CN103728792A - 面内切换模式的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面内切换模式的液晶显示装置。根据本发明的液晶显示装置旨在通过不依赖于FFS模式下的取向膜或取向处理方法而实现低倾角来优化对角方向上的黑色亮度的视角特性。本发明的液晶显示装置为FFS模式下的液晶显示装置，包括：具有负介电各向异性的液晶层；放置成夹入液晶层的彩色滤光片基板；具有像素的TFT基板；以及形成CF侧公共电极与TFT侧公共电极之间的交变电场的电场控制部件，其中，控制电势的CF侧公共电极处于彩色滤光片基板的液晶层侧。

Description

面内切换模式的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，特别地，利用边缘场切换（Fringing FieldSwitching，FFS）技术在关于倾斜角的视角特性上改善该液晶显示装置，且该液晶显示装置具有广视角特性。

背景技术

液晶显示装置已经用在计算机、电视等的各种显示器中，这是因为其具有厚度小、重量轻和功耗低的杰出特性。

液晶显示装置的液晶显示面板存在各种操作模式。这些操作模式的示例为：扭曲向列（Twisted Nematic，TN）模式、面内切换（In-Plane Switching，IPS）模式、FFS模式、等等。在TN模式下，两片玻璃基板之间的液晶分子被扭曲和取向；在IPS模式下，通过形成在一片玻璃基板上的一对电极，施加横向电场，以使液晶分子旋转；在FFS模式下，液晶分子的排列由形成为被层压在一片玻璃基板上的公共电极与像素电极之间的边缘电场控制。在液晶显示面板的每种操作模式下，通过使光从背光源入射在液晶显示面板上且利用电压控制液晶分子的排列而改变穿过液晶显示面板的光的量，以进行显示。

图1为示出在FFS模式下的液晶显示面板519的结构的横截面视图。图1中的液晶显示面板519包括：以保持的一定距离而彼此贴近的薄膜晶体管（ThinFilm Transistor，TFT）基板502和彩色滤光片（Color Filter，CF）基板504，以及夹在上述两个基板之间的液晶层505（1999年的SID国际会议技术论文辑要（SID International Symposium Digest of Technical Papers）“A NovelWide-Viewing-angle Technology:Ultra-Trans View”，（p.202）（非专利文献1））。

TFT基板502包括：未示出的薄膜晶体管和各种接线、两个透明电极510和511、以及取向膜518。电极510和电极511被压成层状以夹入绝缘膜513，且电极510和电极511包括氧化铟锡（Indium Tin Oxide，ITO）等；取向膜518包括聚酰亚胺等且在玻璃基板501上经受取向处理。两个透明电极510和511中的置于靠近液晶层505一侧的透明电极511具有开口，用以通过两个透明电极之间所产生的边缘电场525控制液晶层505中的液晶分子517的排列。

相比之下，在贴近TFT基板502的彩色滤光片基板504中，未示出的黑色矩阵和未示出的彩色光阻形成在玻璃基板501上，覆盖黑色矩阵和彩色光阻的未示出的护膜被压成层状，然后形成取向膜518，取向膜518经受与阵列基板中相同的方式的取向处理。

当未施加电压时，夹在TFT基板502和彩色滤光片基板504之间的液晶层505中的液晶分子517的取向由取向膜518控制。作为取向膜518，诸如聚酰亚胺膜的有机膜是典型的。为了控制液晶分子517的取向近乎平行于基板表面，有机膜经受针对给定取向的取向处理，例如摩擦处理、利用光线（例如紫外线）的辐照、或者离子辐照。因此，在未施加电压期间，液晶分子517的取向状态很大程度上取决于取向处理和取向膜的材料。

指示液晶分子517的取向状态的参数的示例包括锚定能、预倾角等。锚定能是表示液晶分子517被束缚到表面（取向膜）的程度的测量值，预倾角PT是表示液晶分子517关于基板平面（取向膜表面）倾斜的程度的测量值，如图2所示。因为液晶分子517要在同一方向上彼此对齐，所以在未施加电压期间，由于预倾角PT而使得大部分液晶层505中的液晶分子517的倾角T处于从基板表面开始倾斜的状态。

在TN模式、IPS模式或FFS模式下的倾角T近乎平行于基板。然而，预倾角PT取决于取向处理条件（例如摩擦）、用在取向膜518中的聚酰亚胺的烷基侧链或主链、燃烧温度等。因此，当利用晶体旋转法测量大部分液晶层505中的倾角T时，通常发现倾斜度处于1°到10°之间。

在FFS模式下，液晶分子517的倾角T的增大导致液晶显示装置的黑色亮度在水平或垂直方向或者对角方向上增大，从而导致液晶显示装置的对比度的减小。因此，需要将FFS模式下的液晶分子517的倾角T设计为低得接近于零。

为了控制倾角T，取向处理条件（例如摩擦）是重要参数，并且发现参数（例如为用在取向膜518中的聚酰亚胺的烷基侧链或主链、或者燃烧温度）具有重大影响。此外，当倾角T接近零时，倾角T由聚酰亚胺的主链确定。

尽管仅简单地减小倾角T是容易的，但是取向膜518需要满足各种产品特性。取向膜518所需的特性的示例为：均匀取向、耐摩擦性、由于所产生的切屑而导致的异常取向、取向膜518的膜厚度的均匀性、电气特性（例如视觉暂留）等。因此，还未获知任何用于同时满足低的倾角T和用在FFS模式下的取向膜518中的特性的方法。

于是，公开号为2000-356786的日本专利（专利文献1）公开了一种用于将导体层（电极）放置于FFS模式下的液晶显示装置中的对侧处的基板上的方法。在该专利公开中，描述了一种技术，在该技术中，使用具有负介电各向异性的液晶分子，在像素电极与公共电极之间产生电场，该电场包含许多垂直于基板的分量，并且利用合成电场控制液晶分子在与基板水平的平面上驱动，该合成电场是由于叠加上述电场和像素电极与置于对侧基板上的电极之间的电场而获得的。此外还描述了一种技术，在该技术中，置于对侧基板上的电极具有恒定电势。

在公开号为2001-091974的日本专利（专利文献2）中，根据其它显示数据改变信号线的电势，因此非必要的电场被施加在信号线与在像素的外侧处的像素电极（或公共电极）之间，覆盖信号线的边缘的电场控制电极被置于对侧基板上，以改善因该电场造成的光泄漏，具有相反符号的电压被施加在电场控制电极与信号线之间，并施加垂直电场，以将液晶分子沿着垂直于基板的方向移动到信号线与在像素的外侧处的像素电极（或公共电极）之间的区域中。

[引文列表]

[非专利文献]

[非专利文献1]

1999年的SID国际会议技术论文辑要（SID International Symposium Digestof Technical Papers）“A Novel Wide-Viewing-angle Technology:Ultra-TransView”，（p.202）

[专利文献1]

公开号为2000-356786的日本专利

[专利文献2]

公开号为2001-091974的日本专利

在1999年的SID国际会议技术论文辑要（SID International SymposiumDigest of Technical Papers）“A Novel Wide-Viewing-angle Technology:Ultra-TransView”，（p.202）（非专利文献1）中所描述的FFS模式下，液晶层的倾角取决于取向膜的预倾角，因此难以满足良好的产品特性和低的倾角。

在公开号为2000-356786的日本专利（专利文献1）的技术中，描述了置于对侧基板上的对侧电极具有恒定电势。虽然需要增加垂直于基板的电场，以控制液晶分子的倾角，但是该电场会恶化液晶显示装置的闪烁显示。

在公开号为2001-091974的日本专利（专利文献2）的技术中，将液晶分子沿着垂直于基板的方向移动到信号线与在像素的外侧处的像素电极（或公共电极）之间的区域中，不能控制该像素中的光穿过的区域中的液晶层的倾角。

本发明的目的在于通过不依赖于FFS模式下的取向膜而实现低倾角，以抑制水平或垂直方向或者对角方向上的黑色亮度的增大，从而改善对比度。

本发明的目的在于通过在液晶显示面板的光所穿过的开口中均匀地产生纵向电场来控制液晶分子的取向状态，以抑制通过取向膜的取向处理而产生的液晶分子的取向状态的局部不均匀性，从而改善像平面的均匀性。

本发明的目的在于允许不依赖取向膜而实现低倾角，即使是在未施加电压的状态下的利用反平行取向的FFS模式下的液晶显示面板中，或者是在利用喷射状取向的FFS模式下的液晶显示面板中，以实现纵向对称和横向对称的视角特性，以及获得具有低的对角黑色亮度的显示。

本发明的目的在于抑制基于取向处理过程（例如利用摩擦或离子束的取向处理，或者利用光辐照的取向处理）或材料而发生的倾角的差异，以提供具有相同视角特性的液晶显示面板，而并不依赖取向处理方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的液晶显示装置包括：第一电极，该第一电极以平面形式置于基板上；多个第二电极，所述多个第二电极都被排列成与第一电极基本平行，且在第二电极与第一电极之间形成边缘电场；第三电极，该第三电极以平面形式置于与所述基板相对的对侧基板上，以面向第一电极和第二电极；具有负介电各向异性的液晶，该液晶通过取向层置于第一电极和第二电极与第三电极之间；以及电场控制部件，所述电场控制部件形成第一电极和第二电极与第三电极之间的交变电场。

在本发明的液晶中，由取向层排列液晶分子；且液晶分子相对于基板表面具有1°到10°的倾角。

在本发明的液晶显示装置中，形成交变电场的电场控制部件包括一个具有恒定电势的电极和另一个具有周期性变化的电势的电极。

此外，在本发明的液晶显示装置中，形成交变电场的电场控制部件包括两个具有以相反方向周期性变化的电势的电极以形成所述交变电场。

另一方面，在本发明的液晶显示装置中，取向层包括聚酰亚胺且经受利用摩擦方法的取向处理。

此外，在本发明的液晶显示装置中，取向层可以经受利用光辐照的取向处理，或者可以经受利用离子束辐照的取向处理。

本发明的液晶显示装置为FFS模式下的液晶显示装置，其中，彼此相对的彩色滤光片基板和TFT基板反平行取向。

根据本发明，可以通过不依赖于FFS模式下的取向膜而实现低倾角，以抑制水平或垂直方向或者对角方向上的黑色亮度的增大，从而改善对比度。

根据本发明，通过实现低倾角，可以在利用反平行取向的FFS模式下减小正面的黑色亮度，以消除倾角方向所引起的不对称的视角特性。

根据本发明，在黑色显示中，不仅液晶分子的取向由取向膜控制，而且液晶分子的取向状态由均匀的纵向电场控制。作为结果，可以修正例如由于取向膜的取向处理而产生的液晶分子的取向状态的局部不均匀性，以改善像平面的均匀性。

根据本发明，即使是在未施加电压的状态下的利用反平行取向的FFS模式下的液晶显示面板中，或者是在利用喷射状取向的FFS模式下的液晶显示面板中，也可以实现低倾角，从而实现纵向对称和横向对称的视角特性且获得具有低对角黑色亮度的显示。

根据本发明，可以抑制基于取向处理过程（例如利用摩擦或离子束的取向处理，或者利用光辐照的取向处理）或取向膜材料而产生的倾角的差异，以提供具有相同视角特性的液晶显示面板，而并不依赖取向处理方法。

附图说明

图1为示出现有技术中的FFS模式下的液晶显示面板的结构的横截面视图；

图2为示出预倾角和倾角的定义的视图；

图3为示出本发明的示例1中的液晶显示装置的横截面视图；

图4为示出本发明的示例1中的液晶显示装置的像素的平面图；

图5为用于驱动本发明的示例1中的液晶显示装置的方框电路的配置视图；

图6（A）为指示在本发明的示例1中的液晶显示装置中显示黑色期间的每个电极的电势的视图；

图6（B）为指示在本发明的示例1中的液晶显示装置中显示白色期间的每个电极的电势的视图；

图7为给出关于在本发明的示例1中的液晶显示装置中显示黑色期间的操作的解释的视图；

图8（A）为给出关于液晶的介电各向异性以及相对于电场的排列方向的解释的视图（在液晶分子满足Δε>0的情况下）；

图8（B）为给出关于液晶的介电各向异性以及相对于电场的排列方向的解释的视图（在液晶分子满足Δε<0的情况下）；

图9为指示在本发明的示例1中的CF侧公共电极中所施加的电压与倾角之间的关系的视图；

图10为给出关于在本发明的示例1中的液晶显示装置中显示白色的操作的解释的视图；

图11指示本发明的示例1中的液晶显示装置的电压-透射比特性；

图12为示出本发明的示例2中的液晶显示装置的像素的平面图；

图13为给出关于在本发明的示例2中的液晶显示装置中显示黑色的操作的解释的视图；

图14（A）为指示在本发明的示例3中的液晶显示装置中显示黑色期间的每个电极的电势的视图；

图14（B）为指示在本发明的示例3中的液晶显示装置中显示白色期间的每个电极的电势的视图；以及

图15为给出关于在本发明的示例4中的液晶显示装置中显示黑色的操作的解释的视图。

具体实施方式

下面将参照附图阐述根据每个实施方式的液晶显示装置。

示例1

如图3所示，在本实施方式中的液晶显示装置中，TFT基板102和彩色滤光片基板104以一定间隔彼此贴近，TFT基板102中的晶体管（未示出）形成在玻璃基板101上，彩色滤光片基板104中的色层103等类似地也形成在玻璃基板101上，液晶层105被密封在两个基板之间。偏光板106被置于TFT基板102和彩色滤光片基板104的外侧上。

图4示出TFT基板102的像素的平面图。在本实施方式的液晶显示装置的TFT基板102上，形成有栅极线107、公共电极线108和信号线109的布线。如图中所省略，栅极线107在TFT基板上是复数的且被放置成彼此平行。公共电极线108和信号线109类似地也是复数的且分别被放置成彼此平行。此外，栅极线107、公共电极线108和信号线109被延伸至TFT基板102的外围，并且都被连接到用于驱动液晶显示装置的外部电源。

TFT侧公共电极110被以平面形式放置在TFT基板上，且与公共电极线108电连接。多个像素电极111呈现在TFT基板上且都与薄膜晶体管112连接，该薄膜晶体管112置于栅极线107与信号线109的交叉处。TFT侧公共电极110和像素电极111被压成层状以夹入绝缘膜113而并不电连接。置于液晶表面侧的像素电极111具有开口，用以将因TFT侧公共电极110与像素电极111之间的电势差而引起的边缘电场施加到液晶层105。

此外，TFT侧公共电极110和像素电极111由具有ITO等的透明电极形成，且光意图穿过该区域。

相比之下，在彩色滤光片基板104中，如图3所示，用于屏蔽部分入射光的黑色矩阵114和具有任何波长的光（例如红光、绿光或蓝光）都能穿过的色层103被压成层状，覆盖黑色矩阵114和色层103且包括丙烯酰基等的扁平膜115被进一步压成层状，然后形成包括具有ITO等的透明电极的CF侧公共电极116。

如图3所示，取向膜118进一步形成在TFT基板102和彩色滤光片基板104的液晶表面侧上，液晶分子117在取向膜118中经受横向取向处理，取向膜118包括聚酰亚胺等。液晶层105形成在TFT基板102和彩色滤光片基板104之间，液晶层105经受取向膜118的平行取向且具有负介电各向异性。至于液晶分子117的取向方向a，边缘电场方向与液晶分子117的取向方向a之间的角度θ可以为0°<θ<90°，从而边缘电场使液晶分子旋转。

取向膜118经受各种方法，各种方法的示例包括摩擦处理，在摩擦处理中，使用摩擦织物（例如人造纤维或棉）摩擦包括聚酰亚胺或聚酰胺酸的有机膜。除了上述方法外，取向膜118还经受有机膜（例如聚酰亚胺）或无机膜（例如金刚石碳）利用离子束从相对于基板表面倾斜的角度方向的辐照，以及材料利用光从相对于基板表面倾斜的角度方向的辐照等，而不限于摩擦方法，通过吸收光使材料分解、反应或变形。

取向膜118将液晶层105中的液晶分子117的取向状态控制成反平行取向或喷射状取向。在反平行取向的情况下，由于顶部基板和底部基板的预倾角而使得液晶分子117相对于基板表面的倾角为1°到10°。相比之下，在喷射状取向的情况下，顶部基板和底部基板的预倾角是反向的，因此液晶分子117相对于基板表面的倾角变为约0°，而不取决于预倾角。相应地，液晶分子相对于基板表面的倾角在反平行取向中比在喷射状取向中相对更大，因此消除倾角方向所引起的非对称的视角特性的效果在反平行取向中更加显著。然而，在喷射状取向中，由于基板附近的液晶分子因为预倾角而发生倾斜，因此也具有在对角方向上抑制黑色亮度增大的效果。

采用这种方式，可以获得根据本实施方式的液晶显示装置中的液晶显示面板119。

此外，CF侧公共电极116可以具有电场控制部件，用以形成对于TFT侧公共电极110的电势的交变电场，且可以具有液晶显示所需的另一驱动装置，以获得液晶显示装置。本文中所使用的交变电场指的是所施加的电场的极性周期性地反转的电场。例如在TN模式的液晶显示装置的情况下，CF侧公共电极116可以与TFT基板102的任何接线电连接，以借助该接线控制来自于外部的电势，或者可以通过与CF侧公共电极116的直接连接来控制电势。未描述的其它配置类似于现有技术中的那些配置。

图5为用于驱动根据本实施方式的液晶显示装置的方框电路的配置视图。该方框电路配置有：第一信号生成电路（下文中称为TFT侧公共电极信号生成电路120），用于生成TFT侧公共电极信号；第二信号生成电路（下文中称为数据信号生成电路121），用于生成对于TFT侧公共电极110的电势的对应于图像数据的电势；第三信号生成电路（下文中称为栅极信号生成电路122），用于生成导通TFT的栅极信号；第四信号生成电路（下文中称为CF侧公共电极信号生成电路123），用于生成CF侧公共电极116的电势以形成对于TFT侧公共电极110的电势的交变电场；以及控制电路124，用于控制上述各电路。

下面将参照图6至图8阐述根据本实施方式的液晶显示面板119的操作。图6指示用于驱动根据本实施方式的液晶显示面板119的每个电极的电势。

图6（A）指示显示黑色期间的每个电极的电势。将正脉冲施加到栅极线以使栅极线处于导通TFT的状态，此时与TFT连接的信号线109的电势被写入像素电极111中。由于TFT侧公共电极110的电势一直被固定于恒定水平，并且像素电极111的电势与TFT侧公共电极110的电势之间的差值在显示黑色期间被设定为零或非常小的电势差，因此像素电极111与TFT侧公共电极110之间的边缘电场几乎不会产生。因此，液晶分子没有被旋转。

与此同时，CF侧公共电极116与外部电路连接，以形成CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的交变电场。相比于被固定于恒定水平的TFT侧公共电极110的电势，CF侧公共电极116的电势被改变以周期性地反转电场的极性。

通常，液晶显示器中所使用的液晶是介电分散的。在频率大于10kHz的情况下，液晶的电场响应不会逐渐发生。因此，希望使CF侧公共电极116的电势在10kHz或更小的频率处发生反转。此外，频率变低，使液晶分子117旋转以遵循CF侧公共电极116的电势反转。由于液晶分子117的旋转导致观察成为闪烁，因此，不小于人眼的频率响应的频率（60Hz或更大）是优选的。

图7示出驱动期间的图像。其中电势在10kHz或更小的频率处发生改变的外部电路与CF侧公共电极116连接。TFT基板102中的TFT侧公共电极110被保持在恒定电势处，与TFT侧公共电极110的电势相类似的电势被写入像素电极111中。垂直于基板表面的纵向电场被施加到夹在CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的液晶层105和具有类似电势的像素电极111。

液晶的正介电各向异性与负介电各向异性的情况之间的差异源自于液晶分子相对于电场的不同排列方向。如图8所示，当介电各向异性为正时，长且窄的液晶分子117被旋转和排列成平行于电场方向，当介电各向异性为负时，液晶分子117被排列成垂直于电场方向。相应地，当施加图7中所示的电场125时，液晶分子117上的力被施加成平行于基板。在这种情况下，液晶分子117旋转的角度取决于所施加的电压。

图9指示在施加电压时根据本发明的CF侧公共电极116中的电压与液晶层105中的倾角之间的关系。使用晶体旋转法测量倾角。在所施加的电压为零的情况下，倾角对应于由取向膜118所产生的液晶分子117的预倾角。一般取向膜的预倾角为从1°到10°，在本情况中使用5°的取向膜118。

当所施加的电压变高时，液晶分子117被旋转成相对于电场125垂直取向，因此，倾角从等于由取向膜118所产生的预倾角的倾角开始逐渐地接近于零，如图9所示。采用这种方式，可以利用CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的电场强度来调整倾角。

此外，发现几伏的电势差对于利用CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的电场125控制倾角来说是必需的。当电场的极性没有在CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的电势差中反转时，即当产生特定电势差时，电流流经液晶层105，且液晶粘附现象等的发生会缩短寿命。因此，CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的电场125形成使极性反转的交变电场。

作为结果，尽管在传统的FFS模式下需要减小预倾角的取向膜，但是根据本发明，利用交变电场减小倾角，则即使具有高预倾角的取向膜118也可以被使用。例如，即使当在本发明的液晶显示装置中使用针对TN模式的具有一定程度的高预倾角的取向膜118时，也可以使用具有减小的倾角的取向膜。作为结果，消除了生产液晶显示面板期间切换取向膜材料的需要，因此可以提高生产效率。

基于以上内容，在根据本实施方式的液晶显示面板中，在显示黑色的状态下，可以使得液晶的倾角比取向膜118所导致的预倾角小。

下面将参照图6（B）阐述显示白色的状态。将具有大的电压幅值的电压施加到信号线109。如同显示黑色的情况中，将脉冲电压施加到栅极线107，以使栅极线107处于导通TFT的状态，此时所连接的信号线109的电势被写入像素电极111中。TFT侧公共电极110的电势一直被固定于恒定水平，并且利用像素电极111与TFT侧公共电极110之间的电势差产生边缘电场。

最初，在未施加电压的状态下，利用取向处理方法（例如摩擦方法）以任意方向取向的液晶分子117在基板表面中同时旋转，以相对于像素电极111与TFT侧公共电极110之间的边缘电场的方向被垂直地重新排列，如图10所示。同时地，交变电场一直被施加在CF侧公共电极116和TFT侧公共电极110，因此复杂的电场被施加到液晶层105。

图11为CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间的电势差为2V以施加交变电场的情况下的和传统结构中的电压-透射比曲线图。根据本发明的电压-透射比特性与传统结构中的电压-透射比特性相同，在本发明中，交变电场被施加在CF侧公共电极116与TFT侧公共电极110之间。基于该结果，即使当使用CF侧公共电极116来施加交变电场时，液晶的取向状态也类似于传统结构中的液晶的取向状态，且可以利用像素电极111与TFT侧公共电极110之间的电势差控制明暗。

当使用具有高预倾角的取向膜生产FFS模式下的液晶显示面板时，用户在从具有各种不同的视野的正面进行观察时，有不一致的感觉。这是因为在平行取向中，视角特性是不对称的，然而在喷射状取向中，由于高预倾角而造成光泄漏和对比度看起来很低。

然而，在本发明的液晶显示面板中，通过施加CF侧公共电极116的电压来控制取向膜118的预倾角，因此，在显示黑色期间，倾角比取向膜118的初始预倾角小，以形成低的光泄漏和具有对称视角特性的显示。此外，可以根据本发明类似地控制至今仍会由于使用另一取向膜材料且使用不同的取向处理方法的生产而导致的不同的液晶分子117的倾角，消除了产品的外观上的差异，并且可以提供具有稳定显示特性的产品。

此外，具有良好的视觉暂留特性和取向特性但因为具有过度高的预倾角而导致至今仍不能被使用的取向膜材料也可以被应用于FFS液晶显示装置，可以增加取向膜材料的选项数量，因此致力于特性而非预倾角的材料设计是可行的。

本发明的液晶显示面板也抑制了出现在像平面中的由于预倾角的差异而造成的不均匀的外形。例如，大部分液晶层105的倾角改变，导致由于预倾角的局部变化而造成的不均匀，例如在利用摩擦方法时摩擦织物的厚度发生局部变化的区域中，同时可以利用在本发明的液晶显示面板的纵向方向上的电场减小预倾角的差异。因此，在本发明的液晶显示面板中获得具有高均匀性的显示图像质量。使用离子束方法或其它取向处理方法也可以获得类似于这种情况的效果。

示例2

图12示出根据本发明的示例2的液晶显示装置的像素的平面图。图13为示出根据本发明的示例2的液晶显示装置中显示黑色时的操作的横截面视图。

如同示例1的液晶显示装置的情况，在本发明的示例2的液晶显示装置的TFT基板202上，形成有栅极线207、公共电极线208和信号线209的布线。如图中所省略的，栅极线207在TFT基板上是复数的且被放置成彼此平行。公共电极线208和信号线209类似地也是复数的且分别被放置成彼此平行。此外，栅极线207、公共电极线208和信号线209被延伸至TFT基板202的外围，并且都被连接到用于驱动液晶显示装置的外部电源。

本发明的示例2的液晶显示装置的像素电极211与薄膜晶体管212连接，该薄膜晶体管212置于栅极线207与信号线209的交叉处。TFT侧公共电极210被层压在像素电极上以夹入绝缘膜213，并且通过接触孔226与公共电极线208连接。

置于液晶表面侧的TFT侧公共电极210具有开口，以便与像素电极211一起产生边缘电场。通过采用这种方式被放置在较高层上，TFT侧公共电极210可以被放置在具有不同电势的栅极线207、信号线209等的接线上。

其它配置如同示例1。因此，本示例中与示例1中的配置相同的配置，用后两位数字与示例1中的参考符号的后两位数字相同的参考符号进行标记。

下面将阐述根据本发明的示例2的液晶显示装置在显示黑色期间的操作。与TFT侧公共电极210的电势近乎相等的电势通过薄膜晶体管212被写入置于TFT基板202的较低层中的像素电极211中。与此同时，置于较高层上的TFT侧公共电极210被保持处于恒定电势。作为结果，在像素电极211与TFT侧公共电极210之间不具有电势差，并且不会产生使液晶分子217沿着基板表面的内部的方向旋转的边缘电场。电场控制部件施加电场极性周期性反转的电势，用以形成CF侧公共电极216与TFT侧公共电极210之间的交变电场。

与示例1的液晶显示装置相比，可以通过将TFT侧公共电极210放置在靠近于液晶层205的一层中，而将TFT侧公共电极210置于信号线209或栅极线207与液晶层205之间。尽管信号线209和栅极线207的电势一直波动，如图6所示，但是可以通过放置TFT侧公共电极210而屏蔽来自信号线209和栅极线207的电场。作为结果，近乎垂直于整个基板的电场225可以被施加在像素电极211和TFT侧公共电极210和CF侧公共电极216之间。

本示例2的效果在于屏蔽TFT基板202的多余电场，以施加近乎理想的垂直电场225。因此，提升了示例1的效果，视角特性变得更对称，可以进一步减小水平或垂直方向或者对角方向上的黑色亮度，以及可以进一步增大像平面的对比度。

示例3

根据本发明的示例3的液晶显示装置为用于驱动根据本发明的示例1的液晶显示装置的变型，且具有与根据示例1的液晶显示装置的电场控制部件不同的用于形成交变电场的电场控制部件。

此外，本示例中与示例1中的配置相同的配置，也用后两位数字与示例1中的参考符号的后两位数字相同的参考符号进行标记。

图14指示根据本示例3的液晶显示装置的各电极电势。在示例3中，通过周期性地以相反方向改变CF侧公共电极316与TFT侧公共电极310的电势来形成交变电场。

在本发明的示例3中，连接到CF侧公共电极316与TFT侧公共电极310的电场控制部件的各振幅宽度可以减小一半。因此可以降低对于驱动电路的要求。

在本示例中，也可以获得与示例2的结构中的效果相类似的效果。

示例4

根据本发明的示例4的液晶显示装置为用于驱动根据本发明的示例1的液晶显示装置的变型。因此，本示例中与示例1中的配置相同的配置，也用后两位数字与示例1中的参考符号的后两位数字相同的参考符号进行标记。

图15示出本发明的示例4中显示黑色时的操作。将交变电场施加到液晶显示面板中的液晶层405的基板的方法为固定CF侧公共电极416的电势并周期性地反转TFT侧公共电极410的电势的方法。其它配置与示例1中相同。

下面将阐述效果。在本示例4中，获得与示例1中的效果等同的效果，并且在观察者侧的彩色滤光片基板404的电势被保持处于恒定水平。因此，可以抑制对于置于彩色滤光片基板侧的非常敏感的电子仪器（例如，触摸面板）的噪声。

在本示例中，也可以获得与示例2的结构中的效果相类似的效果。

参考符号说明：

101、201、401、501       玻璃基板

102、202、402、502       TFT基板

103、203、403            色层

104、204、404、504       彩色滤光片基板

105、205、405、505       液晶层

106、206、406            偏光板

107、207、307            栅极线

108、208                 公共电极线

109、209、309、409       信号线

110、210、310、410、510  TFT侧公共电极

111、211、311、411、511  像素电极

112、212                 薄膜晶体管

113、213、413、513       绝缘膜

114、214、414            黑色矩阵

115、215、415            扁平膜

116、216、316、416       CF侧公共电极

117、217、417、517       液晶分子

118、218、418、518       取向膜

119、219、419、519       液晶显示面板

120   TFT侧公共电极信号生成电路

121   数据信号生成电路

122   栅极信号生成电路

123   CF侧公共电极信号生成电路

124   控制电路

125、225、425、525       电场

226   接触孔

PT    预倾角

T     倾角

a     液晶分子的取向方向

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，包括：

第一电极，所述第一电极以平面形式置于基板上；

多个第二电极，所述多个第二电极与所述第一电极之间夹入绝缘膜，所述多个第二电极都被排列成与所述第一电极基本平行，且在所述第二电极与所述第一电极之间形成边缘电场；

第三电极，所述第三电极以平面形式置于与所述基板相对的对侧基板上以面向所述第一电极和所述第二电极；

具有负介电各向异性的液晶，所述液晶置于放置所述第一电极和所述第二电极的所述基板上的取向层与放置所述第三电极的所述对侧基板上的另一取向层之间；以及

电场控制部件，所述电场控制部件形成所述第一电极与所述第三电极之间的交变电场。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述液晶中，由所述取向层排列液晶分子；所述液晶分子相对于基板表面具有1°到10°的倾角。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，形成所述交变电场的所述电场控制部件包括一个具有恒定电势的电极和另一个具有周期性变化的电势的电极。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，形成所述交变电场的所述电场控制部件包括两个具有以相反方向周期性变化的电势的电极以形成所述交变电场。

5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述取向层包括聚酰亚胺且经受利用摩擦方法的取向处理。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述取向层经受利用光辐照的取向处理。

7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述取向层经受利用离子束辐照的取向处理。

8.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述液晶分子通过所述取向层而处于反平行取向的取向状态。

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