JP2010210811A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関し、特に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix type liquid crystal display device.
液晶表示装置は、一般に、アレイ基板とアレイ基板と対向して配置される対向基板と、これらアレイ基板と対向基板との間に挟持された液晶層とを備える液晶表示パネルを有している。 In general, a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel including an array substrate, a counter substrate disposed to face the array substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate.
近年では、液晶表示装置の、高精細化、小型化、そして広視野角化が要求されている。広視野角化を図る方法として、透明基板に対して面内方向の電界、すなわち横電界を発生させ、この横電界で液晶分子を基板に平行な面内で回転させることで透過率を変化させるIPS(In Plane Switching Mode)モードやFFS(Fringe-Field Switching)モードの液晶表示装置が提案されている。 In recent years, liquid crystal display devices have been required to have higher definition, smaller size, and wider viewing angle. As a method for achieving a wide viewing angle, an electric field in the in-plane direction, that is, a transverse electric field is generated with respect to the transparent substrate, and the transmittance is changed by rotating liquid crystal molecules in a plane parallel to the substrate by the transverse electric field. Liquid crystal display devices in IPS (In Plane Switching Mode) mode and FFS (Fringe-Field Switching) mode have been proposed.
従来、IPSモードの液晶表示装置において、相互に噛合する櫛歯状電極を用いる構成が提案されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an IPS mode liquid crystal display device, a configuration using comb-like electrodes that mesh with each other has been proposed (see Patent Document 1).
また、FFSモードの液晶表示装置では、アレイ基板上に、絶縁層を介して対向電極と画素電極とを配置し、対向電極にスリットを設け、そのスリットを利用することで、画素電極と対向電極との間に電界を発生させている(特許文献2参照)。
IPSモードの液晶表示装置およびFFSモードの液晶表示装置において、一画素内で画素電極と対向電極とがオーバラップしていない領域で、画素電極から表示画素の外側の領域に向けて電界を発生させると、この電界によって液晶分子の回転方向が一定で無い領域が発生する場合がある。 In an IPS mode liquid crystal display device and an FFS mode liquid crystal display device, an electric field is generated from a pixel electrode toward a region outside the display pixel in a region where the pixel electrode and the counter electrode do not overlap in one pixel. In some cases, this electric field may generate a region where the rotation direction of the liquid crystal molecules is not constant.
液晶分子の回転方向が一定でない領域が発生すると、互いに液晶分子の回転方向が異なる液晶の界面にてリバースドメインが発生する。このリバースドメインは、高電圧を印可した場合や、液晶表示パネルをその厚さ方向に押す面押し試験等を実施した場合、ドメイン領域が変化してムラ状に視認される。 When a region where the rotation direction of the liquid crystal molecules is not constant is generated, a reverse domain is generated at the interface of the liquid crystals having different rotation directions of the liquid crystal molecules. When the reverse domain is applied with a high voltage, or when a surface pressing test or the like that pushes the liquid crystal display panel in the thickness direction is performed, the domain region changes and is visually recognized as uneven.
さらに、拡大したドメイン領域は印可電圧を下げたり、画面に印可する押圧力を解放したりすると電界の力により時定数をもってゆっくり戻ろうとする。そのため、ドメイン領域が初期の状態に戻るまでの期間は、ムラ状に視認されることとなる。 Furthermore, when the applied voltage is lowered or the pressing force applied to the screen is released, the enlarged domain region tends to return slowly with a time constant by the force of the electric field. Therefore, the period until the domain region returns to the initial state is visually recognized as uneven.
なお、上記の現象はノーマリブラックモードの液晶表示装置で、白画面に近い表示が成されている状態、すなわち、液晶分子が所期配向方向から大きく回転した状態にてよく視認される。 The above phenomenon is often visually recognized in a normally black mode liquid crystal display device in a state in which a display close to a white screen is formed, that is, in a state in which liquid crystal molecules are largely rotated from the intended alignment direction.
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、リバースドメイン領域の発生を抑制することにより表示品位の劣化を防止する液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that prevents display quality deterioration by suppressing the occurrence of a reverse domain region.
本発明の態様による液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、を備えた液晶表示装置であって、前記第1基板は、前記複数の表示画素のそれぞれに配置された第1電極と、絶縁層を介して前記第1電極上に配置された第2電極と、前記第2電極と並ぶように配置された第3電極とを備え、前記第1基板および前記第2基板は、前記液晶層に接するように配置されているとともに前記液晶層に含まれる液晶分子の初期配向方向を規定するように所定の方向にラビング処理された一対の配向膜を備え、前記第1電極は、前記第2電極とオーバラップする領域において、前記第1電極と前記第2電極との間に、前記液晶分子の初期配向方向に対して第1方向に鋭角となる電界を生じさせるスリットと、前記第1電極と前記第3電極との間に、前記液晶分子の初期配向方向に対して前記第1方向の逆方向に鋭角となる第2方向に電界を生じさせる凸部と、を備え、前記第2基板は、前記凸部が配置された領域と対向する遮光層を備える。 A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed to face the first substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate. And a display unit comprising a plurality of display pixels arranged in a matrix, wherein the first substrate includes a first electrode arranged in each of the plurality of display pixels, A second electrode disposed on the first electrode via an insulating layer; and a third electrode disposed in line with the second electrode, wherein the first substrate and the second substrate include the liquid crystal A pair of alignment films disposed in contact with the layer and rubbed in a predetermined direction so as to define an initial alignment direction of liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer, and the first electrode includes the first electrode In the region overlapping with the two electrodes, the first power A slit that generates an electric field having an acute angle in a first direction with respect to an initial alignment direction of the liquid crystal molecules, and the liquid crystal between the first electrode and the third electrode. A convex portion that generates an electric field in a second direction that is an acute angle in a direction opposite to the first direction with respect to the initial alignment direction of the molecules, and the second substrate is opposed to a region in which the convex portion is disposed. A light shielding layer is provided.
本発明によれば、リバースドメイン領域の発生を抑制することにより表示品位の劣化を防止する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 prevents deterioration of display quality by suppressing generation | occurrence | production of a reverse domain area | region can be provided.
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は、図1に示すように、互いに対向するように配置されたアレイ基板101と対向基板102と、アレイ基板101と対向基板102との間に挟持された液晶層LQと、マトリクス状に配置された複数の表示画素PXからなる表示部110とを有している。
Hereinafter, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device according to the present embodiment includes an
アレイ基板101は、図2および図4に示すように、絶縁基板GL1上において、表示画素PXごとに配置された画素電極PEと、絶縁層を介して画素電極PEと対向するように配置された対向電極CEとを有している。本実施形態に係る液晶表示装置では、絶縁基板GL1上に画素電極PEが配置され、絶縁層を介して画素電極PE上に対向電極CEが配置されている。画素電極PEと対向電極CEとは、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料によって形成される。対向電極CE上には液晶層LQに接するように配向膜AF1が配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
さらに、アレイ基板101は、表示部110において表示画素PXが配列する行方向と略平行に延びるとともに画素電極PEの周囲の領域に配置された走査線YLと、表示画素PXが配列する列方向と略平行に延びるように配置された信号線XLとを有している。
Furthermore, the
走査線YLは、表示部110の外部に配置された走査線駆動回路121に接続されている。信号線XLは、表示部110の外部に配置された信号線駆動回路120に接続されている。
The scanning line YL is connected to a scanning
それぞれの表示画素PXにおいて、走査線YLと信号線XLとが交差する位置近傍には画素スイッチSWが配置されている。画素スイッチSWは、例えば、スイッチング素子として薄膜トランジスタを有している。 In each display pixel PX, a pixel switch SW is disposed in the vicinity of the position where the scanning line YL and the signal line XL intersect. The pixel switch SW includes, for example, a thin film transistor as a switching element.
画素スイッチSWのゲート電極は、対応する走査線YLに電気的に接続されている、あるいは、対応する走査線YLと一体に形成されている。画素スイッチSWのソース電極は、対応する信号線XLに電気的に接続されている、あるいは、対応する信号線XLと一体に形成されている。画素スイッチSWのドレイン電極は、画素電極PEに電気的に接続されている。 The gate electrode of the pixel switch SW is electrically connected to the corresponding scanning line YL or formed integrally with the corresponding scanning line YL. The source electrode of the pixel switch SW is electrically connected to the corresponding signal line XL or formed integrally with the corresponding signal line XL. The drain electrode of the pixel switch SW is electrically connected to the pixel electrode PE.
走査線駆動回路121によって、走査線YLが選択されると、画素スイッチSWのソース−ドレインパスが導通し、画素電極PEに画素スイッチSWを介して対応する信号線XLから映像信号が印加される。
When the scanning line YL is selected by the scanning
図2および図4に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置では、信号線XLおよび走査線YLの上層おいて、対向電極CEと並ぶように第1共通電極COM1が配置され、走査線YLと略平行に延びるように第2共通電極COM2が配置されている。第1共通電極COM1は、図2に示すように、画素電極PEを囲むように配置されている。第1共通電極COM1は例えばITOによって形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, the first common electrode COM1 is arranged above the signal line XL and the scanning line YL so as to be aligned with the counter electrode CE. A second common electrode COM2 is disposed so as to extend substantially parallel to YL. As shown in FIG. 2, the first common electrode COM1 is arranged so as to surround the pixel electrode PE. The first common electrode COM1 is made of, for example, ITO.
第1共通電極COM1および第2共通電極COM2には、対向電極駆動回路(図示せず)から対向電圧が供給され、第2共通電極COM2から対向電極CEに対向電圧が供給されている。 A counter voltage is supplied from a counter electrode drive circuit (not shown) to the first common electrode COM1 and the second common electrode COM2, and a counter voltage is supplied from the second common electrode COM2 to the counter electrode CE.
カラー表示タイプの液晶表示装置の場合、対向基板102は、図4に示すように、絶縁基板GL2上において表示画素PXを囲むように配置された遮光層BMと、カラーフィルタ層CFと、カラーフィルタ層CF上に液晶層LQと接するように配置された配向膜とを有している。
In the case of a color display type liquid crystal display device, as shown in FIG. 4, the
アレイ基板101の配向膜AF1と対向基板102の配向膜AF2とは液晶層LQを介して互いに対向し、液晶層LQに含まれる液晶分子LQAの配向方向を制御するために所定の方向にラビング処理がなされている。配向膜AF1および配向膜AF2がラビング処理されるラビング方向によって、液晶分子LQAの初期配向方向が規定される。
The alignment film AF1 of the
なお、本実施形態において、液晶分子LQAの初期配向方向とは、画素電極PEと対向電極CEとの間に電界が生じていない状態における液晶分子LQAの配向方向である。 In the present embodiment, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LQA is the alignment direction of the liquid crystal molecules LQA in a state where no electric field is generated between the pixel electrode PE and the counter electrode CE.
本実施形態に係る液晶表示装置では、アレイ基板101の配向膜AF1と対向基板102の配向膜AF2とは、図2に示す方向DAにラビング処理がなされている。ラビング方向DAは、信号線XLが延びる方向D1に対して、時計回りに鋭角θAだけ傾いた方向である。
In the liquid crystal display device according to the present embodiment, the alignment film AF1 of the
本実施形態に係る液晶表示装置では、画素電極PEは、図2に示すように、略平行に延びる複数のスリットSLを有している。スリットSLは、スリットSLが延びる方向に対して略直交する方向に、ほぼ等間隔に配置されている。 In the liquid crystal display device according to the present embodiment, the pixel electrode PE has a plurality of slits SL extending substantially in parallel as shown in FIG. The slits SL are arranged at substantially equal intervals in a direction substantially orthogonal to the direction in which the slit SL extends.
液晶分子LQAの初期配向方向に対応して液晶分子LQAの配向方向を制御可能となるように配置されている。本実施形態に係る液晶表示装置では、スリットSLは、表示画素PXの長手方向、すなわち信号線XLが延びる方向D1と略平行に延びている。 The liquid crystal molecules LQA are arranged so that the alignment direction of the liquid crystal molecules LQA can be controlled corresponding to the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LQA. In the liquid crystal display device according to the present embodiment, the slit SL extends substantially parallel to the longitudinal direction of the display pixel PX, that is, the direction D1 in which the signal line XL extends.
このようにスリットSLを配置すると、画素電極PEと対向電極CEとの間に生じる電界は、走査線YLが延びる方向と略平行な方向D2の電界成分を有する。この電界成分によって液晶分子LQAの配向方向を初期配向方向から変化させて、配向方向を制御することができる。 When the slit SL is arranged in this way, the electric field generated between the pixel electrode PE and the counter electrode CE has an electric field component in a direction D2 substantially parallel to the direction in which the scanning line YL extends. With this electric field component, the alignment direction of the liquid crystal molecules LQA can be changed from the initial alignment direction to control the alignment direction.
また、図2に示すように、スリットSLは、その端部において、信号線XLが延びる方向に対して、反時計回りに鋭角θBに傾く方向DB側が突出している。方向DBは、信号線XLが延びる方向D1に対して、配向膜AF1のラビング方向DAとは反対方向に傾いている。 In addition, as shown in FIG. 2, the slit SL protrudes at the end thereof in the direction DB inclined to the acute angle θB counterclockwise with respect to the direction in which the signal line XL extends. The direction DB is inclined in a direction opposite to the rubbing direction DA of the alignment film AF1 with respect to the direction D1 in which the signal line XL extends.
また、図2および図3に示すように、画素電極PEは、アレイ基板101の厚さ方向において、絶縁層を介して対向電極CEとオーバラップしない領域を有する端部PEEを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the pixel electrode PE includes an end PEE having a region that does not overlap with the counter electrode CE via an insulating layer in the thickness direction of the
端部PEEは、その角部近傍に凸部PEAを有している。端部PEEの凸部PEAは、遮光層BMと対向する位置に配置されている。ここで、画素電極PEは略矩形状であって、凸部PEAが配置された端部PEEの角部とは、この略矩形状の画素電極PEの4つの角部のうち、表示画素PWの中央部から見て、配向膜AF1のラビング方向DAに対して、スリットSL近傍での液晶分子LQAの回転方向の逆方向(反時計回り方向)に鋭角θBに傾く方向DBにある画素電極PEの角近傍である。 The end PEE has a convex portion PEA in the vicinity of the corner. The convex part PEA of the end part PEE is arranged at a position facing the light shielding layer BM. Here, the pixel electrode PE has a substantially rectangular shape, and the corner portion of the end portion PEE where the convex portion PEA is disposed is the corner portion of the display pixel PW among the four corner portions of the substantially rectangular pixel electrode PE. When viewed from the center, the pixel electrode PE in the direction DB tilted at an acute angle θB in the reverse direction (counterclockwise direction) of the rotation direction of the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the slit SL with respect to the rubbing direction DA of the alignment film AF1. Near the corner.
画素電極PEの端部PEEは、図3に示すように、略矩形状の対向電極CEの短辺と略平行に延びるとともに、対向電極CEの短辺よりも表示画素PXの内側に配置された端辺PE1と、対向電極CEの短辺と略平行に延びるとともに、対向電極CEの短辺よりも表示画素PXの外側に配置された端辺PE2と、端辺PE1の一端と端辺PE2の一端とを接続する端辺PE3と、端辺PE3の他端に接続されているとともに、信号線XLと略平行に延びる端辺PE4とを有している。 As shown in FIG. 3, the end portion PEE of the pixel electrode PE extends substantially parallel to the short side of the substantially rectangular counter electrode CE, and is disposed on the inner side of the display pixel PX than the short side of the counter electrode CE. The edge PE1 extends substantially parallel to the short side of the counter electrode CE, and is disposed on the outer side of the display pixel PX with respect to the short side of the counter electrode CE, and one end of the edge PE1 and the edge PE2. It has an end PE3 that connects one end, and an end PE4 that is connected to the other end of the end PE3 and extends substantially parallel to the signal line XL.
端辺PE1は対向電極CEと対向する位置に配置されている。端辺PE1は対向電極CEと対向する位置に配置されている。端辺PE2および端辺PE4は、対向電極CEが配置された領域よりも表示画素PXの外側に配置されている。 The edge PE1 is disposed at a position facing the counter electrode CE. The edge PE1 is disposed at a position facing the counter electrode CE. The end side PE2 and the end side PE4 are disposed outside the display pixel PX with respect to the region where the counter electrode CE is disposed.
端辺PE3は、スリットSL近傍の液晶分子LQAの初期配向方向に対して、スリットSL近傍での液晶分子LQAの回転方向と逆方向(反時計回り方向)に鋭角に傾いた方向に延びている。 The edge PE3 extends in a direction inclined at an acute angle in the direction opposite to the rotation direction of the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the slit SL (counterclockwise direction) with respect to the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the slit SL. .
さらに、第1共通電極COM1は、端辺PE1と対向するとともに方向D2と略平行な方向に延びる端辺C1と、端辺PE3と対向するとともに端辺PE3と略平行に延びる端辺C2と、端辺PE2と対向するとともに方向D2と略平行な方向に延びる端辺C3と、端辺PE4と対向するとともに方向D1と略平行な方向に延びる端辺C4と、を有している。端辺C2は、端辺C1の一端と端辺C3の一端とを接続している。端辺C4は、端辺C3の他端に接続されている。 Further, the first common electrode COM1 is opposed to the edge PE1 and extends in a direction substantially parallel to the direction D2, and the edge C2 is opposed to the edge PE3 and extends substantially parallel to the edge PE3. It has an end C3 that faces the end PE2 and extends in a direction substantially parallel to the direction D2, and an end C4 that faces the end PE4 and extends in a direction substantially parallel to the direction D1. The end side C2 connects one end of the end side C1 and one end of the end side C3. The end side C4 is connected to the other end of the end side C3.
端辺PE2と端辺C3との間隔W2は、端辺PE4と端辺C4との間隔W1よりも狭くなっている。したがって、端部PEEの凸部PEAにおいて、端辺PE4と端辺C4との間に生じる電界よりも、端辺PE2と端辺C3との間の方に集中して電界が生じる。 An interval W2 between the end side PE2 and the end side C3 is narrower than an interval W1 between the end side PE4 and the end side C4. Therefore, in the convex portion PEA of the end portion PEE, an electric field is generated more concentrated in the direction between the end side PE2 and the end side C3 than in the electric field generated between the end side PE4 and the end side C4.
次に、上記の液晶表示装置の動作について説明する。走査線駆動回路121は、走査線YLを順次駆動し、駆動された走査線YLに接続された画素スイッチSWのソース−ドレインパスを導通させる。信号線駆動回路120は、それぞれの表示画素PXに対応する映像信号を信号線XLに印加する。画素電極PEには、画素スイッチSWを介して、対応する信号線XLから映像信号が印加される。対向電極CEには、第2共通電極COM2を介して対向電圧が印加される。
Next, the operation of the liquid crystal display device will be described. The scanning
したがって、画素電極PEの電位と対向電極CEの電位との電位差によって、液晶層LQに電界が生じる。この電界は、アレイ基板101の基板面方向に略平行な電界成分と、基板面方向に略直交する電界成分とを有している。アレイ基板101の基板面に略平行な電界成分は、スリットSLが延びる方向D1と略直交する方向の成分である。
Therefore, an electric field is generated in the liquid crystal layer LQ due to the potential difference between the potential of the pixel electrode PE and the potential of the counter electrode CE. This electric field has an electric field component substantially parallel to the substrate surface direction of the
本実施形態に係る液晶表示装置では、図4に示すように、画素電極PEと信号線XL上に配置された第1共通電極COM1との間にも、アレイ基板101の基板面と略平行な方向において、スリットSLが延びる方向D1と略直交する方向の電界成分が生じる。
In the liquid crystal display device according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the pixel electrode PE and the first common electrode COM <b> 1 disposed on the signal line XL are also substantially parallel to the substrate surface of the
液晶層LQに含まれる液晶分子は、上記のように画素電極PEと対向電極CEとの間に生じる電界、および、画素電極PEと第1共通電極COM1との間に生じる電界によって、その配向方向を制御される。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置は、IPSモードとFFSモードとを組み合わせた液晶表示装置である。 The liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer LQ are aligned in the orientation direction due to the electric field generated between the pixel electrode PE and the counter electrode CE as described above and the electric field generated between the pixel electrode PE and the first common electrode COM1. Controlled. That is, the liquid crystal display device according to the present embodiment is a liquid crystal display device that combines the IPS mode and the FFS mode.
図2に示す場合では、液晶分子の初期配向方向はラビング方向DAに沿った方向(図3に示す方向DA´)である。画素電極PE、対向電極CEおよび第1共通電極COM1に電圧が印加されると、画素電極PEと対向電極CEとの間には、スリットSLが延びる方向D1と略直交する方向D2の電界成分が生じる。したがって、画素電極PEと対向電極CEとが絶縁層を介してオーバラップする領域の近傍では、液晶分子LQAは初期配向方向から方向D2側へと時計回りに回転する。 In the case shown in FIG. 2, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules is a direction along the rubbing direction DA (direction DA ′ shown in FIG. 3). When a voltage is applied to the pixel electrode PE, the counter electrode CE, and the first common electrode COM1, an electric field component in a direction D2 that is substantially orthogonal to the direction D1 in which the slit SL extends is between the pixel electrode PE and the counter electrode CE. Arise. Accordingly, in the vicinity of the region where the pixel electrode PE and the counter electrode CE overlap through the insulating layer, the liquid crystal molecules LQA rotate clockwise from the initial alignment direction to the direction D2.
ここで、アレイ基板101の厚さ方向において、画素電極PEと対向電極CEとがオーバラップしない領域近傍の液晶分子LQAの制御について検討する。端部PEEの端辺PE4と、第1共通電極COM1の端辺C4との間には、図3に示すように走査線YLが延びる方向と略平行な方向D2の電界が生じる。時計回りにみた場合、方向D2は液晶分子LQAの初期配向方向に対して鋭角である。
Here, the control of the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the region where the pixel electrode PE and the counter electrode CE do not overlap in the thickness direction of the
したがって、画素電極PEと第1共通電極COM1とに電圧が印加されると、画素電極PEの端辺PE4と第1共通電極COM1の端辺C4との間の領域近傍の液晶分子LQAは、初期配向方向から時計回りに回転する。すなわち、この領域近傍では、液晶分子LQAは、アレイ基板101の厚さ方向において画素電極PEと対向電極CEとがオーバラップする領域近傍の液晶分子LQAと同じ方向に回転する。
Therefore, when a voltage is applied to the pixel electrode PE and the first common electrode COM1, the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the region between the edge PE4 of the pixel electrode PE and the edge C4 of the first common electrode COM1 Rotate clockwise from the orientation direction. That is, in the vicinity of this region, the liquid crystal molecules LQA rotate in the same direction as the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the region where the pixel electrode PE and the counter electrode CE overlap in the thickness direction of the
画素電極PEと第1共通電極COM1とに電圧が印加されると、端辺PE4の一部、端辺PE2、および端辺PE3の一部により構成される画素電極PEの凸部PEAと、第1共通電極COM1の端辺C4の一部、端辺C3、および端辺C2とにより構成される凹部RECとの間には、図3に示すように、反時計回りに見た場合に、液晶分子LQAの初期配向方向に対して鋭角である方向に電界が生じる。 When a voltage is applied to the pixel electrode PE and the first common electrode COM1, the convex portion PEA of the pixel electrode PE constituted by a part of the end PE4, the end PE2 and a part of the end PE3, As shown in FIG. 3, when viewed counterclockwise between the part of the edge C4, the edge C3, and the edge C2 of the common electrode COM1, the liquid crystal An electric field is generated in a direction that is acute with respect to the initial alignment direction of the molecule LQA.
したがって、画素電極PEと第1共通電極COM1とに電圧が印加されると、端部PEEの凸部近傍の液晶分子LQAは、初期配向方向から反時計回りに回転する。すなわち、この領域近傍では、液晶分子LQAは、アレイ基板101の厚さ方向において画素電極PEと対向電極CEとがオーバラップする領域近傍の液晶分子LQAと逆方向に回転する。
Accordingly, when a voltage is applied to the pixel electrode PE and the first common electrode COM1, the liquid crystal molecules LQA in the vicinity of the convex portion of the end portion PEE rotate counterclockwise from the initial alignment direction. That is, near this region, the liquid crystal molecules LQA rotate in the opposite direction to the liquid crystal molecules LQA near the region where the pixel electrode PE and the counter electrode CE overlap in the thickness direction of the
さらに、画素電極PEと第1共通電極COM1とに電圧が印加されると、画素電極PEの端辺PE3および端辺PE1の一部の近傍と、第1共通電極COM1の端辺C2および端辺C1の近傍と間には、図3に示すように、時計回りに見た場合に、液晶分子LQAの初期配向方向に対して鋭角である方向に電界が生じる。 Further, when a voltage is applied to the pixel electrode PE and the first common electrode COM1, the vicinity of a part of the edge PE3 and the edge PE1 of the pixel electrode PE and the edge C2 and the edge of the first common electrode COM1. As shown in FIG. 3, when viewed clockwise, an electric field is generated between C1 and the vicinity thereof in a direction that is an acute angle with respect to the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LQA.
したがって、画素電極PEと第1共通電極COM1とに電圧が印加されると、端部PEEの端辺PE3および端辺PE1の一部の近傍の領域と、第1共通電極COM1の端辺C2および端辺C1の近傍との間の領域では、液晶分子LQAは初期配向方向から時計回りに回転する。すなわち、この領域近傍では、液晶分子LQAは、画素電極PEと対向電極CEとがオーバラップする領域近傍の液晶分子LQAと同じ方向に回転する。 Accordingly, when a voltage is applied to the pixel electrode PE and the first common electrode COM1, the edge PE3 of the end portion PEE and a region in the vicinity of a part of the edge PE1 and the edge C2 of the first common electrode COM1 and In a region between the vicinity of the end side C1, the liquid crystal molecules LQA rotate clockwise from the initial alignment direction. That is, near this region, the liquid crystal molecules LQA rotate in the same direction as the liquid crystal molecules LQA near the region where the pixel electrode PE and the counter electrode CE overlap.
したがって、端部PEEの凸部PEAと第1共通電極COM1の凹部RECとの近傍には、リバースドメインDMが生じる。リバースドメインDMは、アレイ基板101の厚さ方向において画素電極PEと対向電極CEとがオーバラップする領域近傍の液晶分子LQAの回転する方向(時計回り方向)に対して、液晶分子LQAが逆方向(反時計回り方向)に回転する領域である。
Therefore, the reverse domain DM is generated in the vicinity of the convex portion PEA of the end portion PEE and the concave portion REC of the first common electrode COM1. In the reverse domain DM, the liquid crystal molecules LQA are in the reverse direction with respect to the rotation direction (clockwise direction) of the liquid crystal molecules LQA near the region where the pixel electrode PE and the counter electrode CE overlap in the thickness direction of the
ここで、本実施形態に係る液晶表示装置では、リバースドメインDMが生じる領域は、液晶表示パネルの厚さ方向において対向基板102の遮光層BMと対向している。さらに、本実施形態に係る液晶表示装置では、端辺PE2と端辺C3との間隔W2は、端辺PE4と端辺C4との間隔W1よりも狭いため、端辺PE4と端辺C4との間の領域近傍よりも、端辺PE2と端辺C3との間の領域近傍に集中して電界が生じる。
Here, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, the region in which the reverse domain DM occurs is opposed to the light shielding layer BM of the
このことによって、本実施形態に係る液晶表示装置では、端辺PE2と端辺C3との間の領域近傍には、端辺PE4と端辺C4との間の領域近傍よりも強い電界が生じ、リバースドメインDMを遮光層BMによって遮光された画素電極PEの凸部近傍に留まらせることが可能となる。 Thereby, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, an electric field stronger than that in the vicinity of the region between the end side PE4 and the end side C4 is generated in the vicinity of the region between the end side PE2 and the end side C3. It is possible to keep the reverse domain DM in the vicinity of the convex portion of the pixel electrode PE shielded by the light shielding layer BM.
また、本実施形態に係る液晶表示装置では、リバースドメインDMが発生する領域を最小限にすることができる。例えば画素電極PEの端部PEEが、対向電極CEの短辺と略平行に延びる略直線状の端辺を有している場合、リバースドメインDMは、画素電極PEの略直線状の端辺に沿って、この略直線状の端辺と第1共通電極COM1との間の領域近傍に生じることとなる。すなわち、画素電極PEの略直線状の端辺に沿って方向D2に延びるリバースドメインDMが生じることとなる。 In the liquid crystal display device according to the present embodiment, the region where the reverse domain DM occurs can be minimized. For example, when the end PEE of the pixel electrode PE has a substantially linear end extending substantially parallel to the short side of the counter electrode CE, the reverse domain DM is located at the substantially linear end of the pixel electrode PE. Along the substantially linear end side and the vicinity of the region between the first common electrode COM1. That is, a reverse domain DM extending in the direction D2 along the substantially straight edge of the pixel electrode PE is generated.
このように、画素電極PEの略直線状の端辺に沿ってリバースドメインDMが生じると、例えば、画素電極PEの略直線状の端辺の中央部近傍が押圧された場合に、リバースドメインDMが表示画素PXの内側に向かって延びるように成長してしまい、ムラとして視認されてしまう。 As described above, when the reverse domain DM occurs along the substantially linear end side of the pixel electrode PE, for example, when the vicinity of the central portion of the substantially linear end side of the pixel electrode PE is pressed, the reverse domain DM Will grow toward the inside of the display pixel PX, and will be visually recognized as unevenness.
これに対し、本実施形態に係る液晶表示装置では、図3に示すように、リバースドメインDMが生じる領域は、画素電極PEの凸部PEA近傍のみであって、表示ムラの原因であるリバースドメインDM自体の発生が抑制されている。 On the other hand, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the region where the reverse domain DM occurs is only in the vicinity of the convex portion PEA of the pixel electrode PE and is the cause of display unevenness. Generation | occurrence | production of DM itself is suppressed.
さらに、本実施形態に係る液晶表示装置では、画素電極PEの端部PEEにおいて、端辺PE1が対向電極CEの短辺よりも表示画素PXの内側に配置されている。したがって、絶縁層を介して走査線YL上に配置された第1共通電極COM1を表示画素PXの内側に突出させることが可能となる。その結果、相乗効果として走査線YLのシールド領域を増加させることが可能となり、対向基板102側に走査線YLに供給される信号がリークすることにより発生する不具合、例えば、走査線YLが配置された領域近傍の液晶分子LQAの配向不良等を防止することができる。
Furthermore, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, at the end portion PEE of the pixel electrode PE, the end side PE1 is arranged on the inner side of the display pixel PX than the short side of the counter electrode CE. Therefore, the first common electrode COM1 disposed on the scanning line YL via the insulating layer can be protruded inside the display pixel PX. As a result, it is possible to increase the shield area of the scanning line YL as a synergistic effect, and a malfunction that occurs when a signal supplied to the scanning line YL leaks to the
また、本実施形態に係る液晶表示装置では、アレイ基板101の厚さ方向において、画素電極PEと対向電極CEとが絶縁層を介してオーバラップしない領域であっても、画素電極PEと第1共通電極COM1との間に電界が生じる。このことから、画素電極PEと信号線XLとの間の領域近傍の液晶の配向状態も制御可能となり、開口率を向上させることができる。
In the liquid crystal display device according to the present embodiment, the pixel electrode PE and the first electrode are arranged in the thickness direction of the
さらに、信号線XLと画素電極PEとの間の領域近傍の液晶の配向状態が制御されるため、信号線XL近傍で光抜けが生じることがなくなる。したがって、この場合には、対向基板102には、光抜け対策としての遮光層を必ずしも設けなくてもよい。少なくとも、画素電極PEの端部PEEと対向するように遮光層BMを配置することにより本願特有の効果は発揮される。
Furthermore, since the alignment state of the liquid crystal in the vicinity of the region between the signal line XL and the pixel electrode PE is controlled, no light leakage occurs near the signal line XL. Therefore, in this case, the
また、信号線XLと画素電極PEが同層に配置されるため、画素電極PEと、信号線XL、画素スイッチSWのソース電極および画素スイッチSWのドレイン電極を同層に形成可能である。したがって、この場合には、画素スイッチSWのドレイン電極と画素電極PEとを一体に形成することが可能となり、この場合にはドレイン電極と画素電極PEとを接続するためのコンタクトホール(従来は形成していた:図示せず)を必ずしも設ける必要は無いことを意味する。コンタクトホールを配置しない場合には、液晶表示装置の開口率をさらに向上させることができる。 Further, since the signal line XL and the pixel electrode PE are arranged in the same layer, the pixel electrode PE, the signal line XL, the source electrode of the pixel switch SW, and the drain electrode of the pixel switch SW can be formed in the same layer. Therefore, in this case, the drain electrode of the pixel switch SW and the pixel electrode PE can be integrally formed. In this case, a contact hole for connecting the drain electrode and the pixel electrode PE (previously formed) This means that it is not always necessary to provide (not shown). When no contact hole is provided, the aperture ratio of the liquid crystal display device can be further improved.
すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、ドメイン領域の発生を抑制することにより表示品位の劣化を防止する液晶表示装置を提供することができる。 That is, according to the liquid crystal display device according to the present embodiment, it is possible to provide a liquid crystal display device that prevents display quality deterioration by suppressing the occurrence of domain regions.
なお、この発明は、上記実施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できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
AF1、AF2…配向膜、LQ…液晶層、LQA…液晶分子、PX…表示画素、PE…画素電極、PEA…凸部、COM1…第1共通電極、CE…対向電極、BM…遮光層、SL…スリット、101…アレイ基板、102…対向基板、110…表示部 AF1, AF2 ... Alignment film, LQ ... Liquid crystal layer, LQA ... Liquid crystal molecule, PX ... Display pixel, PE ... Pixel electrode, PEA ... Protruding part, COM1 ... First common electrode, CE ... Counter electrode, BM ... Light shielding layer, SL ... Slit, 101 ... Array substrate, 102 ... Counter substrate, 110 ... Display section
Claims (5)
前記第1基板は、前記複数の表示画素のそれぞれに配置された第1電極と、絶縁層を介して前記第1電極上に配置された第2電極と、前記第2電極と並ぶように配置された第3電極とを備え、
前記第1基板および前記第2基板は、前記液晶層に接するように配置されているとともに前記液晶層に含まれる液晶分子の初期配向方向を規定するように所定の方向にラビング処理された一対の配向膜を備え、
前記第1電極は、前記第1基板の厚さ方向において前記第2電極とオーバラップする領域で、前記第1電極と前記第2電極との間に、前記第1基板の基板面と略平行であって、前記液晶分子の初期配向方向に対して第1方向に鋭角に傾く方向の電界成分を生じさせるスリットと、
前記第1電極と前記第3電極との間に、前記第1基板の基板面と略平行であって、前記液晶分子の初期配向方向に対して前記第1方向の逆方向に鋭角に傾く方向の電界を生じさせる凸部と、を備え、
前記第2基板は、前記凸部が配置された領域と対向する遮光層を備える液晶表示装置。 A first substrate; a second substrate arranged to face the first substrate; a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate; and a plurality of arranged in a matrix A display unit comprising display pixels, and a liquid crystal display device comprising:
The first substrate is disposed so as to be aligned with the first electrode disposed on each of the plurality of display pixels, the second electrode disposed on the first electrode via an insulating layer, and the second electrode. A third electrode,
The first substrate and the second substrate are disposed in contact with the liquid crystal layer and are paired with a rubbing process in a predetermined direction so as to define an initial alignment direction of liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer. With an alignment film,
The first electrode is a region overlapping with the second electrode in the thickness direction of the first substrate, and is substantially parallel to the substrate surface of the first substrate between the first electrode and the second electrode. A slit for generating an electric field component in a direction inclined at an acute angle in a first direction with respect to an initial alignment direction of the liquid crystal molecules,
A direction between the first electrode and the third electrode that is substantially parallel to the substrate surface of the first substrate and tilts at an acute angle in a direction opposite to the first direction with respect to the initial alignment direction of the liquid crystal molecules. A convex portion that generates an electric field of
The liquid crystal display device, wherein the second substrate includes a light shielding layer facing a region where the convex portions are arranged.
前記第3電極は、絶縁層を介して前記信号線および前記走査線上に配置されるとともに、前記凸部と噛合う凹部を備える請求項1記載の液晶表示装置。 The first substrate further includes a scanning line arranged along a row where the display pixels are arranged, and a signal line arranged along a column where the display pixels are arranged,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the third electrode is disposed on the signal line and the scanning line via an insulating layer, and further includes a concave portion that meshes with the convex portion.
前記凹部は、第2端辺と対向するとともに第2端辺と略平行に延びる第4端辺と、第1端辺と対向するとともに第1端辺が延びる方向と略平行に延びる第5端辺と、第3端辺と対向するとともに第3端辺が延びる方向と略平行に延びる第6端辺と、備え、
前記スリットが延びる方向は、前記液晶分子の初期配向方向に対して前記第1方向の逆方向に鋭角に傾く方向であって、
前記第2端辺および第4端辺が延びる方向は、前記液晶分子の初期配向方向に対して前記第1方向の逆方向に鋭角に傾く方向である請求項2記載の液晶表示装置。 The convex portion is connected to the first end side extending substantially parallel to the scanning line, the second end side connected to one end of the first end side, and the other end of the first end side. A third end extending substantially parallel to the signal line,
The recess has a fourth end side facing the second end side and extending substantially parallel to the second end side, and a fifth end facing the first end side and extending substantially parallel to the direction in which the first end side extends. And a sixth end side facing the third end side and extending substantially parallel to the direction in which the third end side extends,
The direction in which the slit extends is a direction inclined at an acute angle in a direction opposite to the first direction with respect to the initial alignment direction of the liquid crystal molecules,
The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a direction in which the second end side and the fourth end side extend is a direction inclined at an acute angle in a direction opposite to the first direction with respect to an initial alignment direction of the liquid crystal molecules.
前記凸部は、前記第1基板の基板面と略平行な方向であって、前記第1電極の長手方向に対して前記配向膜のラビング方向と逆方向に鋭角に傾く方向にある、前記第1電極の角部に配置されている請求項2乃至請求項4記載の液晶表示装置。 The first electrode has a substantially rectangular shape,
The convex portion is in a direction substantially parallel to the substrate surface of the first substrate, and in a direction inclined at an acute angle in a direction opposite to the rubbing direction of the alignment film with respect to the longitudinal direction of the first electrode. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device is disposed at a corner of one electrode.
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