CN102472932B - 液晶面板和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

液晶面板(2)具有一对基板(10、20)和被夹持在基板(10、20)间的液晶层(30),在基板(10、20)中的至少一个基板(10)上设置有梳齿电极(12、13),利用在梳齿电极(12、13)之间产生的横向电场驱动液晶层(30),并且,在无电场施加时,液晶层(30)中的液晶分子(31)垂直于基板面取向。当设梳齿电极(12、13)的电极宽度为L,电极间隔为S时,满足0.33≤S/(S+L)≤0.64。

Description

液晶面板和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶面板和液晶显示装置,详细而言,涉及通过利用横向电场驱动垂直取向型的液晶面板而控制光的透过的液晶面板,和具备它的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置以纤薄、轻巧、低耗电为特征,在ATM(AutomaticTeller Machine,自动柜员机)等银行终端、个人计算机、遥控器、各种监视器等种种领域广泛使用。特别是,由于上述特征,近年来在电子记事簿、PDA(Personal Digital Assistants,个人数字助理)、便携式电话等移动用途方面尤为适用。
在这种用途中,大多数情况下,在液晶显示装置的液晶面板上,配置触摸面板作为坐标输入装置,使用手指直接碰触触摸面板的表面进行按压,或使用触摸笔等进行按压,来输入指点的坐标,由此实施各种操作。此外,还已知代替在液晶面板上配置触摸面板,液晶面板本身具有坐标输入功能的液晶显示装置。
在这种液晶显示装置,特别是用于移动用途的液晶显示装置中,例如被称为VA(Vertical Alignment,垂直取向)模式的垂直取向型的液晶面板,由于与其它显示方式相比对比度高,因此被优选使用。其中,在有源矩阵基板的像素电极上设置狭缝并且在对置基板的对置电极上设置突起(肋),将电压施加时液晶分子倾倒的方向分割为多种的被称为MVA(Multi-domain Vertical Alignment,多畴垂直取向)模式的垂直取向型的液晶显示面板,由于视野角宽广而特别被优选使用。
不过,在这种液晶显示装置中,存在通过使用触摸笔等按压触摸面板的表面,在显示中会产生按压不均(白斑)的问题。
当使用触摸笔等按压触摸面板的表面来对其施加压力时,施加了压力的部分的单元厚度会稍微发生变化。
一直以来,为了减小单元厚度的变动,提出了配置大量柱状间隔物来减小变动等种种改善方案。
例如,在专利文献1中公开了如下技术:在40英寸级别的大画面TV(Television)这样容易发生挠曲的液晶电光学装置中,作为抑制因将液晶面板立起而产生的单元厚度变动的单元,使树脂材料在形成液晶单元的一对透光性基板间硬化来形成树脂间隔物,由此使一对透光性基板粘接。
根据专利文献1,首先,将含有液晶材料、树脂材料、反应引发剂的混合物,加热至液晶表现出各向同性相,将其夹持在由珠状间隔物将基板间隔维持为一定的一对透光性基板间。然后,将温度逐渐下降,使混合物中的树脂材料析出,使液晶材料与树脂材料分离。接着,对该混合物照射紫外线,使反应引发剂分裂,使树脂材料硬化,从而在一对透光性基板间形成树脂间隔物。
此外,在专利文献2中公开了如下技术,为了抑制按压导致的液晶的流动,形成与电极基板和对置基板分别面接触、具有2~50μm的平均直径的柱状间隔物。
根据专利文献2,首先,在电极基板上涂敷由液晶材料、珠状间隔物和非液晶性高分子中溶解或分散于溶剂中而得的涂敷液。接着,在使溶剂蒸发、将电极基板层叠于对置基板后,进行加热,使非液晶性高分子的硬化物的岛在各个基板上成长为柱状并使之硬化。由此,形成与各个基板面接触的柱状的间隔物。
专利文献3中,公开了为了抑制因柱状间隔物的配置密度小而导致强度不足,产生因按压导致的单元间隙不均,或因将液晶面板立起而由重力导致液晶材料偏在(偏倚)等问题,将柱状间隔物的每单位面积的弹性常数设定在规定的范围内来控制单元厚度的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国公开专利公报“特开平11-287983公报(1999年10月19日公开)”
专利文献2:日本国公开专利公报“特开平8-320470号公报(1996年12月3日公开)”
专利文献3:日本国公开专利公报“特开2006-18238号公报(2006年1月19日公开)”
发明内容
发明要解决的问题
不过,以上专利文献1~3,均只不过如上所述使用珠状间隔物或柱状间隔物来抑制单元厚度的变动。即,以上专利文献1~3是抑制单元厚度的变动本身的发明,并不是抑制基板发生移位的状态(即单元厚度变动的状态)下的按压不均(白斑)的发明。而这种(抑制白斑的)技术尚未得知。
此外,专利文献1~3中记载的技术,在例如因触摸笔等的笔尖的压力而产生的玻璃基板等基板的变形(起伏)造成单元厚度变动时,对由该单元厚度变动导致的按压不均的抑制的效果较弱。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的在于,改善因基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均。
解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明的液晶面板,具有一对基板和被夹持在上述一对基板间的液晶层,在上述一对基板中的至少一个基板上设置有第一电极和第二电极,利用在上述第一电极与第二电极之间产生的横向电场驱动上述液晶层,并且,在无电场施加时,上述液晶层中的液晶分子垂直于上述一对基板的基板面取向,当设上述第一电极和第二电极的电极宽度为L,上述第一电极和第二电极的电极间隔为S时,满足0.33≤S/(S+L)≤0.64。
此外,为了解决上述问题,本发明的液晶面板,具有一对基板和被夹持在上述一对基板间的液晶层,在上述一对基板中的至少一个基板上设置有第一电极和第二电极,利用在上述第一电极与第二电极之间产生的横向电场驱动上述液晶层,并且,在无电场施加时,上述液晶层中的液晶分子垂直于上述一对基板的基板面取向,当设在将单位区域在X轴方向上等分时的X轴方向的各位置的亮度归一化(normalize)时,上述单位区域的X轴方向上的总分割数中灰度等级亮度比为20%以下的部分所占的比例为死区占有率时,该死区占有率为24%以上35%以下。
根据上述结构,基板面内的透过率分布曲线变得精细,能够抑制存在单元厚度变动的部分和不存在单元厚度变动的部分的透过率变化。因此,与现有技术相比能够改善因单元厚度变动导致的按压不均。
此外,本发明的液晶显示装置的特征为具有本发明的上述液晶面板。
根据上述结构,能够提供与现有技术相比能够改善因单元厚度变动导致的按压不均的液晶显示装置。
发明的效果
本发明的液晶面板和液晶显示装置如上所述,是垂直取向型的液晶面板和液晶显示装置,利用横向电场驱动上述液晶层,并将S/(S+L)或死区占有率设定在特定的范围内,由此使得基板面内的透过率分布曲线变得精细,抑制存在单元厚度变动的部分和不存在单元厚度变动的部分的透过率变化。因此与现有技术相比能够改善因单元厚度变动导致的按压不均。
附图说明
图1是示意地表示本发明的一个实施方式的液晶面板的主要部分的概略结构的截面图。
图2是示意地表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的概略结构的分解截面图。
图3是表示对图1所示的液晶面板施加了电场时的光学显微镜照片的图。
图4是通过图像处理将图3所示的A-A’区域分割成255个灰度等级,并以相当于最高亮度的亮度部分为100%进行归一化时的X轴方向上的各部位与灰度等级亮度比的关系的曲线图。
图5是表示在对图1所示的液晶面板进行横向电场驱动时基板没有移位的状态下的梳齿电极的电极位置与透过率的关系的曲线图。
图6是表示在图1所示的液晶面板中,L=4μm、S=4μm时施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图7是表示在图1所示的液晶面板中,L=4μm、S=5μm时施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图8是表示在图1所示的液晶面板中,L=4μm、S=6μm时施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图9是表示在图1所示的液晶面板中,L=4μm、S=7μm时施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图10是表示在图1所示的液晶面板中,L=4μm、S=2μm时施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图11是表示在图1所示的液晶面板中,L=4μm、S=8μm时施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图12是表示在液晶面板(5)中施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图13是表示在液晶面板(1)中施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图14是表示在液晶面板(3)中施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图15是表示在液晶面板(6)中施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图16是表示由A=S/(S+L)表示的A值与基板的移位量为0.8μm时的亮度比变化量的关系的曲线图。
图17是表示对液晶面板(1)~(6)施加7V电压时的透过率与电极间隔S的关系的曲线图。
图18是表示死区占有率与基板的移位量为0.8μm时的亮度比变化量的关系的曲线图。
图19是表示死区占有率与电极间隔S的关系的曲线图。
图20(a)~(f)分别是表示图1所示的液晶面板中的梳齿电极的形状的示例的俯视图。
图21是示意地表示使用MVA模式的现有的一般的液晶面板的主要部分的概略结构的截面图。
图22是表示图21所示的液晶面板中施加电压与按压导致的透过率比的关系的曲线图。
图23(a)是表示对图21所示的液晶面板进行纵向电场驱动时,基板没有移位的状态下的ITO电极的电极位置与透过率的关系的曲线图,(b)是表示对图21所示的液晶面板进行纵向电场驱动时,基板的移位为0.8μm时ITO电极的电极位置与透过率的关系的曲线图。
具体实施方式
本发明的诸发明人,为了改善因玻璃基板等基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均,进行了专心研究。
其结果,本发明的诸发明人发现,利用与基板面平行的所谓横向电场,对夹持在实施了垂直取向处理的一对基板间的液晶层进行驱动,对因单元厚度变动而导致的按压不均的改善是有效的。
此外还发现,在使用了这种驱动方式(显示方式)的液晶面板中,通过使基板面内的透过率分布曲线变得精细,能够减小存在单元厚度的移位的部分和不存在单元厚度的移位的部分的透过率之差,抑制透过率变化。
以下基于图1~图23(a)、(b)对本发明进行详细说明。
首先,对本实施方式的液晶面板和液晶显示装置的概略结构进行说明。图2是示意地表示本实施方式的液晶显示装置的概略结构的分解截面图。
本实施方式的液晶显示装置1如图2所示,具有液晶面板2、驱动电路3和背光源4(照明装置)。此外,在上述液晶面板2上根据需要设置有触摸面板41。上述驱动电路3、背光源4和触摸面板41的结构与现有技术相同。因此对这些结构省略其详细说明。
图1是示意地表示上述液晶面板2的主要部分的概略结构的截面图。此外,图1表示电压施加时上述液晶面板2的主要部分的概略结构。
如图1和图2所示,本实施方式的液晶面板2,具有彼此相对设置的一对基板10、20,作为电极基板(阵列基板)和对置基板。在这一对基板10、20之间,夹持有液晶层30作为显示介质层。此外,为了得到期望的物理特性,在不妨碍显示的范围内,也可以在上述液晶层30中除液晶材料以外含有各种添加剂。
上述一对基板10、20中的至少观察者一侧的基板,具有玻璃基板等透明基板作为绝缘基板。此外,在以下的说明中,以显示面一侧(观察者一侧的基板)为上侧的基板、另一个基板为下侧的基板进行说明。
另外,上述一对基板10、20被实施了垂直取向处理。上述一对基板10、20中,作为垂直取向处理,可以设置被称为所谓垂直取向膜的垂直取向控制膜,也可以通过紫外线照射等实施垂直取向处理。本实施方式中,在上述一对基板10、20中的与另一个基板相对的面,分别设置有垂直取向膜作为取向膜14、26。
垂直取向膜是在无电场施加时使液晶层的液晶分子垂直于基板面取向的取向膜。这种垂直取向膜能够通过例如在上述基板10、20的表面涂敷具有垂直取向限制力的公知的取向膜材料而形成。此外,上述“垂直”也包含“大致垂直”。
作为上述基板10(第一基板、电极基板),例如能够使用TFT阵列基板等阵列基板。另一方面,作为基板20(第二基板、对置基板),例如能够使用彩色滤光片基板等。
此外,上述基板10、20中的至少一个基板具有电场施加单元,用于对上述液晶层30施加被称为所谓横向电场的与基板面平行的电场。图1和图2中,表示了在上述基板10、20中的基板10设置有梳齿电极12、13作为上述电场施加单元的结构。此外,上述“平行”也包含“大致平行”。
以下首先对上述基板10进行详细说明。
上述基板10例如具有在玻璃基板11上依次设置有梳齿电极12、13和取向膜14的结构。上述取向膜14以覆盖上述梳齿电极12、13的方式设置在上述玻璃基板11上。
在上述液晶面板2中,通过对上述一对梳齿电极12、13间供给电位差来进行显示。利用该电位差,在梳齿电极12、13间,如图1所示产生横向电场,液晶分子31的取向发生变化,由此透过率发生变化。
即,作为彼此相邻的梳齿电极12、13中的一个的梳齿电极12(第一电极)为共用电极,主要为0V。另一方面,另一个梳齿电极13(第二电极)为像素电极,通过未图示的漏极电极,与信号线和TFT等开关元件连接,被施加与视频信号相应的信号。
上述梳齿电极12、13例如可以由ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:铟锌氧化物)等透明电极材料形成,也可以由铝等金属形成。上述梳齿电极12、13的材料并不特别限定。
上述梳齿电极12、13,能够在利用溅射法、真空蒸镀法、等离子体CVD法等形成用于形成上述梳齿电极12、13的导电膜之后,利用光刻法等进行图案化而形成。
接着,对上述基板20进行说明。
上述基板20例如具有在玻璃基板21上依次设置有各颜色的彩色滤光片22和黑矩阵23、平坦化膜24(覆盖层)、取向膜26的结构。此外,在图1中,以设置有R(红)、G(绿)、B(蓝)的彩色滤光片22作为各颜色的彩色滤光片22的情况为例进行了图示,但本实施方式对此并无限定。此外,各颜色的彩色滤光片22的排列顺序和设置也并不特别限定。
另外,在上述平坦化膜24上,设置有柱状间隔物25,作为将基板10、20间的距离保持为一定的间隔物。
上述平坦化膜24,是为了使设置有彩色滤光片22和黑矩阵23的玻璃基板21的表面平坦化而设置的。
此外,上述柱状间隔物25可以如图1所示形成在平坦化膜24上,也可以形成在平坦化膜24的内部,即与平坦化膜24形成为一体。
即,柱状间隔物25例如可以通过在形成平坦化膜24后形成感光间隔物,而设置在平坦化膜24上。此外,也可以例如在利用旋转涂敷法等涂敷平坦化膜的材料使其成为厚膜后,使用半曝光形成柱状间隔物25,而使平坦化膜24残留。
此外,上述柱状间隔物25也可以设置在基板10一侧,也可以形成在取向膜14或取向膜26上。
作为上述平坦化膜材料,并没有特别限定,例如能够使用丙烯酸树脂等有机绝缘膜,TEOS(正硅酸乙酯,Si(OC2H5)4)、SOG(旋涂玻璃,spin-on-glass)等无机绝缘膜等一直以来公知的平坦化膜材料。
此外,本实施方式中,对上述基板10、20中各层的厚度没有特别限定。
此外,如图1和图2所示,在上述一对基板10、20的与和上述液晶层30相对的面相反的一侧的面,分别设置有偏光板35、36。
此外,在上述基板10、20与偏光板35、36之间,可以如图2所示,根据需要分别设置相位差板37、38。另外,上述相位差板37、38也可以仅设置在上述液晶面板2的一个面。此外,在仅利用正面透过光的情况下,相位差板37、38并不是必须的。
上述液晶面板2中的液晶单元5,是利用密封剂将上述基板10和基板20隔着间隔物(未图示)贴合,并在两基板10、20间的空隙中封入液晶材料(或含有液晶材料的介质)而形成的。
作为上述液晶材料,能够使用液晶分子31的介电常数各向异性Δε为正的p(positive,正)型液晶材料,和液晶分子31的介电常数各向异性Δε为负的n(negative,负)型液晶材料中的任一种。作为上述p型液晶材料,具体而言,例如能够列举向列液晶材料。此外,作为上述n型液晶材料,例如能够列举香蕉(BANANA)型的液晶材料。本实施方式中,以使用p型液晶材料作为上述液晶材料的情况为例进行说明,但使用p型液晶材料的情况与使用n型液晶材料的情况的不同点仅为弯曲排列(弯曲取向)的朝向不同这一点,本发明并不依此进行任何限定。
上述液晶面板2通过对液晶单元5如上所述贴合相位差板37、38和偏光板35、36而形成。
上述偏光板35、36,以上述偏光板35、36的透过轴方位相互正交且与电场施加方向成45度的方式贴合。具体而言,以偏光板35、36的透过轴正交,并且梳齿电极12、13延伸的方向与偏光板35、36的透过轴成45°角度的方式贴合。
接着,以下参照图1对上述液晶面板2的显示方式(垂直取向横向电场模式)进行说明。
如上所述,用于改善因基板(特别是上侧的基板20)的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均的第一方面,在于液晶面板2的显示方式。
上述液晶面板2,具有在基板10、20的表面如上所述设置有垂直取向膜作为取向膜14、26的结构。因此,在上述液晶面板2中,液晶分子31在无电场施加时垂直于基板面取向。
另一方面,在电场施加时,由于梳齿电极12、13间的电位差,如图1所示产生横向电场,梳齿状电极12、13间的电力线弯曲成半圆形。由此,在使用p型液晶材料的情况下,液晶分子31如图1所示,在基板厚度方向上弯曲排列成弓形。此外,在使用n型液晶材料的情况下,液晶分子31在基板面内方向上弯曲排列成弓形。由此,在任一情况下,均对在与基板面垂直的方向上行进的光表现出双折射性。
像这样,在上述液晶面板2中,由在梳齿电极12、13间产生的横向电场使液晶分子31动作(旋转),由此控制透过液晶面板2的光量,进行显示。
由于触摸笔等的笔尖的压力而产生的因基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均(白斑),其原因在于,因触摸笔等按压而导致单元厚度变化的部分与没有按压、单元厚度没有变化的部分的透过率之差。
即,因按压而导致单元厚度变小的部分的透过率,变得比单元厚度没有变化的部分的透过率低,由此产生按压不均。
在垂直取向横向电场模式的液晶面板2中,在从截面观看液晶面板2时,液晶分子31弯曲排列。因此,即使因按压而导致单元厚度(液晶层30的厚度)变化,液晶分子31的取向状态随之产生变形,由于作为弯曲排列的效果的自补偿,也不容易产生光学变化。
因此,使用垂直取向横向电场模式的液晶面板2,即使在对该液晶面板2施加按压的情况下,透过率的变化也小,不容易观察到显示不均(按压不均)。
因此,在本发明中,在上述无电场施加时液晶分子垂直取向的垂直取向型的液晶面板中,从例如MVA模式的液晶面板那样的使用分别设置在上下基板的电极间产生的所谓纵向电场的驱动方式,改变成使用如上所述设置于至少一个基板10的梳齿电极12、13间产生的横向电场的驱动方式,由此使相对于单元厚度的透过率的变化量减小。
不过,在因按压而导致液晶面板2的单元厚度显著变薄时,弯曲排列的自补偿不再能够吸收单元厚度的变化。因此,仅如上所述使用垂直取向模式,不能充分地改善由单元厚度变动导致的按压不均。
因此,作为用于改善因基板(特别是上侧的基板20)的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均的第二方面,本发明诸发明人着眼于由透过率相对低的成为暗部的梳齿电极12、13上的部分,和透过率相对高的成为明部的梳齿电极12、13间的部分形成的透过率分布(透过率分布曲线)上。
使用垂直取向横向电场模式的液晶面板2如图1所示,梳齿电极12、13的中央部和梳齿电极12、13间的中央部的液晶分子31始终垂直取向。因此,有梳齿电极12、13各自的中央部和梳齿电极12、13间的中央部,光不能透过。因此,在上述液晶面板2中,形成了图1所示的透过率分布曲线。
即,在上述液晶面板2中,如图1所示,存在电场强度弱、液晶分子31基本不倾斜的死区(死区域),由该死区的有无,形成图1所示的透过率分布曲线。即,死区与透过率分布曲线密切相关。
图3是表示对上述液晶面板2施加电场时(即工作时)的光学显微镜照片。其中,图3中暗部表示死区。
上述死区能够按下以下方式定义,即,如图3所示,对于对上述液晶面板2施加电场时(即工作时)的光学显微镜照片的单位区域(图3中为A-A’区域),以与该区域垂直的方向为X轴,在X轴方向上,通过图像处理分割成255灰度等级(0~255灰度等级),以相当于其中第255灰度等级(最高亮度)的亮度部分为100%而进行归一化,将归一化后的灰度等级亮度比(以亮度归一化后的透过率)为20%以下的区域定义为上述死区。
此处,图3中,A-A’区域所示的单位区域,是在设梳齿电极12、13的电极宽度为L、电极间隔为S时,由3L+4S表示的上述梳齿电极12、13中的任一个梳齿电极和与该梳齿电极分别相邻的另一个梳齿电极间的区域。此外,上述图像处理通过使用一般的图像处理软件来实施。
图4表示通过图像处理将图3所示的A-A’区域分割成255灰度等级,以相当于其中最高亮度的亮度部分为100%进行归一化而得的结果。此外,表1和图2表示将图3所示的A-A’区域在X轴方向上分割成175份时X轴方向各位置的亮度,与将其归一化而得的灰度等级亮度比的关系。此外,图3所示的例子中,电极间隔S=7.5μm,电极宽度L=3.7μm。
[表1]
  位置   亮度   灰度等级亮度比   位置   亮度   灰度等级亮度比
  1   8   5.3%   51   40   26.3%
  2   7   4.6%   52   59   38.8%
  3   5   3.3%   53   84   55.3%
  4   6   3.9%   54   102   67.1%
  5   8   5.3%   55   116   76.3%
  6   10   6.6%   56   126   82.9%
  7   13   8.6%   57   134   88.2%
  8   16   10.5%   58   140   92.1%
  9   17   11.2%   59   142   93.4%
  10   18   11.8%   60   145   95.4%
  11   25   16.4%   61   147   96.7%
  12   59   38.8%   62   147   96.7%
  13   105   69.1%   63   147   96.7%
  14   134   88.2%   64   148   97.4%
  15   141   92.8%   65   149   98.0%
  16   135   88.8%   66   149   98.0%
  17   124   81.6%   67   149   98.0%
  18   93   61.2%   68   150   98.7%
  19   73   48.0%   69   149   98.0%
  20   74   48.7%   70   150   98.7%
  21   90   59.2%   71   149   98.0%
  22   115   75.7%   72   148   97.4%
  23   131   86.2%   73   148   97.4%
  24   143   94.1%   74   140   92.1%
  25   149   98.0%   75   120   78.9%
  26   149   98.0%   76   93   61.2%
  27   150   98.7%   77   70   46.1%
  28   151   99.3%   78   61   40.1%
  29   150   98.7%   79   65   42.8%
  30   149   98.0%   80   72   47.4%
  31   147   96.7%   81   78   51.3%
  32   147   96.7%   82   78   51.3%
  33   147   96.7%   83   70   46.1%
  34   147   96.7%   84   58   38.2%
  35   146   96.1%   85   40   26.3%
  36   144   94.7%   86   30   19.7%
  37   141   92.8%   87   26   17.1%
  38   137   90.1%   88   18   11.8%
  39   131   86.2%   89   14   9.2%
  40   122   80.3%   90   14   9.2%
  41   113   74.3%   91   12   7.9%
  42   92   60.5%   92   11   7.2%
  43   67   44.1%   93   13   8.6%
  44   46   30.3%   94   14   9.2%
  45   30   19.7%   95   17   11.2%
  46   24   15.8%   96   24   15.8%
  47   22   14.5%   97   35   23.0%
  48   20   13.2%   98   42   27.6%
  49   24   15.8%   99   51   33.6%
  50   30   19.7%   100   53   34.9%
[表2]
此外,图5表示在对上述液晶面板2进行横向电场驱动时基板20没有移位的状态下的梳齿电极12、13的电极位置与透过率的关系(透过率分布曲线)的曲线图。
此外,以下在本实施方式中,透过率分布曲线由将空气的透过率定义为1.0(100%)时的光透过率表示。即,作为面板透过率,在偏光板35、36以正交的方式配置,电场施加时(电压施加时)液晶层30的相位差为1/2λ的设定下,为35%。
根据图3和图5可知,死区主要形成在作为电极线部分的梳齿电极12、13上的部分。
死区在没有对上述液晶面板2施加按压的状态下,液晶分子31基本不倾斜,因此相位延迟(Δnd)小,不容易影响显示品质。
此外,在像本发明这样利用横向电场对垂直取向型的液晶面板2进行横向电场驱动时,透过率分布如图5所示,由作为线部分的梳齿电极12、13的电极宽度L,和作为空间部分(即取向区域)的梳齿电极12、13间的电极间隔S的关系决定。
因此,为了使透过率分布曲线变得精细,只要使上述单位区域的X轴的总分割数(总分割区域)中上述死区(即灰度等级亮度比为20%以下的区域)所占的比例(死区占有率)增大即可。作为实现该目的的最简便且有效的方法,能够列举减小电极间隔S。
即,在使用上述显示方式(垂直取向横向电场模式)的液晶面板2中,为了改善因基板(特别是上侧的基板20)的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均,只要减小电极间隔S,使基板面内的透过率分布曲线变得精细即可。
根据本发明,通过如上所述使基板面内的透过率分布曲线变得精细,能够减小基板20的存在移位(单元厚度的变动)的部分和不存在移位的部分的透过率分布之差。因此,即使基板20的起伏对单元厚度造成影响而导致单元厚度变动,也能够使伴随该变动(移位)的基板面内的透过率变化平均化,能够抑制透过率变化。
针对用于改善因单元厚度变动而导致的按压不均的、电极间隔S占电极宽度L和电极间隔S的总和的比例A(即S/(S+L)),和死区占有率的优选的范围,以下基于实施结果进行具体说明(验证)。
此处,为了进行比较,首先对现有的MVA模式的液晶面板的透过率变化(按压不均)进行评价。
另外,以下实施方式和比较例中,基于目视的显示不均(按压不均)的评价(以下记作“目视评价”)是按照下述方式进行的,即,将制作好的液晶面板载置在背光源4上,一边使用触摸笔进行按压,使基板的移位量(单元厚度的变动量)达到0.08μm,一边通过目视来确认显示不均,由此进行评价。
目视评价的基准,使用以下比较例中所示的现有的MVA模式的液晶面板102(参照图21)中的显示不均。即,与上述液晶面板102进行比较,通过目视,将看到与该液晶面板102同等的显示不均的情况评价为“×”,将显示不均的程度比液晶面板102轻非常多的情况评价为“◎”,它们中间的情况(即显示不均的程度比液晶面板102轻的)评价为“○”。
[比较例]
图21是示意地表示使用MVA模式的现有的一般的液晶面板的主要部分的概略结构的截面图。
如图21所示,使用MVA模式的现有的液晶面板102,包括:基板110,设置有具有狭缝部114的ITO电极112;和基板120,具有彩色滤光片122和黑矩阵123,在铺满(整面状)的ITO电极124的上部,具有取向控制用的肋125和柱状间隔物126。此外,在上述基板110、120之间,夹持有液晶层130。
另外,对于上述液晶面板102的详细的结构,以下与上述液晶面板102的具体的制造例一并说明,此处省略其详细说明。
上述液晶面板102,利用与基板面垂直的纵向电场(垂直电场),对包括无电场施加时(不工作时)垂直取向的负型的液晶材料的液晶层130进行驱动。由此,上述液晶面板102中的液晶指向矢由上述基板110的狭缝部114和基板120的肋125限制,如图21所示地取向。
接着,以下参照图21对上述液晶面板102的制造方法进行说明。
首先,在与玻璃基板11同样的玻璃基板111上,利用溅射法在整个面上形成厚度100nm的ITO膜。之后,利用光刻法将该ITO膜图案化,由此,在上述玻璃基板111上按各像素形成电极宽度56μm的ITO电极112作为像素电极。
接着,在上述玻璃基板111上,以覆盖上述ITO电极112的方式,利用旋转涂敷法涂敷JSR公司制的取向膜涂料“JALS-204”(商品名,固体含量5wt.%,γ-丁内酯溶液)。之后在200℃下烧结2小时,由此形成在作为与液晶层130相对的面的表面设置有与实施例1同样的垂直取向膜作为取向膜113的基板110。
另一方面,在与玻璃基板21同样的玻璃基板121上,利用常用的方法形成彩色滤光片122和黑矩阵123。进一步在其之上,通过在整个面上形成厚度100nm的ITO膜,来形成ITO电极124作为共用电极。
接着,在通过旋转涂敷法在上述ITO电极124上涂敷丙烯酸类树脂后,利用所述等进行图案化,由此在各像素形成高1.2μm、宽11μm的肋125。
然后,在通过旋转涂敷法在上述ITO电极124上涂敷柱状间隔物材料后,利用光刻法等进行图案化,由此形成高3.4μm的柱状间隔物126。
之后,在上述ITO电极124上,使用与取向膜113相同的材料、相同的工艺,形成垂直取向膜作为取向膜127。由此,形成设置有柱状间隔物126的基板120。如此形成的取向膜113、127的干燥膜厚为
接着,在上述基板110、120中的一个基板上,作为密封剂,印刷密封树脂“Struct Bond XN-21S”(商品名,三井东压化学工业株式会社制)。
之后,将上述基板110、120贴合,并在135℃下烧结1小时,由此制作单元厚度d=3.3μm的液晶单元105。
接着,在上述液晶单元105中,作为液晶材料,利用真空注入法封入默克有限公司制的负型液晶材料(Δε=-3,Δn=0.1),由此形成液晶层130。
接着,在上述液晶单元105的正面和背面,以偏光板35、36的透过轴正交的方式贴合偏光板135、136。由此,制作具有图21所示的结构的液晶面板102。
将如此制作的液晶面板102载置在图2所示的背光源4上,一边使用触摸笔进行按压,使基板20的移位量(单元厚度的变动量)达到0.08μm,一边通过目视来评价显示不均(目视评价)。
另一方面,使用Shintech公司制的模拟装置“LCD-Master 2F”(商品名),以上述条件下制作的液晶面板102为模型进行模拟,调查因按压而导致的基板20的移位(单元厚度的变动量)为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板2施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图22中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度、S/(L+S)值和目视评价的结果一并表示在表3中。本实施方式中,透过率是液晶面板2的正面的透过率,由液晶面板2的亮度/背光源4的亮度而求得。
此外,图23(a)、(b)表示在对上述液晶面板102利用分别设置于上下基板110、120的ITO电极112、124进行纵向电场驱动时的ITO电极112、124的电极位置与透过率的关系。
其中,图23(a)是表示对上述液晶面板102进行纵向电场驱动时,基板120没有移位的状态下的ITO电极112、124的电极位置与透过率的曲线图,(b)是表示对上述液晶面板102进行纵向电场驱动时,基板120的移位为0.8μm时的ITO电极112、124的电极位置与透过率的曲线图。
根据图23(a)、(b)可知,在上述使用现有的MVA模式的液晶面板102中,相对于基板120的移位的透过率的变化量较大。
接着,为了确定图1所示的液晶面板2中的S/(S+L)和死区占有率的合适的范围,通过对电极间隔S进行各种变更,来评价各种条件下的液晶面板2的透过率变化(按压不均)。
以下,对由液晶面板(1)~(6)表示的上述评价中使用的具有图1所示的结构的各液晶面板2的制造和评价结果进行说明。
[液晶面板(1)]
首先,如图1所示,在玻璃基板11上,利用溅射法在整个面上形成厚度100nm的ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)膜。之后,利用光刻法将该ITO膜图案化,由此,在上述玻璃基板11上形成电极宽度L=4μm、电极间隔S=4μm的由上述ITO膜构成的梳齿电极12、13,作为像素电极和共用电极。
接着,在上述玻璃基板11上,以覆盖上述梳齿电极12、13的方式,利用旋转涂敷法涂敷JSR公司制的取向膜涂料“JALS-204”(商品名,固体含量5wt.%,γ-丁内酯溶液)。之后在200℃下烧结2小时,由此形成在作为与液晶层30相对的面的表面设置有垂直取向膜作为取向膜14的基板10。
另一方面,在玻璃基板21上,利用常用的方法形成彩色滤光片22和黑矩阵23。进一步在其之上,利用旋转涂敷法形成厚度为100nm的包括丙烯酸树脂等的覆盖层,并在200℃下烧结1小时,由此形成平坦化膜24。
接着,在通过旋转涂敷法在上述平坦化膜24上涂敷柱状间隔物材料后,利用光刻法等进行图案化,由此形成高3.4μm的柱状间隔物25。
然后,在上述平坦化膜24上,使用与取向膜14相同的材料、相同的工艺,形成垂直取向膜作为取向膜26。由此,形成设置有柱状间隔物25的基板20。如此形成的取向膜14、26的干燥膜厚为(=0.1μm)。
接着,在上述基板10、20中的一个基板上,作为密封剂,印刷密封树脂“Struct Bond XN-21S”(商品名,三井东压化学工业株式会社制)。
之后,将上述基板10、20贴合,并在135℃下烧结1小时,由此制作单元厚度d=3.3μm的液晶单元5。
接着,在上述液晶单元5中,作为液晶材料,利用真空注入法封入默克有限公司制的正型液晶材料(Δε=18,Δn=0.1),由此形成液晶层30。
接着,在上述液晶单元5的正面和背面,以使偏光板35、36的透过轴正交、且梳齿电极12、13延伸的方向与偏光板35、36的透过轴成45°角度的方式,贴合偏光板35、36。由此,制作液晶面板(1),作为具有图1所示的结构的液晶面板2。
将如此制作的液晶面板(1)载置在图2所示的背光源4上,一边使用触摸笔进行按压,使基板20的移位量(单元厚度的变动量)达到0.08μm,一边通过目视来评价显示不均(目视评价)。
另一方面,与比较例同样地,使用“LCD-Master 2F”,以上述条件下制作的液晶面板(1)为模型进行模拟,由此调查因按压而导致的基板20的移位(单元厚度的变动量)为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板(1)施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图6中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度、S/(L+S)值和目视评价的结果一并表示在表3中。
[液晶面板(2)]
除了将电极间隔S从4μm变更为5μm以外,与液晶面板(1)同样地制作液晶面板(2),作为具有图1所示的结构的液晶面板(2)。
对如此制作的液晶面板(2),与液晶面板(1)同样地进行目视评价。并且,使用“LCD-Master 2F”,以上述条件下制作的液晶面板(2)为模型进行模拟,由此调查因按压而导致的基板20的移位为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板(2)施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图7中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度、S/(L+S)值和目视评价的结果一并表示在表3中。
[液晶面板(3)]
除了将电极间隔S从4μm变更为6μm以外,与液晶面板(1)同样地制作液晶面板(3),作为具有图1所示的结构的液晶面板2。
对如此制作的液晶面板(3),与液晶面板(1)同样地进行目视评价。并且,使用“LCD-Master 2F”,以上述条件下制作的液晶面板(3)为模型进行模拟,由此调查因按压而导致的基板20的移位为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板(3)施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图8中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度、S/(L+S)值和目视评价的结果一并表示在表3中。
[液晶面板(4)]
除了将电极间隔S从4μm变更为7μm以外,与液晶面板(1)同样地制作液晶面板(4),作为具有图1所示的结构的液晶面板2。
对如此制作的液晶面板(4),与液晶面板(1)同样地进行目视评价。并且,使用“LCD-Master 2F”,以上述条件下制作的液晶面板(4)为模型进行模拟,由此调查因按压而导致的基板20的移位为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板(4)施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图9中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度、S/(L+S)值和目视评价的结果一并表示在表3中。
[液晶面板(5)]
除了将电极间隔S从4μm变更为2μm以外,与液晶面板(1)同样地制作液晶面板(5),作为具有图1所示的结构的液晶面板2,并以其为模型进行模拟,由此调查因按压而导致的基板20的移位为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。另外,上述模拟中使用了“LCD-Master 2F”。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板(5)施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图10中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度和S/(L+S)值一并表示在表3中。
[液晶面板(6)]
除了在实施例1中将电极间隔S从4μm变更为8μm以外,与液晶面板(1)同样地制作液晶面板(6),作为具有图1所示的结构的液晶面板2。
对如此制作的液晶面板(6),与液晶面板(1)同样地进行目视评价。并且,使用“LCD-Master 2F”,以上述条件下制作的液晶面板(6)为模型进行模拟,由此调查因按压而导致的基板20的移位为0μm时和为0.8μm时的电压-透过率变化。
此外,将通过该模拟计算出的对上述液晶面板(6)施加7V电压时的透过率的值设定为100%,对移位为0μm和0.8μm时基于亮度比的电压-透过率变化进行描点绘图,将其结果表示在图11中,并且,将通过上述模拟计算出的透过率的最大变化幅度、S/(L+S)值和目视评价的结果一并表示在表3中。
[表3]
此外,对经模拟获得的因按压导致的透过率变化,通过实际测量进行确认。实际测量中,使用上述液晶面板(1)、(3)、(6)所示的电极宽度L=4μm,电极间隔S=4μm、6μm、8μm的各液晶面板2,和上述比较例中制作的MVA模式的液晶面板102。
实际测量按照以下方式进行,即,一边通过使用触摸笔按压上述液晶面板2、102的表面来控制对液晶面板2、102施加的压力,一边对基板20、120的移位量进行计测,利用Topco公司制的亮度计“BM5A”确认此时液晶面板2的正面的电压-透过率变化。结果,实际测量与模拟结果非常一致。
根据上述测定结果可知,如表3和图6~图11所示,当将电极宽度L固定,对电极间隔S进行各种变更时,电极间隔S越大,按压导致的透过率的变化幅度越大,随着电极间隔S减少,按压导致的透过率的变化幅度变小。
此外,根据表3和图6~图11、图22所示的结果能够确认,在电极间隔S为7μm以下时,与施加电压无关地,透过率变化比MVA模式的液晶面板102小,单元厚度依赖小。另一方面可知,在电极间隔S为8μm的情况下,表现出与MVA模式的液晶面板102同等的透过率变化。
接着,根据如上所述在电极设定中减小电极间隔S亮度差就会变小这一情况,利用“LCD-Master 2F”,对上述液晶面板(5)、(1)、(3)、(6)中基板20的移位量为0.8μm时的梳齿12、13的电极位置与透过率(透过率曲线)的关系进行了确认。将其结果表示在图12~图15中。
图12是表示液晶面板(5)中施加电压与因按压导致的透过率比的关系的曲线图。图13是表示液晶面板(1)中施加电压与因按压导致的透过率比的关系的曲线图。图14是表示液晶面板(3)中施加电压与因按压导致的透过率比的关系的曲线图。图15是表示液晶面板(6)中施加电压与因按压导致的透过率比的关系的曲线图。
根据图12~图15能够确认,当电极间隔S增大时,透过率的变化量增大。特别是能够确认,在电极宽度L为4μm,电极间隔S为2μm、4μm、6μm时,基板20的移位导致的透过率变化,与图21所示的MVA模式的液晶面板102相比,极其小。
因而,根据图12~图15的结果也能够了解,通过减小电极间隔S能够抑制透过率变化。
不过,另一方面,上述液晶面板2中,梳齿电极12、13的上部中,液晶分子31的倾斜小,光不能透过。因此,若通过减小电极间隔S导致电极宽度L增大,则可预料到液晶面板2整体的透过率降低。
因此,在考虑电极结构时,如上所述,将电极宽度L与电极间隔S的关系式表示为A=S/(S+L),将由上述关系式取得的A值,与基板20的移位量为0.8μm时的亮度比变化量(即,由透过率的最大变化幅度表示的亮度的变化幅度)的关系描点绘图,并对其结果与MVA模式的液晶面板102进行比较。将结果表示在图16中。
如表3所示,MVA模式的液晶面板102中透过率的最大变化幅度为9.0%(图16中由虚线表示)。因而,根据图16可知,亮度比变化量小于作为比较例的MVA模式的液晶面板102的有效的A值(=S/(S+L))的范围为S/(S+L)≤0.64,而亮度比变化的抑制效果更高、显示不均的抑制效果更高的S/(S+L)的范围为S/(S+L)≤0.6。
此外,在上述垂直取向横向电场模式下,由电极间隔S表示的梳齿电极12、13的空间部分,等同于透过开口部。因此,当电极间隔S过小时,最大透过率降低。
因而,作为最新的光刻工艺的课题,将电极间隔S形成为2μm即达到极限,而根据上述理由,可预料到在电极间隔S不足2μm的范围内存在透过率的拐点。
为了验证这一情况,通过上述模拟,将对液晶面板(1)~(6)施加7V电压时的透过率与电极间隔S的关系表示在表4和图17中。
[表4]
  电极间隔S   透过率(7V)
  2μm   18.2%
  4μm   21.0%
  5μm   21.9%
  6μm   23.0%
  7μm   23.2%
  8μm   24.0%
考虑到表4和图17所示的结果以及上述问题,优选电极间隔S为2μm以上。因而,上述A值,根据表3和图16,优选在0.33≤S/(S+L)≤0.64的范围内,更优选在0.33≤S/(S+L)≤0.6的范围内。
接着,对死区占有率的合适范围进行验证。
死区占有率如上所述,是在将单位区域在X轴方向上等分时的X轴方向上各位置的亮度归一化时,死区(即灰度等级亮度比为20%以下的部分)占上述单位区域的X轴方向上的总分割数的比例,在进行实际测量的情况下,能够通过上述对光学显微镜照片进行图像处理求取上述比例来进行计算。
因此,首先在下面,将对图3所示的A-A’区域的死区占有率进行实际测量而得的结果,与通过模拟而计算出的结果进行比较。表5中表示了通过模拟而计算出的电极间隔S与死区占有率的关系。其中,模拟是使用“LCD-Master 2F”进行的。
[表5]
  电极间隔S   死区占有率
  2μm   35.0%
  4μm   28.8%
  5μm   26.1%
  6μm   25.5%
  7μm   24.1%
  8μm   22.9%
根据上述表1和表2所示的实际测量结果可知,当电极间隔S为7.5μm时,图3所示的A-A’区域中X轴方向上分割的各位置中占据的死区的比例(数)为41。如表1和表2所示,由于此时X轴方向的总分割数为175,所以此时的死区占有率为23.4%。
另一方面,根据表5所示的结果,通过插值,经过模拟而求得的电极间隔S为7.5μm时的死区占有率为23.5%。因此与实际测量一致。
因此,基于该模拟结果,将死区占有率与基板20的移位量为0.8μm时的亮度比变化量(即,由透过率的最大变化幅度表示的亮度的变化幅度)的关系描点绘图,将其结果与MVA模式的液晶面板102进行比较。该结果表示在图18中。
如上所述,MVA模式的液晶面板102中透过率的最大变化幅度为9.0%(图18中由虚线表示)。因而,根据图18可知,亮度比变化量小于作为比较例的MVA模式的液晶面板102的有效的死区占有率为24%以上,而亮度比变化的抑制效果更高、显示不均的抑制效果更高的死区占有率为25%以上。
此外,如上所述,在垂直取向横向电场模式下,由电极间隔S表示的梳齿电极12、13间的空间部分,等同于透过开口部。因此,根据上述理由,优选电极间隔S为2μm以上。
因此,在图19中表示死区占有率与电极间隔S的关系。电极间隔S为2μm时的死区占有率,如表5和图19所示,为35%。此外,根据图19所示的结果可知,在电极间隔S为约2μm处,死区占有率具有拐点。因而,死区占有率的合适的范围为24%以上35%以下,更加优选25%以上35%以下。
由上述结果可知,根据本发明,如上所述,通过使横向电场驱动的垂直取向型的液晶面板2满足以下的关系式0.33≤S/(S+L)≤0.64,或24%≤死区占有率≤35%,基板面内的透过率分布曲线变得精细,能够抑制存在单元厚度变动的部分和不存在单元厚度变动的部分的透过率变化,其结果,能够改善因单元厚度变动而导致的按压不均。
综上所述,根据本发明,通过将电极宽度L和电极间隔S设定成使得透过率变得平均化,能够抑制因基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的透过率变化。
此外,根据本发明,如上所述由于能够抑制因基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的透过率变化,所以不仅是因按压而导致的基板的变形(起伏),对于因基板本身的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的透过率变化,也能够加以抑制。
因此,例如作为上述玻璃基板21,能够使用玻璃的表面为起伏的状态的未研磨玻璃。其结果,能够缩短制造中的工艺,能够削减制造的成本。
此外,根据本发明,如上所述,通过对垂直取向型的液晶面板2进行横向电场驱动,能够一边保持由垂直取向带来的高对比度性,一边利用横向电场使液晶分子31旋转,控制透过液晶面板2的光量,进行显示。因此,具有高对比度以及优秀的视野角特性。另外,上述液晶面板2与OCB模式同样地,在液晶分子31运动时,液晶分子31的流在辅助该运动的方向上作用。因此,同时具有能够高速响应的优点。
因而,根据本发明,能够提供一种液晶面板和液晶显示装置,具有高对比度性和宽视野角特性、能够高速响应,并且能够改善因玻璃基板等基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均等显示不均。
另外,本实施方式中,上述梳齿电极12、13例如可以如图20(a)所示,具有笔直的形状,也可以如图20(b)中虚线包围的那样,电极端部具有锤状形状。另外,电极端部也可以形成为锐角,例如具有锥形形状,不过此处并未图示。即,梳齿电极12、13的电极宽度L也可以在局部不同。
此外,上述梳齿电极12、13,也可以如图20(c)中虚线包围的那样,例如通过使梳齿电极12(共用电极)相对于梳齿电极13(像素电极)倾斜地设置,而具有相邻的梳齿电极13间的电极间隔S向着电极端部方向逐渐变大的所谓“八”字形状。或者,也可以如图20(d)中虚线包围的那样,与图20(c)相反地,具有相邻的梳齿电极12、13间的电极间隔S向着电极端部方向逐渐变小的所谓的“八”字形状。即,梳齿电极12、13的电极间隔S并不必须为一定。
另外,上述梳齿电极12、13也可以如图20(e)和图20(f)中虚线包围的那样具有弯折部,以使电极间隔S逐渐增大后逐渐减小或逐渐减小后逐渐增大的方式设置。即,上述梳齿电极12、13可以形成为V字状或曲折状。
另外,上述梳齿电极12、13的电极宽度L也可以相互不同,不过此处并未图示。此外,梳齿电极12、13间的电极间隔S也可以各不相同,例如可以按每上述单位区域不同,具有电极间隔S相对宽的组合,和电极间隔相对窄的组合。
像这样,上述梳齿电极12、13的形状和配置,当然能够在满足上述关系式0.33≤S/(S+L)≤0.64,或23.5%≤死区占有率≤35%的范围内,进行各种变更。
另外,图1所示的例子中,以梳齿电极12、13设置在一个基板10上的情况为例进行了说明,但本实施方式对此并没有限定。上述梳齿电极12、13只要设置在上述基板10、20中的至少任一个基板上即可。
另外,图2所示的例子中,对在液晶显示装置1的液晶面板2上配置触摸面板41作为坐标输入装置的情况进行了说明,但本发明对此并没有限定。
例如,可以代替在上述液晶面板2上配置触摸面板41,而使液晶面板2本身具有坐标输入功能。
即,上述液晶面板2和液晶显示装置1,可以在液晶面板2内具有坐标传感器(光传感器)等,也可以为触摸面板一体型(与接触面板形成为一体)的液晶面板,或触摸面板一体型的液晶显示装置等附带坐标输入功能的液晶面板或液晶显示装置。
综上所述,本发明的液晶面板,具有一对基板和被夹持在上述一对基板间的液晶层,在上述一对基板中的至少一个基板上设置有第一电极和第二电极,利用在上述第一电极与第二电极之间产生的横向电场驱动上述液晶层,并且,在无电场施加时,上述液晶层中的液晶分子垂直于上述一对基板的基板面取向,当设上述第一电极和第二电极的电极宽度为L,上述第一电极和第二电极的电极间隔为S时,满足0.33≤S/(S+L)≤0.64。
上述液晶面板中,优选上述S/(S+L)满足0.33≤S/(S+L)≤0.6。
此外,本发明的液晶面板,具有一对基板和被夹持在上述一对基板间的液晶层,在上述一对基板中的至少一个基板上设置有第一电极和第二电极,利用在上述第一电极与第二电极之间产生的横向电场驱动上述液晶层,并且,在无电场施加时,上述液晶层中的液晶分子垂直于上述一对基板的基板面取向,当设在将单位区域在X轴方向上等分时的X轴方向的各位置的亮度归一化(normalize)时、上述单位区域的X轴方向上的总分割数中灰度等级亮度比为20%以下的部分所占的比例为死区占有率时,该死区占有率为24%以上35%以下。
上述液晶面板中,优选上述死区占有率为25%以上35%以下。
根据上述结构,基板面内的透过率分布曲线变得精细,能够抑制存在单元厚度变动的部分和不存在单元厚度变动的部分的透过率变化。因此,与现有技术相比能够改善因单元厚度变动导致的按压不均。
此外,此时,特别是在上述S/(S+L)满足0.33≤S/(S+L)≤0.6,或上述死区占有率为25%以上35%以下的情况下,透过率变化的抑制效果显著提高。因此,该情况下能够进一步提高因单元厚度变动而导致的按压不均的抑制效果。
另外,上述液晶面板优选是触摸面板一体型的液晶面板。
上述液晶面板,如上所述由于能够抑制因基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均,所以能够适于作为具有坐标输入功能的触摸面板一体型的液晶面板使用。
另外,具有上述液晶面板的液晶面板装置,与现有技术相比能够改善因单元厚度变化而导致的按压不均。
另外,本发明不限定于上述的各实施方式,能够在权利要求限定的范围内进行各种变更。即,由在权利要求所示的范围内进行适当变更的技术方案适宜组合的实施方式,也包含在本发明的技术范围内。
工业可利用性
本发明的液晶面板和液晶显示装置,由于能够改善因玻璃基板等基板的变形(起伏)造成单元厚度变动而导致的按压不均,所以能够适用于ATM等银行终端、个人计算机、遥控器、各种监视器、电子记事簿、PDA、便携式电话等。
附图标记说明
1    液晶显示装置
2    液晶面板
3    驱动电路
4    背光源
5     液晶单元
10    基板
11    玻璃基板
12    梳齿电极(第一电极)
13    梳齿电极(第二电极)
14    取向膜
20    基板
21    玻璃基板
22    彩色滤光片
23    黑矩阵
24    平坦化膜
25    柱状间隔物
26    取向膜
30    液晶层
31    液晶分子
35    偏光板
36    偏光板
37    相位差板
38    相位差板
41    触摸面板

Claims (6)

1.一种液晶面板,其特征在于:
所述液晶面板具有一对基板和被夹持在所述一对基板间的液晶层,在所述一对基板中的至少一个基板上设置有第一电极和第二电极,利用在所述第一电极与第二电极之间产生的横向电场驱动所述液晶层,并且,在无电场施加时,所述液晶层中的液晶分子垂直于所述一对基板的基板面取向,
当设在将单位区域在X轴方向上等分时的X轴方向的各位置的亮度归一化时、所述单位区域的X轴方向上的总分割数中灰度等级亮度比为20%以下的部分所占的比例为死区占有率时,该死区占有率为24%以上35%以下,其中,所述X轴方向为所述第一电极和第二电极的宽度方向。
2.如权利要求1所述的液晶面板,其特征在于:
所述死区占有率为25%以上35%以下。
3.如权利要求1所述的液晶面板,其特征在于:
当设所述第一电极和第二电极的电极宽度为L,所述第一电极和第二电极的电极间隔为S时,满足0.33≤S/(S+L)≤0.64。
4.如权利要求3所述的液晶面板,其特征在于:
所述S/(S+L)满足0.33≤S/(S+L)≤0.6。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶面板,其特征在于:
所述液晶面板是触摸面板一体型的液晶面板。
6.一种液晶显示装置,其特征在于:
包括权利要求1至5中任一项所述的液晶面板。
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