JP2009031438A - Liquid crystal display panel - Google Patents

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JP2009031438A JP2007193768A JP2007193768A JP2009031438A JP 2009031438 A JP2009031438 A JP 2009031438A JP 2007193768 A JP2007193768 A JP 2007193768A JP 2007193768 A JP2007193768 A JP 2007193768A JP 2009031438 A JP2009031438 A JP 2009031438A
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Yuzo Hisatake
雄三 久武
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Japan Display Central Inc
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Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display panel having excellent display quality, wherein gradation inversion in an oblique direction is not generated. <P>SOLUTION: The liquid crystal display panel is provided with an array substrate 1, a counter substrate 2, a plurality of pixel regions R2 having a plurality of divided regions R3 and a liquid crystal layer 3. The liquid crystal layer 3 is in either one alignment state of a first state that a plurality of liquid crystal molecules 3m are aligned in a direction vertical to planes of the array substrate 1 and the counter substrate 2 and a second state that the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for every divided region R3 and aligned in a plurality of directions for every pixel region R2 by existence of applied voltage. A multiplication value Δnd of a thickness d of the liquid crystal layer 3 and refractive index anisotropy Δn of a liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm or less to light having 550 nm wavelength. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、液晶表示パネルに関する。   The present invention relates to a liquid crystal display panel.

一般に、画像表示装置として液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置は、液晶表示パネルを備えている。液晶表示パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板と、これら両基板間に挟持された液晶層とを有している。   In general, a liquid crystal display device is used as an image display device. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel includes an array substrate, a counter substrate disposed opposite to the array substrate with a predetermined gap, and a liquid crystal layer sandwiched between the two substrates.

液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力等の特徴を有しているため、OA(オフィス−オートメーション)機器、情報端末機、時計およびテレビ等様々な分野に応用されている。特に、液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(以下、TFTと称する)を備えることにより高速応答性が得られるため、携帯テレビやコンピュータ等、多量の情報を表示する電子機器の表示部に用いられている。   Since the liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption, it is applied to various fields such as OA (office automation) devices, information terminals, watches, and televisions. In particular, since a liquid crystal display device has a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) as a switching element, high-speed response can be obtained. ing.

近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。画像の高精細化は、例えば、上述したTFTが形成されたアレイ基板のアレイ構造を微細化することで実現されている。   In recent years, with an increase in the amount of information, there has been an increasing demand for higher definition of images and higher display speed. High definition of an image is realized, for example, by miniaturizing the array structure of the array substrate on which the above-described TFT is formed.

一方、表示速度の高速化に関しては、従来の表示モードの代わりに、ネマティック液晶を用いたOCB(Optically Compensated Birefringence)モード、VAN(Vertically Aligned Nematic)モード、HAN(Hybrid Aligned Nematic)モード、π配列モードやスメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶(Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal)モードおよび反強誘電性液晶(AFLC)モードを採用することが検討されている。   On the other hand, in terms of increasing the display speed, instead of the conventional display mode, OCB (Optically Compensated Birefringence) mode, VAN (Vertically Aligned Nematic) mode, HAN (Hybrid Aligned Nematic) mode, and π-array mode are used. It has been studied to employ a surface stabilized ferroelectric liquid crystal (AF) mode and an anti-ferroelectric liquid crystal (AFLC) mode.

これら表示モードのうち、VANモードでは、従来のTN(Twisted Nematic)モードよりも速い応答速度を得ることができ、しかも垂直配向のため、静電気破壊などの不良を発生させるラビング処理が不要である。なかでも、マルチドメイン型VAN(Multi-domain Vertical Alignment Nematic)モード(以下、MVAモードと称する)は、視野角の拡大が比較的容易であることから特に注目を集めている。   Among these display modes, the VAN mode can obtain a faster response speed than the conventional TN (Twisted Nematic) mode, and further, because of the vertical alignment, rubbing processing that causes defects such as electrostatic breakdown is unnecessary. Among them, a multi-domain type VAN (Multi-domain Vertical Alignment Nematic) mode (hereinafter referred to as “MVA mode”) is particularly attracting attention because it is relatively easy to expand the viewing angle.

MVAモードは、マスクラビング、画素電極構造の工夫、画素内に突起を設けるなどして実現している。これにより、液晶層に電圧を印加した際に液晶分子の配列方向が互いに90°の角度となるよう画素内を4つの領域に配向分割をして、視角特性の対称性改善と反転現象の抑止を実現している(例えば、特許文献1参照)。   The MVA mode is realized by mask rubbing, a device of the pixel electrode structure, and a protrusion in the pixel. As a result, when the voltage is applied to the liquid crystal layer, the orientation of the liquid crystal molecules is divided into four regions so that the alignment directions of the liquid crystal molecules are at an angle of 90 ° to improve the symmetry of the viewing angle characteristics and suppress the inversion phenomenon. (For example, refer to Patent Document 1).

さらに、液晶分子が垂直に配列した状態、すなわち黒色表示状態での液晶層の位相差の視野角依存性を負の位相差板を用いて補償し、コントラスト(CR)視野角特性を良好にした液晶表示装置が知られている。また、負の位相差板に面内位相差をもたせて2軸位相差板とすることで、偏光板の視野角依存性も補償し、さらに優れたCR視野角特性を実現した液晶表示装置が知られている。
特開平11−258606号公報
Furthermore, the viewing angle dependence of the phase difference of the liquid crystal layer in the state where the liquid crystal molecules are aligned vertically, that is, in the black display state, is compensated by using a negative retardation plate, and the contrast (CR) viewing angle characteristic is improved. Liquid crystal display devices are known. In addition, by providing an in-plane retardation to a negative retardation plate to form a biaxial retardation plate, a liquid crystal display device that compensates for the viewing angle dependency of the polarizing plate and realizes superior CR viewing angle characteristics is provided. Are known.
JP-A-11-258606

上記したように、従来のMVAモードは、中間調や白色表示の視野角補償は不十分であり、表示画面を正面から見た場合と斜めから見た場合とで階調特性が異なってしまう。多色表示した場合に表示画面を斜めから見た場合は、中間調表示を維持できず中間調が潰れてしまい、全体的に白茶けて見えてしまう問題がある。また、白色表示した場合に表示画面を斜めから見た場合は、中間調の輝度が白色表示の輝度と差のない状態となり、中間調表示において全体的に白茶けた表示に見えるという問題もある。   As described above, in the conventional MVA mode, the viewing angle compensation for halftone and white display is insufficient, and the gradation characteristics differ between when the display screen is viewed from the front and when viewed from the oblique direction. When the display screen is viewed obliquely in the case of multicolor display, there is a problem that the halftone display cannot be maintained and the halftone is crushed, so that the whole image looks white. Further, when the display screen is viewed obliquely when white display is performed, there is a problem that the brightness of the halftone is not different from the brightness of the white display, and the overall display looks white in the halftone display.

また、配向分割数を4とした従来のMVAモードは、配向分割しないものに比べてパネル透過率が著しく劣ってしまう。上記したことは、配向境界におけるシュリーレン配向の発生や配向分割のための突起や電極スリットの設置に起因している。但し、このパネル透過率の問題は配向分割数を少なくすれば改善できる。2分割配向のCR視野角は4分割配向のCR視野角とほぼ同等の大きさである。   In addition, the conventional MVA mode in which the number of alignment divisions is 4 has a panel transmittance that is significantly inferior to that in the case of no alignment division. The above is caused by the occurrence of schlieren alignment at the alignment boundary and the installation of protrusions and electrode slits for alignment division. However, this panel transmittance problem can be improved by reducing the number of orientation divisions. The CR viewing angle of the two-part orientation is almost the same as the CR viewing angle of the four-part orientation.

しかしながら、2分割配向の中間調視野角特性において、階調反転が生じてしまう。上記したことは、2分割配向MVAでは、配向分割の方向が左右の2つの配向領域間で互いに平行となって逆方向に液晶分子が配向することにより、上下方向では中間調における位相差の異方性を補償しあうためである。ところが、左右方向では位相差の異方性は一様に作用するため正面と左右方向で印加電圧に対する位相差の変化度が変わってしまう。従って、配向分割数が2の場合、パネル透過率は改善されるが、中間調視野角特性は劣ってしまう。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位に優れた液晶表示パネルを提供することにある。
However, gradation inversion occurs in the halftone viewing angle characteristics of the two-part orientation. As described above, in the bi-partition alignment MVA, the direction of the alignment division is parallel to each other between the two alignment regions on the left and right, and the liquid crystal molecules are aligned in the opposite direction. This is to compensate each other. However, since the anisotropy of the phase difference acts uniformly in the left-right direction, the degree of change in the phase difference with respect to the applied voltage changes between the front and the left-right direction. Therefore, when the number of orientation divisions is 2, the panel transmittance is improved, but the halftone viewing angle characteristics are inferior.
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a liquid crystal display panel excellent in display quality.

上記課題を解決するため、本発明の態様に係る液晶表示パネルは、
アレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板に重なり、複数の分割領域を有した複数の画素領域と、
前記アレイ基板および対向基板間に挟持され、前記アレイ基板および対向基板間に印加される電圧の有無により、複数の液晶分子が前記アレイ基板および対向基板の平面に対し垂直な方向に配向した第1状態、並びに前記複数の液晶分子が前記分割領域毎に同一の方向に配向しているとともに前記画素領域毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採る液晶層と、を備え、
前記液晶層の厚みdと、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnと、を乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下である。
In order to solve the above-described problems, a liquid crystal display panel according to an aspect of the present invention includes:
An array substrate;
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A plurality of pixel regions overlapping the array substrate and the counter substrate and having a plurality of divided regions;
A first liquid crystal molecule that is sandwiched between the array substrate and the counter substrate and has a plurality of liquid crystal molecules aligned in a direction perpendicular to the plane of the array substrate and the counter substrate, depending on the presence or absence of a voltage applied between the array substrate and the counter substrate. And a liquid crystal layer that takes one of the alignment states of the second state in which the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for each of the divided regions and are aligned in a plurality of directions for each of the pixel regions. ,
A value Δnd obtained by multiplying the thickness d of the liquid crystal layer by the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm or less for light having a wavelength of 550 nm.

また、本発明の他の態様に係る液晶表示パネルは、
アレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板に重なり、複数の分割領域を有した複数の画素領域と、
前記アレイ基板および対向基板間に挟持され、前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加されず、複数の液晶分子が前記アレイ基板および対向基板の平面に対し垂直な方向に配向した第1状態、並びに前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加され、前記複数の液晶分子が前記分割領域毎に同一の方向に配向しているとともに前記画素領域毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採る液晶層と、
前記アレイ基板および対向基板に電気的に接続され、前記アレイ基板および対向基板間に印加する前記電圧を調整し、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する制御部と、
前記複数の画素領域に重ねて前記アレイ基板および対向基板の少なくとも何れか一方に設けられ、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する配向制御部と、
前記アレイ基板の外面側に設けられた第1光学フィルムと、
前記対向基板の外面側に設けられた第2光学フィルムと、を備え、
前記アレイ基板は、前記液晶層に印加される前記電圧が与えられる複数の画素電極を有し、
前記液晶層の液晶材料の誘電率異方性は正であり、
前記配向制御部は、前記複数の画素領域に重ねて前記対向基板に設けられ、前記アレイ基板側に突出した複数の突起と、前記複数の画素電極に形成された複数の欠落部と、で形成され、
前記液晶層の厚みdと、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnと、を乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下である。
In addition, a liquid crystal display panel according to another aspect of the present invention includes:
An array substrate;
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A plurality of pixel regions overlapping the array substrate and the counter substrate and having a plurality of divided regions;
A first state that is sandwiched between the array substrate and the counter substrate, no voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and a plurality of liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the plane of the array substrate and the counter substrate; And any one of a second state in which a voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for each of the divided regions and aligned in a plurality of directions for each of the pixel regions. A liquid crystal layer adopting the alignment state of
A controller that is electrically connected to the array substrate and the counter substrate, adjusts the voltage applied between the array substrate and the counter substrate, and controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules;
An alignment controller provided on at least one of the array substrate and the counter substrate so as to overlap the plurality of pixel regions, and controlling the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules;
A first optical film provided on the outer surface side of the array substrate;
A second optical film provided on the outer surface side of the counter substrate,
The array substrate has a plurality of pixel electrodes to which the voltage applied to the liquid crystal layer is applied,
The dielectric anisotropy of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is positive,
The alignment control unit is provided on the counter substrate so as to overlap the plurality of pixel regions, and includes a plurality of protrusions protruding toward the array substrate and a plurality of missing portions formed on the plurality of pixel electrodes. And
A value Δnd obtained by multiplying the thickness d of the liquid crystal layer by the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm or less for light having a wavelength of 550 nm.

また、本発明の他の態様に係る液晶表示パネルは、
アレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板に重なり、複数の分割領域を有した複数の画素領域と、
前記アレイ基板および対向基板間に挟持され、前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加されず、複数の液晶分子が前記アレイ基板および対向基板の平面に対し垂直な方向に配向した第1状態、並びに前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加され、前記複数の液晶分子が前記分割領域毎に同一の方向に配向しているとともに前記画素領域毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採る液晶層と、
前記アレイ基板に設けられ、少なくとも1つの前記分割領域に重なり前記平面に平行な第1方向にラビングされた少なくとも1つの第1配向部と、前記第1配向部から外れて少なくとも1つの前記分割領域に重なり前記第1方向に平行であるとともに前記第1方向と反対の第2方向にラビングされた少なくとも1つの第2配向部と、を前記画素領域毎に有した配向膜と、
前記対向基板に設けられ、前記少なくとも1つの第1配向部に重なり前記第2方向にラビングされた少なくとも1つの第3配向部と、前記少なくとも1つの第2配向部に重なり前記第1方向にラビングされた少なくとも1つの第4配向部と、を前記画素領域毎に有した他の配向膜と、
前記アレイ基板および対向基板に電気的に接続され、前記アレイ基板および対向基板間に印加する前記電圧を調整し、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する制御部と、
前記アレイ基板の外面側に設けられた第1光学フィルムと、
前記対向基板の外面側に設けられた第2光学フィルムと、を備え、
前記液晶層の液晶材料の誘電率異方性は正であり、
前記液晶層の厚みdと、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnと、を乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下である。
In addition, a liquid crystal display panel according to another aspect of the present invention includes:
An array substrate;
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A plurality of pixel regions overlapping the array substrate and the counter substrate and having a plurality of divided regions;
A first state that is sandwiched between the array substrate and the counter substrate, no voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and a plurality of liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the plane of the array substrate and the counter substrate; And any one of a second state in which a voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for each of the divided regions and aligned in a plurality of directions for each of the pixel regions. A liquid crystal layer adopting the alignment state of
At least one first alignment portion provided on the array substrate and rubbed in a first direction that overlaps at least one of the divided regions and is parallel to the plane; and at least one of the divided regions out of the first alignment portion An alignment film having at least one second alignment portion that is rubbed in a second direction opposite to the first direction and overlapping in parallel with the first direction;
Provided on the counter substrate, at least one third alignment portion that is rubbed in the second direction overlapping the at least one first alignment portion, and rubbed in the first direction overlapping the at least one second alignment portion. Another alignment film having at least one fourth alignment portion formed for each of the pixel regions;
A controller that is electrically connected to the array substrate and the counter substrate, adjusts the voltage applied between the array substrate and the counter substrate, and controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules;
A first optical film provided on the outer surface side of the array substrate;
A second optical film provided on the outer surface side of the counter substrate,
The dielectric anisotropy of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is positive,
A value Δnd obtained by multiplying the thickness d of the liquid crystal layer by the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm or less for light having a wavelength of 550 nm.

この発明によれば、表示品位に優れた液晶表示パネルを提供することができる。   According to the present invention, a liquid crystal display panel excellent in display quality can be provided.

以下、図面を参照しながらこの発明の第1の実施の形態に係る液晶表示パネルについて詳細に説明する。
図1乃至図5に示すように、液晶表示パネルは、アレイ基板1と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板2と、これらアレイ基板および対向基板間に挟持された液晶層3と、カラーフィルタ4と、第1光学フィルム5と、第2光学フィルム6と、制御部7と、を備えている。液晶表示パネルの表示モードはMVAモードである。
Hereinafter, a liquid crystal display panel according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 5, the liquid crystal display panel is sandwiched between the array substrate 1, the counter substrate 2 disposed opposite to the array substrate with a predetermined gap, and the array substrate and the counter substrate. A liquid crystal layer 3, a color filter 4, a first optical film 5, a second optical film 6, and a control unit 7 are provided. The display mode of the liquid crystal display panel is the MVA mode.

液晶表示パネルは、アレイ基板1および対向基板2に重なった矩形状の表示領域R1を有している。液晶表示パネルは、表示領域R1にマトリクス状に設けられた複数の画素領域R2を有している。複数の画素領域R2は、アレイ基板1および対向基板2の平面に平行であり、互いに反対を指す第1方向d1および第2方向d2と、上記平面に平行であり、第1方向d1および第2方向d2に直交した第3方向d3とに並んでいる。各画素領域R2は互いに並んだ複数の分割領域R3を有している。   The liquid crystal display panel has a rectangular display region R1 that overlaps the array substrate 1 and the counter substrate 2. The liquid crystal display panel has a plurality of pixel regions R2 provided in a matrix in the display region R1. The plurality of pixel regions R2 are parallel to the planes of the array substrate 1 and the counter substrate 2, and are parallel to the first direction d1 and the second direction d2 pointing opposite to each other, and to the first direction d1 and the second direction. They are arranged in a third direction d3 orthogonal to the direction d2. Each pixel region R2 has a plurality of divided regions R3 arranged side by side.

アレイ基板1はアクティブマトリクス基板である。アレイ基板1は、透明な絶縁基板として矩形状のガラス基板10を有している。ガラス基板10上に、第3方向d3に延びているとともに第1方向d1に間隔を置いて並んだ複数の信号線11と、複数の信号線と交差して第1方向d1に延びているとともに第3方向d3に間隔を置いて並んだ複数の走査線12とが格子状に配置されている。   The array substrate 1 is an active matrix substrate. The array substrate 1 has a rectangular glass substrate 10 as a transparent insulating substrate. A plurality of signal lines 11 extending on the glass substrate 10 in the third direction d3 and arranged at intervals in the first direction d1, and extending in the first direction d1 intersecting the plurality of signal lines. A plurality of scanning lines 12 arranged at intervals in the third direction d3 are arranged in a lattice pattern.

信号線11および走査線12は、導電材料として、アルミニウム、モリブデンおよび銅等の材料で形成されている。各画素領域R2は、隣合う2本の信号線11および隣合う2本の走査線12で囲まれた領域に重なって設けられている。   The signal line 11 and the scanning line 12 are formed of a material such as aluminum, molybdenum, or copper as a conductive material. Each pixel region R2 is provided so as to overlap an area surrounded by two adjacent signal lines 11 and two adjacent scanning lines 12.

ガラス基板10上に、信号線11および走査線12の交差部近傍に複数のスイッチング素子として、例えば複数のTFT(薄膜トランジスタ)13が設けられている。TFT13は、走査線12の一部を延出したゲート電極13aと、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜13bと、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向したチャネル層13cと、チャネル層の一方の領域に接続されたソース電極13dと、チャネル層の他方の領域に接続されたドレイン電極13eとを有している。   On the glass substrate 10, for example, a plurality of TFTs (thin film transistors) 13 are provided as a plurality of switching elements near the intersection of the signal lines 11 and the scanning lines 12. The TFT 13 includes a gate electrode 13a extending a part of the scanning line 12, a gate insulating film 13b provided on the gate electrode, a channel layer 13c facing the gate electrode through the gate insulating film, and a channel layer A source electrode 13d connected to one region and a drain electrode 13e connected to the other region of the channel layer are included.

ソース電極13dは信号線11に接続され、ドレイン電極13eは後述する画素電極15に接続されている。TFT13は、共通のゲート絶縁膜13bで形成されている。チャネル層13cは、半導体材料として、アモルファスシリコンまたはポリシリコンで形成されている。ゲート電極13a、ソース電極13dおよびドレイン電極13eは、導電材料として、アルミニウム、モリブデン、クロム、銅およびタンタル等の金属材料で形成されている。TFT13は画素領域R2に1つずつ設けられ、画素を形成している。   The source electrode 13d is connected to the signal line 11, and the drain electrode 13e is connected to a pixel electrode 15 described later. The TFT 13 is formed of a common gate insulating film 13b. The channel layer 13c is formed of amorphous silicon or polysilicon as a semiconductor material. The gate electrode 13a, the source electrode 13d, and the drain electrode 13e are formed of a metal material such as aluminum, molybdenum, chromium, copper, and tantalum as a conductive material. One TFT 13 is provided in the pixel region R2 to form a pixel.

表示領域R1において、ガラス基板10、信号線11、走査線12およびTFT13上に、カラーフィルタ4が形成されている。カラーフィルタ4は、複数の赤色の着色層4Rと、複数の緑色の着色層4Gと、複数の青色の着色層4Bとを有している。   In the display region R1, the color filter 4 is formed on the glass substrate 10, the signal line 11, the scanning line 12, and the TFT 13. The color filter 4 has a plurality of red colored layers 4R, a plurality of green colored layers 4G, and a plurality of blue colored layers 4B.

着色層4R、4G、4Bは、それぞれストライプ状に形成され、第3方向d3に延出している。着色層4R、4G、4Bは、第1方向d1に互いに隣接して交互に並べられている。各着色層4R、4G、4Bは、周縁部を信号線11に重ねて形成されている。着色層4R、4G、4Bに複数のコンタクトホール4hが形成されている。コンタクトホール4hは、画素領域R2に1つずつ形成されている。   The colored layers 4R, 4G, and 4B are each formed in a stripe shape and extend in the third direction d3. The colored layers 4R, 4G, and 4B are alternately arranged adjacent to each other in the first direction d1. Each of the colored layers 4R, 4G, and 4B is formed by overlapping the peripheral edge with the signal line 11. A plurality of contact holes 4h are formed in the colored layers 4R, 4G, and 4B. One contact hole 4h is formed in the pixel region R2.

ここで、表示領域R1の外側において、ガラス基板10上に、矩形枠状の遮光層14が形成されている。遮光層14は、カラーフィルタ4の外周を囲んでいる。遮光層14は、表示領域R1の周縁部から漏れる光の遮光に寄与している。   Here, a rectangular frame-shaped light shielding layer 14 is formed on the glass substrate 10 outside the display region R1. The light shielding layer 14 surrounds the outer periphery of the color filter 4. The light shielding layer 14 contributes to shielding light leaking from the peripheral edge of the display region R1.

カラーフィルタ4上に、複数の画素電極15がマトリクス状に設けられている。画素電極15は、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明な導電材料により形成されている。画素電極15は矩形状に形成されている。   A plurality of pixel electrodes 15 are provided in a matrix on the color filter 4. The pixel electrode 15 is formed of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide). The pixel electrode 15 is formed in a rectangular shape.

各画素電極15は、カラーフィルタ4に形成されたコンタクトホール4hを介して対応するTFT13のドレイン電極13eと電気的に接続されている。画素電極15は、画素領域R2に1つずつ形成され、画素を形成している。   Each pixel electrode 15 is electrically connected to the drain electrode 13e of the corresponding TFT 13 through a contact hole 4h formed in the color filter 4. One pixel electrode 15 is formed in each pixel region R2 to form a pixel.

画素電極15には複数の欠落部15aが形成されている。複数の欠落部15aは、上記平面に平行な方向であり、第1方向d1および第3方向d3から45°傾いた第4方向d4および第5方向d5に延出している。第4方向d4および第5方向d5は、互いに直交している。欠落部15aは分割領域R3を区域している。   A plurality of missing portions 15 a are formed in the pixel electrode 15. The plurality of missing portions 15a are parallel to the plane and extend in a fourth direction d4 and a fifth direction d5 that are inclined by 45 ° from the first direction d1 and the third direction d3. The fourth direction d4 and the fifth direction d5 are orthogonal to each other. The missing part 15a demarcates the divided region R3.

欠落部15aは、この欠落部付近の液晶層3の液晶分子3mの配向状態(傾く方向)を制御する機能を有している。なお、上記機能は、画素電極15および共通電極21間に印加する電圧を調整することにより発揮される。   The missing part 15a has a function of controlling the alignment state (inclining direction) of the liquid crystal molecules 3m of the liquid crystal layer 3 near the missing part. The above function is exhibited by adjusting the voltage applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 21.

画素電極15上に、複数のスペーサとして、複数の柱状スペーサ16が形成されている。なお、スペーサとしては、柱状スペーサ16に限定されるものではなく、球状スペーサ等他のスペーサであっても良い。カラーフィルタ4および画素電極15上に、配向膜17が成膜されている。この実施の形態において、配向膜17は垂直配向膜である。   A plurality of columnar spacers 16 are formed on the pixel electrode 15 as a plurality of spacers. The spacer is not limited to the columnar spacer 16 and may be another spacer such as a spherical spacer. An alignment film 17 is formed on the color filter 4 and the pixel electrode 15. In this embodiment, the alignment film 17 is a vertical alignment film.

対向基板2は、透明な絶縁基板として矩形状のガラス基板20を有している。表示領域R1において、ガラス基板20上に、共通電極21が形成されている。共通電極21は、ITO等の透明な導電材料で形成されている。共通電極21上に、複数の突起22が形成されている。   The counter substrate 2 has a rectangular glass substrate 20 as a transparent insulating substrate. A common electrode 21 is formed on the glass substrate 20 in the display region R1. The common electrode 21 is formed of a transparent conductive material such as ITO. A plurality of protrusions 22 are formed on the common electrode 21.

複数の突起22は、共通電極21の表面からアレイ基板1側に突出している。複数の突起22は、ストライプ状に形成され、ほぼ3角形の断面を有した凸部が第4方向d4および第5方向d5に延出して形成されている。突起22の高さは1μmである。突起22は、第4方向d4および第5方向d5に間隔を置いて並んでいる。突起22は、画素電極15に重なり、第4方向d4に隣合う欠落部15aの間および第5方向d5に隣合う欠落部15aの間に設けられている。突起22は、画素電極15の欠落部15aとともに分割領域R3を区域している。突起22および欠落部15aは配向制御部を形成している。   The plurality of protrusions 22 protrude from the surface of the common electrode 21 to the array substrate 1 side. The plurality of protrusions 22 are formed in stripes, and convex portions having a substantially triangular cross section are formed extending in the fourth direction d4 and the fifth direction d5. The height of the protrusion 22 is 1 μm. The protrusions 22 are arranged at intervals in the fourth direction d4 and the fifth direction d5. The protrusions 22 overlap the pixel electrode 15 and are provided between the missing portions 15a adjacent in the fourth direction d4 and between the missing portions 15a adjacent in the fifth direction d5. The protrusion 22 divides the divided region R3 together with the missing portion 15a of the pixel electrode 15. The protrusion 22 and the missing part 15a form an orientation control part.

突起22は、この突起付近の液晶層3の液晶分子3mの配向状態(傾く方向)を制御する機能を有している。なお、上記機能は、画素電極15および共通電極21間に電圧が印加されることにより発揮される。   The protrusion 22 has a function of controlling the alignment state (inclining direction) of the liquid crystal molecules 3m of the liquid crystal layer 3 near the protrusion. The above function is exhibited by applying a voltage between the pixel electrode 15 and the common electrode 21.

共通電極21および突起22上に、配向膜23が成膜されている。この実施の形態において、配向膜23は垂直配向膜である。このため、図3および図6に示すように、画素電極15および共通電極21間に電圧が印加されていない状態において、配向膜23は、配向膜17とともに、液晶分子3mを上記平面に対し垂直な第6方向d6に配向させている。   An alignment film 23 is formed on the common electrode 21 and the protrusion 22. In this embodiment, the alignment film 23 is a vertical alignment film. For this reason, as shown in FIGS. 3 and 6, in a state where no voltage is applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 21, the alignment film 23, together with the alignment film 17, causes the liquid crystal molecules 3m to be perpendicular to the plane. In the sixth direction d6.

図1乃至図5に示すように、アレイ基板1および対向基板2は、複数の柱状スペーサ16により所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板1および対向基板2は、表示領域R1外側に配設されたシール材31により互いに接合されている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the array substrate 1 and the counter substrate 2 are arranged to face each other with a predetermined gap by a plurality of columnar spacers 16. The array substrate 1 and the counter substrate 2 are joined to each other by a sealing material 31 disposed outside the display region R1.

液晶層3は、アレイ基板1および対向基板2間に挟持されている。シール材31の一部には液晶注入口32が形成され、この液晶注入口は封止材33で封止されている。液晶層3は、誘電率異方性Δεが正の液晶材料で形成されている。液晶層3は垂直配向型である。   The liquid crystal layer 3 is sandwiched between the array substrate 1 and the counter substrate 2. A liquid crystal injection port 32 is formed in a part of the sealing material 31, and the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material 33. The liquid crystal layer 3 is made of a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy Δε. The liquid crystal layer 3 is a vertical alignment type.

液晶層3は、画素電極15および共通電極21間に印加される電圧の有無により、複数の液晶分子3mが第6方向d6に配向した第1状態および複数の液晶分子3mが分割領域R3毎に同一の方向に配向しているとともに画素領域R2毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採っている。この実施の形態において、画素電極15および共通電極21間に電圧が印加されずに第1状態となり、画素電極15および共通電極21間に電圧が印加されて第2状態となる。   The liquid crystal layer 3 includes a first state in which a plurality of liquid crystal molecules 3m are aligned in the sixth direction d6 and a plurality of liquid crystal molecules 3m in each divided region R3 depending on the presence or absence of a voltage applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 21. Any one of the second alignment states that are aligned in the same direction and aligned in a plurality of directions for each pixel region R2 is adopted. In this embodiment, a voltage is not applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 21 to enter the first state, and a voltage is applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 21 to enter the second state.

この実施の形態において、液晶層3の液晶材料の誘電率異方性Δεは4.6である。液晶層3の厚みdと、液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnとを乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nmである。より詳しくは、厚みdは2.9μmであり、屈折率異方性Δnは0.083である。   In this embodiment, the dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal material of the liquid crystal layer 3 is 4.6. A value Δnd obtained by multiplying the thickness d of the liquid crystal layer 3 by the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm. More specifically, the thickness d is 2.9 μm and the refractive index anisotropy Δn is 0.083.

第1光学フィルム5はアレイ基板1の外面側に設けられている。より詳しくは、第1光学フィルム5はガラス基板10の外面に配置されている。第2光学フィルム6は対向基板2の外面側に設けられている。より詳しくは、第2光学フィルム6はガラス基板20の外面に配置されている。   The first optical film 5 is provided on the outer surface side of the array substrate 1. More specifically, the first optical film 5 is disposed on the outer surface of the glass substrate 10. The second optical film 6 is provided on the outer surface side of the counter substrate 2. More specifically, the second optical film 6 is disposed on the outer surface of the glass substrate 20.

この実施の形態において、第1光学フィルム5は、ガラス基板10の外面に対向した偏光板5aと、ガラス基板10および偏光板5a間に位置した位相差板5bとで形成されている。偏光板5aは第1方向d1に吸収軸a1を有している。位相差板5bは第3方向d3に遅相軸a2を有している。   In this embodiment, the first optical film 5 is formed of a polarizing plate 5a facing the outer surface of the glass substrate 10 and a retardation plate 5b positioned between the glass substrate 10 and the polarizing plate 5a. The polarizing plate 5a has an absorption axis a1 in the first direction d1. The phase difference plate 5b has a slow axis a2 in the third direction d3.

第2光学フィルム6は、ガラス基板20の外面に対向した偏光板6aと、ガラス基板20および偏光板間に位置した位相差板6bとで形成されている。偏光板6aは第3方向d3に吸収軸a1を有している。位相差板6bは第1方向d1に遅相軸a2を有している。   The second optical film 6 is formed of a polarizing plate 6a facing the outer surface of the glass substrate 20, and a retardation plate 6b positioned between the glass substrate 20 and the polarizing plate. The polarizing plate 6a has an absorption axis a1 in the third direction d3. The phase difference plate 6b has a slow axis a2 in the first direction d1.

制御部7は、アレイ基板1および対向基板2に電気的に接続されている。より詳しくは、制御部7は、複数の画素電極15および共通電極21に電気的に接続されている。制御部7は、複数の画素電極15および共通電極21間に印加する電圧を調整し、複数の液晶分子3mの配向状態を制御する。   The control unit 7 is electrically connected to the array substrate 1 and the counter substrate 2. More specifically, the control unit 7 is electrically connected to the plurality of pixel electrodes 15 and the common electrode 21. The controller 7 adjusts the voltage applied between the plurality of pixel electrodes 15 and the common electrode 21 to control the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules 3m.

図3、5および図7に示すように、画素電極15および共通電極21間に電圧が印加されている状態において、欠落部15aおよび突起22は、複数の液晶分子3mを第4方向d4および第5方向d5に配向させている。ここで、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は、上記平面に対して20°以下である。
上記したように、MVAモードの液晶表示パネルが完成する。
As shown in FIGS. 3, 5, and 7, in a state where a voltage is applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 21, the missing portion 15 a and the protrusion 22 cause the plurality of liquid crystal molecules 3 m to move in the fourth direction d 4 and the fourth direction. Oriented in five directions d5. Here, the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 ° or less with respect to the plane.
As described above, the MVA mode liquid crystal display panel is completed.

次に、上記第1光学フィルム5および第2光学フィルム6について詳細に説明する。
図2、図3および図8に示すように、ここで、位相差板5bは、第3方向d3に平行なx軸と、第1方向d1および第2方向d2に平行なy軸と、第6方向d6に平行なz軸とを有している。位相差板6bは、第1方向d1および第2方向d2に平行なx軸と、第3方向d3に平行なy軸と、第6方向d6に平行なz軸とを有している。
Next, the first optical film 5 and the second optical film 6 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 8, here, the phase difference plate 5b includes an x-axis parallel to the third direction d3, a y-axis parallel to the first direction d1 and the second direction d2, A z-axis parallel to the six directions d6. The phase difference plate 6b has an x-axis parallel to the first direction d1 and the second direction d2, a y-axis parallel to the third direction d3, and a z-axis parallel to the sixth direction d6.

位相差板5bおよび位相差板6bは、2枚のフィルムを積層してそれぞれ形成されている。各フィルムは、液晶材料、例えばディスコティク液晶をポリマ化し、ハイブリッド配列させたものである。この実施の形態において、各フィルムは、富士フィルム(株)製のWVFを用いて形成されている。上記液晶材料の複数の液晶分子は高分子である。   The phase difference plate 5b and the phase difference plate 6b are each formed by laminating two films. Each film is a liquid crystal material, for example, a discotic liquid crystal polymerized and hybridly arranged. In this embodiment, each film is formed using WVF manufactured by Fuji Film Co., Ltd. The plurality of liquid crystal molecules of the liquid crystal material is a polymer.

各位相差板5b、6bにおいて、x軸方向の屈折率をn、y軸方向の屈折率をn、z軸方向の屈折率をnとする。各位相差板5b、6bの液晶分子の屈折率楕円体は円盤状(n=n>n)となる。 Retardation plate 5b, in 6b, the refractive index of the x-axis direction n x, the refractive index in the y-axis direction n y, the refractive index of the z-axis direction and n z. The refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules of each of the phase difference plates 5b and 6b has a disk shape ( nx = ny > nz ).

上記ハイブリッド配列のため、液晶分子の傾き角は、z軸方向で連続的に変化する。各位相差板において、一方のフィルムの液晶分子の傾く方向と、他方のフィルムの液晶分子の傾く方向とは、x軸方向と平行な方向であり、このx軸方向において互いに反対の方向である。従って、液晶分子の平均傾き角に応じ、フィルム全体での平均屈折率の異方性はn>nとなる。さらに、液晶分子の平均傾き角をフィルム平面(上記平面)に対して45°以下とすれば、各位相差板5b、6b全体でそれぞれn>n>nが実現される。 Due to the hybrid alignment, the tilt angle of the liquid crystal molecules continuously changes in the z-axis direction. In each phase difference plate, the direction in which the liquid crystal molecules of one film incline and the direction in which the liquid crystal molecules of the other film incline are parallel to the x-axis direction, and are opposite to each other in the x-axis direction. Therefore, according to the average tilt angle of the liquid crystal molecules, the anisotropy of the mean refractive index of the entire film becomes n x> n y. Further, if less 45 ° Average inclination angle of the liquid crystal molecules relative to the film plane (the plane), retardation plate 5b, a total of n x> n y> n z, respectively 6b is realized.

積層された2枚のフィルム毎に、傾き角がフィルム平面に対して正の値となる液晶分子と、負の値となる液晶分子とが対となって存在する。従って、2枚のフィルムのトータルの屈折率楕円体はフィルム平面に対して傾斜していない。このため、2枚のフィルムは、2軸延伸され、かつ屈折率楕円体がn>n>nであるフィルム(例えば、(株)JSR製の2軸アートンフィルム)と同等の機能を有している。2枚のフィルムは、トータルでx軸方向に遅相軸を有する位相差板となる。 For every two laminated films, there are a pair of liquid crystal molecules whose inclination angle is positive with respect to the film plane and liquid crystal molecules whose negative value is negative. Therefore, the total refractive index ellipsoid of the two films is not inclined with respect to the film plane. For this reason, the two films are biaxially stretched and have a function equivalent to that of a film in which the refractive index ellipsoid is nx > ny > nz (for example, a biaxial arton film manufactured by JSR Corporation). Have. The two films become a retardation plate having a slow axis in the x-axis direction in total.

位相差板5bおよび位相差板6bは、これらの遅相軸a2同士が直交するように配置されている。このため、位相差板5bおよび位相差板6bトータルの平均屈折率の異方性(屈折率楕円体IEa)はn=n>nとなり、位相差板5bおよび位相差板6bは、トータルで負の一軸性フルムとして機能する。 The phase difference plate 5b and the phase difference plate 6b are arranged such that these slow axes a2 are orthogonal to each other. Therefore, the phase difference plate 5b and the retarder 6b the average refractive index of the total anisotropy (refractive index ellipsoid IEa) is n x = n y> n z next retardation plate 5b and the retarder 6b is Functions as a negative uniaxial flum in total.

従って、図6および図11に示すように、液晶分子3mが第6方向d6に配向した状態、つまり、液晶層3が正の一軸性フィルムとみなせる状態に対して、液晶層3および位相差板5b、6bは各々の屈折率の異方性を補償しあう。上記したことから、黒表示状態の視野角依存性の問題は解消される。   Therefore, as shown in FIGS. 6 and 11, the liquid crystal layer 3 and the retardation plate are in a state where the liquid crystal molecules 3m are aligned in the sixth direction d6, that is, the state where the liquid crystal layer 3 can be regarded as a positive uniaxial film. 5b and 6b compensate for each refractive index anisotropy. From the above, the problem of the viewing angle dependency of the black display state is solved.

位相差板5bおよび偏光板5aは、遅相軸a2および吸収軸a1が直交するように配置されている。位相差板6bおよび偏光板6aは、遅相軸a2および吸収軸a1が直交するように配置されている。これにより、位相差板5b、6bは、偏光板5a、6aの視野角依存性も補償することができる。なお、上記した効果は、吸収軸a1同士が平行となるように偏光板5a、6aを配置する場合も得ることができる。   The phase difference plate 5b and the polarizing plate 5a are disposed so that the slow axis a2 and the absorption axis a1 are orthogonal to each other. The retardation plate 6b and the polarizing plate 6a are arranged so that the slow axis a2 and the absorption axis a1 are orthogonal to each other. Thereby, the phase difference plates 5b and 6b can also compensate the viewing angle dependency of the polarizing plates 5a and 6a. The effect described above can also be obtained when the polarizing plates 5a and 6a are arranged so that the absorption axes a1 are parallel to each other.

また、言うまでもないが、黒表示状態の視野角依存性の問題を解消する効果は、液晶分子3mが第6方向d6に配向した状態であれば得ることができ、液晶層3に電圧が印加されている状態であっても印加されていない状態であっても良い。   Needless to say, the effect of eliminating the viewing angle dependency problem in the black display state can be obtained if the liquid crystal molecules 3m are aligned in the sixth direction d6, and a voltage is applied to the liquid crystal layer 3. Even if it is in a state, it may be in a state where it is not applied.

ここで、図8乃至図12に示すように、屈折率楕円体IEbは、液晶分子3mの屈折率楕円体であり、屈折率楕円体IEcは、屈折率楕円体IEaおよび屈折率楕円体IEb全体での屈折率楕円体である。液晶分子3mの屈折率の異方性はn=n<nとなる。 Here, as shown in FIGS. 8 to 12, the refractive index ellipsoid IEb is a refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules 3m, and the refractive index ellipsoid IEc is the entire refractive index ellipsoid IEa and refractive index ellipsoid IEb. It is a refractive index ellipsoid. Refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules 3m becomes n a = n b <n c .

次に、位相差板5b、6bおよび液晶層3について詳細に説明する。
液晶表示モードであるMVAモードにおいて、中間調および直交偏光板構成時の白表示時、平行偏光板構成時の黒表示時、逆極性円偏光板間に液晶層3を配置した構成時の白表示時、および同極性円偏光板間に液晶層3を配置した構成時の黒表示時、傾き角が液晶層平面に対して正の値となる液晶分子(ネマティック液晶分子)と、負の値となる液晶分子(ネマティック液晶分子)とが対となって存在し、これら液晶分子の傾き角は第6方向d6に連続的に変化する。
Next, the phase difference plates 5b and 6b and the liquid crystal layer 3 will be described in detail.
In the MVA mode, which is a liquid crystal display mode, white display in the configuration in which the liquid crystal layer 3 is disposed between the reverse polar circular polarizers, in the case of white display in the case of the halftone and orthogonal polarizer configuration, in the black display of the parallel polarizer configuration Liquid crystal molecules (nematic liquid crystal molecules) whose inclination angle is a positive value with respect to the liquid crystal layer plane, and a negative value at the time of black display when the liquid crystal layer 3 is arranged between the circular polar polarizers of the same polarity Liquid crystal molecules (nematic liquid crystal molecules) exist in pairs, and the tilt angles of these liquid crystal molecules continuously change in the sixth direction d6.

ここで、上記液晶表示モードは、液晶層3に第6方向d6に電界を与え、液晶層の位相差や旋光性を制御するものである。また上記液晶表示モードとしては、TNモード、VAモード、ホモジニアスモード、ハイブリッドアラインモード、オプティカルコンペンセイテッドベンドモード、STNモードでも同様である。   Here, in the liquid crystal display mode, an electric field is applied to the liquid crystal layer 3 in the sixth direction d6 to control the phase difference and optical rotation of the liquid crystal layer. As the liquid crystal display mode, the same applies to the TN mode, VA mode, homogeneous mode, hybrid aligned mode, optical compensated bend mode, and STN mode.

位相差板5b、6bの液晶分子の各々の傾き角および位相差量と、液晶層3の液晶分子3mの各々の傾き角および位相差量とが相殺されるように位相差板おおび液晶層を形成する。これにより、中間調および直交偏光板構成時の白表示時、平行偏光板構成時の黒表示時、逆極性円偏光板間に液晶層3を配置した構成時の白表示時、および同極性円偏光板間に液晶層3を配置した構成時の黒表示時の液晶表示パネル全体の視野角依存性は補償される。   The phase difference plate and the liquid crystal layer so that the inclination angle and the phase difference amount of the liquid crystal molecules of the phase difference plates 5b and 6b cancel each other and the inclination angle and the phase difference amount of the liquid crystal molecules 3m of the liquid crystal layer 3. Form. As a result, when white is displayed in the case of halftone and crossed polarizing plates, when black is displayed in the case of parallel polarizing plates, when white is displayed in the case where the liquid crystal layer 3 is arranged between the reverse polarity circularly polarizing plates, and the same polarity circle The viewing angle dependency of the entire liquid crystal display panel during black display in the configuration in which the liquid crystal layer 3 is disposed between the polarizing plates is compensated.

次に、位相差板5b、6bと液晶層3との関係について説明する。
この実施の形態において、位相差板5b、6bの厚みをtとすると、位相差板の位相差の値は、(n−n)t=50nm、(n−n)t=120nmである。これは、Δndを290nmとした場合の設計値である。
Next, the relationship between the phase difference plates 5b and 6b and the liquid crystal layer 3 will be described.
In this embodiment, the phase difference plate 5b, the thickness of 6b and t, the value of the phase difference of the phase difference plate, (n x -n y) t = 50nm, (n x -n z) t = 120nm It is. This is a design value when Δnd is 290 nm.

MVAモードは、液晶層3の位相差を電界制御するECB(Electrically Controlled Birefringence)モードであり、偏光板5a、6aはクロスニコル配置されている。この場合、偏光板平行透過率をI、液晶層3の遅相軸と偏光板光軸とのなす角度をθ、液晶層に印加される電圧をV、液晶層の層厚をd、入射光波長をλとすると、液晶層3の透過率T(LC)は次式で表される。

Figure 2009031438
The MVA mode is an ECB (Electrically Controlled Birefringence) mode that controls the electric field of the phase difference of the liquid crystal layer 3, and the polarizing plates 5a and 6a are arranged in a crossed Nicols arrangement. In this case, the parallel transmittance of the polarizing plate is I 0 , the angle between the slow axis of the liquid crystal layer 3 and the optical axis of the polarizing plate is θ, the voltage applied to the liquid crystal layer is V, the layer thickness of the liquid crystal layer is d, and incident When the light wavelength is λ, the transmittance T (LC) of the liquid crystal layer 3 is expressed by the following equation.
Figure 2009031438

上記式において、屈折率異方性Δn(λ、V)は、その領域における実効的な印加電圧および液晶分子3mの各々の傾き角に依存する。透過率T(LC)を0乃至Iに変化させるためには、Δn(λ、V)・d/λを、0乃至λ/2の範囲で変化させる必要がある。MVAモードの場合、配向膜17、23付近の液晶分子3mは、電圧を印加しても殆ど傾斜しない。このため、Δn(λ、V)・d/λの範囲を0乃至λ/2とするには、上記Δndを、視覚度の高い550nmの波長の半分より十分大きい値、具体的には270nm以上とする必要がある。但し、Δndを大きくしすぎると電気光学特性が急峻になりすぎるため、Δndの上限は350nm程度である。 In the above formula, the refractive index anisotropy Δn (λ, V) depends on the effective applied voltage in the region and the tilt angle of each of the liquid crystal molecules 3m. In order to change the transmittance T (LC) from 0 to I 0 , it is necessary to change Δn (λ, V) · d / λ in the range of 0 to λ / 2. In the case of the MVA mode, the liquid crystal molecules 3m in the vicinity of the alignment films 17 and 23 hardly tilt even when a voltage is applied. Therefore, in order to set the range of Δn (λ, V) · d / λ to 0 to λ / 2, Δnd is a value sufficiently larger than half of the wavelength of 550 nm with high visibility, specifically 270 nm or more. It is necessary to. However, if Δnd is too large, the electro-optical characteristics become too steep, so the upper limit of Δnd is about 350 nm.

上記した範囲のΔndからなる液晶層3の液晶分子3mは略垂直状態であり、この液晶層3の正の位相差を補償するには−350nm乃至−270nmの負の位相差が必要となる。   The liquid crystal molecules 3m of the liquid crystal layer 3 having Δnd in the above range are in a substantially vertical state, and in order to compensate for the positive phase difference of the liquid crystal layer 3, a negative phase difference of −350 nm to −270 nm is required.

ここで、偏光板5a、6aは、それぞれベースフィルムとしてTAC(トリ・アセチル・セルロース)フィルムを用いている。各TACフィルムは、略一軸の負の位相差有し、一般的には−70nmの負の位相差を有している。2枚の偏光板5a、6a間に2枚のTACフィルムが存在することになるので、これら2枚の偏光板間には−140nmの負の位相差層が存在することとなる。   Here, each of the polarizing plates 5a and 6a uses a TAC (tri-acetyl-cellulose) film as a base film. Each TAC film has a substantially uniaxial negative retardation, and generally has a negative retardation of -70 nm. Since two TAC films exist between the two polarizing plates 5a and 6a, a negative retardation layer of −140 nm exists between the two polarizing plates.

従って、液晶分子3mが略垂直状態の液晶層3の正の位相差を補償するには、偏光板5a、6a間に別途−280nm乃至−200nmの負の位相差板を設ける必要がある。液晶層3の位相差を位相差板5b、6bで補償するには、位相差板5b、6bを直交配置し、各位相差板5b、6bの(n−n)tが、100nm≦(n−n)t≦140nmを満たしていれば良い。同時に、偏光板5a、6aの視野角依存性を補償するには、(n−n)t−(n−n)t=70nmを満たせばよい。このため、(n−n)tは、30nm≦(n−n)t≦70nmであれば良い。 Therefore, in order to compensate for the positive retardation of the liquid crystal layer 3 in which the liquid crystal molecules 3m are substantially vertical, it is necessary to separately provide a negative retardation plate of −280 nm to −200 nm between the polarizing plates 5a and 6a. Retardation plate 5b the phase difference of the liquid crystal layer 3, to compensate for the 6b, the phase difference plate 5b, 6b of the orthogonal arrangement, each retardation plate 5b, is (n x -n z) t of 6b, 100 nm ≦ ( n x -n z) may if they meet the t ≦ 140nm. At the same time, polarizing plates 5a, to compensate the viewing angle dependence of 6a may satisfy the (n x -n z) t- ( n x -n y) t = 70nm. Therefore, (n x -n y) t may be any 30nm ≦ (n x -n y) t ≦ 70nm.

次に、液晶層3の配向状態が第1状態の場合と、第2状態の場合とについて説明する。
図2、6、8、9および11に示すように、第1状態において、上述したように、複数の液晶分子3mは上記平面に対し垂直な方向に配向している。液晶層3では、垂直方向に位相差(Retardation)が増加している。位相差板5b、6b全体では、水平方向に位相差が増加している。液晶層3および位相差板5b、6b全体では、位相差は0であり、一定である。
Next, the case where the alignment state of the liquid crystal layer 3 is in the first state and the case in the second state will be described.
As shown in FIGS. 2, 6, 8, 9, and 11, in the first state, as described above, the plurality of liquid crystal molecules 3m are aligned in a direction perpendicular to the plane. In the liquid crystal layer 3, the retardation is increased in the vertical direction. In the entire phase difference plates 5b and 6b, the phase difference increases in the horizontal direction. In the entire liquid crystal layer 3 and the phase difference plates 5b and 6b, the phase difference is 0 and constant.

液晶層3および位相差板5b、6bの屈折率異方性は互いに補償されるため、液晶表示パネルの表示画面を垂直方向(第6方向d6)から見ても、水平方向(第6方向d6から傾斜した方向)見ても良好な黒表示であった。第1状態において、黒表示状態の視野角依存性の問題を解消できることが分かる。   Since the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer 3 and the retardation plates 5b and 6b are compensated for each other, even when the display screen of the liquid crystal display panel is viewed from the vertical direction (sixth direction d6), the horizontal direction (sixth direction d6) The black display was good even when viewed from the direction inclined from the side. It can be seen that, in the first state, the problem of the viewing angle dependency of the black display state can be solved.

図2、5、7、8、10および12に示すように、第2状態において、複数の液晶分子3mは分割領域R3毎に同一の方向(第4方向d4に平行であるとともに互いに反対を指す2方向および第5方向d5に平行であるとともに互いに反対を指す2方向の4方向の何れかの方向)に配向しているとともに画素領域R2毎に複数方向(上記4方向)に配向している。このため、第2状態において配向分割数は4となる。複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は上記平面に対して20°以下である。液晶層3では、位相差(Retardation)は一定である。液晶層3および位相差板5b、6b全体では、位相差は、水平方向でやや減少するもののほぼ一定である。   As shown in FIGS. 2, 5, 7, 8, 10 and 12, in the second state, the plurality of liquid crystal molecules 3m are in the same direction (parallel to the fourth direction d4 and opposite to each other) for each divided region R3. It is oriented in any one of four directions (two directions that are parallel to the two directions and the fifth direction d5 and opposite to each other) and is oriented in a plurality of directions (the above four directions) for each pixel region R2. . For this reason, the number of alignment divisions is 4 in the second state. The average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 ° or less with respect to the plane. In the liquid crystal layer 3, the retardation is constant. In the liquid crystal layer 3 and the retardation films 5b and 6b as a whole, the retardation is substantially constant although it slightly decreases in the horizontal direction.

画素領域R2において、上記4方向の互いになす角度は90°である。また、4方向(液晶分子3mの傾く方向)と、偏光板5a、6aの吸収軸a1のなす角度とが45°となるよう、偏光板5a、6aが配置されている。これにより、液晶層3の透過率T(LC)を0乃至Iに変化させることができる。 In the pixel region R2, the angle formed by the four directions is 90 °. Further, the polarizing plates 5a and 6a are arranged so that the four directions (direction in which the liquid crystal molecules 3m are inclined) and the angle formed by the absorption axes a1 of the polarizing plates 5a and 6a are 45 °. Thereby, the transmittance T (LC) of the liquid crystal layer 3 can be changed from 0 to I 0 .

ここで、本願発明者が調査したところ、図13および図14に示すように、上記第2状態は、Δndを240nm、液晶層3(画素電極15および共通電極21間)に印加する電圧を56/Δε[V]以上とすることで実現できることが分かる。この実施の形態において、Δεは4.6であるから、液晶層3には略12.2[V]以上の電圧を印加すれば良い。この実施の形態において、液晶層3には15[V]の電圧を印加している。赤色の画素領域R2のV(電圧)−T(透過率)特性(R)、緑色の画素領域のV−T特性(G)、青色の画素領域のV−T特性(B)は図に示す通りである。   Here, as a result of investigation by the inventor of the present application, as shown in FIGS. 13 and 14, in the second state, Δnd is 240 nm, and the voltage applied to the liquid crystal layer 3 (between the pixel electrode 15 and the common electrode 21) is 56. It can be seen that it can be realized by setting it to / Δε [V] or more. In this embodiment, since Δε is 4.6, a voltage of about 12.2 [V] or more may be applied to the liquid crystal layer 3. In this embodiment, a voltage of 15 [V] is applied to the liquid crystal layer 3. The V (voltage) -T (transmittance) characteristic (R) of the red pixel region R2, the VT characteristic (G) of the green pixel region, and the VT characteristic (B) of the blue pixel region are shown in the figure. Street.

なお、液晶層3には−12.2[V]以下の電圧を印加して第2状態を実現しても良い。このため、液晶層3に印加する電圧の絶対値が、|56/Δε|[V]以上であれば第2状態を実現することができる。   Note that the second state may be realized by applying a voltage of −12.2 [V] or less to the liquid crystal layer 3. Therefore, the second state can be realized if the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is equal to or greater than | 56 / Δε | [V].

上記したように、液晶層3に電圧を印加することにより、複数の液晶分子3mを寝かすことができ、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値を、液晶層3の平面に対して20°以下とすることができる。   As described above, by applying a voltage to the liquid crystal layer 3, the plurality of liquid crystal molecules 3 m can be laid down, and the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3 m is 20 ° with respect to the plane of the liquid crystal layer 3. It can be as follows.

ここで、本願発明者は、第2状態における各種表示特性について調査した。
図15に示すように、広視野角において色再現範囲が広いことが分かる。これにより、広視野角において良好な白表示(画像表示)を行うことができる。また、図16および図17に示すように、広視野角において高いコントラスト比を得ていることが分かる。
Here, the inventor of the present application investigated various display characteristics in the second state.
As shown in FIG. 15, it can be seen that the color reproduction range is wide at a wide viewing angle. Thereby, favorable white display (image display) can be performed at a wide viewing angle. Further, as shown in FIGS. 16 and 17, it can be seen that a high contrast ratio is obtained at a wide viewing angle.

図18に示すように、液晶層3に0[V]から15[V](白表示時)の計8種類の電圧を印加した場合、透過率は、図に示される通り、左右方向(第1方向d1および第2方向d2)においてほぼ均一であった。特に、視野角が0°から左右方向50°の範囲において、透過率はほぼ不変であった。   As shown in FIG. 18, when a total of eight types of voltages from 0 [V] to 15 [V] (in white display) are applied to the liquid crystal layer 3, the transmittance is in the horizontal direction (first It was almost uniform in the first direction d1 and the second direction d2). In particular, the transmittance was almost unchanged in the range of the viewing angle from 0 ° to 50 ° in the left-right direction.

上記したことから、液晶表示パネルは、視野角に対する透過率のばらつきを抑制しているため、従来のMVAモードの液晶表示パネルより輝度視野角特性に優れている。   As described above, since the liquid crystal display panel suppresses the variation in the transmittance with respect to the viewing angle, the liquid crystal display panel is superior in luminance viewing angle characteristics to the conventional MVA mode liquid crystal display panel.

図19に示すように、図18に示した透過率を相対輝度Lに換算した。液晶層3に0[V]から15[V](白表示時)の計8種類の電圧を印加した場合、相対輝度Lは、図に示される通り、左右方向(第1方向d1および第2方向d2)においてほぼ均一であった。中間調において、ΔLは10%未満となる。 As shown in FIG. 19, the transmittance shown in FIG. 18 was converted into a relative luminance L * . When a total of eight kinds of voltages from 0 [V] to 15 [V] (in white display) are applied to the liquid crystal layer 3, the relative luminance L * is the left-right direction (the first direction d1 and the first direction) as shown in the figure. It was almost uniform in the two directions d2). In the halftone, ΔL * is less than 10%.

上記したことから、液晶表示パネルは、視野角に対する輝度のばらつきを抑制しているため、多色表示時に表示画面を斜め方向から見た場合に、従来のMVAモードの液晶表示パネルで表示画面に生じていた白茶ける現象を解消することができる。また、上記液晶表示パネルが中間調視野角特性に優れていることが分かる。   As described above, since the liquid crystal display panel suppresses the variation in luminance with respect to the viewing angle, when the display screen is viewed from an oblique direction during multicolor display, the liquid crystal display panel is displayed on the display screen with the conventional MVA mode liquid crystal display panel. The phenomenon of whitening that has occurred can be eliminated. It can also be seen that the liquid crystal display panel is excellent in halftone viewing angle characteristics.

上記したように構成された液晶表示パネルによれば、液晶層3は、上記第1状態および第2状態の何れかの配向状態を採り、Δndは、波長550nmの光に対して240nmである。このため、白表示を得る状態は液晶分子が液晶層層厚方向全体にわたってほぼ水平に配向した配列によって得られる。従ってIPS方式同様、白表示は黒表示の視角補償手段に関わらず広視野角となる。   According to the liquid crystal display panel configured as described above, the liquid crystal layer 3 takes one of the alignment states of the first state and the second state, and Δnd is 240 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm. For this reason, a state in which white display is obtained is obtained by an arrangement in which liquid crystal molecules are aligned substantially horizontally over the entire thickness direction of the liquid crystal layer. Therefore, as in the IPS system, white display has a wide viewing angle regardless of the viewing angle compensation means for black display.

アレイ基板1の外面側に第1光学フィルム5が設けられ、対向基板2の外面側に第2光学フィルム6が設けられている。第1光学フィルム5は、偏光板5aと、位相差板5bとで形成されている。第2光学フィルム6は、偏光板6aと、位相差板6bとで形成されている。このため、黒表示も広い視野角特性を得て、結果、黒表示、白表示ともども広い視野角特性を得る。   A first optical film 5 is provided on the outer surface side of the array substrate 1, and a second optical film 6 is provided on the outer surface side of the counter substrate 2. The first optical film 5 is formed of a polarizing plate 5a and a retardation plate 5b. The second optical film 6 is formed of a polarizing plate 6a and a retardation plate 6b. For this reason, a wide viewing angle characteristic is obtained for black display, and as a result, a wide viewing angle characteristic is obtained for both black display and white display.

白表示する場合、液晶層3に印加する電圧の絶対値は、|56/Δε|[V]以上であり、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は、上記平面に対して20°以下である。これにより、広視野角において、色再現性に優れ、高いコントラストを得ることができ、透過率のばらつきを抑制でき、ひいては輝度レベルのばらつきを抑制することができる。このため、良好な白表示が可能となる。   In the case of white display, the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is | 56 / Δε | [V] or more, and the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 ° or less with respect to the plane. It is. Thereby, in a wide viewing angle, it is excellent in color reproducibility, a high contrast can be obtained, variation in transmittance can be suppressed, and thus variation in luminance level can be suppressed. For this reason, good white display becomes possible.

欠落部15aおよび突起22は配向制御部を形成している。このため、欠落部15aおよび突起22は、制御部7による制御のもと、第1状態および第2状態の何れかの配向状態となるよう、複数の液晶分子3mの配向を制御することができる。   The missing part 15a and the protrusion 22 form an orientation control part. Therefore, the alignment of the plurality of liquid crystal molecules 3m can be controlled so that the missing portion 15a and the protrusion 22 are in the alignment state of either the first state or the second state under the control of the control unit 7. .

また、上記したように液晶表示パネルを形成することにより、独立γ補正やマルチギャップ構造の手法を用いることなく、白表示時の輝度視野角特性を向上させることができる。
上記したことから、表示品位に優れた液晶表示パネルを得ることができる。
In addition, by forming the liquid crystal display panel as described above, it is possible to improve the luminance viewing angle characteristics during white display without using an independent γ correction or a multi-gap structure technique.
As described above, a liquid crystal display panel excellent in display quality can be obtained.

次に、この発明の第2の実施の形態に係る液晶表示パネルについて詳細に説明する。
液晶表示パネルは、アレイ基板1と、対向基板2と、液晶層3と、カラーフィルタ4と、第1光学フィルム5と、第2光学フィルム6と、制御部7と、を備えている。液晶表示パネルの表示モードはMVAモードである。第1の実施の形態と同様、液晶層3は、上記第1状態および第2状態の何れかの配向状態を採り、Δndは、波長550nmの光に対して240nmである。
Next, a liquid crystal display panel according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.
The liquid crystal display panel includes an array substrate 1, a counter substrate 2, a liquid crystal layer 3, a color filter 4, a first optical film 5, a second optical film 6, and a control unit 7. The display mode of the liquid crystal display panel is the MVA mode. As in the first embodiment, the liquid crystal layer 3 takes one of the alignment states of the first state and the second state, and Δnd is 240 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm.

図20、図21および図22に示すように、画素電極15に欠落部15aは形成されていない。また、対向基板2に突起22は形成されていない。この実施の形態において、配向膜17および配向膜23が配向制御部を形成している。   As shown in FIGS. 20, 21, and 22, the missing portion 15 a is not formed in the pixel electrode 15. Further, the protrusion 22 is not formed on the counter substrate 2. In this embodiment, the alignment film 17 and the alignment film 23 form an alignment control unit.

配向膜17は、少なくとも1つの分割領域R3に重なり、第1方向d1にラビングされた少なくとも1つの第1配向部17aと、第1配向部から外れて少なくとも1つの分割領域R3に重なり、第2方向d2にラビングされた少なくとも1つの第2配向部17bと、を画素領域R2毎に有している。   The alignment film 17 overlaps at least one divided region R3, overlaps at least one first alignment portion 17a rubbed in the first direction d1, and overlaps at least one divided region R3 out of the first alignment portion. Each pixel region R2 has at least one second alignment portion 17b rubbed in the direction d2.

配向膜23は、少なくとも1つの第1配向部17aに重なり第2方向d2にラビングされた少なくとも1つの第3配向部23aと、少なくとも1つの第2配向部17bに重なり、第1方向d1にラビングされた少なくとも1つの第4配向部23bと、を画素領域R2毎に有している。   The alignment film 23 overlaps at least one first alignment portion 17a and overlaps at least one third alignment portion 23a rubbed in the second direction d2 and at least one second alignment portion 17b and rubs in the first direction d1. The at least one fourth alignment portion 23b is provided for each pixel region R2.

この実施の形態において、配向膜17は、1つの分割領域R3に重なった1つの第1配向部17aと、1つの分割領域R3に重なった1つの第2配向部17bと、を画素領域R2毎に有している。配向膜23は、1つの第1配向部17aに重なった1つの第3配向部23aと、1つの第2配向部17bに重なった1つの第4配向部23bと、を画素領域R2毎に有している。   In this embodiment, the alignment film 17 includes one first alignment portion 17a that overlaps one division region R3 and one second alignment portion 17b that overlaps one division region R3 for each pixel region R2. Have. The alignment film 23 has, for each pixel region R2, one third alignment portion 23a that overlaps one first alignment portion 17a and one fourth alignment portion 23b that overlaps one second alignment portion 17b. is doing.

配向膜17をラビングする際、マスクラビング法を用い、第1配向部17aおよび第2配向部17bをそれぞれラビングする。同様に、配向膜23をラビングする際、マスクラビング法を用い、第3配向部23aおよび第4配向部23bをそれぞれラビングする。   When the alignment film 17 is rubbed, the first alignment portion 17a and the second alignment portion 17b are rubbed using a mask rubbing method. Similarly, when the alignment film 23 is rubbed, the third alignment portion 23a and the fourth alignment portion 23b are rubbed using a mask rubbing method.

上記ラビングすることにより、各画素領域R2は、画素領域を第1方向d1に2等分した2つの分割領域R3を有している。第2状態において、複数の液晶分子3mは、分割領域R3の境界に対して対称となる方向に傾斜している。従って、隣接する分割領域R3同士の液晶分子3mは、互いになす角度を180°として傾斜する。このため、第2状態において配向分割数は2となる。   By the rubbing, each pixel region R2 has two divided regions R3 obtained by dividing the pixel region into two equal parts in the first direction d1. In the second state, the plurality of liquid crystal molecules 3m are inclined in a direction that is symmetric with respect to the boundary of the divided region R3. Accordingly, the liquid crystal molecules 3m between the adjacent divided regions R3 are inclined with the angle formed between them being 180 °. For this reason, the number of orientation divisions is 2 in the second state.

なお、液晶分子3mの傾く方向と、偏光板5a、6aの吸収軸a1のなす角度とが45°となるよう、偏光板5a、6aを配置すれば、液晶層3の透過率T(LC)を0乃至Iに変化させることができる。 If the polarizing plates 5a and 6a are arranged so that the direction in which the liquid crystal molecules 3m are inclined and the angle between the absorption axes a1 of the polarizing plates 5a and 6a are 45 °, the transmittance T (LC) of the liquid crystal layer 3 is obtained. Can be changed from 0 to I 0 .

なお、この実施の形態において、他の構成は上述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。   In this embodiment, other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

ここで、本願発明者が調査したところ、図13および図14に示すように、上記第2状態は、上記第1の実施の形態と同様、Δndを240nm、液晶層3(画素電極15および共通電極21間)に印加する電圧を56/Δε[V]以上とすることで実現できることが分かる。この実施の形態において、液晶層3には15[V]の電圧を印加している。赤色の画素領域R2のV(電圧)−T(透過率)特性(R)、緑色の画素領域のV−T特性(G)、青色の画素領域のV−T特性(B)は、上記第1の実施の形態と同様、図に示す通りである。   Here, as a result of investigation by the inventor of the present application, as shown in FIGS. 13 and 14, in the second state, as in the first embodiment, Δnd is 240 nm and the liquid crystal layer 3 (the pixel electrode 15 and the common) It can be seen that this can be realized by setting the voltage applied between the electrodes 21) to 56 / Δε [V] or more. In this embodiment, a voltage of 15 [V] is applied to the liquid crystal layer 3. The V (voltage) -T (transmittance) characteristic (R) of the red pixel region R2, the VT characteristic (G) of the green pixel region, and the VT characteristic (B) of the blue pixel region are as described above. As in the first embodiment, it is as shown in the figure.

上記したように、液晶層3に電圧を印加することにより、複数の液晶分子3mを寝かすことができ、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値を、液晶層3の平面に対して20°以下とすることができる。   As described above, by applying a voltage to the liquid crystal layer 3, the plurality of liquid crystal molecules 3 m can be laid down, and the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3 m is 20 ° with respect to the plane of the liquid crystal layer 3. It can be as follows.

ここで、本願発明者は、第2状態における各種表示特性について調査した。
上記第1の実施の形態と同様、図15に示すように、広視野角において色再現範囲が広いことが分かる。これにより、広視野角において良好な白表示を行うことができる。また、上記第1の実施の形態と同様、図16および図17に示すように、広視野角において高いコントラスト比を得ていることが分かる。
Here, the inventor of the present application investigated various display characteristics in the second state.
As in the first embodiment, as shown in FIG. 15, it can be seen that the color reproduction range is wide at a wide viewing angle. Thereby, a favorable white display can be performed in a wide viewing angle. Further, as in the first embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, it can be seen that a high contrast ratio is obtained at a wide viewing angle.

上記第1の実施の形態と同様、図18に示す透過率特性を得ていることが分かる。
上記したことから、液晶表示パネルは、視野角に対する透過率のばらつきを抑制しているため、多色表示時に表示画面を斜め方向から見た場合に、従来のMVAモードの液晶表示パネルで表示画面に生じていた白茶ける現象を解消することができる。
As in the first embodiment, it can be seen that the transmittance characteristics shown in FIG. 18 are obtained.
As described above, since the liquid crystal display panel suppresses the variation in the transmittance with respect to the viewing angle, when the display screen is viewed obliquely during multicolor display, the display screen is a conventional MVA mode liquid crystal display panel. It is possible to eliminate the phenomenon of whitening that has occurred in the past.

上記第1の実施の形態と同様、図19に示す輝度特性を得ていることが分かる。
上記したことから、液晶表示パネルは、視野角に対する輝度のばらつきを抑制しているため、従来のMVAモードの液晶表示パネルと同等に視野角特性に優れている。
As with the first embodiment, it can be seen that the luminance characteristics shown in FIG. 19 are obtained.
From the above, since the liquid crystal display panel suppresses the variation in luminance with respect to the viewing angle, the liquid crystal display panel has excellent viewing angle characteristics as well as the conventional MVA mode liquid crystal display panel.

上記したように構成された液晶表示パネルによれば、液晶層3は、上記第1状態および第2状態の何れかの配向状態を採り、Δndは、波長550nmの光に対して240nmである。第1光学フィルム5は、偏光板5aと、位相差板5bとで形成されている。第2光学フィルム6は、偏光板6aと、位相差板6bとで形成されている。   According to the liquid crystal display panel configured as described above, the liquid crystal layer 3 takes one of the alignment states of the first state and the second state, and Δnd is 240 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm. The first optical film 5 is formed of a polarizing plate 5a and a retardation plate 5b. The second optical film 6 is formed of a polarizing plate 6a and a retardation plate 6b.

また、白表示する場合、液晶層3に印加する電圧の絶対値は、|56/Δε|[V]以上であり、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は、上記平面に対して20°以下である。このため、この実施の形態の液晶表示パネルは、上述した第1実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In the case of white display, the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is | 56 / Δε | [V] or more, and the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 with respect to the plane. ° or less. For this reason, the liquid crystal display panel of this embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment described above.

配向膜17および配向膜23は配向制御部を形成している。このため、配向膜17および配向膜23は、制御部7による制御のもと、第1状態および第2状態の何れかの配向状態となるよう、複数の液晶分子3mの配向を制御することができる。   The alignment film 17 and the alignment film 23 form an alignment control unit. Therefore, under the control of the control unit 7, the alignment film 17 and the alignment film 23 can control the alignment of the plurality of liquid crystal molecules 3m so as to be in either the first state or the second state. it can.

各画素領域R2は2つの分割領域R3を有し、配向分割数を2としている。従って、この実施の形態の液晶表示パネルは、第1の実施の形態の液晶表示パネルと比較すると配向分割数に起因した実質的開口率の低下を解消することができる。また、この実施の形態の液晶表示パネルは、絶対輝度を第1の実施の形態以上とすることができる。上述したように液晶表示パネルを形成することで、配向分割数を2としても、斜め方向で階調反転が生じることは無く、優れた視野角特性を得ることができる。
上記したことから、表示品位に優れた液晶表示パネルを得ることができる。
Each pixel region R2 has two divided regions R3, and the number of orientation divisions is two. Therefore, the liquid crystal display panel of this embodiment can eliminate a substantial decrease in aperture ratio due to the number of alignment divisions as compared with the liquid crystal display panel of the first embodiment. In addition, the liquid crystal display panel of this embodiment can have an absolute luminance higher than that of the first embodiment. By forming a liquid crystal display panel as described above, even if the number of alignment divisions is 2, gradation inversion does not occur in an oblique direction, and excellent viewing angle characteristics can be obtained.
As described above, a liquid crystal display panel excellent in display quality can be obtained.

次に、この発明の液晶表示パネルの比較例について説明する。
(比較例1)
比較例1において、液晶層3は上記第1状態および第2状態の何れかの配向状態を採り、Δndは波長550nmの光に対して320nmである。また、白表示する場合、液晶層3に印加する電圧の絶対値は4.7[V]であり、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は上記平面に対して20°以上である。
Next, a comparative example of the liquid crystal display panel of the present invention will be described.
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the liquid crystal layer 3 takes one of the alignment states of the first state and the second state, and Δnd is 320 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm. In the case of white display, the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is 4.7 [V], and the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 ° or more with respect to the plane.

比較例1の液晶表示パネルは、第1の実施の形態の液晶表示パネルと同様、配向分割数が4である。なお、比較例1において、他の構成は上述した第1の実施の形態と同一であり、同一の部分についてはその詳細な説明を省略する。   The liquid crystal display panel of Comparative Example 1 has an alignment division number of 4 as in the liquid crystal display panel of the first embodiment. In Comparative Example 1, other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and detailed description of the same portions is omitted.

次に、液晶層3の配向状態が第1状態の場合と、第2状態の場合とについて説明する。
上述した第1の実施の形態と同様、図9および11に示すように、第1状態において、上述したように、複数の液晶分子3mは上記平面に対し垂直な方向に配向している。このため、第1の実施の形態と同様、第1状態において、黒表示状態の視野角依存性の問題を解消できることが分かる。
Next, the case where the alignment state of the liquid crystal layer 3 is in the first state and the case in the second state will be described.
As in the first embodiment described above, as shown in FIGS. 9 and 11, in the first state, as described above, the plurality of liquid crystal molecules 3m are aligned in a direction perpendicular to the plane. For this reason, it can be seen that, similarly to the first embodiment, the problem of the viewing angle dependency in the black display state can be solved in the first state.

図23、24、25および26に示すように、第2状態において、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は上記平面に対して20°以上である。中間調において、液晶層3では、垂直方向の位相差がやや増加する。液晶層3および位相差板5b、6b全体では、位相差は、水平方向で微小に減少するもののほぼ一定である。液晶層3および位相差板5b、6bは各々の屈折率の異方性を完全に補償しないため、表示画像は灰色となる。   As shown in FIGS. 23, 24, 25 and 26, in the second state, the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 ° or more with respect to the plane. In the halftone, the phase difference in the vertical direction slightly increases in the liquid crystal layer 3. In the entire liquid crystal layer 3 and the phase difference plates 5b and 6b, the phase difference is substantially constant although it slightly decreases in the horizontal direction. Since the liquid crystal layer 3 and the retardation plates 5b and 6b do not completely compensate for the anisotropy of their respective refractive indexes, the display image is gray.

白色表示において、液晶層3では、垂直方向の位相差は一定である。これは、画素領域R2毎、分割領域R3相互で補償し合うためである。液晶層3および位相差板5b、6b全体では、水平方向に位相差が減少している。このため、斜め方向で階調反転が生じてしまう。   In white display, the liquid crystal layer 3 has a constant phase difference in the vertical direction. This is because the pixel regions R2 and the divided regions R3 compensate each other. In the entire liquid crystal layer 3 and the retardation plates 5b and 6b, the retardation is reduced in the horizontal direction. For this reason, gradation inversion occurs in an oblique direction.

ここで、本願発明者が調査したところ、図27に示すように、上記第2状態は、Δndを320nm、液晶層3(画素電極15および共通電極21間)に印加する電圧を4.7[V]としている。上述したように、第2状態において、液晶分子3mを寝かせることはできない。また、印加電圧4.7[V]では、青色の画素領域R2の透過率はピークを越えてしまうことになる。   Here, as a result of investigation by the inventor of the present application, as shown in FIG. 27, in the second state, Δnd is 320 nm, and the voltage applied to the liquid crystal layer 3 (between the pixel electrode 15 and the common electrode 21) is 4.7 [ V]. As described above, the liquid crystal molecules 3m cannot be laid down in the second state. Further, when the applied voltage is 4.7 [V], the transmittance of the blue pixel region R2 exceeds the peak.

赤色の画素領域R2のV−T特性(R)、緑色の画素領域のV−T特性(G)、青色の画素領域のV−T特性(B)は図に示す通りである。   The VT characteristics (R) of the red pixel area R2, the VT characteristics (G) of the green pixel area, and the VT characteristics (B) of the blue pixel area are as shown in the figure.

また、本願発明者は、第2状態における各種表示特性について調査した。
図28に示すように、全方向において、コントラストは10以上である。広視野角において高いコントラストを得ていることが分かる。このため、比較例1の液晶表示パネルは、上記第1の実施の形態と同等に視野角特性に優れている。
Further, the inventor of the present application investigated various display characteristics in the second state.
As shown in FIG. 28, the contrast is 10 or more in all directions. It can be seen that high contrast is obtained at a wide viewing angle. For this reason, the liquid crystal display panel of Comparative Example 1 is excellent in viewing angle characteristics as in the first embodiment.

図29、30および31に示すように、液晶層3に4.700[V]、4.200[V]、3.900[V]、3.500[V]、3.200[V]、3.100[V]、2.900[V]、0.000[V]の計8種類の電圧を印加し、輝度を実測した。輝度は図に示される通りである。   As shown in FIGS. 29, 30 and 31, the liquid crystal layer 3 has 4.700 [V], 4.200 [V], 3.900 [V], 3.500 [V], 3.200 [V], A total of eight voltages of 3.100 [V], 2.900 [V], and 0.000 [V] were applied to measure the luminance. The luminance is as shown in the figure.

表示画面の正面方向(0°)において、液晶表示パネルの8階調の輝度は均等に分けられているものの、表示画面の左右方向(第1、第2方向d1、d2)、斜め方向(第4、第5方向d4、d5)、上下方向(第3方向d3)において、液晶表示パネルの8階調の輝度Lは不均等に分けられ、正面方向に比べて格段に低輝度である。   In the front direction (0 °) of the display screen, the brightness of the eight gradations of the liquid crystal display panel is equally divided, but the left and right directions (first and second directions d1, d2) and diagonal directions (first 4, in the fifth direction d4, d5) and in the up-down direction (third direction d3), the brightness L of the eight gradations of the liquid crystal display panel is divided unevenly and is much lower than the front direction.

図32に示すように、液晶層3に計6種類の電圧を印加し、輝度を実測した。輝度は図に示される通りである。図29乃至図31に示す輝度特性と同様、正面方向から傾斜した方向の輝度は、正面方向に比べて格段に低輝度である。   As shown in FIG. 32, a total of six kinds of voltages were applied to the liquid crystal layer 3 to measure the luminance. The luminance is as shown in the figure. Similarly to the luminance characteristics shown in FIGS. 29 to 31, the luminance in the direction inclined from the front direction is much lower than that in the front direction.

上記したことから、比較例1の液晶表示パネルは、視野角に対する輝度のばらつきを有しているため、第1の実施の形態の液晶表示パネルより輝度視野角特性に劣ってしまう。   From the above, since the liquid crystal display panel of Comparative Example 1 has a variation in luminance with respect to the viewing angle, the luminance viewing angle characteristic is inferior to that of the liquid crystal display panel of the first embodiment.

図33に示すように、図32に示した輝度を規格化した。規格化した輝度(相対輝度)Lは、図に示される通りである。表示画面の正面方向から傾斜した方向において、正面方向に比べて格段に高輝度である。 As shown in FIG. 33, the luminance shown in FIG. 32 was normalized. The normalized luminance (relative luminance) L * is as shown in the figure. In the direction inclined from the front direction of the display screen, the brightness is much higher than that in the front direction.

上記したことから、比較例1の液晶表示パネルは、視野角に対する輝度のばらつきを抑制できない、多色表示時に表示画面を斜め方向から見た場合に、表示画面に白茶ける現象が生じてしまう。つまり、比較例1の液晶表示パネルは、第1の実施の形態の液晶表示パネルより輝度視野角特性に劣ってしまう。   As described above, the liquid crystal display panel of Comparative Example 1 cannot suppress the variation in luminance with respect to the viewing angle, and when the display screen is viewed from an oblique direction during multicolor display, a phenomenon in which the display screen is faded occurs. That is, the liquid crystal display panel of Comparative Example 1 is inferior in luminance viewing angle characteristics than the liquid crystal display panel of the first embodiment.

(比較例2)
比較例2において、液晶層3は上記第1状態および第2状態の何れかの配向状態を採り、Δndは波長550nmの光に対して320nmである。また、白表示する場合、液晶層3に印加する電圧の絶対値は4.7[V]であり、複数の液晶分子3mの傾き角の平均値は上記平面に対して20°以上である。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the liquid crystal layer 3 takes one of the alignment states of the first state and the second state, and Δnd is 320 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm. In the case of white display, the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is 4.7 [V], and the average value of the inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules 3m is 20 ° or more with respect to the plane.

比較例2の液晶表示パネルは、第2の実施の形態の液晶表示パネルと同様、配向分割数が2である。なお、比較例2において、他の構成は上述した第2の実施の形態と同一であり、同一の部分についてはその詳細な説明を省略する。   The liquid crystal display panel of Comparative Example 2 has an alignment division number of 2 as in the liquid crystal display panel of the second embodiment. In Comparative Example 2, other configurations are the same as those of the second embodiment described above, and detailed description of the same portions is omitted.

また、本願発明者は、第2状態における各種表示特性について調査した。
図34に示すように、全方向において、コントラストは10以上である。広視野角において高いコントラストを得ていることが分かる。このため、比較例2の液晶表示パネルは、上記第2の実施の形態と同等に視野角特性に優れている。
Further, the inventor of the present application investigated various display characteristics in the second state.
As shown in FIG. 34, the contrast is 10 or more in all directions. It can be seen that high contrast is obtained at a wide viewing angle. For this reason, the liquid crystal display panel of Comparative Example 2 is excellent in viewing angle characteristics as in the second embodiment.

図35、36および37に示すように、液晶層3に4.700[V]、4.200[V]、3.900[V]、3.500[V]、3.200[V]、3.100[V]、2.900[V]、0.000[V]の計8種類の電圧を印加し、輝度を実測した。輝度は図に示される通りである。   As shown in FIGS. 35, 36, and 37, the liquid crystal layer 3 has 4.700 [V], 4.200 [V], 3.900 [V], 3.500 [V], 3.200 [V], A total of eight voltages of 3.100 [V], 2.900 [V], and 0.000 [V] were applied to measure the luminance. The luminance is as shown in the figure.

表示画面の正面方向(0°)において、液晶表示パネルの8階調の輝度は均等に分けられているものの、表示画面の左右方向(第1、第2方向d1、d2)、斜め方向(第4、第5方向d4、d5)、上下方向(第3方向d3)において、液晶表示パネルの8階調の輝度Lは不均等に分けられ、正面方向に比べて格段に低輝度である。   In the front direction (0 °) of the display screen, the brightness of the eight gradations of the liquid crystal display panel is equally divided, but the left and right directions (first and second directions d1, d2) and diagonal directions (first 4, in the fifth direction d4, d5) and in the up-down direction (third direction d3), the brightness L of the eight gradations of the liquid crystal display panel is divided unevenly and is much lower than the front direction.

その他、比較例2の液晶表示パネルは、比較例1の液晶表示パネルと同様、図32および図33に示す輝度視野角特性を得る結果となった。このため、比較例2の液晶表示パネルは、第2の実施の形態の液晶表示パネルより輝度視野角特性に劣ってしまう。   In addition, the liquid crystal display panel of Comparative Example 2 obtained the luminance viewing angle characteristics shown in FIGS. 32 and 33, as with the liquid crystal display panel of Comparative Example 1. For this reason, the liquid crystal display panel of Comparative Example 2 is inferior in luminance viewing angle characteristics to the liquid crystal display panel of the second embodiment.

なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

上記Δndは、波長550nmの光に対して240nmであるが、これに限らず、Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下であれば上述した効果を得ることができる。画素領域R2は複数の分割領域R3を有していれば良い。誘電率異方性Δεの値は負でも良く、液晶層3に電圧を印加していない場合、複数の液晶分子3mの配向状態は第1状態である。   The Δnd is 240 nm with respect to light having a wavelength of 550 nm. However, the present invention is not limited thereto, and the above-described effects can be obtained as long as Δnd is 240 nm or less with respect to light having a wavelength of 550 nm. The pixel region R2 only needs to have a plurality of divided regions R3. The value of the dielectric anisotropy Δε may be negative. When no voltage is applied to the liquid crystal layer 3, the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules 3m is the first state.

配向制御部は、欠落部15a、突起22、配向膜17、23の少なくとも何れか1つで形成されているが、これに限らず、複数の画素領域R2に重ねてアレイ基板1および対向基板2の少なくとも何れか一方に設けられ、複数の液晶分子3mの配向状態を制御するものであれば良い。液晶層3の配向状態は、液晶層に電圧が印加されて第1状態となり、電圧が印加されずに第2状態となっても良い。   The alignment control unit is formed of at least one of the missing portion 15a, the protrusion 22, and the alignment films 17 and 23, but is not limited to this, and the array substrate 1 and the counter substrate 2 are stacked on the plurality of pixel regions R2. As long as it controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules 3m. The alignment state of the liquid crystal layer 3 may be a first state when a voltage is applied to the liquid crystal layer, and may be a second state without applying a voltage.

本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示パネルの斜視図。1 is a perspective view of a liquid crystal display panel according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した液晶表示パネルの分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid crystal display panel shown in FIG. 1. 図1および図2に示した液晶表示パネルの一部を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the liquid crystal display panel shown in FIGS. 1 and 2. 図1乃至図3に示したアレイ基板の一部を示す概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a part of the array substrate shown in FIGS. 1 to 3. 上記液晶表示パネルの配線および画素電極の構造を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly the structure of the wiring of the said liquid crystal display panel, and a pixel electrode. 図5の線A−Aに沿った液晶表示パネルの断面図であり、特に、液晶層に電圧が印加されていない場合の液晶分子の配向状態を示す概略図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel taken along line AA in FIG. 5, and in particular, a schematic diagram illustrating an alignment state of liquid crystal molecules when no voltage is applied to the liquid crystal layer. 図5の線A−Aに沿った液晶表示パネルの断面図であり、特に、液晶層に電圧が印加されている場合の液晶分子の配向状態を示す概略図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel taken along line AA in FIG. 5, and in particular, a schematic diagram illustrating an alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer. 図2および図3に示した2枚の位相差板トータルの平均屈折率楕円体を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing an average refractive index ellipsoid of two retardation plates shown in FIGS. 2 and 3 in total. 図3および図6に示した液晶層の液晶分子の屈折率楕円体を示す斜視図であり、液晶層に電圧が印加されていない場合の図。It is a perspective view which shows the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecule | numerator of the liquid-crystal layer shown in FIG. 3 and FIG. 6, and the figure when the voltage is not applied to a liquid-crystal layer. 図3および図7に示した液晶層の液晶分子の屈折率楕円体を示す斜視図であり、液晶層に電圧が印加されて白表示となる場合の図。FIG. 8 is a perspective view showing a refractive index ellipsoid of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer shown in FIG. 3 and FIG. 7 when white voltage is displayed by applying a voltage to the liquid crystal layer. 上記液晶表示パネルの表示画面に対しアイポイントを垂直方向から水平方向に変化させた場合の2枚の位相差板トータルの平均屈折率楕円体、液晶層の液晶分子の屈折率楕円体および上記2つの屈折率楕円体全体での屈折率楕円体の変化を平面的に示した図であり、液晶層に電圧が印加されていない場合の図。The total refractive index ellipsoid of the two retardation plates when the eye point is changed from the vertical direction to the horizontal direction with respect to the display screen of the liquid crystal display panel, the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and the above 2 It is the figure which showed the change of the refractive index ellipsoid in the whole two refractive index ellipsoids planarly, and is a figure when the voltage is not applied to the liquid crystal layer. 上記液晶表示パネルの表示画面に対しアイポイントを垂直方向から水平方向に変化させた場合の2枚の位相差板トータルの平均屈折率楕円体、液晶層の液晶分子の屈折率楕円体および上記2つの屈折率楕円体全体での屈折率楕円体の変化を平面的に示した図であり、液晶層に電圧が印加されている場合の図。The total refractive index ellipsoid of the two retardation plates when the eye point is changed from the vertical direction to the horizontal direction with respect to the display screen of the liquid crystal display panel, the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and the above 2 It is the figure which showed the change of the refractive index ellipsoid in the whole two refractive index ellipsoids planarly, and is a figure in case the voltage is applied to the liquid crystal layer. 上記液晶表示パネルの印加電圧に対する透過率の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the transmittance | permeability with respect to the applied voltage of the said liquid crystal display panel with the graph. 上記液晶表示パネルの相対輝度特性において、ΔL*<10%を満足するための誘電率異方性および駆動電圧の関係をグラフで示した図。The graph which showed the relationship between the dielectric anisotropy and drive voltage for satisfying (DELTA) L * <10% in the relative-luminance characteristic of the said liquid crystal display panel. 上記液晶表示パネルの全方向総和xy色度図。The omnidirectional total xy chromaticity diagram of the said liquid crystal display panel. 図6に示した液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性を示すISOコントラスト曲線図。FIG. 7 is an ISO contrast curve showing the viewing angle characteristics of the contrast ratio of the liquid crystal display panel shown in FIG. 6. 図7に示した液晶表示パネルのコントラスト比の視野角特性を示すISOコントラスト曲線図。FIG. 8 is an ISO contrast curve showing the viewing angle characteristics of the contrast ratio of the liquid crystal display panel shown in FIG. 7. 上記液晶表示パネルの視野角に対する8階調の透過率の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the transmittance | permeability of 8 gradations with respect to the viewing angle of the said liquid crystal display panel with the graph. 上記液晶表示パネルの視野角に対する8階調の相対輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the relative luminance of 8 gradations with respect to the viewing angle of the said liquid crystal display panel with the graph. 本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示パネルの配線および画素電極の構造を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly the structure of the wiring of the liquid crystal display panel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and a pixel electrode. 図20の線B−Bに沿った液晶表示パネルの断面図であり、特に、液晶層に電圧が印加されていない場合の液晶分子の配向状態を示す概略図。FIG. 21 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel taken along line BB in FIG. 20, and in particular, a schematic diagram illustrating an alignment state of liquid crystal molecules when no voltage is applied to the liquid crystal layer. 図20の線B−Bに沿った液晶表示パネルの断面図であり、特に、液晶層に電圧が印加されている場合の液晶分子の配向状態を示す概略図。FIG. 21 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel taken along the line BB in FIG. 20, and in particular, a schematic diagram illustrating an alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer. 本発明の比較例1の液晶表示パネルの液晶層の液晶分子の屈折率楕円体を示す斜視図であり、液晶層に電圧が印加されて中間調表示となる場合の図。It is a perspective view which shows the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecule | numerator of the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel of the comparative example 1 of this invention, and is a figure in case a voltage is applied to a liquid crystal layer and it becomes a halftone display. 上記比較例1の液晶表示パネルの液晶層の液晶分子の屈折率楕円体を示す斜視図であり、液晶層に電圧が印加されて白表示となる場合の図。It is a perspective view which shows the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecule of the liquid-crystal layer of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1, and is a figure in case a voltage is applied to a liquid-crystal layer and white display is carried out. 上記比較例1の液晶表示パネルの表示画面に対しアイポイントを垂直方向から水平方向に変化させた場合の2枚の位相差板トータルの平均屈折率楕円体、液晶層の液晶分子の屈折率楕円体および上記2つの屈折率楕円体全体での屈折率楕円体の変化を平面的に示した図であり、液晶層に電圧が印加されて中間調表示となる場合の図。The total refractive index ellipsoid of the two retardation plates when the eye point is changed from the vertical direction to the horizontal direction with respect to the display screen of the liquid crystal display panel of Comparative Example 1, and the refractive index ellipse of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer FIG. 6 is a diagram illustrating a plan change of the refractive index ellipsoid in the entire body and the two refractive index ellipsoids, and a case where a voltage is applied to the liquid crystal layer and halftone display is performed. 上記比較例1の液晶表パネルの表示画面に対しアイポイントを垂直方向から水平方向に変化させた場合の2枚の位相差板トータルの平均屈折率楕円体、液晶層の液晶分子の屈折率楕円体および上記2つの屈折率楕円体全体での屈折率楕円体の変化を平面的に示した図であり、液晶層に電圧が印加されて白表示となる場合の図。The total refractive index ellipsoid of the two retardation plates when the eye point is changed from the vertical direction to the horizontal direction with respect to the display screen of the liquid crystal front panel of Comparative Example 1, and the refractive index ellipse of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer FIG. 6 is a plan view showing a change in the refractive index ellipsoid in the entire body and the two refractive index ellipsoids, and a voltage is applied to the liquid crystal layer to display white. 上記比較例1の液晶表示パネルの印加電圧に対する透過率の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the transmittance | permeability with respect to the applied voltage of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1 with the graph. 上記比較例1の液晶表示パネルのコントラストの視野角特性を示すISOコントラスト曲線図。FIG. 5 is an ISO contrast curve diagram showing the viewing angle characteristics of contrast of the liquid crystal display panel of Comparative Example 1; 上記比較例1の液晶表示パネルの左右視野角に対する8階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 8 gradations with respect to the left-right viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1 with the graph. 上記比較例1の液晶表示パネルの斜め視野角に対する8階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 8 gradations with respect to the diagonal viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1 with the graph. 上記比較例1の液晶表示パネルの上下視野角に対する8階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 8 gradation with respect to the vertical viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1 with the graph. 上記比較例1の液晶表示パネルの視野角に対する6階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 6 gradations with respect to the viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1 with the graph. 上記比較例1の液晶表示パネルの視野角に対する6階調の規格化輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the 6-gradation normalization brightness | luminance with respect to the viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 1 with the graph. 本発明の比較例2の液晶表示パネルのコントラストの視野角特性を示すISOコントラスト曲線図。The ISO contrast curve figure which shows the viewing angle characteristic of the contrast of the liquid crystal display panel of the comparative example 2 of this invention. 上記比較例2の液晶表示パネルの左右視野角に対する8階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 8 gradations with respect to the left-right viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 2 with the graph. 上記比較例2の液晶表示パネルの斜め視野角に対する8階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 8 gradations with respect to the diagonal viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 2 with the graph. 上記比較例2の液晶表示パネルの上下視野角に対する8階調の輝度の変化をグラフで示した図。The figure which showed the change of the brightness | luminance of 8 gradations with respect to the vertical viewing angle of the liquid crystal display panel of the said comparative example 2 with the graph.

符号の説明Explanation of symbols

1…アレイ基板、2…対向基板、3…液晶層、3m…液晶分子、4…カラーフィルタ、5…第1光学フィルム、6…第2光学フィルム、5a,6a…偏光板、5b,6b…位相差板、7…制御部、10…ガラス基板、13…TFT、15…画素電極、15a…欠落部、17…配向膜、17a…第1配向部、17b…第2配向部、20…ガラス基板、21…共通電極、22…突起、23…配向膜、23a…第3配向部、23b…第4配向部、a1…吸収軸、a2…遅相軸、d…液晶層厚、d1,d2,d3,d4,d5,d6…方向、R1…表示領域、R2…画素領域、R3…分割領域、Δn…屈折率異方性、Δε…誘電率異方性。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Array substrate, 2 ... Opposite substrate, 3 ... Liquid crystal layer, 3m ... Liquid crystal molecule, 4 ... Color filter, 5 ... 1st optical film, 6 ... 2nd optical film, 5a, 6a ... Polarizing plate, 5b, 6b ... Phase plate, 7 ... control unit, 10 ... glass substrate, 13 ... TFT, 15 ... pixel electrode, 15a ... missing part, 17 ... alignment film, 17a ... first orientation part, 17b ... second orientation part, 20 ... glass Substrate, 21 ... common electrode, 22 ... projection, 23 ... alignment film, 23a ... third alignment portion, 23b ... fourth alignment portion, a1 ... absorption axis, a2 ... slow axis, d ... liquid crystal layer thickness, d1, d2 , D3, d4, d5, d6 ... direction, R1 ... display region, R2 ... pixel region, R3 ... divided region, Δn ... refractive index anisotropy, Δε ... dielectric constant anisotropy.

Claims (13)

アレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板に重なり、複数の分割領域を有した複数の画素領域と、
前記アレイ基板および対向基板間に挟持され、前記アレイ基板および対向基板間に印加される電圧の有無により、複数の液晶分子が前記アレイ基板および対向基板の平面に対し垂直な方向に配向した第1状態、並びに前記複数の液晶分子が前記分割領域毎に同一の方向に配向しているとともに前記画素領域毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採る液晶層と、を備え、
前記液晶層の厚みdと、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnと、を乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下である液晶表示パネル。
An array substrate;
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A plurality of pixel regions overlapping the array substrate and the counter substrate and having a plurality of divided regions;
A first liquid crystal molecule that is sandwiched between the array substrate and the counter substrate and has a plurality of liquid crystal molecules aligned in a direction perpendicular to the plane of the array substrate and the counter substrate, depending on the presence or absence of a voltage applied between the array substrate and the counter substrate. And a liquid crystal layer that takes one of the alignment states of the second state in which the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for each of the divided regions and are aligned in a plurality of directions for each of the pixel regions. ,
A value Δnd obtained by multiplying the thickness d of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm or less for light having a wavelength of 550 nm.
前記アレイ基板の外面側に設けられた第1光学フィルムと、
前記対向基板の外面側に設けられた第2光学フィルムと、をさらに備えている請求項1に記載の液晶表示パネル。
A first optical film provided on the outer surface side of the array substrate;
The liquid crystal display panel according to claim 1, further comprising: a second optical film provided on an outer surface side of the counter substrate.
前記複数の液晶分子の配向を前記第2状態として白表示する場合、前記複数の液晶分子の傾き角の平均値は、前記平面に対して20°以下である請求項1に記載の液晶表示パネル。   2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein, when white display is performed with the alignment of the plurality of liquid crystal molecules as the second state, an average value of inclination angles of the plurality of liquid crystal molecules is 20 ° or less with respect to the plane. . 白表示する場合、前記液晶層の液晶材料の誘電率異方性をΔεと置くと、前記アレイ基板および対向基板間に印加する前記電圧の絶対値は、|56/Δε|V以上である請求項1に記載の液晶表示パネル。   In the case of white display, if the dielectric anisotropy of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is set to Δε, the absolute value of the voltage applied between the array substrate and the counter substrate is | 56 / Δε | V or more. Item 2. A liquid crystal display panel according to item 1. 前記複数の画素領域は、それぞれ2つの分割領域を有している請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein each of the plurality of pixel regions has two divided regions. 前記液晶層の液晶材料の誘電率異方性は負であり、
前記アレイ基板および対向基板間に前記電圧を印加していない場合、前記複数の液晶分子の前記配向状態は前記第1状態である請求項1に記載の液晶表示パネル。
The dielectric anisotropy of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is negative,
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein when the voltage is not applied between the array substrate and the counter substrate, the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules is the first state.
前記アレイ基板は、アクティブマトリクス基板である請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the array substrate is an active matrix substrate. 前記アレイ基板および対向基板に電気的に接続され、前記アレイ基板および対向基板間に印加する前記電圧を調整し、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する制御部をさらに備えている請求項1に記載の液晶表示パネル。   The apparatus further comprises a control unit that is electrically connected to the array substrate and the counter substrate, adjusts the voltage applied between the array substrate and the counter substrate, and controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules. 2. A liquid crystal display panel according to 1. 前記複数の画素領域に重ねて前記アレイ基板および対向基板の少なくとも何れか一方に設けられ、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する配向制御部をさらに備えている請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal according to claim 1, further comprising an alignment control unit that is provided on at least one of the array substrate and the counter substrate so as to overlap the plurality of pixel regions, and controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules. Display panel. 前記配向制御部は、前記複数の画素領域に重ねて前記対向基板に設けられ、前記アレイ基板側に突出した複数の突起で形成されている請求項9に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 9, wherein the alignment control unit is provided with a plurality of protrusions that are provided on the counter substrate so as to overlap the plurality of pixel regions and protrude toward the array substrate. 前記アレイ基板は、前記液晶層に印加される前記電圧が与えられる複数の画素電極を備え、
前記配向制御部は、前記複数の画素電極に形成された複数の欠落部で形成されている請求項9に記載の液晶表示パネル。
The array substrate includes a plurality of pixel electrodes to which the voltage applied to the liquid crystal layer is applied,
The liquid crystal display panel according to claim 9, wherein the alignment control unit is formed of a plurality of missing portions formed in the plurality of pixel electrodes.
アレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板に重なり、複数の分割領域を有した複数の画素領域と、
前記アレイ基板および対向基板間に挟持され、前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加されず、複数の液晶分子が前記アレイ基板および対向基板の平面に対し垂直な方向に配向した第1状態、並びに前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加され、前記複数の液晶分子が前記分割領域毎に同一の方向に配向しているとともに前記画素領域毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採る液晶層と、
前記アレイ基板および対向基板に電気的に接続され、前記アレイ基板および対向基板間に印加する前記電圧を調整し、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する制御部と、
前記複数の画素領域に重ねて前記アレイ基板および対向基板の少なくとも何れか一方に設けられ、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する配向制御部と、
前記アレイ基板の外面側に設けられた第1光学フィルムと、
前記対向基板の外面側に設けられた第2光学フィルムと、を備え、
前記アレイ基板は、前記液晶層に印加される前記電圧が与えられる複数の画素電極を有し、
前記液晶層の液晶材料の誘電率異方性は正であり、
前記配向制御部は、前記複数の画素領域に重ねて前記対向基板に設けられ、前記アレイ基板側に突出した複数の突起と、前記複数の画素電極に形成された複数の欠落部と、で形成され、
前記液晶層の厚みdと、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnと、を乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下である液晶表示パネル。
An array substrate;
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A plurality of pixel regions overlapping the array substrate and the counter substrate and having a plurality of divided regions;
A first state that is sandwiched between the array substrate and the counter substrate, no voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and a plurality of liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the plane of the array substrate and the counter substrate; And any one of a second state in which a voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for each of the divided regions and aligned in a plurality of directions for each of the pixel regions. A liquid crystal layer adopting the alignment state of
A controller that is electrically connected to the array substrate and the counter substrate, adjusts the voltage applied between the array substrate and the counter substrate, and controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules;
An alignment controller provided on at least one of the array substrate and the counter substrate so as to overlap the plurality of pixel regions, and controlling the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules;
A first optical film provided on the outer surface side of the array substrate;
A second optical film provided on the outer surface side of the counter substrate,
The array substrate has a plurality of pixel electrodes to which the voltage applied to the liquid crystal layer is applied,
The dielectric anisotropy of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is positive,
The alignment control unit is provided on the counter substrate so as to overlap the plurality of pixel regions, and includes a plurality of protrusions protruding toward the array substrate and a plurality of missing portions formed on the plurality of pixel electrodes. And
A value Δnd obtained by multiplying the thickness d of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is 240 nm or less for light having a wavelength of 550 nm.
アレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板に重なり、複数の分割領域を有した複数の画素領域と、
前記アレイ基板および対向基板間に挟持され、前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加されず、複数の液晶分子が前記アレイ基板および対向基板の平面に対し垂直な方向に配向した第1状態、並びに前記アレイ基板および対向基板間に電圧が印加され、前記複数の液晶分子が前記分割領域毎に同一の方向に配向しているとともに前記画素領域毎に複数方向に配向した第2状態の何れかの配向状態を採る液晶層と、
前記アレイ基板に設けられ、少なくとも1つの前記分割領域に重なり前記平面に平行な第1方向にラビングされた少なくとも1つの第1配向部と、前記第1配向部から外れて少なくとも1つの前記分割領域に重なり前記第1方向に平行であるとともに前記第1方向と反対の第2方向にラビングされた少なくとも1つの第2配向部と、を前記画素領域毎に有した配向膜と、
前記対向基板に設けられ、前記少なくとも1つの第1配向部に重なり前記第2方向にラビングされた少なくとも1つの第3配向部と、前記少なくとも1つの第2配向部に重なり前記第1方向にラビングされた少なくとも1つの第4配向部と、を前記画素領域毎に有した他の配向膜と、
前記アレイ基板および対向基板に電気的に接続され、前記アレイ基板および対向基板間に印加する前記電圧を調整し、前記複数の液晶分子の前記配向状態を制御する制御部と、
前記アレイ基板の外面側に設けられた第1光学フィルムと、
前記対向基板の外面側に設けられた第2光学フィルムと、を備え、
前記液晶層の液晶材料の誘電率異方性は正であり、
前記液晶層の厚みdと、前記液晶層の液晶材料の屈折率異方性Δnと、を乗じた値Δndは、波長550nmの光に対して240nm以下である液晶表示パネル。
An array substrate;
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A plurality of pixel regions overlapping the array substrate and the counter substrate and having a plurality of divided regions;
A first state that is sandwiched between the array substrate and the counter substrate, no voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and a plurality of liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the plane of the array substrate and the counter substrate; And any one of a second state in which a voltage is applied between the array substrate and the counter substrate, and the plurality of liquid crystal molecules are aligned in the same direction for each of the divided regions and aligned in a plurality of directions for each of the pixel regions. A liquid crystal layer adopting the alignment state of
At least one first alignment portion provided on the array substrate and rubbed in a first direction that overlaps at least one of the divided regions and is parallel to the plane; and at least one of the divided regions out of the first alignment portion An alignment film having at least one second alignment portion that is rubbed in a second direction opposite to the first direction and overlapping in parallel with the first direction;
Provided on the counter substrate, at least one third alignment portion that is rubbed in the second direction overlapping the at least one first alignment portion, and rubbed in the first direction overlapping the at least one second alignment portion. Another alignment film having at least one fourth alignment portion formed for each of the pixel regions;
A controller that is electrically connected to the array substrate and the counter substrate, adjusts the voltage applied between the array substrate and the counter substrate, and controls the alignment state of the plurality of liquid crystal molecules;
A first optical film provided on the outer surface side of the array substrate;
A second optical film provided on the outer surface side of the counter substrate,
The dielectric anisotropy of the liquid crystal material of the liquid crystal layer is positive,
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KR101763058B1 (en) 2013-05-28 2017-07-28 주식회사 다이셀 Curable composition for sealing optical semiconductor

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