JP2010048905A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device.
液晶表示装置は、携帯電話の表示部等の小型の表示装置だけでなく大型テレビジョンとしても利用されている。従来しばしば用いられたTN(Twisted Nematic)モードの液晶表示装置の視野角は比較的狭かったが、近年、IPS(In−Plane―Switching)モードおよびVA(Vertical Alignment)モードといった広視野角の液晶表示装置が作製されている。そのような広視野角のモードの中でも、VAモードは高コントラスト比を実現できるため、多くの液晶表示装置に採用されている。 The liquid crystal display device is used not only as a small display device such as a display unit of a mobile phone but also as a large television. The viewing angle of a TN (Twisted Nematic) mode liquid crystal display device that has been frequently used in the past has been relatively narrow, but in recent years, a wide viewing angle liquid crystal display such as an IPS (In-Plane-Switching) mode and a VA (Vertical Alignment) mode. A device has been made. Among such wide viewing angle modes, the VA mode can realize a high contrast ratio, and is used in many liquid crystal display devices.
VAモードの一種として、1つの画素領域に複数の液晶ドメインを形成するMVA(Mutli−domain Vertical Alignment)モードが知られている。これらのモードの液晶表示装置では、垂直配向型液晶層を挟んで対向する一対の基板のうちの少なくとも一方の液晶層側に配向規制構造体が設けられている。配向規制構造体は、例えば、電極に設けられた線状のスリット(開口部)またはリブ(突起構造)である。なお、このようなMVAモードのうち、両方の基板に電極スリットが設けられたものは特にPVA(Pattened Vertical Alignment)モードとも呼ばれている。 As one type of VA mode, an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode in which a plurality of liquid crystal domains are formed in one pixel region is known. In the liquid crystal display device of these modes, an alignment regulating structure is provided on at least one liquid crystal layer side of a pair of substrates facing each other with the vertical alignment type liquid crystal layer interposed therebetween. The alignment regulating structure is, for example, a linear slit (opening) or a rib (projection structure) provided on the electrode. Of these MVA modes, those in which electrode slits are provided on both substrates are particularly called PVA (Patented Vertical Alignment) modes.
少なくとも液晶層に電圧が印加された際に、配向規制構造体によって液晶層の一方または両側から配向規制力が付与され、液晶分子は配向規制構造体の延びている方向に対して垂直に配向する。MVAモードの液晶表示装置では配向規制構造体が直交する線状成分を有しており、配向方向の異なる複数の液晶ドメイン(典型的には4つの液晶ドメイン)が形成され、視野角特性の改善が図られている。 At least when a voltage is applied to the liquid crystal layer, an alignment regulating force is applied from one or both sides of the liquid crystal layer by the alignment regulating structure, and the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the direction in which the alignment regulating structure extends. . In an MVA mode liquid crystal display device, the alignment control structure has linear components orthogonal to each other, and a plurality of liquid crystal domains (typically four liquid crystal domains) having different alignment directions are formed, thereby improving viewing angle characteristics. Is planned.
特許文献1には、TFT基板および対向基板の液晶層側にジグザグ形状(屈曲形状)のドメイン規制手段(配向規制構造体)を形成することが開示されている。このような配向規制構造体により、4つの方向に液晶ドメインが形成され、視野角特性の改善が行われる。また、特許文献1には、配向規制構造体だけでなく画素電極も屈曲形状に形成することが開示されている。これにより、画素電極のエッジ近傍の斜め電界に起因した配向規制方向とリブやスリットによる配向規制方向との不整合が抑制され、配向乱れの発生が抑制される。 Patent Document 1 discloses that zigzag (bent) domain regulating means (alignment regulating structure) is formed on the liquid crystal layer side of the TFT substrate and the counter substrate. With such an alignment regulation structure, liquid crystal domains are formed in four directions, and viewing angle characteristics are improved. Patent Document 1 discloses that not only the alignment regulating structure but also the pixel electrode is formed in a bent shape. As a result, misalignment between the alignment regulation direction caused by the oblique electric field near the edge of the pixel electrode and the alignment regulation direction due to the ribs and slits is suppressed, and the occurrence of alignment disorder is suppressed.
また、配向規制構造体の配置に応じて液晶表示装置の表示特性が変化することが知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2には、対向基板の液晶層側に設けられた配向規制構造体(例えば、リブやスリット)の幅や、TFT基板の液晶層側に設けられた配向規制構造体(例えば、スリット)の幅よりもそれらの間に規定された液晶領域(液晶ドメイン領域)の幅の調整が応答速度の改善に有効であることが開示されている。 Moreover, it is known that the display characteristics of a liquid crystal display device change according to the arrangement of the alignment regulating structure (see, for example, Patent Document 2). In Patent Document 2, the width of an alignment regulating structure (for example, a rib or a slit) provided on the liquid crystal layer side of the counter substrate, or the alignment regulating structure (for example, a slit) provided on the liquid crystal layer side of the TFT substrate. It is disclosed that the adjustment of the width of the liquid crystal region (liquid crystal domain region) defined between them is more effective in improving the response speed than the width of.
また、特許文献2では、液晶ドメイン領域の幅と表示特性との関係が検討されている。液晶領域の幅が大きいほど、応答速度が低下してしまう。また、液晶領域の幅が小さいほど、開口率が低下してしまう。このため、特許文献2には、応答速度および開口率を考慮して、液晶ドメイン領域の幅を適切な範囲内に設定することが記載されている。また、2つの基板の液晶層側に設けられた配向規制構造体の幅は開口率や設計上の問題から所定の範囲内に設定されている。
現在、さまざまな解像度およびサイズの液晶表示装置が作製されており、一般に、各解像度に対してさまざまなサイズの液晶表示装置が作製されている。例えば、解像度1366×768のハイビジョン規格や解像度1920×1080のフルハイビジョン規格に準拠したさまざまなサイズの液晶表示装置を用いたテレビジョン装置が作製されている。 Currently, liquid crystal display devices with various resolutions and sizes are manufactured, and in general, liquid crystal display devices with various sizes for each resolution are manufactured. For example, television apparatuses using liquid crystal display devices of various sizes conforming to a high definition standard with a resolution of 1366 × 768 and a full high definition standard with a resolution of 1920 × 1080 have been manufactured.
液晶表示装置の画素のピッチは液晶表示装置の解像度やサイズに基づいて決定される。本願発明者は、あるピッチの画素に対しては応答速度および開口率を考慮した適切な距離や幅で配向規制構造体の配置を行うことが可能であるが、別のピッチの画素に対して適切な距離や幅で配向規制構造体の配置を行うことができず、この場合、応答速度および開口率の少なくとも一方が低下して、表示品位が低下してしまうことを見出した。 The pixel pitch of the liquid crystal display device is determined based on the resolution and size of the liquid crystal display device. The inventor of the present application can arrange the alignment regulating structure with an appropriate distance and width considering the response speed and the aperture ratio for a pixel with a certain pitch, but with a pixel with a different pitch. It has been found that the alignment regulating structures cannot be arranged at an appropriate distance and width, and in this case, at least one of the response speed and the aperture ratio is lowered, and the display quality is lowered.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、さまざまなピッチの画素に対して表示品位の低下を抑制した液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that suppresses deterioration in display quality with respect to pixels having various pitches.
本発明による液晶表示装置は、それぞれが画素を規定する複数の画素電極であって、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列された複数の画素電極を有するアクティブマトリクス基板と、対向電極を有する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた垂直配向型の液晶層とを備える、液晶表示装置であって、前記複数の画素電極のそれぞれは、第1部分電極と、第2部分電極とを有しており、前記第1部分電極は、前記複数の画素電極の配列された前記複数の行の方向を規定する行方向に対して斜めの第1方向と平行に延びる第1エッジおよび第2エッジを有しており、前記2部分電極は、前記第1方向と直交する第2方向と平行に延びる第3エッジおよび第4エッジを有しており、前記対向基板は、前記液晶層側に設けられた線状の第1対向配向規制構造体と、前記液晶層側に設けられた線状の第2対向配向規制構造体とをさらに有しており、前記第1対向配向規制構造体は、前記複数の画素電極のそれぞれの前記第1部分電極に対向して前記第1方向と平行に延びており、前記第2対向配向規制構造体は、前記複数の画素電極のそれぞれの前記第2部分電極に対向して前記第2方向と平行に延びており、前記第1方向と前記行方向とのなす角度は前記第2方向と前記行方向とのなす角度とは異なり、前記画素の前記行方向のピッチを前記第1方向に投影した成分の長さは前記画素の前記行方向のピッチを前記第2方向に投影した成分の長さとは異なる。 The liquid crystal display device according to the present invention includes a plurality of pixel electrodes each defining a pixel, an active matrix substrate having a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns, and a counter electrode. And a vertical alignment type liquid crystal layer provided between the active matrix substrate and the counter substrate, wherein each of the plurality of pixel electrodes is a first partial electrode. And a second partial electrode, and the first partial electrode is parallel to a first direction oblique to a row direction defining a direction of the plurality of rows in which the plurality of pixel electrodes are arranged. The second partial electrode has a third edge and a fourth edge extending in parallel with a second direction orthogonal to the first direction, and is opposed to the second edge. Board A linear first opposing alignment regulating structure provided on the liquid crystal layer side; and a linear second opposing alignment regulating structure provided on the liquid crystal layer side, wherein the first opposing The alignment regulating structure extends in parallel with the first direction so as to face the first partial electrodes of the plurality of pixel electrodes, and the second opposed alignment regulating structure includes the plurality of pixel electrodes. Opposing each of the second partial electrodes and extending in parallel with the second direction, the angle formed by the first direction and the row direction is different from the angle formed by the second direction and the row direction. The length of the component in which the pitch of the pixel in the row direction is projected in the first direction is different from the length of the component in which the pitch of the pixel in the row direction is projected in the second direction.
ある実施形態において、前記第2方向と平行な方向に沿った前記第1部分電極の幅は前記第1方向と平行な方向に沿った前記第2部分電極の幅とは異なる。 In one embodiment, the width of the first partial electrode along a direction parallel to the second direction is different from the width of the second partial electrode along a direction parallel to the first direction.
ある実施形態において、前記第1方向と前記行方向とのなす角度は前記第2方向と前記行方向とのなす角度よりも小さく、前記画素の前記行方向のピッチを前記第1方向に投影した成分の長さは前記画素の前記行方向のピッチを前記第2方向に投影した成分の長さよりも大きい。 In one embodiment, an angle formed between the first direction and the row direction is smaller than an angle formed between the second direction and the row direction, and a pitch of the pixels in the row direction is projected in the first direction. The length of the component is larger than the length of the component obtained by projecting the pitch in the row direction of the pixel in the second direction.
ある実施形態において、前記液晶層は、前記第1部分電極と前記対向電極との間に位置する第1液晶ドメインおよび第2液晶ドメインと、前記第2部分電極と前記対向電極との間に位置する第3液晶ドメインおよび第4液晶ドメインとを有しており、前記第1液晶ドメインおよび前記第2液晶ドメインは、少なくとも前記液晶層に電圧を印加した際に前記第1方向と平行に延びる第1対向配向規制構造体に対して互いに直交に向かい合う配向方位成分を有する液晶分子を含んでおり、前記第3液晶ドメインおよび前記第4液晶ドメインは、少なくとも前記液晶層に電圧を印加した際に前記第2方向と平行に延びる第2対向配向規制構造体に対して互いに直交に向かい合う配向方位成分を有する液晶分子を含んでいる。 In one embodiment, the liquid crystal layer is positioned between a first liquid crystal domain and a second liquid crystal domain located between the first partial electrode and the counter electrode, and between the second partial electrode and the counter electrode. A third liquid crystal domain and a fourth liquid crystal domain, and the first liquid crystal domain and the second liquid crystal domain extend in parallel with the first direction when a voltage is applied to at least the liquid crystal layer. A liquid crystal molecule having an orientation component that is orthogonal to each other with respect to the opposing alignment regulating structure, wherein the third liquid crystal domain and the fourth liquid crystal domain are at least when a voltage is applied to the liquid crystal layer; Liquid crystal molecules having alignment azimuth components that are orthogonal to each other with respect to the second opposing alignment regulating structure extending in parallel with the second direction are included.
ある実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記液晶層側において前記第1部分電極に対応する第1画素配向規制構造体と、前記液晶層側において前記第2部分電極に対応する第2画素配向規制構造体とをさらに有しており、前記第1画素配向規制構造体は前記第1部分電極の前記第1エッジおよび前記第2エッジを含んでおり、前記第2画素配向規制構造体は前記第2部分電極の前記第3エッジおよび前記第4エッジを含んでおり、前記第1対向配向規制構造体および前記第2対向配向規制構造体のそれぞれは、少なくとも1つのリブまたはスリットを含み、前記液晶層は、前記第1液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第1液晶ドメイン領域と、前記第2液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第2液晶ドメイン領域と、前記第3液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第3液晶ドメイン領域と、前記第4液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第4液晶ドメイン領域とを有しており、前記第1液晶ドメイン領域および前記第2液晶ドメイン領域のそれぞれは、前記第1対向配向規制構造体と前記第1画素配向規制構造体との間に規定されており、前記第3液晶ドメイン領域および前記第4液晶ドメイン領域のそれぞれは、前記第2対向配向規制構造体と前記第2画素配向規制構造体との間に規定されている。 In one embodiment, the active matrix substrate includes a first pixel alignment regulating structure corresponding to the first partial electrode on the liquid crystal layer side, and a second pixel alignment corresponding to the second partial electrode on the liquid crystal layer side. And a restriction structure, wherein the first pixel alignment restriction structure includes the first edge and the second edge of the first partial electrode, and the second pixel alignment restriction structure includes the first pixel alignment restriction structure. Including the third edge and the fourth edge of the second partial electrode, each of the first counter-alignment regulating structure and the second counter-alignment regulating structure including at least one rib or slit, The liquid crystal layer includes at least one first liquid crystal domain region in which the first liquid crystal domain is formed and at least one second liquid crystal domain in which the second liquid crystal domain is formed. A first liquid crystal domain region, at least one third liquid crystal domain region in which the third liquid crystal domain is formed, and at least one fourth liquid crystal domain region in which the fourth liquid crystal domain is formed. Each of the domain region and the second liquid crystal domain region is defined between the first counter alignment regulating structure and the first pixel alignment regulating structure, and the third liquid crystal domain region and the fourth liquid crystal Each of the domain regions is defined between the second opposing alignment restriction structure and the second pixel alignment restriction structure.
ある実施形態において、前記第1液晶ドメイン領域、前記第2液晶ドメイン領域、前記第3液晶ドメイン領域および前記第4液晶ドメイン領域のそれぞれの幅は所定の範囲内にある。 In one embodiment, the widths of the first liquid crystal domain region, the second liquid crystal domain region, the third liquid crystal domain region, and the fourth liquid crystal domain region are within a predetermined range.
ある実施形態において、前記第1液晶ドメイン領域、前記第2液晶ドメイン領域、前記第3液晶ドメイン領域および前記第4液晶ドメイン領域のそれぞれの幅は18μm以上23.5μm未満の範囲内にある。 In one embodiment, the width of each of the first liquid crystal domain region, the second liquid crystal domain region, the third liquid crystal domain region, and the fourth liquid crystal domain region is in a range of 18 μm or more and less than 23.5 μm.
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記アクティブマトリクス基板に設けられた第1偏光板と、前記対向基板に設けられた第2偏光板とをさらに備えており、前記第1偏光板および前記第2偏光板のうちの一方の偏光板は、前記複数の画素電極の配列された前記複数の列の方向を規定する列方向と前記行方向との中間方向に対して前記第1方向と前記行方向とのなす角度だけずれた透過軸を有しており、前記第1偏光板および前記第2偏光板のうちの他方の偏光板は、前記中間方向と直交する方向に対して前記第1方向と前記行方向とのなす角度だけずれた透過軸を有している。 In one embodiment, the liquid crystal display device further includes a first polarizing plate provided on the active matrix substrate, and a second polarizing plate provided on the counter substrate, wherein the first polarizing plate and the One polarizing plate of the second polarizing plates includes the first direction and the intermediate direction between the column direction and the row direction that define the direction of the plurality of columns in which the plurality of pixel electrodes are arranged. The first polarizing plate and the second polarizing plate have a transmission axis that is shifted by an angle with the row direction, and the other polarizing plate of the first polarizing plate and the second polarizing plate has the first direction with respect to a direction orthogonal to the intermediate direction. The transmission axis is shifted by an angle between the direction and the row direction.
ある実施形態において、前記第1部分電極の前記第1エッジは前記第2部分電極の前記第3エッジと連続しており、前記第1部分電極の前記第2エッジは前記第2部分電極の前記第4エッジと連続している。 In one embodiment, the first edge of the first partial electrode is continuous with the third edge of the second partial electrode, and the second edge of the first partial electrode is the second edge of the second partial electrode. It is continuous with the fourth edge.
ある実施形態において、前記第1対向配向規制構造体および前記第2対向配向規制構造体の少なくとも一方の対向配向規制構造体は互いに平行に配置された複数のリブまたはスリットを含んでおり、前記第1画素配向規制構造体および前記第2画素配向規制構造体のうち、前記少なくとも一方の対向配向規制構造体に対応する画素配向規制構造体は、前記複数のリブまたはスリットの間の対向する位置に設けられたスリットまたはリブを含む。 In one embodiment, at least one of the first opposed alignment regulating structure and the second opposed alignment regulating structure includes a plurality of ribs or slits arranged in parallel to each other, and Of the one-pixel alignment-regulating structure and the second pixel-alignment-controlling structure, the pixel alignment-controlling structure corresponding to the at least one counter-alignment-controlling structure is at a position facing between the plurality of ribs or slits. Includes slits or ribs provided.
ある実施形態において、前記第1液晶ドメイン領域および前記第2液晶ドメイン領域のそれぞれの数は、前記第3液晶ドメイン領域および前記第4液晶ドメイン領域のそれぞれの数とは異なる。 In one embodiment, the number of each of the first liquid crystal domain region and the second liquid crystal domain region is different from the number of each of the third liquid crystal domain region and the fourth liquid crystal domain region.
本発明によれば、さまざまなピッチの画素に対して表示品位の低下を抑制した液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which suppressed the display quality fall with respect to the pixel of various pitches can be provided.
以下、図面を参照して、本発明による液晶表示装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
まず、図1〜図4を参照して、本実施形態の液晶表示装置100を説明する。本実施形態の液晶表示装置100は、絶縁基板122上に設けられた画素電極124および配向膜126を有するアクティブマトリクス基板120と、絶縁基板142上に設けられた対向電極144および配向膜146を有する対向基板140と、アクティブマトリクス基板120と対向基板140との間に設けられた液晶層160とを備えている。アクティブマトリクス基板120および対向基板140には図示しない偏光板が設けられており、偏光板の透過軸はクロスニコルの関係を有している。また、アクティブマトリクス基板120には図示しない配線および絶縁層等が設けられており、対向基板140には図示しないカラーフィルタ層等が設けられている。液晶層160の厚さはほぼ一定である。
First, the liquid
液晶表示装置100では、複数の画素は複数の行および複数の列のマトリクス状に配列されている。例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)を原色としてカラー表示を行う液晶表示装置では、R、G、Bの3つの画素によって1つの色が表現される。画素は画素電極124によって規定される。
In the liquid
液晶表示装置100はVAモードで動作する。配向膜126、146は垂直配向膜である。液晶層160は垂直配向型の液晶層である。ここで、「垂直配向型液晶層」とは、垂直配向膜126、146の表面に対して、液晶分子軸(「軸方位」ともいう。)が約85°以上の角度で配向した液晶層をいう。液晶層160は負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料を含んでおり、クロスニコル配置された偏光板と組み合わせて、ノーマリーブラックモードで表示が行われる。液晶層160に電圧が印加されない場合、液晶層160の液晶分子162は配向膜126、146の主面の法線方向とほぼ平行に配向する。液晶層160に所定の電圧よりも高い電圧が印加される場合、液晶層160の液晶分子162は配向膜126、146の主面とほぼ平行に配向する。なお、ここでは、アクティブマトリクス基板120および対向基板140は配向膜126、146をそれぞれ有していたが、アクティブマトリクス基板120および対向基板140の少なくとも一方が対応する配向膜126、146を有していてもよい。ただし、配向の安定性の観点から、アクティブマトリクス基板120および対向基板140の両方が配向膜126、146をそれぞれ有していることが好ましい。
The liquid
以下、図2〜図4を参照して、液晶表示装置100の画素構造を説明する。液晶表示装置100では、複数の行および複数の列のマトリクス状に画素電極124が配列されており、行方向(x方向)は画素電極124の配列されている複数の行の方向で規定され、列方向(y方向)は画素電極124の配列されている複数の列の方向で規定される。図2には、行方向(x方向)に並んで配列された3つの画素電極124のみを図示している。また、図3および図4には、1つの画素電極124を拡大して示している。
Hereinafter, the pixel structure of the liquid
液晶表示装置100において、画素電極124は、第1部分電極124aと、第2部分電極124bとを有している。ここでは、第1部分電極124aはx方向に対して斜めの方向F1に延びており、第2部分電極124bは方向F1に対して直交する方向F2に延びている。なお、本明細書の以下の説明において、方向F1を第1方向F1とも呼び、方向F2を第2方向F2とも呼ぶ。
In the liquid
第1部分電極124aと第2部分電極124bとの境界線はx方向と平行であり、第1方向F1とx方向とのなす角度をθと示すと、第2方向F2とx方向とのなす角度は90°−θとなる。方向F1とx方向とのなす角度は方向F2とx方向とのなす角度とは異なり、角度θは45°以外の角度である。このように、画素電極124はx方向に対して非対称な形状を有している。例えば、第1方向F1とx方向とのなす角度は30°であり、第2方向F2とx方向とのなす角度は60°である。
The boundary line between the first
第1部分電極124aは第2部分電極124bと電気的に接続されており、ここでは、第1部分電極124aは第2部分電極124bと連続している。本明細書の以下の説明において、画素電極124によって規定される画素のうち、第1部分電極124aによって規定される領域を第1画素領域P1とも呼び、第2部分電極124bによって規定される領域を第2画素領域P2とも呼ぶ。
The first
ここで、行方向に配列された画素電極124に着目すると、各画素電極124の第1部分電極124aは互いに平行に配列されており、各画素電極124の第2部分電極124bは互いに平行に配列されている。また、第1部分電極124aをy軸に投影した長さhaは第2部分電極124bをy軸に投影した長さhbと等しく、第1部分電極124aの面積は第2部分電極124bの面積と等しい。
Here, focusing on the
画素電極124はエッジ124s1〜124s6を有している。画素電極124においてエッジ124s1はエッジ124s3と連続しており、エッジ124s1とエッジ124s3とのなす角度は90°である。また、エッジ124s2はエッジ124s4と連続しており、エッジ124s2とエッジ124s4とのなす角度は90°である。エッジ124s1およびエッジ124s2は方向F1と平行に延びており、エッジ124s3およびエッジ124s4は方向F2と平行に延びている。x方向に平行なエッジ124s5はエッジ124s1とエッジ124s2とを連結しており、x方向に平行なエッジ124s6はエッジ124s3とエッジ124s4とを連結している。エッジ124s5および124s6の長さはエッジ124s1〜124s4よりも短い。
The
対向基板140の液晶層160側には、液晶分子162の配向方向を規定する線状の対向配向規制構造体140Dが設けられている。対向配向規制構造体140Dは、第1部分電極124aに対応する第1配向規制構造体140D1と、第2部分電極124bに対応する第2配向規制構造体140D2とを含む。ここで、第1配向規制構造体140D1はリブ140aであり、第2配向規制構造体140D2はリブ140b1、140b2である。リブ140a、140b1、140b2は、対向電極144よりも液晶層160側に設けられている。リブ140aは、画素電極124のエッジ124s1、124s2と平行に延びており、リブ140b1、140b2は、画素電極124のエッジ124s3、124s4と平行に延びている。
On the
また、アクティブマトリクス基板120の液晶層160側にはスリット120bが設けられている。例えば、スリット120bは画素電極124に設けられている。表示画面の法線方向から見ると、スリット120bはリブ140b1とリブ140b2との間の対応する位置に設けられている。
In addition, a
リブ140a、140b1、140b2およびスリット120bはそれぞれ帯状(短冊状)に設けられている。リブ140aはその側面に略垂直に液晶分子162を配向させることにより、液晶分子162をリブ140aの延びている第1方向F1と直交する方向に配向させるように作用する。また、リブ140b1、140b2はその側面に略垂直に液晶分子162を配向させることにより、液晶分子162をリブ140b1、140b2の延びている第2方向F2と直交する方向に配向させるように作用する。
The
スリット120bは、画素電極124と対向電極144との間に電位差が形成されて液晶層160に電圧が印加されたときに、スリット120bの端辺近傍の液晶層160に斜め電界を生成し、スリット120bの延びている方向F2と直交する方向に液晶分子162を配向させるように作用する。また、画素電極124のエッジ124s1〜124s4もスリット120bと同様に作用する。具体的には、画素電極124と対向電極144との間に電位差が形成されたときに、画素電極124のエッジ124s1〜124s4の端辺近傍の液晶層160に斜め電界が生成され、エッジ124s1〜124s4と平行に延びている方向F1、F2と直交する方向に液晶分子162を配向させるように作用する。
The
第1画素領域P1において画素電極124のエッジ124s1、リブ140a、エッジ124s2は互いにほぼ平行に配置されており、それぞれの間に液晶ドメイン領域が形成される。液晶層160に電圧が印加されると、画素電極124のエッジ124s1とリブ140aとの間において、液晶分子162は、その長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分がリブ140aに向かい、かつ、リブ140aと直交するように配向する。また、液晶層160に電圧が印加されると、リブ140aと画素電極124のエッジ124s2との間において、液晶分子162は、その長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分がリブ140aに向かい、かつ、リブ140aと直交するように配向する。このように、第1画素領域P1の液晶分子162の配向方位はリブ140aに対して直交する。本明細書の以下の説明において、液晶層160のうち、液晶分子162が第1方向F1に延びるリブ140aに対して一方の側から向かう方位角成分を有する液晶ドメインを液晶ドメインD1と呼び、液晶分子162がリブ140aに対して他方の側から向かう方位角成分を有する液晶ドメインを液晶ドメインD2と呼ぶ。また、液晶層160のうち、画素電極124のエッジ124s1とリブ140aとの間の領域を第1液晶ドメイン領域R1とも呼び、リブ140aと画素電極124のエッジ124s2との間の領域を第2液晶ドメイン領域R2とも呼ぶ。
In the first pixel region P1, the edge 124s1, the
第2画素領域P2において画素電極124のエッジ124s3、リブ140b1、スリット120b、リブ140b2、エッジ124s4は互いにほぼ平行に配置されており、それぞれの間に液晶ドメイン領域が形成される。液晶層160に電圧が印加されると、画素電極124のエッジ124s3とリブ140b1との間において、液晶分子162は、その長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分がリブ140b1に向かい、かつ、リブ140b1と直交するように配向し、リブ140b1とスリット120bとの間において、液晶分子162は、その長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分がリブ140b1に向かい、かつ、リブ140b1と直交するように配向する。また、液晶層160に電圧が印加されると、スリット120bとリブ140b2との間において、液晶分子162は、その長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分がリブ140b2に向かい、かつ、リブ140b2と直交するように配向し、リブ140b2と画素電極124のエッジ124s4との間において、液晶分子162は、その長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分がリブ140b2に向かい、かつ、リブ140b2と直交するように配向する。
In the second pixel region P2, the edge 124s3, the rib 140b1, the
このように、第2画素領域P2の液晶分子162の配向方位はリブ140b1、140b2に対して直交する。本明細書の以下の説明において、液晶層160のうち、液晶分子162が第2方向F2に延びるリブ140b1、140b2に対して一方の側から向かう方位角成分を有する液晶ドメインを液晶ドメインD3と呼び、液晶分子162がリブ140b1、140b2に対して他方の側から向かう方位角成分を有する液晶ドメインを液晶ドメインD4と呼ぶ。また、液晶ドメインD3を形成する領域を第3液晶ドメイン領域R3とも呼び、このうち、画素電極124のエッジ124s3とリブ140b1との間の領域を液晶ドメイン領域R3αとも示し、スリット120bとリブ140b2との間の領域を液晶ドメイン領域R3βとも示す。また、液晶ドメインD4を形成する領域を第4液晶ドメイン領域R4とも呼び、このうち、液晶層160のうち、リブ140b1とスリット120bとの間の領域を液晶ドメイン領域R4αとも示し、リブ140b2と画素電極124のエッジ124s4との間の領域を液晶ドメイン領域R4βとも示す。このように、第2画素領域P2には、液晶ドメインD3を形成する2つの液晶ドメイン領域R3α、R3βおよび液晶ドメインD4を形成する2つの液晶ドメイン領域R4α、R4βが形成される。
Thus, the orientation direction of the
なお、上述したように、第1、第2液晶ドメインD1、D2において液晶分子162はリブ140aと直交するように配向し、第1液晶ドメインD1を形成する液晶ドメイン領域R1の数は第2液晶ドメインD2を形成する液晶ドメイン領域R2の数と等しい。また、第3、第4液晶ドメインD3、D4において液晶分子162はリブ140b1、140b2と直交するように配向し、第3液晶ドメインD3を形成する液晶ドメイン領域R3α、R3βの数は第4液晶ドメインD4を形成する液晶ドメイン領域R4α、R4βの数と等しい。液晶ドメイン領域R1、R2、R3α、R3β、R4αおよびR4βのそれぞれの形状は平行四辺形であり、その長辺は、第1方向F1または第2方向F2に延びており、その短辺はx方向と平行に延びている。
As described above, in the first and second liquid crystal domains D1 and D2, the
なお、本明細書において、電圧が印加された際の液晶ドメインの中央における液晶分子の配向方向を基準配向方向と呼び、基準配向方向のうち液晶分子の長軸に沿って背面から前面に向かう方向の方位角成分(すなわち、基準配向方向を配向膜126または配向膜146の主面に投影した方位角成分)を基準配向方位と呼ぶ。基準配向方位は、対応する液晶ドメインを特徴付けており、各液晶ドメインの視野角特性に支配的な影響を与える。具体的には、液晶ドメインの基準配向方向は任意の2つの方向の差が90°の整数倍に略等しい4つの方向となるように設定されている。液晶ドメインD1の基準配向方位は液晶ドメインD2の基準配向方位と180°異なり、液晶ドメインD3の基準配向方位は液晶ドメインD4の基準配向方位と180°異なる。
In this specification, the alignment direction of the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal domain when a voltage is applied is referred to as a reference alignment direction, and the direction from the back surface to the front surface along the major axis of the liquid crystal molecules in the reference alignment direction. Azimuth angle component (that is, the azimuth angle component obtained by projecting the reference alignment direction onto the main surface of the
ここで、表示画面(紙面)の水平方向(左右方向)を方位角方向の基準とし、左回りに正をとる(表示面を時計の文字盤に例えると3時方向を方位角0°として、反時計回りを正とする)と、液晶ドメインD1〜D4の基準配向方位は、それぞれ、θ+90°、θ+270°、θ°およびθ+180°である。なお、2つの偏光板(図示せず)のうち一方の偏光板はx方向とy方向との中間方向に対して角度θだけ回転したθ+45°−θ+225°方向の透過軸を有しており、他方の偏光板は中間方向と直交する方向に対して角度θだけ回転したθ+135°−θ+315°方向の透過軸を有している。 Here, the horizontal direction (left-right direction) of the display screen (paper surface) is taken as a reference for the azimuth angle direction, and the counterclockwise direction is taken positively. When the counterclockwise direction is positive), the reference orientations of the liquid crystal domains D1 to D4 are θ + 90 °, θ + 270 °, θ °, and θ + 180 °, respectively. One of the two polarizing plates (not shown) has a transmission axis in the direction of θ + 45 ° −θ + 225 ° rotated by an angle θ with respect to an intermediate direction between the x direction and the y direction. The other polarizing plate has a transmission axis in the direction of θ + 135 ° −θ + 315 ° rotated by an angle θ with respect to a direction orthogonal to the intermediate direction.
例えば、第1方向F1とx方向とのなす角度θが30°である場合、液晶ドメインD1〜D4の基準配向方位の方位角は、それぞれ、120°、300°、30°、210°である。また、一方の偏光板の透過軸は75°−255°方向であり、他方の偏光板の透過軸は165°−345°方向である。このように、4つの液晶ドメインD1〜D4の基準配向方位は2つの偏光板のうちの隣接する透過軸方向の中間の方向を示しており、光の効率的な利用が行われている。 For example, when the angle θ formed by the first direction F1 and the x direction is 30 °, the azimuth angles of the reference orientations of the liquid crystal domains D1 to D4 are 120 °, 300 °, 30 °, and 210 °, respectively. . The transmission axis of one polarizing plate is in the direction of 75 ° -255 °, and the transmission axis of the other polarizing plate is in the direction of 165 ° -345 °. As described above, the reference alignment directions of the four liquid crystal domains D1 to D4 indicate the middle direction between the adjacent transmission axis directions of the two polarizing plates, and light is efficiently used.
なお、図2に示した液晶表示装置100では、対向基板140の液晶層160側には対向配向規制構造体140Dとしてリブ140a、140b1、140b2が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。対向基板140の液晶層160側にリブ140a、140b1、140b2に代えて対向配向規制構造体140Dとしてスリットが設けられていてもよい。このように、液晶ドメインD1〜D4のそれぞれは、少なくとも電圧印加時に第1、第2対向配向規制構造体140D1、140D2に対して互いに直交して向かい合う配向方位成分を有する液晶分子162を含んでいる。
In the liquid
また、図2に示した液晶表示装置100では、アクティブマトリクス基板120の液晶層160側にスリット120bが設けられていたが、本発明はこれに限定されない。アクティブマトリクス基板120の液晶層160側に、スリット120bに代えてリブが設けられていてもよい。
In the liquid
アクティブマトリクス基板120の液晶層160側には、液晶分子162の配向方向を規定する線状の画素配向規制構造体120Dが設けられている。画素配向規制構造体120Dは、第1部分電極124aに対応する第1画素配向規制構造体120D1と、第2部分電極124bに対応する第2画素配向規制構造体120D2とを含む。第1画素配向規制構造体120D1は画素電極124のエッジ124s1、124s2を含んでおり、第2画素配向規制構造体120D2は画素電極124のエッジ124s3、124s4を含んでいる。また、第2画素配向規制構造体120D2はスリット120bをさらに含んでいる。
On the
液晶表示装置100では、画素はx方向に対して非対称な構造を有しているとともに、第1部分電極124aに対応するリブ140aの数が第2部分電極124bに対応するリブ140b1、140b2の数とは異なっており、液晶ドメインD3およびD4は液晶ドメインD1およびD2よりも多くの液晶ドメイン領域に分割されて形成されている。第1画素領域P1において、基準配向方向が互いに180°異なる液晶ドメインD1および液晶ドメインD2を形成する液晶ドメイン領域のそれぞれの数をNaとし、第2画素領域P2において、基準配向方位が互いに180°異なる液晶ドメインD3および液晶ドメインD4を形成する液晶ドメイン領域のそれぞれの数をNbとすると、Naは1であり、Nbは2である。
In the liquid
画素電極124によって規定される画素は、行方向および列方向に所定のピッチで配列されている。なお、以下の説明において、画素の行方向のピッチをピッチPとも示す。1つの画素の行方向の長さは、対象画素の画素電極と行方向に沿って左側に隣接する画素電極との中間線から、対象画素の画素電極と行方向に沿って右側に隣接する画素電極との中間線までの長さであり、ピッチPは、例えば、ある画素の画素電極124のエッジ124s1とエッジ124s3との交点から行方向に隣接する画素の画素電極124のエッジ124s1とエッジ124s3との交点までの距離に相当する。なお、赤、緑および青を表示する3つの画素によって1つの色が表現される場合、3つの画素の縦横比がほぼ1:1となることが好ましい。この場合、1つの画素のピッチPと長さha、hbとは、3×P=ha+hbの関係を満たす。
Pixels defined by the
ここで、画素のピッチPを方向F2に投影した成分の長さをpaとし、画素のピッチPを方向F1に投影した成分の長さをpbとする。また、以下の説明において、画素電極124において方向F1と直交する方向F2に沿った第1部分電極124aの幅をWaとし、画素電極124において方向F2と直交する方向F1に沿った第2部分電極124bの幅をWbとする。また、隣接する第1部分電極124aの間隔をE1とし、隣接する第2部分電極124bの間隔をE2とする。なお、図2〜図4に示したように、エッジ124s1がエッジ124s3と連続し、エッジ124s2がエッジ124s4と連続する場合、間隔E1、E2はθ=tan-1(E1/E2)の関係を満たしている。
Here, the length of the component projected on the pixel pitch P in the direction F2 is pa, and the length of the component projected on the pixel pitch P in the direction F1 is pb. In the following description, the width of the first
なお、長さpaは、配列された第1画素領域P1の第2方向F2に沿った単位長さに相当するものであり、長さpbは、配列された第2画素領域P2の第1方向F1に沿った単位長さに相当するものである。長さpaは、第1部分電極124aの幅Waと間隔E1との和と等しく、同様に、長さpbは、第2部分電極124bの幅Wbと間隔E2との和と等しい。
The length pa corresponds to the unit length along the second direction F2 of the arranged first pixel region P1, and the length pb is the first direction of the arranged second pixel region P2. This corresponds to the unit length along F1. The length pa is equal to the sum of the width Wa of the first
本願発明者は、第1、第2部分電極124a、124bの延びている方向F1、F2のそれぞれとx方向とのなす角度を45°からずらすとともに画素のピッチPを投影した長さpa、pbを異ならせることにより、応答速度および開口率の低下を抑制する液晶ドメインD1〜D4をさまざまな画素のピッチPにおいて形成可能であることを見出した。
The inventor of the present application shifts the angle formed between each of the directions F1 and F2 in which the first and second
ここで、長さpa、pbと画素のピッチPとの関係は以下のように表される。 Here, the relationship between the lengths pa and pb and the pixel pitch P is expressed as follows.
pa = P × sinθ
pb = P × cosθ
画素のピッチPは、P=√(pa2+pb2)の関係を満たしている。
pa = P × sin θ
pb = P × cos θ
The pixel pitch P satisfies the relationship P = √ (pa 2 + pb 2 ).
また、第1、第2部分電極124aの幅Wa、Wbと画素のピッチPとの関係は以下のように表される。
The relationship between the widths Wa and Wb of the first and second
Wa+E1=P×sinθ
Wb+E2=P×cosθ
Wa + E1 = P × sin θ
Wb + E2 = P × cos θ
以下に、長さpa、pbと表示特性との関係を説明する。長さpaは
pa=W1+La+W2+E1
と表される。ここで、W1、W2は液晶ドメイン領域R1、R2の幅をそれぞれ示しており、Laはリブ140aの幅を示している。
The relationship between the lengths pa and pb and the display characteristics will be described below. The length pa is pa = W1 + La + W2 + E1
It is expressed. Here, W1 and W2 indicate the widths of the liquid crystal domain regions R1 and R2, respectively, and La indicates the width of the
また、長さpbは
pb=W3α+Lb1+W3β+Sb+W4α+Lb2+W4β+E2
と表される。ここで、Lb1、Lb2はリブ140b1、140b2の幅をそれぞれ示しており、Sbはスリット120bの幅をしている。また、W3α、W3β、W4αおよびW4βは、液晶ドメイン領域R3α、R3β、R4αおよびR4βの幅をそれぞれ示している。なお、長さpbは長さpaよりも大きく、間隔E2は間隔E1よりも大きく、幅Wbは幅Waよりも大きい。
The length pb is pb = W3α + Lb1 + W3β + Sb + W4α + Lb2 + W4β + E2
It is expressed. Here, Lb1 and Lb2 indicate the widths of the ribs 140b1 and 140b2, respectively, and Sb indicates the width of the
リブ140aの形状は帯状であり、その長辺は方向F1に延びている。リブ140aの幅Laはリブ140aの2つの長辺の間の距離に相当する。また、リブ140b1、140b2の形状は帯状であり、その長辺は方向F2に延びている。リブ140b1、140b2の幅Lb1、Lb2はリブ140b1、140b2の長辺間の距離に相当する。ここでは、リブ140a、140b1、140b2の幅La、Lb1、Lb2をそれぞれ11μmとしている。リブ140a、140b1、140b2の幅La、Lb1、Lb2が大きすぎると、開口率が低下する。また、製造上これ以上小さくすることが困難である。
The shape of the
また、スリット120bの形状も帯状であり、スリット120bの幅Sbが大きすぎると、開口率が低下する。また、スリット120bの幅Sbが小さすぎると、配向規制が十分に行われないため結果的に透過率が低下してしまう。このように、スリット120bの幅Sbは大きすぎても小さすぎても表示品位を低下させることになる。ここでは、スリット120bの幅Sbを9μmとしている。
Moreover, the shape of the
また、上述したように、画素電極124のエッジ124s1〜124s4による斜め電界も液晶分子162の配向に寄与している。隣接する第1部分電極124aの間隔E1および隣接する第2部分電極124bの間隔E2が大きすぎると、開口率が低下する。また、間隔E1、E2が小さすぎると、配向規制が十分に行われないため結果的に透過率が低下してしまう。このように、間隔E1、E2は大きすぎても小さすぎても表示品位を低下させることになる。ここでは、隣接する第1、第2部分電極124aの間隔E1、E2をそれぞれ6μmとしている。第1、第2部分電極124aの間隔の製造ばらつきは±0.75μmである。なお、一般に、隣接する画素電極には極性の異なる電圧が印加され、スリット近傍と比べて強い配向規制力が働くので、画素電極の間隔はスリットの幅よりも小さくすることができる。
Further, as described above, the oblique electric field due to the edges 124 s 1 to 124
なお、図2〜図4に示した構成では、エッジ124s1はエッジ124s3と連続し、エッジ124s2はエッジ124s4と連続していたが、この場合、エッジ124s1とエッジ124s3との連結およびエッジ124s2とエッジ124s4との連結の少なくとも一方はx方向に平行な別のエッジを介して行われる。 2 to 4, the edge 124s1 is continuous with the edge 124s3 and the edge 124s2 is continuous with the edge 124s4. In this case, however, the edge 124s1 and the edge 124s3 are connected and the edge 124s2 and the edge are connected. At least one of the connections with 124s4 is made through another edge parallel to the x direction.
次に、液晶ドメイン領域R1、R2、R3α、R3β、R4αおよびR4βの幅W1、W2、W3α、W3β、W4αおよびW4βを検討する。液晶ドメイン領域の幅とは、平行四辺形形状の液晶ドメイン領域の長辺間の距離に相当し、また、表示画面の法線方向から見た場合の画素配向規制構造体120Dと対向配向規制構造体140Dとの間の長さに相当する。
Next, the widths W1, W2, W3α, W3β, W4α and W4β of the liquid crystal domain regions R1, R2, R3α, R3β, R4α and R4β will be examined. The width of the liquid crystal domain region corresponds to the distance between the long sides of the parallelogram-shaped liquid crystal domain region, and the pixel
図5に、液晶ドメイン領域の幅Wと透過率との関係を示す。ここでは、透過率は、幅Wが13.5μmのときの透過率を1.0として規格化している。図5に示すように、液晶ドメイン領域の幅が大きくなるほど、透過率が増加する。なお、幅Wが18μm付近を越えるとその傾きは小さくなり、透過率比1.12程度で飽和する。 FIG. 5 shows the relationship between the width W of the liquid crystal domain region and the transmittance. Here, the transmittance is normalized assuming that the transmittance when the width W is 13.5 μm is 1.0. As shown in FIG. 5, the transmittance increases as the width of the liquid crystal domain region increases. Note that when the width W exceeds about 18 μm, the inclination becomes small and becomes saturated at a transmittance ratio of about 1.12.
また、図6に、液晶ドメイン領域の幅Wと応答時間との関係を示す。ここでは、第10階調レベルから第255階調レベル(最大階調レベル)までの応答時間を示しており、応答時間が短いほど応答速度が大きい。 FIG. 6 shows the relationship between the width W of the liquid crystal domain region and the response time. Here, the response time from the 10th gradation level to the 255th gradation level (maximum gradation level) is shown, and the response speed is larger as the response time is shorter.
図6から理解されるように、液晶ドメイン領域の幅が大きいほど、応答時間が長く、応答速度が低下してしまう。ここで、応答時間の限界を2フレーム(33.4msec)とすると、液晶ドメイン領域の幅Wの最大値は23.5μmとなる。なお、多少のずれを考慮すると、液晶ドメイン領域の幅は23.0μm以下であることが好ましい。 As can be understood from FIG. 6, the longer the width of the liquid crystal domain region, the longer the response time and the lower the response speed. Here, if the limit of the response time is 2 frames (33.4 msec), the maximum value of the width W of the liquid crystal domain region is 23.5 μm. In consideration of some deviation, the width of the liquid crystal domain region is preferably 23.0 μm or less.
なお、透過率および応答速度は、厳密には、液晶ドメイン領域の幅Wだけでなく、液晶材料や液晶層の厚さ等他のパラメータの影響もあるが、液晶ドメイン領域の幅Wが最も支配的なパラメータである。 Strictly speaking, the transmittance and response speed are influenced not only by the width W of the liquid crystal domain region but also by other parameters such as the thickness of the liquid crystal material and the liquid crystal layer, but the width W of the liquid crystal domain region is most dominant. Parameters.
以上のように、透過率および応答速度(応答時間)の観点から、液晶ドメイン領域の幅は所定の範囲内にあることが好ましい。例えば、液晶ドメイン領域の幅は18.0μm以上23.5μm未満の範囲内にあることが好ましい。また、液晶ドメイン領域の幅は23.0μm以下であることがさらに好ましい。 As described above, the width of the liquid crystal domain region is preferably within a predetermined range from the viewpoint of transmittance and response speed (response time). For example, the width of the liquid crystal domain region is preferably in the range of 18.0 μm or more and less than 23.5 μm. The width of the liquid crystal domain region is more preferably 23.0 μm or less.
なお、理想的には、各液晶ドメイン領域の応答速度の均一化の観点から、液晶ドメイン領域R1、R2、R3α、R3β、R4αおよびR4βの幅W1、W2、W3α、W3β、W4αおよびW4βの幅は互いに等しいことが好ましい。ここで、液晶ドメイン領域R1の幅W1が液晶ドメイン領域R2の幅W2と等しいとし、W1=W2=Wxとする。また、液晶ドメイン領域R3α、R3β、R4αおよびR4βの幅W3α、W3β、W4αおよびW4βが互いに等しいとし、W3α=W3β=W4α=W4β=Wyとする。 Ideally, from the viewpoint of uniform response speed of each liquid crystal domain region, the widths W1, W2, W3α, W3β, W4α and W4β of the liquid crystal domain regions R1, R2, R3α, R3β, R4α and R4β Are preferably equal to each other. Here, it is assumed that the width W1 of the liquid crystal domain region R1 is equal to the width W2 of the liquid crystal domain region R2, and W1 = W2 = Wx. Further, it is assumed that the widths W3α, W3β, W4α and W4β of the liquid crystal domain regions R3α, R3β, R4α and R4β are equal to each other, and W3α = W3β = W4α = W4β = Wy.
上述したように、pa=Wa+E1であり、pb=Wb+E2である。長さpa、pbは、P=√(pa2+pb2)を満たすとともに、応答速度および開口率の低下を抑制した液晶ドメインD1〜D4を形成するように設定される。このため、画素のピッチPに対して適切な長さpa、pbを設定することにより、応答速度および開口率の低下を抑制することができる。なお、この場合、第1方向F1とx方向とのなす角度θはθ=tan-1(pb/pa)(θ=45°を除く)を満たすように設定される。このようにして、液晶表示装置100はさまざまなサイズにおいて応答速度および開口率の低下を抑制することができる。
As described above, pa = Wa + E1 and pb = Wb + E2. The lengths pa and pb are set so as to form liquid crystal domains D1 to D4 that satisfy P = √ (pa 2 + pb 2 ) and suppress a decrease in response speed and aperture ratio. For this reason, by setting appropriate lengths pa and pb with respect to the pixel pitch P, it is possible to suppress a decrease in response speed and aperture ratio. In this case, the angle θ formed by the first direction F1 and the x direction is set so as to satisfy θ = tan −1 (pb / pa) (excluding θ = 45 °). In this way, the liquid
以下、比較例1の液晶表示装置および比較例2の液晶表示装置と比較して本実施形態の液晶表示装置100の利点を説明する。まず、図7を参照して比較例1の液晶表示装置500を説明する。図7(a)に、液晶表示装置500の模式図を示し、図7(b)に、液晶表示装置500の画素構造を示す。
Hereinafter, the advantages of the liquid
比較例1の液晶表示装置500では画素電極524の第1部分電極524aはx方向に対して45°方向に延びており、第2部分電極524bはx方向に対して45°方向に延びている。画素電極524はx方向に対称な形状を有している。対向基板540の液晶層560側には第1部分電極524aに対応してリブ540aが設けられており、対向基板540の液晶層560側には第2部分電極524bに対応してリブ540bが設けられている。
In the liquid
次に、図8を参照して、比較例2の液晶表示装置600を説明する。図8(a)に、液晶表示装置600の模式図を示し、図8(b)に、液晶表示装置600の画素構造を示す。
Next, a liquid
比較例2の液晶表示装置600では画素電極624の第1部分電極624aはx方向に対して45°方向に延びており、第2部分電極624bはx方向に対して45°方向に延びている。画素電極624はx方向に対称な形状を有している。対向基板640の液晶層660側には第1部分電極624aに対応して2つのリブ640a1、640a2が設けられており、第2部分電極624bに対応して2つのリブ640b1、640b2が設けられている。また、アクティブマトリクス基板620の液晶層660側には、2つのリブ640a1、640a2の間の対応する位置にスリット620aが設けられており、2つのリブ640b1、640b2の間の対応する位置にスリット620bが設けられている。
In the liquid
ここで、比較例1の液晶表示装置500および比較例2の液晶表示装置600において応答速度および開口率の低下を抑制する画素のピッチおよび液晶表示装置のサイズを説明する。なお、比較例1、2の液晶表示装置500、600のいずれも画素はx方向に対して対称構造を有しているため、第1画素領域P1の構成のみを検討する。
Here, in the liquid
液晶表示装置500において、液晶ドメイン領域の幅Wは23μmであり、また、リブ540aの幅Lは11μmであり、第1部分電極524aの幅Wは57μmであり、隣接する第1部分電極524aの間隔Eは6μmである。この場合、長さpaは63μmであり、画素のピッチPは69μmである。以上のように、23μmの幅Wは69μmのピッチPに対応する。
In the liquid
なお、69μmのピッチPは、解像度1920×1080のフルハイビジョン規格(FHD)において約23インチに相当し、また解像度1366×768のハイビジョン規格(WXGA)において約17インチに相当する。本明細書の以下の説明においてWXGAを「WX」と表記することがある。 The pitch P of 69 μm corresponds to approximately 23 inches in the full high-definition standard (FHD) with a resolution of 1920 × 1080, and corresponds to approximately 17 inches in the high-definition standard (WXGA) with a resolution of 1366 × 768. In the following description of this specification, WXGA may be referred to as “WX”.
また、液晶表示装置600において液晶ドメイン領域の幅Wは23μmであり、また、リブ640a1、640a2の幅Lはそれぞれ11μmであり、スリット620aの幅Sは9μmである。また、第1部分電極624aの幅Wは123μmであり、隣接する第1部分電極624aの間隔Eは6μmである。この場合、長さpaは129μmであり、画素のピッチPは182μmである。これは、FHDにおいて約48インチまたはWXにおいて約34インチに相当する。
In the liquid
このように、比較例1の液晶表示装置500および比較例2の液晶表示装置600の構成でも特定のサイズであれば、応答速度および開口率の低下を抑制することができる。しかしながら、別のサイズの比較例1の液晶表示装置500および比較例2の液晶表示装置600は、応答速度および開口率の低下を抑制できない。
Thus, if the liquid
ここで、例示として、FHDでサイズ約33インチの比較例1の液晶表示装置500および比較例2の液晶表示装置600の構成を検討する。この場合、画素Pのピッチは約126μmであり、長さpaは89μmである。なお、126μmのピッチPは、WXにおいて約23インチに相当する。
Here, as an example, the configurations of the liquid
ここでは、液晶ドメイン領域の幅W以外の値(すなわち、リブの幅、スリットの幅、部分電極の間隔)は上述した値と同様にし、液晶ドメイン領域の幅Wを調整する。このように、リブの幅、スリットの幅、部分電極の間隔の値を変化させないことにより、透過率の低下を抑制することができる。比較例1の液晶表示装置500において、隣接する第1部分電極524aの間隔Eを6μmとし、また、リブ540aの幅Lを11μmとすると、液晶ドメイン領域の幅Wは36μmとなる。このように幅Wが長いと、応答速度が低下してしまう。
Here, values other than the width W of the liquid crystal domain region (that is, the width of the rib, the width of the slit, and the interval between the partial electrodes) are set in the same manner as described above, and the width W of the liquid crystal domain region is adjusted. Thus, by not changing the values of the rib width, slit width, and partial electrode spacing, it is possible to suppress a decrease in transmittance. In the liquid
比較例2の液晶表示装置600においても、隣接する第1部分電極624aの間隔Eを6μmとし、リブ640a1、640a2の幅Lを11μmとし、スリット620aの幅Sを9μmとすると、液晶ドメイン領域の幅Wは13μmとなる。このように幅Wが短いと、開口率(透過率)が低下してしまう。
Also in the liquid
これに対して、本実施形態の液晶表示装置100では、比較例1、2の液晶表示装置500、600において応答速度および開口率の少なくとも一方が低下してしまうサイズでも、応答速度および開口率の低下を抑制することができる。例えば、FHDでサイズ約33インチの本実施形形態の液晶表示装置100の構成を検討する。この場合、表示領域のサイズは約73cm×41cmである。液晶表示装置は一般に、行方向に配列された赤、青および緑の3つの画素によって表示を行う。この場合、1つの画素のピッチは約126μm×380μmとなる。このように1つの画素のピッチは画素数および液晶表示装置のサイズに応じて決定される。なお、1つの画素のピッチの縦横比はほぼ3:1であり、赤、青および緑を表示する3つの画素を含む1つの表示単位の縦横比はほぼ1:1となっている。
On the other hand, in the liquid
再び、図2〜図4を参照する。ここで、ピッチPが約126μmである画素において角度θを30°とする。この場合、上述したように、長さpaは63μm(=126×sin30°)であり、長さpbは109μm(=126×cos30°)である。
Again referring to FIGS. Here, an angle θ is set to 30 ° in a pixel having a pitch P of about 126 μm. In this case, as described above, the length pa is 63 μm (= 126 ×
ここで、第1画素領域P1の構成を検討する。上述したように、長さpaは63μmである。また、リブ140aの幅Laは11μmであり、隣接する第1部分電極124aの間隔E1は6μmである。また、第1液晶ドメイン領域R1の幅W1が第2液晶ドメイン領域R2の幅W2と等しいとし、これらの幅W1、W2をWxと示すと、Wxは23μmである。このように、第1、第2液晶ドメイン領域R1、R2の幅Wxを所定の範囲内とすることができる。
Here, the configuration of the first pixel region P1 will be considered. As described above, the length pa is 63 μm. The width La of the
また、第2画素領域P2の構成を検討する。上述したように、長さpbは109μmである。また、リブ140b1、140b2の幅Lb1、Lb2は11μmであり、スリット120bの幅Sbは9μmであり、隣接する第2部分電極124bの間隔E2は6μmである。
Further, the configuration of the second pixel region P2 will be examined. As described above, the length pb is 109 μm. In addition, the widths Lb1 and Lb2 of the ribs 140b1 and 140b2 are 11 μm, the width Sb of the
また、液晶ドメイン領域R3α、R3β、R4α、R4βの幅W3α、W3β、W4α、W4βが互いに等しいとし、これらの幅W3α、W3β、W4α、W4βをWyと示すと、Wyは18μmである。このように、液晶ドメイン領域R3α、R3β、R4α、R4βの幅Wyを応答速度および開口率の低下を抑制する範囲内とすることができる。 Further, assuming that the widths W3α, W3β, W4α, and W4β of the liquid crystal domain regions R3α, R3β, R4α, and R4β are equal to each other, and these widths W3α, W3β, W4α, and W4β are denoted as Wy, Wy is 18 μm. In this way, the width Wy of the liquid crystal domain regions R3α, R3β, R4α, and R4β can be set within a range that suppresses the decrease in response speed and aperture ratio.
本実施形態の液晶表示装置100では、ある画素のピッチPに対して、x方向に対する第1、第2部分電極124a、124bの方向F1、F2の角度を45°から異ならせるのに伴い変化した長さpa、pbのそれぞれについて、応答速度および開口率の低下を抑制できる液晶ドメインD1〜D4を形成することにより、比較例1、2の液晶表示装置500、600の構成では表示品位の低下したサイズでも、表示品位の低下を抑制することができる。また、応答速度および開口率の低下を抑制できる液晶ドメインD1〜D4を形成可能な長さpa、pbに対して角度θを変化させることにより、画素のピッチPを変化させることができ、設計の自由度を増大させることができる。
In the liquid
なお、上述した説明では、第1画素領域P1に対応する液晶ドメイン領域R1およびR2の幅Wxは第2画素領域P2に対応する液晶ドメイン領域R3α、R3β、R4αおよびR4βの幅Wyと異なっていたが、幅Wxは幅Wyと等しくてもよい。例えば、Wx=Wy=23μmとしてもよい。上述したように、リブ140a、140b1、140b2の幅を11μmとし、スリット120bの幅を9μmとし、隣接する第1部分電極124aの間隔E1を6μmとし、隣接する第2部分電極124bの間隔E2を6μmとすると、長さpa、pbはそれぞれ63μm、129μmとなる。この場合、θ=26°(=tan-1(63/129))であり、画素のピッチPは144μm(=√(632+1292))である。これは、FHDにおいて約37インチまたはWXにおいて約26インチに相当する。
In the above description, the width Wx of the liquid crystal domain regions R1 and R2 corresponding to the first pixel region P1 is different from the width Wy of the liquid crystal domain regions R3α, R3β, R4α, and R4β corresponding to the second pixel region P2. However, the width Wx may be equal to the width Wy. For example, Wx = Wy = 23 μm may be set. As described above, the width of the
なお、上述した説明では、第1部分電極124aに対応する液晶ドメインD1、D2の液晶ドメイン領域の数(Na)はそれぞれ1であり、第2部分電極124bに対応する液晶ドメインD3、D4の液晶ドメイン領域の数(Nb)はそれぞれ2であったが、本発明はこれに限定されない。液晶ドメインD1、D2の液晶ドメイン領域の数(Na)は1でなくてもよい。また、液晶ドメインD3、D4の液晶ドメイン領域の数(Nb)は2でなくてもよい。
In the above description, the number (Na) of the liquid crystal domain regions of the liquid crystal domains D1 and D2 corresponding to the first
例えば、第1部分電極124aに対応する液晶ドメインD1、D2の液晶ドメイン領域の数はそれぞれ1であり、第2部分電極124bに対応する液晶ドメインD3、D4の液晶ドメイン領域の数はそれぞれ3であってもよい。あるいは、液晶ドメインD1、D2の液晶ドメイン領域の数はそれぞれ2であり、液晶ドメインD3、D4の液晶ドメイン領域の数はそれぞれ3であってもよい。なお、ここでは、説明が過度に複雑になるのを避ける目的でNa<Nbとしている。
For example, the number of liquid crystal domain regions D1 and D2 corresponding to the first
なお、液晶表示装置100の構成では、応答速度および開口率の低下の抑制を実現する長さpaおよびpbに基づいて角度θおよび画素のピッチPを設定してもよく、例えば、液晶ドメインD3、D4に対応する液晶ドメイン領域のそれぞれの数は、液晶ドメインD1、D2に対応する液晶ドメイン領域のそれぞれの数の整数倍であってもよい。ここで、説明を簡略化するために、スリット、リブの幅および隣接する部分電極の間隔を無視し、液晶ドメインD1、D2に対応する液晶ドメイン領域の幅Wxおよび液晶ドメインD3、D4に対応する液晶ドメイン領域の幅Wyが互いに等しいとすると、長さpaと長さpbとの比も整数倍となる。
In the configuration of the liquid
例えば、長さpaと長さpbとの比が1:2となる画素を実現する場合、θ=27°(=tan-1(1/2))となり、長さpaに対する画素のピッチPは√5倍となる。また、長さpaと長さpbとの比が1:3となる画素を実現する場合、θ=18°(=tan-1(1/3))となり、長さpaに対する画素のピッチPは√10倍となる。以上から理解されるように、長さpaが一定であってもθが小さくなるほど、長さpbおよび画素のピッチPは増大する。また、長さpa、pbの比に基づいて、x方向に対する方向F1、F2の角度が変化し、画素のピッチおよびそれに伴う液晶表示装置のサイズが変化する。 For example, the ratio of the length pa and length pb is 1: to achieve a 2 pixels serving, θ = 27 ° (= tan -1 (1/2)) , and the pitch P of the pixels to the length pa is √5 times. Further, when realizing a pixel in which the ratio of the length pa to the length pb is 1: 3, θ = 18 ° (= tan −1 (1/3)), and the pixel pitch P with respect to the length pa is √10 times. As understood from the above, the length pb and the pixel pitch P increase as θ decreases even if the length pa is constant. Further, based on the ratio of the lengths pa and pb, the angles of the directions F1 and F2 with respect to the x direction change, and the pixel pitch and the accompanying size of the liquid crystal display device change.
ここで、図9から図11を参照して、比較例3の液晶表示装置700および比較例4の液晶表示装置800と比較して本実施形態の液晶表示装置100の利点を説明する。
Here, with reference to FIG. 9 to FIG. 11, advantages of the liquid
まず、図9を参照して、比較例3の液晶表示装置700を説明する。比較例3の液晶表示装置700では、画素電極724の第1、第2部分電極724a、724bはx方向に対して45°方向に延びており、画素電極724はx方向に対称な形状を有している点で本実施形態の液晶表示装置100とは異なる。なお、比較例3の液晶表示装置700では、画素のピッチPが変化する場合、液晶ドメイン領域R1〜R4の幅Wは一定であり、画素のピッチPの増大に伴いリブ740a、740bの幅Lおよび/または画素電極724の間隔Eが増大する。ただし、740a、740bの幅Lがある値よりも大きくなると、別のリブおよびスリットが設けられて、第1部分電極724aに対応する液晶ドメインD1、D2のそれぞれに対応する液晶ドメイン領域の数が増加する。
First, a liquid
次に、図10を参照して比較例4の液晶表示装置800を説明する。比較例4の液晶表示装置800では、画素電極824が矩形状である点で本実施形態の液晶表示装置100とは異なる。なお、比較例4の液晶表示装置800では、対向配向規制構造体840Dとしてリブ840a、840bが設けられており、リブ840a、840bのそれぞれの間に対応する画素配向規制構造体820Dとしてスリット820a、820bが設けられている。液晶表示装置800では、画素のピッチPが変化しても、画素電極824の面積に対するスリット820a、820b、リブ840a、840bの面積の比率はほぼ一定であり、画素のピッチPが増大すると液晶ドメインの面積(開口領域の面積)が増大する。
Next, a liquid
図11は、画素のピッチに対する透過率の変化を示すグラフである。なお、ここで、透過率は、背面側の偏光板に入射する直前の光の量に対して液晶表示装置の液晶層、カラーフィルタ層および2つの偏光板を透過した光の量の割合を意味している。なお、図11において、(Na,Nb)のうちNaは液晶ドメインD1および液晶ドメインD2を形成する液晶ドメイン領域のそれぞれの数を示すものであり、Nbは液晶ドメインD3および液晶ドメインD4を形成する液晶ドメイン領域のそれぞれの数を示すものである。 FIG. 11 is a graph showing a change in transmittance with respect to the pixel pitch. Here, the transmittance means the ratio of the amount of light transmitted through the liquid crystal layer, the color filter layer and the two polarizing plates of the liquid crystal display device to the amount of light immediately before entering the polarizing plate on the back side. is doing. In FIG. 11, Na represents the number of liquid crystal domain regions that form the liquid crystal domain D1 and the liquid crystal domain D2 in (Na, Nb), and Nb forms the liquid crystal domain D3 and the liquid crystal domain D4. The number of each liquid crystal domain region is shown.
比較例3の液晶表示装置700において、画素のピッチPが89μmである場合、第1部分電極724aに対応する液晶ドメインD1、D2を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ1であり、第2部分電極724bに対応する液晶ドメインD3、D4を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ1である。なお、89μmのピッチPは約17インチのWXGAに相当する。また、長さpaは63μmである。この場合、隣接する第1部分電極724aの間隔Eは6μmであり、スリット740aの幅は11μmであると、液晶ドメイン領域の幅Wは23μmとなる。長さpaに対する液晶ドメイン領域の幅の和は46/63であり、これは、透過率約4.3%に相当する。
In the liquid
画素のピッチPが182μmである場合、第1部分電極724aに対応する液晶ドメインD1、D2を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ2であり、第2部分電極724bに対応する液晶ドメインD3、D4を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ2である。なお、182μmのピッチPは約34インチのWXGAに相当する。この場合、長さpa、pbは129μmであり、液晶ドメイン領域の幅Wは23μmであり、隣接する第1部分電極724aの間隔Eは6μmであり、スリットおよびリブの幅の合計は31μmである。長さpaに対する液晶ドメイン領域の幅の和は92/129であり、これは、透過率約5.4%に相当する。
When the pixel pitch P is 182 μm, the number of liquid crystal domain regions D1 and D2 corresponding to the first
また、約51インチのWXGAに相当して画素のピッチPが276μmである場合、第1部分電極724aに対応する液晶ドメインD1、D2を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ3であり、第2部分電極724bに対応する液晶ドメインD3、D4を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ3である。なお、276μmのピッチPは約51インチのWXGAに相当する。この場合、長さpa、pbは195μmであり、液晶ドメイン領域の幅Wは23μmであり、隣接する第1部分電極724aの間隔Eは6μmであり、スリットおよびリブの幅の合計は51μmである。長さpaに対する液晶ドメイン領域の幅の和は138/195であり、これは、透過率約5.8%に相当する。なお、比較例3の液晶表示装置700において長さpaに対する液晶ドメイン領域の幅の和を示す比は略等しいが、画素のピッチPが大きいほど、透過率が高くなる。
In addition, when the pixel pitch P is 276 μm corresponding to about 51 inches of WXGA, the number of liquid crystal domain regions D1 and D2 corresponding to the first
このように、液晶表示装置700の構成では、画素のピッチが特定のサイズの場合、応答速度の低下を抑制しながら高い透過率(開口率)を実現することができる。しかしながら、画素のピッチが別のサイズである場合、応答速度および開口率のうちの少なくとも一方が低下してしまう。
Thus, in the configuration of the liquid
例えば、比較例3の液晶表示装置700において、約23インチのWXGAに相当して画素のピッチPが126μmである場合、第1部分電極724aに対応する液晶ドメインD1、D2を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ1であり、第2部分電極724bに対応する液晶ドメインD3、D4を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ1である。この場合、長さpaは89μmである。ここで、応答速度の低下を抑制するために、液晶ドメイン領域の幅Wを23μmとし、第1部分電極724aの間隔Eを6μmとすると、リブ740aの幅が37μmとなる。長さpaに対する液晶ドメイン領域の幅の和は46/89であり、透過率は約3.6%にまで低下する。
For example, in the liquid
同様に、約56インチのFHDに相当して画素のピッチPが214μmである場合、第1部分電極724aに対応する液晶ドメインD1、D2を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ2であり、第2部分電極724bに対応する液晶ドメインD3、D4を形成する液晶ドメイン領域の数はそれぞれ2である。この場合、長さpa、pbは151μmである。ここで、応答速度の低下を抑制するために、液晶ドメイン領域の幅Wを23μmとし、第1部分電極724aの間隔Eを6μmとすると、リブおよびスリットの幅の合計が53μmとなる。長さpaに対する液晶ドメイン領域の幅の和は92/151であり、透過率は約4.8%にまで低下する。このように、液晶表示装置700の構成では、画素のピッチが特定のサイズの場合、応答速度および開口率の低下を抑制することができるが、画素のピッチが別のサイズである場合、応答速度の低下を抑制すると、開口率(透過率)が低下してしまうことになる。
Similarly, when the pixel pitch P is 214 μm corresponding to about 56 inches of FHD, the number of liquid crystal domain regions D1 and D2 corresponding to the first
また、比較例4の液晶表示装置800では、画素のピッチPが増大するにつれて、透過率(開口率)が増大する。なお、液晶表示装置800では画素電極824が矩形状であるため、画素のピッチPによらず、液晶ドメイン領域Rおよびその幅Wを最大透過率に相当する値にすることができる。ただし、特許文献1を参照して上述したように、画素のエッジによる配向規制方向とリブによる配向規制方向とが不整合となる領域が存在し、配向乱れが発生する。このように配向の乱れた領域は画素電極824の面積とスリット820a、820b、リブ840a、840bの面積との差分に相当する開口領域の約10%である。
In the liquid
これに対して、本実施形態の液晶表示装置100では、比較例3の液晶表示装置700において透過率が減少する画素のピッチPにおいても高い透過率を実現することができる。また、液晶表示装置100では、配向乱れの発生が抑制されており、比較例4の液晶表示装置800よりも高い透過率を実現することができる。
On the other hand, in the liquid
なお、第1液晶ドメイン領域R1の幅W1は第2液晶ドメイン領域R2の幅W2と等しかったが、本発明はこれに限定されない。第1、第2液晶ドメイン領域R1、R2の幅W1、W2が所定の範囲内にあれば、第1、第2液晶ドメイン領域R1、R2の幅W1、W2は異なっていてもよい。 Although the width W1 of the first liquid crystal domain region R1 is equal to the width W2 of the second liquid crystal domain region R2, the present invention is not limited to this. If the widths W1 and W2 of the first and second liquid crystal domain regions R1 and R2 are within a predetermined range, the widths W1 and W2 of the first and second liquid crystal domain regions R1 and R2 may be different.
同様に、上述した説明では、液晶ドメイン領域R3α、R3β、R4αおよびR4βの幅W3α、W3β、W4αおよびW4βは互いに等しかったが、本発明はこれに限定されない。幅W3α、W3β、W4αおよびW4βは所定の範囲内にあれば、異なっていてもよい。 Similarly, in the above description, the widths W3α, W3β, W4α, and W4β of the liquid crystal domain regions R3α, R3β, R4α, and R4β are equal to each other, but the present invention is not limited to this. The widths W3α, W3β, W4α and W4β may be different as long as they are within a predetermined range.
例えば、Na=1であり、Nb=2である場合、paは53μm〜63μmであり、pbは109μm〜129μmである。この場合、角度θは、22°(=tan-1(53/129))≦θ≦30°(=tan-1(63/109))となり、画素のピッチPは、121(=√(532+1092))≦P≦143(=√(632+1292))となる。 For example, when Na = 1 and Nb = 2, pa is 53 μm to 63 μm, and pb is 109 μm to 129 μm. In this case, the angle θ is 22 ° (= tan −1 (53/129)) ≦ θ ≦ 30 ° (= tan −1 (63/109)), and the pixel pitch P is 121 (= √ (53 2 +109 2 )) ≦ P ≦ 143 (= √ (63 2 +129 2 )).
また、例えば、Na=1であり、Nb=3である場合、paは53μm〜63μmであり、pbは165μm〜195μmである。この場合、角度θは、15°(=tan-1(53/195))≦θ≦21°(=tan-1(63/165))となり、画素のピッチPは、173(=√(532+1652))≦P≦204(=√(632+1952))となる。 For example, when Na = 1 and Nb = 3, pa is 53 μm to 63 μm, and pb is 165 μm to 195 μm. In this case, the angle θ is 15 ° (= tan −1 (53/195)) ≦ θ ≦ 21 ° (= tan −1 (63/165)), and the pixel pitch P is 173 (= √ (53 2 +165 2 )) ≦ P ≦ 204 (= √ (63 2 +195 2 )).
あるいは、Na=2であり、Nb=3である場合、paは109μm〜129μmであり、pbは165μm〜195μmである。この場合、角度θは、28°(=tan-1(109/195))≦θ≦38°(=tan-1(129/165))となり、また、画素のピッチPは、198(=√(1092+1652))≦P≦234(=√(1292+1952))となる。 Alternatively, when Na = 2 and Nb = 3, pa is 109 μm to 129 μm and pb is 165 μm to 195 μm. In this case, the angle θ is 28 ° (= tan −1 (109/195)) ≦ θ ≦ 38 ° (= tan −1 (129/165)), and the pixel pitch P is 198 (= √ (109 2 +165 2 )) ≦ P ≦ 234 (= √ (129 2 +195 2 )).
また、例えば、Na=3であり、Nb=4である場合、paは165μm〜195μmであり、pbは221μm〜261μmである。この場合、角度θは、32°(=tan-1(165/261))≦θ≦41°(=tan-1(195/221))となり、また、画素のピッチPは、276(=√(1652+2212))≦P≦325(=√(1952+2612))となる。 For example, when Na = 3 and Nb = 4, pa is 165 μm to 195 μm, and pb is 221 μm to 261 μm. In this case, the angle θ is 32 ° (= tan −1 (165/261)) ≦ θ ≦ 41 ° (= tan −1 (195/221)), and the pixel pitch P is 276 (= √ (165 2 +221 2 )) ≦ P ≦ 325 (= √ (195 2 +261 2 )).
なお、上述した説明では、画素電極124の下方側(−y方向)に設けられた第2部分電極124bに対応する液晶ドメインD3、D4のそれぞれの液晶ドメイン領域の数(Nb)が画素電極124の上方側(+y方向)に設けられた第1部分電極124aに対応する液晶ドメインD1、D2の液晶ドメイン領域の数(Na)よりも大きかったが、本発明はこれに限定されない。NaがNbよりも大きくてもよい。
In the above description, the number (Nb) of the liquid crystal domain regions of the liquid crystal domains D3 and D4 corresponding to the second
また、上述した説明では、第2部分電極に対応する液晶ドメインD3、D4のそれぞれの液晶ドメイン領域の数(Nb)は、第1部分電極124aに対応する液晶ドメインD1、D2のそれぞれの液晶ドメイン領域の数(Na)とは異なっていたが、本発明はこれに限定されない。第2部分電極に対応する液晶ドメインD3、D4のそれぞれの液晶ドメイン領域の数(Nb)は、第1部分電極124aに対応する液晶ドメインD1、D2のそれぞれの液晶ドメイン領域(Na)と等しくてもよい。
In the above description, the number (Nb) of the liquid crystal domains D3 and D4 corresponding to the second partial electrode is equal to the number of liquid crystal domains D1 and D2 corresponding to the first
例えば、Na=Nb=1である場合、pa、pbは53μm〜63μm(ただし、pa=pbを除く。)である。この場合、角度θは、40°(=tan-1(53/63))≦θ≦50°(=tan-1(63/53))(ただしθ=45°を除く)となり、また、画素のピッチPは、74(=√(532+532))<P<89(=√(632+632))となる。 For example, when Na = Nb = 1, pa and pb are 53 μm to 63 μm (however, pa = pb is excluded). In this case, the angle θ is 40 ° (= tan −1 (53/63)) ≦ θ ≦ 50 ° (= tan −1 (63/53)) (however, excluding θ = 45 °), and the pixel The pitch P is 74 (= √ (53 2 +53 2 )) <P <89 (= √ (63 2 +63 2 )).
また、例えば、Na=Nb=2である場合、pa、pbは109μm〜129μm(ただし、pa=pbを除く。)である。この場合、角度θは、40°(=tan-1(109/129))≦θ≦50°(=tan-1(129/109))(ただしθ=45°を除く)となり、また、画素のピッチPは、154(=√(1092+1092))<P<182(=√(1292+1292))となる。 For example, when Na = Nb = 2, pa and pb are 109 μm to 129 μm (however, pa = pb is excluded). In this case, the angle θ is 40 ° (= tan −1 (109/129)) ≦ θ ≦ 50 ° (= tan −1 (129/109)) (except θ = 45 °), and the pixel The pitch P is 154 (= √ (109 2 +109 2 )) <P <182 (= √ (129 2 +129 2 )).
また、Na=Nb=3である場合、pa、pbは165μm〜195μm(ただし、pa=pbを除く。)である。この場合、角度θは、40°(=tan-1(165/195))≦θ≦50°(=tan-1(195/165))(ただしθ=45°を除く)となり、また、画素のピッチPは、233(=√(1652+1652))<P<276(=√(1952+1952))となる。 When Na = Nb = 3, pa and pb are 165 μm to 195 μm (however, pa = pb is excluded). In this case, the angle θ is 40 ° (= tan −1 (165/195)) ≦ θ ≦ 50 ° (= tan −1 (195/165)) (except θ = 45 °), and the pixel The pitch P is 233 (= √ (165 2 +165 2 )) <P <276 (= √ (195 2 +195 2 )).
なお、上述した説明では、画素電極124は、1つの第1部分電極124aと、1つの第2部分電極124bとから構成されていたが、本発明はこれに限定されない。図12に示すように、画素電極124は、1つの第1部分電極124aと、2つの第2部分電極124b1、124b2とを含んでいてもよい。この場合、第1部分電極124aは、第2部分電極124b1と第2部分電極124b2との間に設けられている。
In the above description, the
なお、上述したように、長さpaおよびpbが互いに異なる場合、第1、第2部分電極124aの幅WaおよびWbは互いに異なってもよい。ただし、幅WaおよびWbが互いに等しいことにより、応答特性などの特性の均一化を図ることができる。
As described above, when the lengths pa and pb are different from each other, the widths Wa and Wb of the first and second
なお、上述した説明では、第1部分電極124aは第2部分電極124bと連続していたが、本発明はこれに限定されない。第1部分電極124aは第2部分電極124bと分離して設けられてもよい。
In the above description, the first
また、上述した説明では、リブの幅、スリットの幅、および、隣接する部分電極の間隔を、それぞれ固定の値(具体的には、11μm、9μmおよび6μm)としたが、本発明はこれに限定されない。リブの幅、スリットの幅、および、隣接する部分電極の間隔のそれぞれは所定の範囲内にあってもよい。 In the above description, the width of the rib, the width of the slit, and the interval between the adjacent partial electrodes are fixed values (specifically, 11 μm, 9 μm, and 6 μm). It is not limited. Each of the width of the rib, the width of the slit, and the interval between the adjacent partial electrodes may be within a predetermined range.
本発明によれば、さまざまなピッチの画素に対して表示品位の低下を抑制した液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which suppressed the display quality fall with respect to the pixel of various pitches can be provided.
100 液晶表示装置
120 アクティブマトリクス基板
122 絶縁基板
124 画素電極
124a 第1部分電極
124b 第2部分電極
140 対向基板
142 絶縁基板
144 対向電極
160 液晶層
162 液晶分子
DESCRIPTION OF
Claims (11)
対向電極を有する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた垂直配向型の液晶層と
を備える、液晶表示装置であって、
前記複数の画素電極のそれぞれは、第1部分電極と、第2部分電極とを有しており、
前記第1部分電極は、前記複数の画素電極の配列された前記複数の行の方向を規定する行方向に対して斜めの第1方向と平行に延びる第1エッジおよび第2エッジを有しており、
前記2部分電極は、前記第1方向と直交する第2方向と平行に延びる第3エッジおよび第4エッジを有しており、
前記対向基板は、前記液晶層側に設けられた線状の第1対向配向規制構造体と、前記液晶層側に設けられた線状の第2対向配向規制構造体とをさらに有しており、
前記第1対向配向規制構造体は、前記複数の画素電極のそれぞれの前記第1部分電極に対向して前記第1方向と平行に延びており、
前記第2対向配向規制構造体は、前記複数の画素電極のそれぞれの前記第2部分電極に対向して前記第2方向と平行に延びており、
前記第1方向と前記行方向とのなす角度は前記第2方向と前記行方向とのなす角度とは異なり、前記画素の前記行方向のピッチを前記第1方向に投影した成分の長さは前記画素の前記行方向のピッチを前記第2方向に投影した成分の長さとは異なる、液晶表示装置。 An active matrix substrate having a plurality of pixel electrodes each defining a pixel, the pixel electrodes being arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns;
A counter substrate having a counter electrode;
A liquid crystal display device comprising a vertical alignment type liquid crystal layer provided between the active matrix substrate and the counter substrate,
Each of the plurality of pixel electrodes has a first partial electrode and a second partial electrode,
The first partial electrode has a first edge and a second edge extending parallel to a first direction oblique to a row direction defining a direction of the plurality of rows in which the plurality of pixel electrodes are arranged. And
The two partial electrodes have a third edge and a fourth edge extending in parallel with a second direction orthogonal to the first direction,
The counter substrate further includes a linear first counter alignment regulating structure provided on the liquid crystal layer side and a linear second counter alignment regulating structure provided on the liquid crystal layer side. ,
The first opposing alignment regulating structure extends in parallel with the first direction so as to face the first partial electrodes of the plurality of pixel electrodes,
The second opposing alignment regulating structure extends in parallel with the second direction so as to face the second partial electrodes of the plurality of pixel electrodes,
The angle formed by the first direction and the row direction is different from the angle formed by the second direction and the row direction, and the length of the component obtained by projecting the pitch of the pixels in the row direction in the first direction is A liquid crystal display device, wherein a pitch of the pixels in the row direction is different from a length of a component projected in the second direction.
前記画素の前記行方向のピッチを前記第1方向に投影した成分の長さは前記画素の前記行方向のピッチを前記第2方向に投影した成分の長さよりも大きい、請求項1または2に記載の液晶表示装置。 The angle formed by the first direction and the row direction is smaller than the angle formed by the second direction and the row direction,
The length of a component obtained by projecting the pitch in the row direction of the pixel in the first direction is larger than the length of a component obtained by projecting the pitch in the row direction of the pixel in the second direction. The liquid crystal display device described.
前記第1液晶ドメインおよび前記第2液晶ドメインは、少なくとも前記液晶層に電圧を印加した際に前記第1方向と平行に延びる第1対向配向規制構造体に対して互いに直交に向かい合う配向方位成分を有する液晶分子を含んでおり、
前記第3液晶ドメインおよび前記第4液晶ドメインは、少なくとも前記液晶層に電圧を印加した際に前記第2方向と平行に延びる第2対向配向規制構造体に対して互いに直交に向かい合う配向方位成分を有する液晶分子を含んでいる、請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示装置。 The liquid crystal layer includes a first liquid crystal domain and a second liquid crystal domain positioned between the first partial electrode and the counter electrode, and a third liquid crystal domain positioned between the second partial electrode and the counter electrode. And a fourth liquid crystal domain,
The first liquid crystal domain and the second liquid crystal domain have alignment azimuth components that are orthogonal to each other with respect to a first opposed alignment regulating structure that extends parallel to the first direction when a voltage is applied to at least the liquid crystal layer. Including liquid crystal molecules having
The third liquid crystal domain and the fourth liquid crystal domain have alignment azimuth components that are orthogonal to each other with respect to a second opposing alignment regulating structure that extends parallel to the second direction when a voltage is applied to at least the liquid crystal layer. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising liquid crystal molecules.
前記第1画素配向規制構造体は前記第1部分電極の前記第1エッジおよび前記第2エッジを含んでおり、前記第2画素配向規制構造体は前記第2部分電極の前記第3エッジおよび前記第4エッジを含んでおり、
前記第1対向配向規制構造体および前記第2対向配向規制構造体のそれぞれは、少なくとも1つのリブまたはスリットを含み、
前記液晶層は、
前記第1液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第1液晶ドメイン領域と、
前記第2液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第2液晶ドメイン領域と、
前記第3液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第3液晶ドメイン領域と、
前記第4液晶ドメインの形成される少なくとも1つの第4液晶ドメイン領域と
を有しており、
前記第1液晶ドメイン領域および前記第2液晶ドメイン領域のそれぞれは、前記第1対向配向規制構造体と前記第1画素配向規制構造体との間に規定されており、
前記第3液晶ドメイン領域および前記第4液晶ドメイン領域のそれぞれは、前記第2対向配向規制構造体と前記第2画素配向規制構造体との間に規定されている、請求項4に記載の液晶表示装置。 The active matrix substrate includes a first pixel alignment regulating structure corresponding to the first partial electrode on the liquid crystal layer side and a second pixel alignment regulating structure corresponding to the second partial electrode on the liquid crystal layer side. In addition,
The first pixel alignment regulation structure includes the first edge and the second edge of the first partial electrode, and the second pixel alignment regulation structure includes the third edge of the second partial electrode and the second edge. Including the fourth edge,
Each of the first opposed orientation regulating structure and the second opposed orientation regulating structure includes at least one rib or slit,
The liquid crystal layer is
At least one first liquid crystal domain region in which the first liquid crystal domain is formed;
At least one second liquid crystal domain region in which the second liquid crystal domain is formed;
At least one third liquid crystal domain region in which the third liquid crystal domain is formed;
Having at least one fourth liquid crystal domain region in which the fourth liquid crystal domain is formed,
Each of the first liquid crystal domain region and the second liquid crystal domain region is defined between the first counter alignment restriction structure and the first pixel alignment restriction structure,
5. The liquid crystal according to claim 4, wherein each of the third liquid crystal domain region and the fourth liquid crystal domain region is defined between the second counter alignment regulating structure and the second pixel alignment regulating structure. Display device.
前記対向基板に設けられた第2偏光板と
をさらに備えており、
前記第1偏光板および前記第2偏光板のうちの一方の偏光板は、前記複数の画素電極の配列された前記複数の列の方向を規定する列方向と前記行方向との中間方向に対して前記第1方向と前記行方向とのなす角度だけずれた透過軸を有しており、
前記第1偏光板および前記第2偏光板のうちの他方の偏光板は、前記中間方向と直交する方向に対して前記第1方向と前記行方向とのなす角度だけずれた透過軸を有している、請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。 A first polarizing plate provided on the active matrix substrate;
A second polarizing plate provided on the counter substrate,
One of the first polarizing plate and the second polarizing plate has an intermediate direction between a column direction defining the direction of the plurality of columns in which the plurality of pixel electrodes are arranged and the row direction. And having a transmission axis shifted by an angle between the first direction and the row direction,
The other polarizing plate of the first polarizing plate and the second polarizing plate has a transmission axis that is shifted by an angle formed by the first direction and the row direction with respect to a direction orthogonal to the intermediate direction. The liquid crystal display device according to claim 1.
前記第1画素配向規制構造体および前記第2画素配向規制構造体のうち、前記少なくとも一方の対向配向規制構造体に対応する画素配向規制構造体は、前記複数のリブまたはスリットの間の対向する位置に設けられたスリットまたはリブを含む、請求項5から7のいずれかに記載の液晶表示装置。 At least one of the first opposed alignment regulating structure and the second opposed alignment regulating structure includes a plurality of ribs or slits arranged in parallel to each other,
Of the first pixel alignment restriction structure and the second pixel alignment restriction structure, the pixel alignment restriction structure corresponding to the at least one opposing alignment restriction structure faces between the plurality of ribs or slits. The liquid crystal display device according to claim 5, comprising a slit or a rib provided at a position.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008211108A JP2010048905A (en) | 2008-08-19 | 2008-08-19 | Liquid crystal display device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9946116B2 (en) | 2011-10-07 | 2018-04-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device having reduced color shift |
CN108732805A (en) * | 2018-05-28 | 2018-11-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of display base plate, display panel and display device |
CN109164629A (en) * | 2018-10-10 | 2019-01-08 | 武汉华星光电技术有限公司 | Array substrate and touch-control display panel |
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- 2008-08-19 JP JP2008211108A patent/JP2010048905A/en active Pending
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