垂直方向的液晶显示元件，特别涉及能够减少取向混乱的液晶显示元件。
背景技术
作为液晶显示元件，具有以下液晶显示元件，即未施加电压时的液晶层中的液晶分子的取向(初始取向)是相对于基板面大致垂直的垂直取向。将上述液晶显示元件称为VA(Vertical Alignment：垂直取向)型的液晶显示元件。在VA型的液晶显示元件中，使用介电常数各向异性为负的液晶。而且，通过向液晶层施加电压，从而能够使液晶(液晶分子)成为相对于基板面而接近水平的状态(例如，参照专利文献1)。与TN(Twisted Nematic：扭曲向列)型的液晶显示元件、STN(Super Twisted Nematic：超扭曲向列)型的液晶显示元件相比较，VA型的液晶显示元件提高了响应性，能实现高对比度的显示(例如，参照专利文献2)。
在未施加电压时的液晶的取向相对于基板为完全垂直的情况下，不能规定施加电压时的液晶的倾斜方向。其结果是，液晶的取向不同，显示质量降低。因此，需要用某种方法来施加预倾方向或对电极形状进行加工来规定液晶的倾斜方向。作为施加预倾方向的方法或对电极形状进行加工来规定液晶的倾斜方向的方法，可举出：利用施加电压来使电场方向相对于基板面倾斜的倾斜电场法；在电极等中设置肋状结构的肋状法；将氧化硅(SiO2)倾斜地蒸镀到基板的倾斜蒸镀法等。另外，也能够通过对垂直取向制的取向膜施加研磨处理，从而规定液晶的取向方向。
另外，作为规定液晶的取向方向的方法，可举出在电极中形成槽的方法。例如，在专利文献3中记载有以下液晶显示装置，该液晶显示装置通过在电极中有规律地设置多个开口部，从而能够使由该开口部规定的子像素区域内的液晶分子呈轴对称状的取向。在专利文献3所记载的液晶显示装置中，对子像素区域进行规定，使其在多边形的角及边中的至少一方具有该开口部。此外，还提出了利用在电极中形成槽的方法来使多个取向方向混合的取向分割。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2003-207782号公报(段落0002-0004)
专利文献2：日本专利特开2006-11362号公报(段落0014)
专利文献3：日本专利第3367902号公报
发明内容
然而，实施研磨处理的方法会因进行研磨而导致易于发生筋状的显示不均匀等显示质量的下降或生产率降低，混合有多种取向方向的取向分割会导致难以改善视角特性。另外，在电极等中设置肋状结构的肋状法会导致工序数增多，生产成本增加的问题。
通过在电极中形成槽的方法进行取向分割具有以下问题：即，在各子像素间的液晶取向状态的偏差变大，在产生取向混乱的区域中液晶的倒下方向不一致，因此会导致透射率中产生偏差、对比度中产生偏差等问题，作为结果会导致显示质量下降。
此外，如专利文献3的图5(c)所记载的那样利用模拟来计算液晶显示元件的透射率变化，则随着用于连接相邻子像素电极的区域(参照图17的连接用区域90)的面积变大，该区域中可能会产生液晶分子的取向混乱，所示液晶显示元件具有将I字形状的槽以包围在子像素区域的四边进行配置的电极。即，即使能够暂时地将液晶的取向方向控制得一致，若连接用区域的取向稳定性较差，则在受到其影响的子像素区域中，液晶的取向状态也会逐渐变差。
因此，本发明的目的在于提供一种能够减小电压施加时的取向混乱，使液晶的取向更为均一化，能够提高显示质量的VA型的液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件包括：第一电极，配置该第一电极，以使得在显示区域显示规定的显示图案；第二电极，该第二电极与第一电极相对；以及液晶层，该液晶层设置于第一电极和第二电极之间，在未施加电压时的液晶的取向为垂直取向，其特征在于，在第一电极及第二电极中的任一方电极上形成有呈规律状配置的多个L字形状的槽，将各L字形状的槽至少形成在第一电极和第二电极相重叠的区域内，使得设置有该槽的电极可被分割成多个矩形形状的子像素电极，且是可被分割成在三个角上具有用于连接相邻的子像素电极的连接部的多个矩形形状的子像素电极。
另外，本发明的液晶显示元件包括：多个第一电极，该多个第一电极在显示区域中沿横向配置；第二电极，该第二电极以与第一电极交叉的方式在显示区域中沿纵向配置；以及液晶层，该液晶层设置于第一电极和第二电极之间，在未施加电压时的液晶的取向为垂直取向，其特征在于，在第一电极及第二电极中的任一方电极上形成有呈规律状配置的多个L字形状的槽，将各L字形状的槽至少形成在第一电极和第二电极相重叠的区域的各像素区域内，设置有该槽的电极可被分割成多个矩形形状的子像素电极，且是可被分割成在三个角上具有用于连接相邻的子像素电极的连接部的多个矩形形状的子像素电极。
另外，在第一电极是段电极、第二电极是公共电极的液晶显示元件中，也可在段电极中形成L字形状的槽。
另外，在形成有L字形状的槽的电极的相对一侧的电极的、相对于各子像素电极的中心部的位置，形成有点状的槽。此处，所谓点状可以是圆形形状、椭圆形状、或三角形状、四边形状等多边形状。
另外，优选点状槽的直径为7～14μm。
另外，也可形成L字形状的槽，使得子像素电极的一边的尺寸为40～85μm。
另外，L字形状的槽的宽度为7～14μm。
另外，液晶显示元件包括多个第一电极，也可将各L字形状的槽形成为在整个显示区域排列一致。
另外，液晶显示元件在第一电极和第二电极中电极长度较短侧的电极上形成L字形状的槽。
根据本发明，能够减小电压施加时的取向混乱，使液晶的取向更为均一化，能够提高显示质量。
附图说明
图1(a)是表示实施方式1的VA型的液晶显示元件的结构例的分解立体图，(b)是表示实施方式1的段电极的例子的俯视图。
图2是表示段电极及公共电极的形状例的俯视图。
图3是对在段电极侧设置有L字形状的槽的例子中的段电极及公共电极进行放大表示的说明图。
图4是用于说明本发明的子像素电极的说明图。
图5是对在公共电极侧设置有点状的槽的例子中的段电极及公共电极进行放大表示的说明图。
图6是表示在公共电极侧设置有L字形状的槽的例子中的段电极及公共电极的形状例的俯视图。
图7是表示槽的配置位置的规定方法的说明图。
图8(a)是表示实施方式2的VA型的液晶显示元件的结构例的分解立体图，(b)是表示实施方式2的段电极及公共电极的例子的俯视图。
图9是对在段电极侧设置有L字形状的槽的例子中的段电极及公共电极进行放大表示的说明图。
图10是对在公共电极侧设置有点状的槽的例子中的段电极及公共电极进行放大表示的说明图。
图11是对实施方式1的段电极和比较例1的段电极进行比较表示的俯视图。
图12是表示实施例1的评价结果的说明图。
图13是表示比较例1的评价结果的说明图。
图14是表示实施例1～4及比较例1、2的评价结果的说明图。
图15是对实施例5的段电极和比较例3的段电极进行比较表示的俯视图。
图16是表示实施例5～7及比较例3、4的评价结果的说明图。
图17是表示设置有用于取向分割的槽的电极的俯视图(现有例)。
附图标记说明
1……液晶显示元件
11   F偏光板
12 段电极部
13 液晶层
14 公共电极部
15 R偏光板
121、122、123、124 段电极
141、142、143、144 公共电极
20 子像素电极
21 槽(L字形状)
22 连接部
31 槽(圆形状)
具体实施方式
实施方式1
下面，参照附图说明本发明的实施方式。图1(a)是表示本发明的实施方式1的VA型液晶显示元件1的结构例的分解立体图。液晶显示装置1形成于玻璃等两枚基板(未图示)之间，从可视侧来看(前侧)具有以下结构：即，层叠有前侧偏光板11、段电极部12、液晶层13、公共电极部14、及后侧偏光板15。以下，将前侧偏光板11记为F偏光板11。并将后侧偏光板15记为R偏光板15。液晶显示元件1在未施加电压时，液晶层13中的液晶呈垂直取向。此外，配置F偏光板11和R偏光板15，使各偏光板的吸收轴分别正交。此外，在图1(a)中，省略基板的记载。
图1(b)是表示段电极部12的一个例子的俯视图。此外，在图1(a)中，示出了板状的段电极部12，但是更具体而言，段电极部12是由设置得与显示图案的形状一致的一个以上的段电极构成的。在图1(b)所示的例子中，作为段型的液晶显示元件中的段电极部12，示出了三种段电极121、122、123。此外，尽管省略了图示，但是段电极部12中包含各段电极的走线布线。液晶显示元件1是不具备TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)等主动元件的被动型液晶显示元件。另外，在将液晶显示元件1应用到透射型的液晶显示面板的情况下，例如，能够在R偏光板15的背面(后侧)设置背光灯。
另外，对于公共电极部14，在图1(a)中也将其示为板状，但是更具体而言，公共电极部14是由与段电极相对的一个以上的公共电极构成的。形成公共电极，使得至少在显示图案的区域内，与段电极相重合。
图2是表示本实施方式的液晶显示装置的段电极及公共电极的形状例的俯视图。此外，图2(a)表示段电极的形状例，图2(b)表示公共电极的形状例。在图2所示的例子是相当于图1(b)所示的段电极的例子中的“C°”的形状的“°”的部分的段电极122的图案的例子。此外，电极1221是段电极122的走线布线。此外，为了防止因槽而发生断线，最好对线宽较窄的走线布线不设置槽。
在通常的段型的液晶显示元件的情况下，至少设置有与显示图案形状一致的段电极。本实施方式的段电极，如图2(a)所示，是与显示图案一致的形状，但是在其内侧形成有呈规律状配置的L字形状的槽21。
另外，图3是对图2所示的段电极122及公共电极141进行放大表示的说明图。图3(a)是表示段电极122的俯视图，图3(b)是表示公共电极141的俯视图。另外，图3(c)是示意性地表示层叠了段电极122和公共电极141的状态下的液晶显示元件1的剖视图。此外，在图3(a)及(b)中，为了方便说明，旋转L字形状的槽21，使其在该附图中沿上下左右方向排列，并示出该状态。
如图3(a)所示，通过以规律的配置来形成L字形状的槽21，从而将段电极122分割成多个矩形的子像素电极20。更具体而言，成为下述的排列多个子像素电极20的结构。此处，各像素电极20利用一个L字形状的槽21来形成由四个角中的一个及从该角延伸出的两条边规定的形状。另外，各像素成为以下形状：即，子像素电极20的剩下的三个角开口，通过开口的三个角与相邻的四个子像素电极20相接。以下，在子像素电极20的规定中，将如上所述那样设置于三个角的、用于与其他子像素电极20相连接的部位(电极)称为连接部22。
例如，若观察图3(a)的子像素电极s5，则s5是由其右上角和从该角开始延伸的上边和右边来规定L字形状的槽(第一槽)。然后，s5的左边，由形成于紧靠着第一槽的左侧的L字形状的槽(第二槽)规定，s5的下边有形成于紧靠着第一槽的下侧的L字形状的槽(第三槽)规定。另外，子像素电极s5在其左上方的角部(形成矩形的一个角的一定区域内)，具有连接上方相邻的子像素电极s2的连接部22。另外，在右下方的角部具有连接右方相邻的子像素电极s6的连接部22(参照图4)。另外，在左下方的角部具有连接下方相邻的子像素电极s8的连接部22和连接左方相邻的子像素电极s4的连接部22(参照图4)。此外，形成以下形状：即，在位于由L字形状的槽规定的角(在本例中，右上角)的对角线上的角部具有两个连接部。
另外，优选子像素电极20的一边的尺寸(在图3(a)中为α)为40～85μm。其原因在于，若小于40μm，则会因凹槽的存在而导致受到倾斜电场的影响过大，会导致液晶的取向状态恶化。另外，由于会受到形成电极的图案形成状态的偏差的影响，不能形成规定的槽形状，在液晶的取向状态中也会存在偏差。若大于85μm，则会因凹槽的存在而导致受到倾斜电场的影响减小，会导致在子像素电极的中央不易获得液晶取向，导致液晶的取向状态恶化。另外，若子像素电极尺寸过大，则会导致显示图案看起来比较粗糙。另外，优选子像素电极20的形状为正方形。换言之，优选L字形状的槽21的内角为90度。
另外，优选槽宽度(在图3(a)中为β)为7～14μm。其原因在于，若小于7μm，则会因凹槽的存在而导致受到倾斜电场的影响减小，会导致液晶的取向状态恶化。另外，若大于14μm，则会导致因槽的存在而不能点亮的部分增加，透射率降低。此外，对于连接部22的宽度(在图3(a)中为γ)，在能够确保子像素电极间的电连接的范围内，越小越好。此外，优选连接部的宽度与槽的宽度有相同程度的宽度。即，优选为7～14μm。
此外，对槽的方向没有特别限定。例如，在强调显示图案为直线形状的情况下，最好配置槽21，使得子像素电极20沿着显示图案的横轴和纵轴进行排列(例如，图3(a)所示的方向)。另外，例如在强调显示图案为曲线形状等而不是直线形状的情况下，最好配置槽21，使得子像素电极20相对于显示图案的横轴和纵轴分别成45度的轴的方向进行排列(例如，图2(a)所示的方向)。
此外，如图2(b)及图3(b)所示，形成公共电极141，只要使得至少在显示图案的区域内与段电极122相重合即可。
由此，通过在段电极侧形成呈规则状配置的L字形状的槽21，从而如图3(c)所示，能够在施加电极时在电极边缘部分产生倾斜的电场。在各子像素电极内，能够产生对多个取向方向进行控制的倾斜电场，作为结果，则能够进行取向分割。
另外，图5是表示进一步在公共电极侧设置圆形形状的槽31的例子的说明图。此外，图5(a)中表示段电极122的例子的俯视图与图3(a)所示的例子相同。图5(b)是表示本实施方式的公共电极141的其他例子的俯视图。如图5(b)所示，也可在公共电极侧形成圆形状的槽(孔)31，使其位于子像素电极20的中心。此外，在本实施方式中形成了圆形形状的槽，但是也可形成矩形形状、椭圆形形状。即，只要是直径较小的点状即可。
在相当于公共电极侧的子像素电极20的中心部的位置上设置有圆形形状的槽(孔)，从而能够使液晶的取向状态更稳定，能够进一步提高响应速度。优选圆形槽的直径为7～14μm。其原因在于，若小于7μm，则因凹槽的存在会导致受到倾斜电场的影响减小，会导致无法获得使液晶的取向状态稳定的效果。另外，若大于14μm，则会导致因槽的存在而不能点亮的部分增加，透射率降低。
此外，在上述说明中，使用段电极122为例，对L字形状的槽21及相对电极的圆形形状的槽31的形成方法(形状、尺寸、配置方法等)进行了说明，但是对其他段电极，也同样地形成槽。
另外，在上述说明中，示出了以下例子：即，将L字形状的槽形成在段电极侧，在其相对电极即公共电极侧形成圆形形状的槽，但可以将圆形形状的槽形成在段电极侧，而在其相对电极即公共电极侧形成L字形状的槽。例如，如图6所示，也可在公共电极141中形成L字形状的槽21，而在其相对电极即段电极122中形成圆形形状的槽31。另外，可也不形成圆形形状的槽31，而仅在公共电极侧形成L字形状的槽。在公共电极侧形成有L字形状的槽的情况下，最好形成L字形状的槽，将槽的配置位置位于包含了显示图案的较大的区域中。此外，只需将L字形状的槽形成在任一侧的电极中即可，并在其相对电极侧形成圆形形状的槽。此外，一般而言，由于能更有效地产生倾斜电场，因此，优选在面积较小的段电极侧形成L字形状的槽。
另外，对于L字形状的槽21、圆形形状的槽31的配置，可针对各段电极分别决定，但是，最好如图7所示那样，在整个显示区域上呈一致的配置，因为这样能够较快地完成光版设计。在这种情况下，在对整个显示区域决定槽的配置后，只需在各段电极的部分或成为显示图案的区域的电极部分留有槽即可。
另外，通过使用用作VA用的光学补偿薄膜的C板、2轴薄膜，从而使得断开时的透射率的角度相依性良好，进一步获得广视角。
实施方式2
接下来，说明本发明的实施方式2。本实施方式是将本发明应用于点矩阵型的VA型的液晶显示装置。图8(a)是表示实施方式2的VA型的液晶显示元件1的结构例的分解立体图，基本上与图1(a)所示的结构相同。即，液晶显示元件1形成于玻璃等两枚基板之间，从可视侧来看具有以下结构：即，层叠有F偏光板11、段电极部12、液晶层13、公共电极部14、及R偏光板15。在图8(a)中也省略对基板的记载。
图8(b)是表示本实施方式的段电极部12及公共电极部14的例子的俯视图。在图8(a)中，示出了板状的段电极部12，但是更具体而言，段电极部12是由沿纵向延伸的长方形状的多个段电极构成的。在图8(b)所示的例子中，示出了段电极部12的四个段电极121～124的一部分。实际上，段电极121～124向图8(b)的上下方向进一步延伸。
另外，图8(b)中的虚线表示本实施方式中的液晶显示元件的公共电极部14。在图8(a)中，示出了板状的公共电极部14，但是更具体而言，公共电极部14是由沿横向延伸的长方形形状的多个段电极构成的。在图8(b)中，示出了公共电极部14的四个公共电极141～144的一部分。实际上，公共电极141～144向图8(b)的左右方向进一步延伸。在本实施方式中，使多个段电极和多个公共电极交叉配置。
图9是对图8(b)所示的段电极121～122及公共电极141～142的一部分进行放大表示的说明图。此处，各段电极之间(线间)的宽度即电极间距离为a。以下，将电极间距离简称为“线间”。此处，各公共电极之间的线间也与各段电极的线间相同，都为a。
如图9(a)所示，在段电极121及122中，在至少与公共电极交叉的区域的各像素区域中，通过以规律的配置来形成L字形状的槽21，从而形成排列有多个矩形形状的子像素电极20的结构。
对于各子像素电极20的规定，基本上与实施方式1相同。即，各子像素电极20利用一个L字形状的槽21来形成由四个角中的一个及从该角延伸出的两条边规定的形状。另外，各像素成为以下形状：即，子像素电极20的剩下的三个角开口，通过开口的三个角与相邻的四个子像素电极20相接。
在本实施方式中，也优选子像素电极20的一边的尺寸为40～85μm。其原因在于，若小于40μm，则会因凹槽的存在而导致受到倾斜电场的影响过大，会导致液晶的取向状态恶化。另外，由于会受到形成电极的图案形成状态的偏差的影响，不能形成规定的槽形状，在液晶的取向状态中也会存在偏差。若大于85μm，则因凹槽的存在会导致受到倾斜电场的影响减小，会导致在子像素电极的中央不易获得液晶取向，导致液晶的取向状态恶化。另外，优选形状为正方形。换言之，优选L字形状的槽21的内角为90度。
另外，优选槽的宽度为7～14μm。其原因在于，若小于7μm，则会因凹槽的存在而导致受到倾斜电场的影响减小，会导致液晶的取向状态恶化。另外，若大于14μm，则会导致因槽的存在而不能点亮的部分增加，透射率降低。此外，对于连接部22的宽度，在能够确保子像素电极间的电连接的范围内，越小越好。此外，优选连接部的宽度与槽的宽度有相同程度的宽度。即，优选为7～14μm。此外，对槽的方向没有特别限定。对于其他方面，都与实施方式1相同。
另外，图10是表示在本实施方式中，进一步在公共电极侧设置圆形形状的槽31的例子的说明图。对于圆形的槽(孔)31，基本上与实施方式1相同。即，如图10所示，只需将圆形形状的槽(孔)31形成在以下位置即可，即在公共电极的至少在各像素区域中、由相对段电极规定的相当于各子像素电极20的中心部的位置。
在本实施方式中，优选圆形槽的直径为7～14μm。其原因在于，若小于7μm，则因凹槽的存在会导致受到倾斜电场的影响减小，会导致无法获得使液晶的取向状态稳定的效果。另外，若大于14μm，则会导致因槽的存在而不能点亮的部分增加，透射率降低。
另外，在本实施方式中，也可将L字形状的槽形成在公共电极侧，在其相对电极即段电极侧形成圆形形状的槽。另外，可也不形成圆形形状的槽31，而仅在公共电极侧形成L字形状的槽。即，只需将L字形状的槽形成在任一电极侧即可，并在设置圆形形状的槽时将其设置在其相对电极侧。此外，一般将段电极121形成为沿与显示面板的长边方向相垂直的方向延伸，而将公共电极形成为沿显示面板的长边方向延伸，因此，段电极的长度小于公共电极的长度，因此优选将L字形状的槽设置在段电极侧。其原因在于，若将L字形状的槽设置在电极长度较长的公共电极侧，则会导致电阻增大。对于其他方面，都与实施方式1相同。
如上所述，根据本实施方式，即使在点矩阵型的VA型的液晶显示元件中，与实施方式1相同，都能降低施加电压时的取向混乱，能够使液晶的排列更为均匀，因此，能提高显示质量。
[实施例1]
下面说明具体的实施例。此外，本实施例(实施例1)及后述实施例2～4都是对应于实施方式1的实施例，实施例5～7是对应于实施方式2的实施例。
图11(a)是对实施例1的段电极的一部分进行扩大表示的俯视图。如图11(a)所示，在本实施例中，在F侧(可视侧)的玻璃基板上对与显示图案的形状一致的段电极进行图案形成，使得通过在段电极的区域内规律地形成宽度为10μm的L字形状的槽，从而使其一边包括多个55×55μm的子像素电极。各子像素电极20为以下形状：即，将用于与其他子像素电极相连接的连接部设置于三个角。
另外，在R侧(可视侧的相反一侧)的玻璃基板上，对与段电极相对的公共电极进行图案形成。在本实施例中，在公共电极14中形成圆形形状的槽31，该圆形形状的槽31的直径为10μm，且位于相当于形成于相对的段电极12的各子像素电极的中央部的位置。
接着，将垂直性的取向膜成膜在F侧及R侧，将相位延迟Δn·d设为469nm。作为液晶材料，使用介电常数各向异性(Δε)为-4.4的液晶材料。
作为偏光板11、15，使用株式会社Polatechno生产的SHC-13UL2SZ9和SHC-13UL2S。
将液晶显示面板的长边方向设为基准轴，在将从可视侧进行观察时的基准轴起到F偏光板11的吸收轴为止的逆时针旋转角度设为θ1的情况下，将θ1设为0°，在将到R偏光板15的吸收轴为止的逆时针旋转的角度设为θ2的情况下，设θ2为90°。此处，将偏光板11、15的吸收轴设为正交，但是也可将其偏光轴设为正交。此外，在获得良好的旋转取向的情况下，偏光板11、15的吸收轴只要大致正交即可，例如，即使θ1＝45°，θ2＝135°，也能获得良好的可视性。
由此制造的液晶显示元件1在以占空比1/4进行驱动时，能够获得良好的可视性。即，在未施加电压时(断开)时，获得良好的黑色显示，在施加电压(导通)时，获得明亮的白色显示。
图12(a)及(b)是分别表示对本实施例的电源导通时的显示图案区域进行偏光显微镜观察的结果的说明图。此外，在图12中，示出了从显示图案区域中截取出的两个区域。如图12(a)及(b)所示，在本实施例中，能够确认以下情况：即，在各子像素电极间，液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极间，获得稳定的旋转取向。
[比较例1]
图11(b)是对比较例1的段电极的一部分进行扩大表示的俯视图。如图11(b)所示，在本比较例中，在F侧(可视侧)的玻璃基板上对与显示图案的形状一致的段电极进行图案形成，使得通过在段电极的区域内规律地形成宽度为10μm的I字形状的槽，从而使其一边包括多个55×55μm的子像素电极。各子像素电极20为以下形状：即，将用于与其他子像素电极相连接的连接部设置于四个角。另外，将公共电极侧设置为未形成有圆形形状的槽的状态。对于其他方面，都与实施例1相同。
在以1/4的占空比来驱动如上制造的液晶显示元件1的情况下，在导通时(施加导通电压时)能够观察到明亮度不同的不均匀，与实施例1相比，可视性降低。图13(a)及(b)是分别表示对本比较例的电源导通时的显示图案区域进行偏光显微镜观察的结果的说明图。此外，在图13中，与图12相同，示出了从显示图案区域中截取出的两个区域。如图13(a)及(b)所示，在本比较例中，对于子像素电极观察旋转取向，能够确认在各子像素电极间的液晶取向状态中存在偏差。由此，可知在施加电压时液晶分子的倒下方向不一致。作为该理由，可认为在I字形状的槽的情况下，形成与其他子像素电极的连接部的区域(连接用区域)较大，因此该部分的取向稳定性较差，因此，会妨碍在子像素区域内的取向。
与此相对，在实施例1中，能够利用L字形状的槽，对其(相当于比较例的连接用区域的区域)中央沿两个方向规定取向，利用该规定使该部分的取向稳定。其结果是，即使在子像素区域内也能获得液晶取向的稳定性。在矩形的子像素区域内，在角设置有连接部的情况下，对于连接部的数量，尽管优选少于三个的两个，但是无法利用两个连接部对多个子像素电极进行规律的配置。因而，连接部的数量最少为三个，能够获得最佳的取向状态。
[实施例2]
图14是对实施例1～4及比较例1、2的评价结果进行汇总表示的说明图。在实施例2中，在与实施例1相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为55×55μm的L字形状的槽、且未在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。在本实施例中，能够获得良好的可视性。另外，在本实施例的电源导通时对显示图案进行偏光显微镜观察的结果是，能够确认在各子像素电极间液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极内获得稳定的旋转取向(参照图14)。
[实施例3]
在实施例3中，在与实施例1相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为70×70μm的L字形状的槽、且在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。在本实施例中，能够获得良好的可视性。另外，在本实施例的电源导通时对显示图案进行偏光显微镜观察的结果是，能够确认在各子像素电极间液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极内获得稳定的旋转取向(参照图14)。
[实施例4]
在实施例4中，在与实施例1相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为70×70μm的L字形状的槽、且未在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。在本实施例中，能够获得良好的可视性。另外，在本实施例的电源导通时对显示图案进行偏光显微镜观察的结果是，能够确认在各子像素电极间液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极内获得稳定的旋转取向(参照图14)。
[比较例2]
在比较例2中，在与比较例1相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为70×70μm的I字形状的槽、且未在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。其结果是，与实施例4相比，能够确认可视性下降。另外，如图14所示，进行偏光显微镜观察的结果在于，能够确认在本比较例中，尽管能够暂时获得旋转取向，但是逐渐会发生取向混乱。
如上所述，若比较与实施方式1相对应地形成L字形状的槽的各实施例、与形成I字形状的槽的各比较例，则与是否有圆形形状的槽及像素电极尺寸无关，在配置L字形状的槽的情况下，能够获得良好的可视性。特别是在设置圆形形状的槽的情况下，能够确认非常良好的取向状态，在点亮部的亮度不均匀等较少，且能够获得较广的视角。另外，可知设置圆形形状的槽的方案响应速度能加快大约10％。另外，子像素电极尺寸越大就能获得越好的旋转取向，但是若一边超过85μm，则能够确认会发生显示图案较粗拙的问题。
[实施例5]
接下来，对与实施方式2相对应的实施例进行说明。图15(a)是对实施例5的段电极的一部分进行扩大表示的俯视图。如图15(a)所示，在本实施例中，在F侧(可视侧)的玻璃基板上对沿纵向延伸的长方形的多个段电极进行图案形成，使得至少在各像素区域内规律地形成宽度为10μm的L字形状的槽，从而使其一边包括多个40×40μm的子像素电极。各子像素电极20为以下形状：即，将用于与其他子像素电极相连接的连接部设置于三个角。
另外，在R侧(可视侧的相反一侧)的玻璃基板上，对与段电极相交叉的长方形形状的多个公共电极进行图案形成。另外，未在公共电极形成圆形形状的槽31。另外，将各段电极及各公共电极分别设为线宽为390μm，线间为20μm。
接着，将垂直性的取向膜成膜在F侧及R侧，将相位延迟Δn·d设为810nm。作为液晶材料，使用介电常数各向异性(Δε)为-2.7的液晶材料。
作为偏光板11、15，使用株式会社Polatechno生产的SHC-13UL2SZ9和SHC-13UL2S。
将液晶显示面板的长边方向设为基准轴，在将从可视侧进行观察时的基准轴起到F偏光板11的吸收轴为止的逆时针旋转角度设为θ1的情况下，将θ1设为0°，在将到R偏光板15的吸收轴为止的逆时针旋转的角度设为θ2的情况下，设θ2为90°。此处，将偏光板11、15的吸收轴设为正交，但是也可将其偏光轴设为正交。此外，在获得良好的旋转取向的情况下，偏光板11、15的吸收轴只要大致正交即可，例如，即使θ1＝45°，θ2＝135°，也能获得良好的可视性。
由此制造的液晶显示元件1在以占空比1/16进行驱动时，能够获得良好的可视性。即，在未施加电压时(断开)时，获得良好的黑色显示，在施加电压(导通)时，获得明亮的白色显示。
图16是对实施例5～7及比较例3、4的评价结果进行汇总表示的说明图。在本实施例的电源导通时对显示图案区域进行偏光显微镜观察的结果是，能够确认在各子像素电极间液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极内获得稳定的旋转取向(参照图16)。
[比较例3]
图15(b)是对比较例3的段电极的一部分进行扩大表示的俯视图。如图15(b)所示，在本实施例中，在F侧(可视侧)的玻璃基板上对沿纵向延伸的长方形的多个段电极进行图案形成，使得至少在各像素区域内规律地形成宽度为10μm的I字形状的槽，从而使其一边包括多个40×40μm的子像素电极。各子像素电极20为以下形状：即，将用于与其他子像素电极相连接的连接部设置于四个角。
另外，在R侧(可视侧的相反一侧)的玻璃基板上，对与段电极相交叉的长方形形状的多个公共电极进行图案形成。另外，为在公共电极形成圆形形状的槽31。另外，将各段电极及各公共电极分别设为线宽为390μm，线间为20μm 。
另外，将液晶显示面板的长边方向设为基准轴，在将从可视侧进行观察时的基准轴起到F偏光板11的吸收轴为止的逆时针旋转角度设为θ1的情况下，将θ1设为45°，在将到R偏光板15的吸收轴为止的逆时针旋转的角度设为θ2的情况下，设θ2为135°。对于其他方面，都与实施例1相同。
在以1/16的占空比来驱动如上制造的液晶显示元件1的情况下，在导通时(施加导通电压时)能够观察到明亮度不同的不均匀，与实施例1相比，可视性降低。另外，如图16所示，进行偏光显微镜观察的结果在于，能够确认各子像素电极间的取向不统一，成为不稳定的状态。
[实施例6]
在实施例6中，在与实施例5相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为70×70μm的L字形状的槽、且未在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。在本实施例中，能够获得良好的可视性。另外，在本实施例的电源导通时对显示图案进行偏光显微镜观察的结果是，能够确认在各子像素电极间液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极内获得稳定的旋转取向(参照图16)。
[比较例4]
在比较例4中，在与比较例3相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为70×70μm的I字形状的槽、且未在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。其结果是，与实施例6相比，能够确认可视性下降。另外，如图16所示，进行偏光显微镜观察的结果在于，能够确认在本比较例中，尽管能够获得旋转取向，但是各子像素电极内的取向状态会产生偏差。
[实施例7]
在实施例7中，在与实施例5相同的条件下，在段电极中形成使得子像素电极尺寸为70×70μm的L字形状的槽、且在公共电极侧中形成圆形槽的状态下，进行动作确认。在本实施例中，能够获得良好的可视性。另外，在本实施例的电源导通时对显示图案区域进行偏光显微镜观察的结果是，能够确认在各子像素电极间液晶的取向的形状、大小一致，能够在各子像素电极内获得稳定的旋转取向(参照图16)。
如上所述，若比较与实施方式2相对应地形成L字形状的槽的各实施例、与形成I字形状的槽的各比较例，则可知在比较例中，液晶取向状态变差，在各子像素电极间液晶的取向状态的偏差较大。另外，可知设置圆形形状的槽的方案响应速度能加快大约10％。
工业上的实用性
本发明可应用于VA型的液晶显示元件，能够提高显示质量。另外，本发明还能应用于有源矩阵型的液晶显示元件。

Claims (9)

1.一种液晶显示元件，
包括：第一电极，配置该第一电极，以使得在显示区域显示规定的显示图案；第二电极，该第二电极与所述第一电极相对；以及液晶层，该液晶层设置于所述第一电极和所述第二电极之间，在未施加电压时的液晶的取向为垂直取向，其特征在于，
在所述第一电极及所述第二电极中的任一方电极上形成有呈规律状配置的多个L字形状的槽，
将所述各L字形状的槽至少形成在所述第一电极和所述第二电极相重叠的区域内，使得设置有该槽的电极可被分割成多个矩形形状的子像素电极，且是可被分割成在三个角上具有用于连接相邻的子像素电极的连接部的多个矩形形状的子像素电极。
2.一种液晶显示元件，
包括：多个第一电极，该多个第一电极在显示区域中沿横向配置；第二电极，该第二电极以与所述第一电极交叉的方式在显示区域中沿纵向配置；以及液晶层，该液晶层设置于所述第一电极和所述第二电极之间，在未施加电压时的液晶的取向为垂直取向，其特征在于，
在所述第一电极及所述第二电极中的任一方电极上形成有呈规律状配置的多个L字形状的槽，
将所述各L字形状的槽至少形成在所述第一电极和所述第二电极相重叠的区域的各像素区域内，使得设置有该槽的电极可被分割成多个矩形形状的子像素电极，且是可被分割成在三个角上具有用于连接相邻的子像素电极的连接部的多个矩形形状的子像素电极。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示元件，其特征在于，
在第一电极是段电极、第二电极是公共电极的液晶显示元件中，
在段电极上形成L字形状的槽。
4.如权利要求1至3的任一项所述的液晶显示元件，其特征在于，
在形成有L字形状的槽的电极的相对一侧的电极的、相对于各子像素电极的中心部的位置，形成有点状的槽。
5.如权利要求4所述的液晶显示元件，其特征在于，
点状槽的直径为7～14μm。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的液晶显示元件，其特征在于，
形成L字形状的槽，使得子像素电极的一边的尺寸为40～85μm。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的液晶显示元件，其特征在于，
L字形状的槽的宽度为7～14μm。
8.如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，
包括多个第一电极，
形成各L字形状的槽，使得在整个显示区域上排列得一样。
9.如权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于，
在第一电极和第二电极中电极长度较短侧的电极上形成L字形状的槽。
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