JP5258345B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device.
従来、液晶表示装置として、広い視野角を得るために液晶層の液晶分子を駆動するための一対の電極として同一基板上に画素電極と共通電極とを形成し、これら画素電極と共通電極との間に電圧を印加し、基板に略平行な電界を発生させ、液晶分子を基板面に平行な面内で駆動する横電界方式のものが知られている。このような横電界方式の液晶表示装置として、FFS(Fringe Field Switch)方式がある。FFS方式の液晶表示装置は、絶縁層を介して形成された上部電極と下部電極とについて、いずれか一方を共通電極に割り当て、他方を画素電極に割り当て、上部電極をスリット電極とする。 Conventionally, as a liquid crystal display device, a pixel electrode and a common electrode are formed on the same substrate as a pair of electrodes for driving liquid crystal molecules in a liquid crystal layer in order to obtain a wide viewing angle. A lateral electric field type is known in which a voltage is applied between them to generate an electric field substantially parallel to the substrate, and liquid crystal molecules are driven in a plane parallel to the substrate surface. As such a horizontal electric field type liquid crystal display device, there is a FFS (Fringe Field Switch) method. In the FFS mode liquid crystal display device, one of an upper electrode and a lower electrode formed via an insulating layer is assigned to a common electrode, the other is assigned to a pixel electrode, and the upper electrode is a slit electrode.
ところで、上述したFFS方式の液晶表示装置における光学特性の向上(視野角特性、階調反転)を目的として、1画素内に回転方向の異なるドメインを2つ以上作るマルチドメイン技術がある(例えば、特許文献1参照)。2ドメインの形成方法として、例えば屈曲させた状態にスリットを形成する方法がある。また、近年では、このような液晶表示装置にタッチパネル機能を組み合わせることで付加価値が高められたものもある。そのため、タッチパネルの利用時にパネル表面が押圧されることで液晶分子に外圧が加わる可能性がある。
上述したような屈曲スリットにおいては、屈曲部付近における電圧印加時に液晶分子が回転する方向が逆になっている。そのため、上述したようにタッチパネル機能を利用する際に液晶パネルに外圧を加えると、一部のドメインが逆回転部分に影響し、液晶分子本来の回転方向と違う部分(液晶分子を反転させる)を作ってしまう。よって、ディスクリネーションがスリットの延在方向に伸び、これが戻らなくなることで表示ムラを発生させる。この現象は、所謂リップルと呼ばれるものである。 In the bent slit as described above, the direction in which the liquid crystal molecules rotate when a voltage is applied in the vicinity of the bent portion is reversed. Therefore, as described above, when external pressure is applied to the liquid crystal panel when using the touch panel function, a part of the domain affects the reverse rotation part, and the part different from the original rotation direction of the liquid crystal molecule (inverts the liquid crystal molecule). I will make it. Therefore, the disclination extends in the slit extending direction and does not return, thereby causing display unevenness. This phenomenon is so-called ripple.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、マルチドメイン化した際におけるリップルの発生を抑制できる、液晶表示装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of suppressing the occurrence of ripples when multi-domained.
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、入力面に導電体が接触または近接したことを検出する入力装置が表示部上に配置される液晶表示装置において、表示部を形成する画素は、液晶層を挟んで対向する一対の基板と、一対の基板の一方の基板に設けられ絶縁膜を挟んで配置された液晶層の液晶分子を駆動する共通電極及び画素電極と、を備え、共通電極及び画素電極のうちの液晶層側の電極は、平面視した状態で、液晶分子の初期配向方向を規定するラビング方向に対して第1の傾斜角度で傾斜する第1開口部と、ラビング方向に直交する軸を対称軸として第1開口部と対称な角度で傾斜する第2開口部と、第1開口部及び第2開口部を接続し、くの字状に屈曲する接続部と、を含んで形成され、1画素内において2方向に液晶分子を回転させるスリットを有し、当該スリットは、接続部に、ラビング方向に対して第1の傾斜角度より大きく傾斜する第2の傾斜角度でくの字状の山側に凸状に尖った形状に形成される第1傾斜部と、第1開口部及び第2開口部の端部近傍において、くの字状の谷側の辺上の1点からラビング方向に対して第1の傾斜角度より大きく傾斜する第3の傾斜角度で延在する第1の辺と、くの字状の山側の辺上の1点からラビング方向に対して第3の傾斜角度で延在する第2の辺と、第1の辺上に位置するスリット端で第1の辺と第2の辺とを接続する第3の辺と、により形成される第2傾斜部と、を有する。 In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention forms a display unit in a liquid crystal display device in which an input device for detecting that a conductor is in contact with or close to the input surface is disposed on the display unit. The pixel includes a pair of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a common electrode and a pixel electrode that drive liquid crystal molecules of the liquid crystal layer provided on one of the pair of substrates with the insulating film interposed therebetween. A first opening portion that is inclined at a first inclination angle with respect to a rubbing direction that defines an initial alignment direction of liquid crystal molecules in a state of being viewed in a plan view. , A second opening inclined at an angle symmetrical to the first opening with an axis orthogonal to the rubbing direction as an axis of symmetry, and a connecting part that connects the first opening and the second opening and bends in a dogleg shape And two sides within one pixel. A slit for rotating liquid crystal molecules, and the slit is pointed in a convex shape on the connection portion at the second inclination angle that is larger than the first inclination angle with respect to the rubbing direction. The first inclined portion formed in a different shape, and the first inclined portion with respect to the rubbing direction from one point on the side of the valley-like side in the vicinity of the end portions of the first opening portion and the second opening portion A first side extending at a third inclination angle that is inclined greater than the angle, and a second side extending at a third inclination angle with respect to the rubbing direction from one point on the side of the chevron-like mountain side . A second inclined portion formed by the side and a third side connecting the first side and the second side at a slit end located on the first side.
本発明の液晶表示装置によれば、対称軸上においてディスクリネーションが発生するものの、接続部に第1傾斜部を備えているので、例えば外圧の付与によってディスクリネーションが伸びることを抑制できる。したがって、マルチドメイン化した際に、対称軸近傍におけるリップルの発生を防止することができる。また、例えばディスクリネーションが発生するスリット端にも第2傾斜部を備えるため、このディスクリネーションが外圧によって伸びるのを防止し、スリット端におけるリップルの発生を防止できる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, although the disclination occurs on the axis of symmetry, the connection portion includes the first inclined portion, so that it is possible to suppress the disclination from being extended due to, for example, application of external pressure. Therefore, it is possible when the multi-domain, to prevent the occurrence of ripples definitive axis of symmetry near. Further, for example, since the second inclined portion is provided also at the slit end where the disclination occurs, it is possible to prevent the disclination from being extended by an external pressure and to prevent the occurrence of ripples at the slit end.
また、上記液晶表示装置においては、第1傾斜部における第2の傾斜角度が10度以上であることが好ましい。さらに、第1傾斜部における第2の傾斜角度が15度以上であることが最も望ましい。
このようにすれば、上述したような外圧によるディスクリネーションの広がりを良好に防止でき、リップルの発生を防止できる。
In the liquid crystal display device, it is preferable that the second inclination angle in the first inclined portion is 10 degrees or more. Furthermore, it is most desirable that the second inclination angle in the first inclined portion is 15 degrees or more.
In this way, the spread of disclination due to the external pressure as described above can be satisfactorily prevented, and the occurrence of ripples can be prevented.
また、上記液晶表示装置においては、第1傾斜部が、少なくともスリットの対称軸の近傍においてディスクリネーションが発生する領域の外側まで延在されるのが好ましい。
この構成によれば、スリットにおけるディスクリネーションの発生領域よりも第1傾斜部が外側に配置されているので、リップルの発生を確実に防止することができる。
In the above liquid crystal display device, the first inclined portion is less and preferably be extended to the outside of the area where disclination occurs near the symmetry axis of the slits also.
According to this configuration, since the first inclined portion is disposed outside the disclination generation region in the slit, the occurrence of ripple can be reliably prevented.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明をノーマリーブラック型のFFSモードにより動作し、入力装置を有する入力装置付き液晶表示装置に適用した場合の一実施形態を示す平面図であって、図中、1は液晶表示装置であって、表示部2が複数の画素3をマトリックス状に配置されて構成されている。図1では、表示部2の一部の画素3のみを示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment in which the present invention is applied to a liquid crystal display device with an input device that operates in a normally black FFS mode and has an input device. In the display device, the
表示部2は、図1に示すように、X方向を水平方向とし、Y方向を垂直方向とした矩形状に形成され、その水平方向に沿って、画素選択信号が供給される複数のゲート線4が所定間隔を保って配置されていると共に、垂直方向に沿って、表示信号が供給されるソース線5が所定間隔を保って配置されている。これらゲート線4及びソース線5で囲まれる領域に画素3が配置されている。各画素3には、画素形成領域の左上角部にゲート線4をゲート電極とした薄膜トランジスタTRが配設されている。
As shown in FIG. 1, the
図2は液晶表示装置における断面構造を示すものであり、図1のA−A´線矢視による断面に対応するものである。
図2に示されるように、液晶表示装置1は、薄膜トランジスタTRが形成されたTFTアレイ基板12と、対向基板29との間に液晶層26を挟持するものである。
FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the liquid crystal display device, and corresponds to a cross section taken along line AA ′ of FIG.
As shown in FIG. 2, the liquid
TFTアレイ基板12は、図2の断面図に示すように、バックライト10に対向する下面に第1の偏光板11を形成したガラス等からなる第1の透明基板12Aを主体として構成され、この第1の透明基板12Aの上面にバッファ膜13が形成され、このバッファ膜13の上面に薄膜トランジスタTRを構成する図1で見てU字状のポリシリコンで形成された半導体層14が配置され、この半導体層14を覆うようにゲート絶縁膜15が配置されている。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the
ゲート絶縁膜15の半導体層14に対向する上面には半導体層14を2回通るようにゲート線4が配置されてダブルゲート構造とされている。そして、ゲート絶縁膜15及びゲート線4は、第1層間絶縁膜16で覆われている。この第1層間絶縁膜16上には、コンタクトホールCH1を通じて薄膜トランジスタTRのソース17と接続されたソース線5の一部から構成されるソース電極と、コンタクトホールCH2を通じて薄膜トランジスタTRのドレイン18と接続されたドレイン電極19とが配置されている。
On the upper surface of the
これらソース線5及びドレイン電極19はパッシベーション膜20で覆われ、このパッシベーション膜20上に平坦化膜21が形成されている。なお、パッシベーション膜20は必ずしも必要ではなく、省略することもできる。
The
平坦化膜21上には画素電極24が配置されている。画素電極24は略矩形状からなり、画素3毎に配置されている。また、画素電極24は、コンタクトホールCH3を通じてドレイン電極19に接続されている。そして、画素電極24は、第2層間絶縁膜23によって覆われている。そして、画素電極24上に第2層間絶縁膜23を介して共通電極22が配置されている。この共通電極22は、例えば複数の画素3に亘って形成されるベタ膜として形成され、画素3が配置されていない領域において、コンタクトホール(図示せず)を通じて、共通電位が供給される共通電極線(図示せず)と接続されている。
A
また、共通電極22は、図1に示すように、略ソース線5と水平方向(Y方向)に沿って複数(本実施形態では4本)のスリットSが形成されている。スリットSは、第2層間絶縁膜23を介して形成された上部電極である共通電極22と下部電極である画素電極24との間に電圧を印加し、これによって発生する電界によって液晶分子Mを駆動するための開口部である。なお、スリットSの形状については後に詳述する。
As shown in FIG. 1, the
このようにスリットSを画素3の長辺方向に沿って形成することで、スリットSを画素3上に良好に配置することができ、画素3における透過率を向上させることができる。なお、共通電極22は配向膜25で覆われており、この配向膜25における液晶分子の初期配向方向を規制するラビング方向Rは、第1の偏光板11の透過軸と平行となるように設定されている。
By forming the slits S along the long side direction of the
そして、配向膜25の上部に液晶分子Mを有する液晶層26を介し、対向基板29が配置されている。対向基板29は、第2の透明基板29Aを主体に構成されており、カラーフィルタ27及び配向膜28を有している。ここで、配向膜28のラビング方向は前述した配向膜25と平行となっている。また、液晶層26の液晶分子Mは、配向膜25及び28のラビング方向に応じて初期配向されており、ホモジニアス配向されている。
A
さらに、対向基板29における第2の透明基板29Aの上面にタッチパネルの構成を有する静電容量型入力装置50が形成され、この静電容量型入力装置50の上面に第1の偏光板11と直交する透過軸を有した第2の偏光板30が配置されている。
Further, a
ところで、一般にFFS方式の液晶表示装置においては、1画素内に液晶分子の回転方向が異なるドメインを作成する、所謂マルチドメイン化を図ることで光学特性の向上(視野角特性、階調反転)が図られる。具体的には、図3に示されるように上部電極150に形成するスリット160をくの字状に屈曲させることで、1画素内において2方向に液晶分子を回転させる。
By the way, in general, in an FFS type liquid crystal display device, so-called multi-domain is created by creating domains in which rotation directions of liquid crystal molecules are different in one pixel, thereby improving optical characteristics (viewing angle characteristics, gradation inversion). Figured. Specifically, as shown in FIG. 3, the
このような場合、屈曲部161を境界として液晶分子Mが電圧印加時に回転する方向が逆となる。そのため、屈曲部161近傍にはディスクリネーションが発生する。図3では、ディスクリネーションが生じる領域をDで示す。
In such a case, the direction in which the liquid crystal molecules M rotate when a voltage is applied with the
このようなディスクリネーションが発生する領域Dに、外力が作用すると、液晶分子Mの回転方向が反転した部分(ディスクリネーション)がスリットS1の側縁に沿って画素の端部まで伸長することがある。このディスクリネーションの伸長が戻らなくなると、表示上では、ディスクリネーションの伸長部のみ透過率が変化するためにムラとなって視認される。よって、パネルを押した跡が残るような現象が生じる。これは、所謂、リップルと呼ばれる現象である。 When an external force is applied to the region D where such disclination occurs, a portion where the rotation direction of the liquid crystal molecules M is reversed (disclination) extends to the end of the pixel along the side edge of the slit S1. There is. When the extension of the disclination does not return, the transmittance changes only in the extension part of the disclination on the display, so that the irregularity is visually recognized. Therefore, a phenomenon occurs in which a trace of pressing the panel remains. This is a so-called ripple phenomenon.
ここで、上述したようなマルチドメイン化を実現する図3に示したスリット160における理想形状について図4を参照しながら説明する。図4に示される理想形状のスリット165は、スリットの屈曲部166における山側が凸状に尖った形状に形成されるとともに、屈曲部166における谷側が凹状に尖った形状に形成されている。したがって、スリット165においては、屈曲部166に近づくほど液晶分子Mの回転角θが小さくなる。ここで、液晶分子Mの回転角θとは、液晶分子Mのラビング方向とスリット165の端部における接線の法線方向(電圧印加時における電界発生方向)とのなす角度で規定されるものである。
Here, an ideal shape in the
屈曲部166の先端166a、166bにおいては液晶分子Mの回転角θがゼロとなる。すなわち、屈曲部166の先端166a、166bにおいては、電圧印加時における電界発生方向がラビング方向と一致し、電圧によらず液晶分子Mが回転することがない。したがって、屈曲部166の先端166a、166bにおいては、外圧に影響されることなく、液晶分子Mが回転することがない。
At the
ところで、図4に示されるスリット165の形状においても、屈曲部166を境界として液晶分子Mの回転方向が逆となるため、ディスクリネーションが発生する。
上述したように、屈曲部166の先端166a、166bにおいては、例えば外圧が加わった場合でも、屈曲部166の先端166a、166bにおいて液晶分子Mが回転しないため、先端166a、166bを起点として液晶分子Mの回転方向が反転することがない。よって、スリット160の延在方向に沿ってディスクリネーションが伸長することがなく、リップルが生じるのを防止できる。
By the way, also in the shape of the
As described above, at the
そこで、本発明者は、種々の実験を行った結果、スリットに液晶分子が回転し難い領域を形成することにより、マルチドメイン化を実現するスリット形状においても、外圧による液晶分子の回転方向の反転を防止し、リップルの発生を防止できることを知見した。そして、この知見に基づき、本実施形態に係るスリットSの形状を見出した。 Therefore, as a result of various experiments, the inventor formed a region in which the liquid crystal molecules are difficult to rotate in the slit, thereby reversing the rotation direction of the liquid crystal molecules due to external pressure even in the slit shape that realizes multi-domain. It was found that ripples can be prevented. And based on this knowledge, the shape of the slit S which concerns on this embodiment was discovered.
以下、本実施形態に係る共通電極22に形成されたスリットSの形状について具体的に説明する。なお、スリットSはフォトリソグラフィ及びエッチングにより形成されるため、現実的には、図4に示したように尖った形状を実現することは難しい。そのため、本実施形態に係るスリットSの形状は後述するように先端が丸みを帯びた形状となる。
Hereinafter, the shape of the slit S formed in the
図5は本実施形態に係るスリットSの形状を示す図であり、図6は1つのスリットSを抜き出した要部拡大図である。図5に示されるように、共通電極22に形成されるスリットSは、略くの字形状から構成されており、これにより1画素内に液晶分子の回転方向が異なるドメイン(マルチドメイン化)を作成している。スリットSは、平面視した状態で、配向膜25及び28のラビング方向Rに対して所定角度θs1(例えば+5°)で傾斜する第1開口部71と、上記ラビング方向Rに直交する軸を対称軸Aとして上記第1開口部71と対象形状をなす第2開口部72と、これら第1開口部71および第2開口部72を接続する接続部Qと、を含んでいる。
FIG. 5 is a view showing the shape of the slit S according to the present embodiment, and FIG. 6 is an enlarged view of a main part in which one slit S is extracted. As shown in FIG. 5, the slit S formed in the
具体的に本実施形態では、スリットSは、図6に示されるように、第1開口部71と第2開口部72とが折曲された状態に接続部Qを介して接続されている。
第1開口部71と第2開口部72とは、電圧印加時における液晶分子Mの回転方向が逆方向となっている。そのため、上記対称軸Aの近傍(図中D´に示される領域)においてディスクリネーションが発生してしまう。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the slit S is connected via the connection portion Q in a state where the
In the
本実施形態に係るスリットSにおいては、上記接続部Qが上記対称軸Aの近傍に、ラビング方向Rに対して上記所定角度θs1より大きく傾斜する傾斜部Kを含んでいる。ここで、傾斜部Kにおけるラビング方向Rに対する角度をθs2とする。なお、対称軸Aの近傍とは、対称軸Aにおける直上は含まない。そして、上記傾斜部Kは、対称軸Aの近傍において生じるディスクリネーション領域D´よりも外側に配置される。 In the slit S according to the present embodiment, the connecting portion Q includes an inclined portion K that is inclined more than the predetermined angle θs1 with respect to the rubbing direction R in the vicinity of the symmetry axis A. Here, an angle with respect to the rubbing direction R at the inclined portion K is defined as θs2. Note that the vicinity of the symmetry axis A does not include the portion directly above the symmetry axis A. The inclined portion K is disposed outside the disclination region D ′ generated in the vicinity of the symmetry axis A.
図6に示されるように、ラビング方向Rに対する傾斜角度が小さいほど、液晶分子の回転角度(スリットSにおける接線の法線方向とラビング方向Rとがなす角度)が大きくなる。すなわち、上記傾斜部Kは、ラビング方向Rに対して上記所定角度θs1より大きく傾斜するため、第1開口部71及び第2開口部72に比べて液晶分子Mの回転角度が小さくなっている。
As shown in FIG. 6, the smaller the tilt angle with respect to the rubbing direction R, the larger the rotation angle of the liquid crystal molecules (the angle formed between the normal direction of the tangent to the slit S and the rubbing direction R). That is, the inclined portion K is inclined more than the predetermined angle θs1 with respect to the rubbing direction R, so that the rotation angle of the liquid crystal molecules M is smaller than that of the
ここで、接続部Qにおけるラビング方向Rに対する傾斜角度θs2を変化させた場合において、それぞれについてリップルの発生を評価した結果を下記表1に示す。 Here, in the case where the inclination angle θs2 with respect to the rubbing direction R in the connecting portion Q is changed, the results of evaluating the occurrence of ripples for each are shown in Table 1 below.
この表1から、上記傾斜部Kにおけるラビング方向Rに対する角度θs2が10度以上となる場合、静電容量型入力装置50上に形成された第2の偏光板30を押下した場合でもリップルが生じないことが確認できた。また、特に上記傾斜角度θs2を15度以上に設定した場合、リップルの発生をより確実に抑制できることが分かった。すなわち、上記角度θs2は10度以上に設定するのが好ましく、15度以上とするのがより望ましい。
From Table 1, when the angle θs2 with respect to the rubbing direction R in the inclined portion K is 10 degrees or more, a ripple occurs even when the second
以上の結果から、本実施形態においては、接続部Qに含まれる傾斜部Kにおけるラビング方向Rに対する傾斜角度θs2を15度以上としている。この構成によれば、スリットSは、対称軸Aの近傍において発生するディスクリネーション領域の外側に、液晶分子Mの回転角度が小さい傾斜部Kを備えるため、外圧が加わった場合においても、液晶分子Mの回転方向が反転することが抑制されて、ディスクリネーション領域が拡がるのを防止し、リップルの発生を抑制できる。 From the above results, in the present embodiment, the inclination angle θs2 with respect to the rubbing direction R in the inclined portion K included in the connecting portion Q is set to 15 degrees or more. According to this configuration, the slit S includes the inclined portion K where the rotation angle of the liquid crystal molecules M is small outside the disclination region generated in the vicinity of the symmetry axis A. Therefore, even when an external pressure is applied, the liquid crystal The reversal of the rotation direction of the molecules M is suppressed, the expansion of the disclination region can be prevented, and the generation of ripples can be suppressed.
なお、上記スリットSは、共通電極22にエッチングにより形成されている。スリットSは、共通電極22における対称軸と第1開口部とのなす角が大きい側の辺の接続部のパターン(エッチングの抜きパターン)P1と、対称軸と第1開口部とのなす角が小さい側の辺の接続部のパターン(エッチングの残しパターン)P2と、を含んでいる。接続部Qにおける上記傾斜部Kは上述の角度条件を満たすものであれば、抜きパターンP1により構成される傾斜部Kにおける傾斜角度θs2と、残しパターンP2により構成される傾斜部Kにおける傾斜角度θs2とを異ならせるようにしてもよい。
一般に微細な形状をエッチングの抜きパターンP1で構成するのは非常に困難とされる。したがって、上記接続部Qは、抜きパターンP1により構成される傾斜角度θs2が、残しパターンP2により構成される傾斜角度θs2よりも小さくなるようにしてもよい。この構成によれば、一般的に微細な形状を形成し難い抜きパターンP1側の傾斜角を小さく設定することで、共通電極22に上記スリット形状を精度良く形成することが可能となる。
The slit S is formed in the
In general, it is very difficult to form a fine shape with the etched pattern P1. Therefore, the connecting portion Q may be configured such that the inclination angle θs2 constituted by the blank pattern P1 is smaller than the inclination angle θs2 constituted by the remaining pattern P2. According to this configuration, it is possible to accurately form the slit shape in the
また、図3に示したように、スリット160のスリット端においても、電圧印加時に液晶分子の回転方向が異なる境界部分が生じ、同図中Dで示される領域にディスクリネーションが生じる。
Further, as shown in FIG. 3, a boundary portion where the rotation direction of the liquid crystal molecules is different when a voltage is applied also at the slit end of the
これに対し、本実施形態においては、スリットSのスリット端における両隅にそれぞれ傾斜部K1を有している。すなわち、本実施形態においては、スリットSの端部における両隅に傾斜部K1を備えることで、図3に示したスリット160のスリット端を屈曲した状態としている。このようにスリットSの端部を屈曲させることで、共通電極22上に複数のスリットSを形成した場合でもスリット端が接触することないため、スリットSを共通電極22上に良好に配置でき、開口率の低下を防止できる。
On the other hand, in this embodiment, each of the corners at the slit end of the slit S has inclined portions K1. That is, in the present embodiment, the inclined ends K1 are provided at both corners of the end portion of the slit S, so that the slit end of the
この傾斜部K1についても、上記ラビング方向Rに対して上記所定角度θs1より大きく傾斜しており、具体的には傾斜部K1は、ラビング方向Rに対する傾斜角θs3が15度以上とされている。この傾斜部K1により、スリットSの端部(第1開口部71及び第2開口部72の他端部)にディスクリネーションが発生するものの、第2の偏光板30を押下した場合に、ディスクリネーションが伸長することが防止され、リップルの発生を確実に防止できる。
The inclined portion K1 is also inclined more than the predetermined angle θs1 with respect to the rubbing direction R. Specifically, the inclined portion K1 has an inclination angle θs3 with respect to the rubbing direction R of 15 degrees or more. Although the disclination occurs at the end portion of the slit S (the other end portions of the
一方、静電容量型入力装置50は、図2に示したように、第2の透明基板29Aの上面と第2の偏光板30との間に形成されている。この静電容量型入力装置50は、ガラス基板などからなる透光性基板51の一方面51aに、後述する透光性電極52,53が形成され、その端部54にはフレキシブル基板55が接続されている。透光性電極52,53はITO膜で構成されている。
On the other hand, the
この静電容量型入力装置50では、透光性基板51の上面側が入力操作面になっており、入力操作面の略中央領域が、指先による入力が行われる入力領域50aとなっている。
透光性基板51の一方面51aには、図7に示すように、矢印Xで示す第1の方向に延在する複数列の透光性電極52と、矢印Yで示す第1の方向に交差する第2の方向に延在する複数列の透光性電極52とが形成されている。なお、図7に示す構成は概念図であって、透光性電極52及び53のパターンとしては、パッドと称される広い面積の部分を備えている構成、左右逆向きの三角形状のパターンが交互に配置された構成などが採用される。
In this capacitance
As shown in FIG. 7, a plurality of rows of
静電容量型入力装置50では、複数の透光性電極52,53に順次、電圧印加して電荷を与えた際に、いずれかの箇所に導電体である指が接触または近接すると、透光性電極52,53と、指との間で容量が形成され、透光性電極52,53を介して検出される静電容量が低下するので、いずれの箇所に指が接触または近接したかを検出することができる。
In the capacitance-
この静電容量型入力装置50では、微弱な電流を検出するため、外部からのノイズに弱いという問題があり、これを解決するために透光性基板51の一方面51aに対して、シールド用導電層56がシール材64内に充填された高屈折率の透光性材料57を介して対向させてある。この高屈折率の透光性材料56は、屈折率が1.4〜1.9の樹脂材料、例えば、メタクリレート系樹脂などからなる。
This capacitance
このシールド用導電層56は、第2の透明基板29A上の全面にスパッタ法などで形成されたITO膜であり、透光性基板51の一方面51a側に対向している。
また、透光性基板51の一方面51aにおいて、シールド用導電層56と重なる位置に、シールド用導電層56と導電接続されるシールド用電極61が形成され、透光性基板51と第2の透明基板29Aとの間にはシールド用導電層56とシールド用電極62とを導電接続するための基板間導通材63が配置されている。この基板間導通材63は、表面に金属層が形成されたプラスチックビーズなどであり、シール材64に配合されている。
The shield
In addition, a
このように、第2の透明基板29A上にシールド用導電層56を形成することにより、透光性電極52,53を外部ノイズから保護することができると共に、第2の透明基板29A側から静電気が静電容量型入力装置50に浸入することを防止する効果を発揮する。また、透光性基板51とシールド用導電層56との間には、高屈折率の透光性材料57が充填されているので、透光性基板51とシールド用導電層56との間には反射性の界面が存在せず、シールド用導電層56を設けても光線透過率の低下が発生しない。
Thus, by forming the shielding
上記構成を有する液晶表示装置1の動作を、図2を参照して説明すると、共通電極22と画素電極24との間に電界が生じないオフ状態では、液晶層26の液晶分子Mはホモジニアス配向されており、その長軸方向は、第1の偏光板11の透過軸と例えば平行である。このとき、第1の偏光板11によって直線偏光されたバックライト10の光は、そのままの偏光軸で液晶層26を透過して第2の偏光板30に入射する。しかし、この光は、その偏光軸が第2の偏光板30の透過軸と直行するため、第2の偏光板30によって吸収される。即ち、黒表示(ノーマリーブラック)となる。
The operation of the liquid
一方、共通電極22と画素電極24との間に電界が生じるオン状態では、この電界に応じて、液晶層26の液晶分子Mの長軸は、第1の透明基板12Aに対して略水平に回転する。このとき、第1の偏光板11によって直線偏光されたバックライト10の光は、液晶層26における複屈折により楕円偏光となり、第2の偏光板30に入射する。この楕円偏光のうち、第2の偏光板30の透過軸と一致する成分が出射され、白表示となる。
On the other hand, in the ON state in which an electric field is generated between the
このとき、画素電極24の外側電極部35及び36の対向外周縁31及び32がスリットS1と平行に形成されているので、画素電極24の外形を長方形状とする場合に比較して外側電極部35及び36に余分なマージンが生じることはなく、各画素3の透過率を向上させることができる。
また、静電容量型入力装置50の所望とする第2の偏光板30上に指を接触させるかまたは近接させることにより、透光性電極52,53と、指との間で容量が形成され、透光性電極52,53を介して検出される静電容量が低下するので、いずれの箇所に指が接触または近接したかを検出することができる。このため、液晶表示装置1で、表示されている情報に指を接触または近接させることにより上記情報を入力することができる。
At this time, since the opposing outer peripheral edges 31 and 32 of the outer electrode portions 35 and 36 of the
Further, by bringing a finger into contact with or in proximity to the desired second polarizing
このように、静電容量型入力装置50で、指を第2の偏光板30に指を接触させることにより、この第2の偏光板30が押下されて、外乱が画素3を構成する共通電極22におけるスリットSのディスクリネーションの発生領域(対称軸Aの近傍、及びスリットSの端部)に作用するが、これらディスクリネーションの発生領域にそれぞれ傾斜部Kを含む接続部Q、及び傾斜部K1が設けられているので、発生したディスクリネーションがスリットSの延在方向に伸びることが防止されて、リップルが発生するのを確実に防止できる。
In this way, when the finger is brought into contact with the second
(第2の実施形態)
続いて、本発明の液晶表示装置における第2実施形態について説明する。図8は本実施形態に係る液晶表示装置の平面図を示すもので、上記実施形態に係る図1に対応するものである。図9は本実施形態に係る液晶表示装置における断面構造を示すものであり、図8のA−A´線矢視による断面に対応するものである。本実施形態に係る液晶表示装置は、複数の画素に亘って形成された共通電極を下部電極とし、画素毎に配置された画素電極を上部電極とするものである。すなわち、本実施形態においては、上部電極である画素電極にスリットが形成されている。なお、画素電極及び共通電極以外の構成については、上記実施形態と共通となっている。そのため、以下では、同一の構成及び部材については、同一の符号を付し、その説明を省略若しくは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described. FIG. 8 is a plan view of the liquid crystal display device according to this embodiment, and corresponds to FIG. 1 according to the above embodiment. FIG. 9 shows a cross-sectional structure of the liquid crystal display device according to the present embodiment, and corresponds to a cross section taken along line AA ′ in FIG. The liquid crystal display device according to this embodiment uses a common electrode formed over a plurality of pixels as a lower electrode and a pixel electrode arranged for each pixel as an upper electrode. That is, in the present embodiment, a slit is formed in the pixel electrode that is the upper electrode. The configuration other than the pixel electrode and the common electrode is the same as that in the above embodiment. Therefore, below, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure and member, and the description is abbreviate | omitted or simplified.
図8に示されるように、本実施形態においては、画素電極124に上記実施形態において共通電極22に形成されていたスリットSと同一のものが、画素3における長辺方向に沿って複数(本実施形態では3つ)形成されている。画素電極124は、略スリットSの形状に沿って延在する複数の線状電極部124aと、これら線状電極124aの一端側(薄膜トランジスタTRと反対側)を互いに接続させる第1接続部124bと、これら線状電極124aの他端側(薄膜トランジスタTR側)を互いに接続させる第2接続部124cと、を備えている。すなわち、本実施形態においては、画素電極124自体がスリットSと同一方向に屈曲した形状に形成されている。そして、画素電極124は、第2接続部124cにおいてコンタクトホールCH3を介してドレイン電極19に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the
本実施形態においては、図9に示されるように、平坦化膜21上には共通電極122が配置されている。この共通電極122は、例えば画素3が配置されている表示有効領域ではベタ膜として形成され、画素3が配置されていない領域において、コンタクトホール(図示せず)を通じて、共通電位が供給される共通電極線(図示せず)と接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
そして、共通電極122上に第2層間絶縁膜23を介して上記画素電極124が配置されている。この画素電極124は第2層間絶縁膜23、共通電極22の開口部22a、平坦化膜21及びパッシベーション膜20を通じて形成されたコンタクトホールCH3を介してドレイン電極19と接続されている。そして、画素電極124は配向膜25で覆われており、この配向膜25のラビング方向は、第1の偏光板11の透過軸と平行となるように設定されている。
The
配向膜25の上部に液晶分子Mを有する液晶層26を介し、内面側(液晶層26)に上記配向膜25とラビング方向を同一とする配向膜28を備えた対向基板29が配置されている。さらに、対向基板29の上面に上記静電容量型入力装置50が形成され、この静電容量型入力装置50の上面に第2の偏光板30が配置されている。
A
本実施形態においては、画素電極124に上記スリットSが形成されている。このスリットSを備えるため、上記第1実施形態と同様、第2の偏光板30が押下されて、外乱が画素3を構成する画素電極124におけるディスクリネーションの発生領域に作用するが、これらディスクリネーションの発生領域に傾斜部K,K1が設けられているので、発生したディスクリネーションがスリットSの延在方向に伸びることが防止されて、リップルが発生するのを確実に防止できる。
In the present embodiment, the slit S is formed in the
本発明に係る液晶表示装置は、上述の実施形態に限定されることは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、上記第2実施形態において、図10に示されるように外形が屈曲した状態に形成される画素電極124に沿ってソース線5が屈曲した状態に形成するようにしてもよく、この場合、各画素3が屈曲した状態となる。このような構成により、各画素3に画素電極124を良好に配置することができ、上記第2実施形態における開口率をより向上させることができる。
The liquid crystal display device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the second embodiment, the
また、上記第1及び第2実施形態においては、共通電極22及び画素電極124のスリットSがほぼソース線5に沿って形成された構成としたが、スリットS(対称軸A)をソース線5に対して傾斜させた状態に形成し、例えば図1、図8において各画素3の左上から右下にかけてスリットSが複数配置されるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the slits S of the
また、上記第1及び第2の実施形態においては、薄膜トランジスタTRの半導体層14をU字状に形成して、この半導体層14をゲート線4が2度横切るようにダブルゲート構造とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば半導体層14を直線状に形成し、これに応じてゲート線4に半導体層14の位置で二股に分岐する分岐部を形成して、半導体層14をゲート線4が2回横切るダブルゲート構造とするようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the
また、上記第1及び第2の実施形態においては、画素3がノーマリーブラック型のFFSモードにより動作する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ノーマリーホワイト型のFFSモードにより動作する液晶表示装置についても本発明を適用することができる。この場合、第1の偏光板11及び第2の偏光板30の透過軸、配向膜25及び28のラビング方向の関係をノーマリーホワイト型に対応して変更すればよい。
In the first and second embodiments, the case where the
また、上記第1及び第2の実施形態においては、第2の偏光板30を静電容量型入力装置の上に配置した場合について説明したが、静電容量型入力装置と液晶表示装置との間に配置しても良く、静電容量型入力装置の上と静電容量型入力装置と液晶表示装置との間の両方に配置することもできる。また、入力装置としては静電容量型入力装置に限らず、他の抵抗膜方式の入力装置や、音響パルス認識方式、超音波表面弾性波方式の入力装置等を適用することができる。
In the first and second embodiments, the case where the second
また、上記第1及び第2の実施形態においては、入力装置付き液晶表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、静電容量型入力装置50を省略するようにしてもよく、入力装置以外にスリットを設けた電極に外力が作用する場合にも本発明を適用することができる。
In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to the liquid crystal display device with an input device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the
1…液晶表示装置、2…表示部、3…画素、26…液晶層、12…TFTアレイ基板、29…対向基板、22…共通電極、23…第2層間絶縁膜(絶縁膜)、24…画素電極、71…第1開口部、72…第2開口部、A…対称軸、M…液晶分子、R…ラビング方向、K…傾斜部、K1…傾斜部、S…スリット、Q…接続部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記表示部を形成する画素は、液晶層を挟んで対向する一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられ絶縁膜を挟んで配置された前記液晶層の液晶分子を駆動する共通電極及び画素電極と、を備え、
前記共通電極及び前記画素電極のうちの前記液晶層側の電極は、平面視した状態で、
前記液晶分子の初期配向方向を規定するラビング方向に対して第1の傾斜角度で傾斜する第1開口部と、前記ラビング方向に直交する軸を対称軸として前記第1開口部と対称な角度で傾斜する第2開口部と、前記第1開口部及び前記第2開口部を接続し、くの字状に屈曲する接続部と、を含んで形成され、1画素内において2方向に液晶分子を回転させるスリットを有し、
当該スリットは、
前記接続部に、前記ラビング方向に対して前記第1の傾斜角度より大きく傾斜する第2の傾斜角度で前記くの字状の山側に凸状に尖った形状に形成される第1傾斜部と、
前記第1開口部及び前記第2開口部の端部近傍において、前記くの字状の谷側の辺上の1点から前記ラビング方向に対して前記第1の傾斜角度より大きく傾斜する第3の傾斜角度で延在する第1の辺と、前記くの字状の山側の辺上の1点から前記ラビング方向に対して前記第3の傾斜角度で延在する第2の辺と、前記第1の辺上に位置するスリット端で前記第1の辺と前記第2の辺とを接続する第3の辺と、により形成される第2傾斜部と、を有する、
液晶表示装置。 In the liquid crystal display device in which the input device for detecting that the conductor is in contact with or close to the input surface is disposed on the display unit,
The pixel which forms the display portion drives a liquid crystal molecule in a pair of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween and the liquid crystal layer provided on one of the pair of substrates with an insulating film interposed therebetween. An electrode and a pixel electrode,
Of the common electrode and the pixel electrode, the electrode on the liquid crystal layer side is in a plan view,
A first opening inclined at a first inclination angle with respect to a rubbing direction defining an initial alignment direction of the liquid crystal molecules, and an axis symmetrical to the first opening with an axis perpendicular to the rubbing direction as an axis of symmetry. A liquid crystal molecule is formed in two directions in one pixel, and includes a second opening portion that is inclined, and a connection portion that connects the first opening portion and the second opening portion and bends in a dogleg shape. Having a slit to rotate,
The slit is
A first inclined portion formed in the connecting portion in a shape that is convexly pointed toward the chevron-like mountain side at a second inclination angle that is larger than the first inclination angle with respect to the rubbing direction; ,
In the vicinity of the end portions of the first opening and the second opening, a third inclined at a greater angle than the first inclination angle with respect to the rubbing direction from one point on the side of the square-shaped valley side. A first side extending at an inclination angle of 2 mm, a second side extending at a third inclination angle with respect to the rubbing direction from one point on the side of the chevron-shaped mountain side , A second inclined portion formed by a third side connecting the first side and the second side at a slit end located on the first side,
Liquid crystal display device.
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