JP6096777B2 - 液晶表示パネル及び液晶ディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は液晶表示パネル及び液晶ディスプレイに関する。

図１に示すように、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、垂直配向技術）液晶表示パネルは、セル化されたアレイ基板０１と、カラーフィルタ基板０２と、両基板の間にある液晶層１３とを有し、液晶層１３の液晶分子の配列方式は垂直状である。

図１に示すＶＡ液晶表示パネルを参照すると、アレイ基板０１には第１の共通電極１１１と、画素電極１１２とが形成され、且つ両電極１１１、１１２は挟み合って配列する。カラーフィルタ基板０２には第２の共通電極１２１が形成される。通電したとき、三つの電極の間に傾斜電界が形成され、液晶分子は二つの電界の作用のもとで、所在する垂直位置から回転し、傾斜状となり、液晶表示パネルに光が透過するようになる。しかし、一部の上層（カラーフィルタ基板付近の液晶層）の液晶分子は、画素電極までの距離が大きく、電気力が小さくなるため、所在する垂直位置から回転する角度が比較的小さくなる。よって、液晶表示パネルの透過率が比較的低くなってしまう。

このような液晶表示パネルの透過率を高めるため、図２に示すように、従来技術の液晶表示パネルの厚さを変えないまま、カラーフィルタ基板に透明の誘電体層１２２を形成し、第２の共通電極１２１をカバーする。当該誘電体層１２２は水平電界と垂直電界の比率を増加させることで、液晶分子の傾斜度を大きくし、パネルの透過率をある程度向上させる。本発明はもう一つの液晶表示パネルの技術を提供する。

本発明の一実施例は、液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板及び第２の基板と、両基板の間にある液晶層とを有する液晶表示パネルを提供する。前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極と画素電極が形成されている。前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極と、第２の共通電極の第１の基板に臨む側をカバーする誘電体層とを有する。前記層セットは、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有する。

ある具体例において、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける誘電体層は、挟み合って配列し且つ密接に接続する第１の誘電体ユニット及び第２の誘電体ユニットを有し、第１の誘電体ユニットは前記第１の共通電極に対向する位置にあり、第２の誘電体ユニットは前記画素電極に対向する位置にあり、且つ前記第１の誘電体ユニットの誘電率は前記第２の誘電体ユニットの誘電率より大きいことを含む。

好ましくは、前記第１の誘電体ユニットと第２の誘電体ユニットの幅は同じである。

他の具体例において、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける第２の共通電極にはスリットが形成されており、且つ当該スリットは前記画素電極に対向する位置にあることを含む。

好ましくは、前記スリットの幅は前記画素電極の幅と同じである。

さらに他の具体例において、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける第２の共通電極は凹凸状になっており、第２の共通電極の凹みの部分から前記第１の基板までの距離は、第２の共通電極の突起の部分から前記第１の基板までの距離より小さく、且つ、前記第２の共通電極の凹みの部分は前記第１の共通電極に対向する位置にあり、前記第２の共通電極の突起の部分は前記画素電極に対向する位置にあることを含む。

好ましくは、前記第２の共通電極の凹みの部分の幅は第１の共通電極の幅と同じである。

また、前記第２の共通電極の突起の部分にはスリットが形成されていてもよく、且つ当該スリットは前記画素電極に対向する位置にある。好ましくは、前記スリットの幅は前記画素電極の幅と同じである。

本発明の他の実施例は、液晶ディスプレイであって、以上に記載する液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルにバックライトを提供するためのバックライト光源とを有する液晶ディスプレイを提供する。

本発明の実施例が提供する液晶表示パネル及び液晶ディスプレイは、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することにより、液晶層に通電した後、液晶分子が電界の作用により所在する垂直位置から回転し、液晶表示パネルは光を透過するようになり、よって液晶表示パネルの表示機能を果たす。

本発明の実施例または従来技術を更に明瞭に説明するために、以下に実施例または従来技術の説明において必要な図面を簡単に紹介する。当然ながら、以下の説明における図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者としては、創造的労働を要しないことを前提に、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

従来技術における液晶表示パネルの模式図。 従来技術におけるもう一つの液晶表示パネルの模式図。 実施例１が提供する液晶表示パネルの模式図。 実施例２が提供する液晶表示パネルの模式図。 実施例２が提供するもう一つの液晶表示パネルの模式図。 実施例３が提供する液晶表示パネルの模式図。 実施例３の方式１が提供する液晶表示パネルの模式図。 実施例３の方式２が提供する液晶表示パネルの模式図。 実施例３の方式２が提供するもう一つの液晶表示パネルの模式図。

以下に本発明の実施例における図面を用いて、本発明の実施例にかかる技術を明瞭、完全に説明し、当然ながら、説明する実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。当業者が本発明における実施例に基づき、創造的労働を要しないで得られるその他のすべての実施例は、本発明の技術範囲に属するものとする。

本発明の全ての実施例における液晶表示パネルはＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネルであってもよい。ただし、ＶＡ液晶表示パネルの通電前の液晶分子の配列方式は垂直状である。ＩＰＦ（Ｉｎ Ｐｌｉｎｅ Ｆｉｅｌｄ、面電界）とは、通電後、当該液晶表示パネルは水平の電界を応用して、液晶分子が垂直面に偏向するよう駆動し、パネルに光を透過させ、これにより液晶表示パネルの表示機能を果たす。本発明において、ＶＡとＩＰＦの両特徴を有する液晶表示パネルを、ＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネルという。

実施例１：
図３に示すように、本実施例は、液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板１１及び第２の基板１２と、両基板の間にある液晶層１３とを有する液晶表示パネルを提供する。前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極１１１と画素電極１１２が形成されている。前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極１２１と、第２の共通電極１２１の第１の基板１１に臨む側をカバーする誘電体層１２２とを有する。前記層セットは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有する。

通常、第１の基板はアレイ基板であり、第２の基板はカラーフィルタ基板である。

ただし、液晶表示パネルに通電するとき、前記第１の共通電極１１１と前記第２の共通電極１２１には同じ電圧が印加され、且つ画素電極１１２は通常第１の基板における画素構造の薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される。

通常、第１の共通電極１１１、第２の共通電極１２１及び画素電極１１２は酸化インジウムスズＩＴＯ材料を採用する。

好ましくは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける誘電体層１２２は、挟み合って配列し且つ密接に接続する第１の誘電体ユニット６１及び第２の誘電体ユニット６２を有し、第１の誘電体ユニット６１は前記第１の共通電極１１１に対向する位置にあり、第２の誘電体ユニット６２は前記画素電極１１２に対向する位置にあり、且つ前記第１の誘電体ユニット６１の誘電率は前記第２の誘電体ユニット６２の誘電率より大きいことを含む。

本実施例において、誘電率が比較的大きい第１の誘電体ユニット６１は前記第１の共通電極１１１に対向する位置にあり、誘電率が比較的小さい第２の誘電体ユニット６２は前記画素電極１１２に対向する位置にある。物理的理論の知識によれば、誘導体は電界強度を変化させる。電界に誘電率が高い誘電体を入れると、電界の強さは一定量低下し、誘電体の誘電率が高いほど電界強度への影響は大きい。したがって、誘電率が比較的大きい第１の誘電体ユニット６１の電界強度は誘電率が比較的小さい第２の誘電体ユニット６２の電界強度より小さい。第２の共通電極１２１と第１の共通電極１１１及び画素電極１１２との電界強度は変わらないので、第１の誘電体ユニット６１の電界強度が第２の誘電体ユニット６２の電界強度より小さい場合、第１の誘電体ユニット６１に対応する液晶層の電界強度は第２の誘電体ユニット６２に対応する液晶層の電界強度より大きくなる。電気力は電界強度と正比例の関係であるため、第１の誘電体ユニット６１が対応する第２の共通電極１２１の部分と画素電極１１２との間に形成される電気力は第２の誘電体ユニット６２が対応する第２の共通電極１２１の部分と画素電極１１２との間に形成される電気力より大きい。これにより、液晶層の中に傾斜電界が形成され、従来技術と比べて、液晶層にある液晶分子は通電したときに垂直位置の傾斜角度が大きくなり、液晶表示パネルの透過率を更に向上することができる。

更に好ましくは、前記第１の誘電体ユニット６１と第２の誘電体ユニット６２の幅が同じである。本発明において、「幅」とは、構造要素の基板の平面に並行する方向の最小輪郭のサイズをいう。

実施例２
図４に示すように、本実施例は、液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板１１及び第２の基板１２と、両基板の間にある液晶層１３とを有する液晶表示パネルを提供する。前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極１１１と画素電極１１２が形成されている。前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極１２１と、第２の共通電極１２１の第１の基板１１に臨む側をカバーする誘電体層１２２とを有する。前記層セットは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有する。

通常、第１の基板はアレイ基板であり、第２の基板はカラーフィルタ基板である。

ただし、液晶表示パネルに通電するとき、前記第１の共通電極１１１と前記第２の共通電極１２１には同じ電圧が印加され、且つ画素電極１１２は通常第１の基板における画素構造の薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される。

前記電界は、第１の共通電極１１１と第２の共通電極１２１を有し、第１の共通電極１１１と画素電極１１２は水平の電界を形成し、画素電極１１２と第２の共通電極１２１は垂直の電界を形成する。

通常、第１の共通電極１１１、第２の共通電極１２１及び画素電極１１２は酸化インジウムスズＩＴＯ材料を採用する。

なお、本発明のいかなる実施例を説明する図面では、本発明の技術に関する層構造をのみ表現しており、本発明の技術に無関係の層構造は表現していないが、当業者は従来技術及び本発明の実施例における説明に基づき、本発明の技術を理解できるものとする。

本実施例が提供する液晶表示パネルにおいて、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有し、電界の作用により液晶分子を所在する垂直位置から回転させ、液晶表示パネルは光を透過するようにし、よって液晶表示パネルの表示機能を果たす。

好ましくは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有することは、前記層セットにおける第２の共通電極１２１にはスリット３１が形成されており、且つ当該スリット３１は前記画素電極１１２に対向する位置にあることを含む。

本実施例が提供する技術において、第２の共通電極１２１の画素電極１１２に対向する位置にスリット３１が形成され、通電するとき、画素電極１１２とスリット３１の間の電気力を弱める。同時に、図２に示す液晶表示パネルと比べて、第１の共通電極１１１に対応する第２の共通電極１２１と画素電極１１２との間に形成される電界は弱まっていないため、画素電極１１２と第１の共通電極１１１に対応する第２の共通電極１２１との間に形成される傾斜電界は大きくなる。これにより、従来技術と比べて、液晶層にある液晶分子の並列方向は二つの電界の作用により、垂直位置の傾斜角度が大きくなり、液晶表示パネルの透過率を更に向上させ、液晶ディスプレイの表示効果を高めることができる。

更に好ましくは、前記スリットの幅は前記画素電極１１２の幅と同じである。

更に、本発明は実施例１の技術と組み合わせることができる。図５に示すように、好ましくは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける誘電体層１２２は、挟み合って配列し且つ密接に接続する第１の誘電体ユニット６１及び第２の誘電体ユニット６２を有し、第１の誘電体ユニット６１は前記第１の共通電極１１１に対向する位置にあり、第２の誘電体ユニット６２は前記画素電極１１２に対向する位置にあり、且つ前記第１の誘電体ユニット６１の誘電率は前記第２の誘電体ユニット６２の誘電率より大きいことを含む。

このようにして、図４に示す液晶表示パネルを基に、更に液晶表示パネルの透過率を向上させることができる。

実施例３
図６に示すように、本実施例は、液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板１１及び第２の基板１２と、両基板の間にある液晶層１３とを有する液晶表示パネルを提供する。前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極１１１と画素電極１１２が形成されている。前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極１２１と、第２の共通電極１２１の第１の基板１１に臨む側をカバーする誘電体層１２２とを有する。前記層セットは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有する。

通常、第１の基板はアレイ基板であり、第２の基板はカラーフィルタ基板である。

ただし、液晶表示パネルに通電するとき、前記第１の共通電極１１１と前記第２の共通電極１２１には同じ電圧が印加され、且つ画素電極１１２は通常第１の基板における画素構造の薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される。

通常、第１の共通電極１１１、第２の共通電極１２１及び画素電極１１２は酸化インジウムスズＩＴＯ材料を採用する。

好ましくは、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける第２の共通電極１２１は凹凸状になっており、第２の共通電極１２１の凹み部分４１から前記第１の基板までの距離は、第２の共通電極１２１の突起部分４２から前記第１の基板までの距離より小さく、且つ、前記第２の共通電極１２１の凹み部分４１は前記第１の共通電極１１１に対向する位置にあり、前記第２の共通電極１２１の突起部分４２は前記画素電極１１２に対向する位置にあることを含む。

ただし、第２の共通電極を凹凸状にさせる方法は、図６に示すように、第２の基板にある第２の共通電極の凹み部分の位置に絶縁物で厚みのある縞模様（図６において、純黒のブロックで示している）を形成し、第２の共通電極を作成すればよい。

本実施例において、前記第２の共通電極の凹み部分は前記第１の共通電極に対向する位置にあり、前記第２の共通電極の突起部分は前記画素電極に対向する位置にあるため、第２の共通電極１２１の凹み部分４１から画素電極１１２までの距離は、画素電極１１２から突起部分４２までの距離より小さい。したがって、図２に示す液晶表示パネルと比べて、第２共通電極と画素電極が形成する傾斜電界が大きくなり、液晶層にある液晶分子の並列方向は二つの電界の作用により、従来技術と比べて、垂直位置を回転する傾斜角度が大きくなり、液晶表示パネルの透過率を更に向上させ、液晶ディスプレイの表示効果を高めることができる。

更に好ましくは、前記第２の共通電極１２１の凹み部分の幅は前記第１の共通電極１１１の幅と同じである。

図６に示す液晶表示パネルを基に、以下の二つの方式によって更に液晶表示パネルの透過率を向上させることができる。

方式１：図７に示すように、図６に示す液晶表示パネルを基に、前記第１の共通電極１１１に対向する位置と前記画素電極１１２に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
前記層セットにおける誘電体層１２２は、挟み合って配列し且つ密接に接続する第１の誘電体ユニット６１及び第２の誘電体ユニット６２を有し、第１の誘電体ユニット６１は前記第１の共通電極１１１に対向する位置にあり、第２の誘電体ユニット６２は前記画素電極１１２に対向する位置にあり、且つ前記第１の誘電体ユニット６１の誘電率は前記第２の誘電体ユニット６２の誘電率より大きいことを含む。

このようにして、図６に示す液晶表示パネルを基に、更に液晶表示パネルの透過率を向上させることができる。

方式２：図８に示すように、図６に示す液晶表示パネルを基に、加えて、前記第２の共通電極１２１の突起部分４２にスリット４３が形成され、且つ当該スリット４３は前記画素電極１１２に対向する位置にあるようにすることができる。この技術は実施例２におけるスリットを有する技術と組み合わせたものであり、第２の共通電極１２１と画素電極１１２が形成する傾斜電界を更に強くし、液晶層の液晶分子の配列方向を、従来技術と比べて、液晶分子が垂直位置を回転する傾斜角度を大きくし、液晶表示パネルの透過率を更に向上させる。

更に好ましくは、前記スリット４３の幅は前記画素電極１１２の幅と同じである。

また、更に液晶表示パネルの透過率を向上させるため、更に好ましくは、図９に示すように、図６に示す液晶表示パネルを基に、同時に方式１と方式２を採用し、液晶表示パネルの透過率を可能な限り向上させるができる。なお、方式１と方式２は上記の説明を参照できるため、ここでは詳述しない。

本発明の実施例は、液晶ディスプレイであって、液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルにバックライトを提供するためのバックライト光源とを有し、前記液晶表パネルは以上に説明した本発明の実施例のいずれかの液晶表示パネルである液晶ディスプレイを提供する。

以上に説明した内容は本発明の具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに限定されない。当業者が本発明の開示した技術範囲内で、容易に想到できる変化や置換は本発明の技術的範囲内に含まれるものとする。したがって、本発明の技術的範囲は前記特許請求の範囲を基準とする。

０１−アレイ基板
０２−カラーフィルタ基板
１１−第１の基板
１２−第２の基板
１３−液晶層
１１１−第１の共通電極
１１２−画素電極
１２１−第２の共通電極
１２２−誘電体層
３１−第２の共通電極にあるスリット
４１−第２の共通電極の凹み部分
４２−第２の共通電極の突起部分
４３−第２の共通電極の突起部分にあるスリット
６１−第１の誘電体ユニット
６２−第２の誘電体ユニット

Claims (9)

1. ＶＡ−ＩＰＦ（垂直配向−面電界）液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板及び第２の基板と、両基板の間にある液晶層とを有し、前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極と画素電極が形成され、前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極と、第２の共通電極の第１の基板に臨む側をカバーする誘電体層とを有し、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有し、
   前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
   前記層セットにおける誘電体層は、挟み合って配列し且つ密接に接続する第１の誘電体ユニット及び第２の誘電体ユニットを有し、第１の誘電体ユニットは前記第１の共通電極に対向する位置にあり、第２の誘電体ユニットは前記画素電極に対向する位置にあり、且つ前記第１の誘電体ユニットの誘電率は前記第２の誘電体ユニットの誘電率より大きいことを含む、
   ＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
2. 前記第１の誘電体ユニットと第２の誘電体ユニットの幅は同じである請求項１に記載のＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
3. ＶＡ−ＩＰＦ（垂直配向−面電界）液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板及び第２の基板と、両基板の間にある液晶層とを有し、前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極と画素電極が形成され、前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極と、第２の共通電極の第１の基板に臨む側をカバーする誘電体層とを有し、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有し、
   前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
   前記層セットにおける第２の共通電極にはスリットが形成されており、且つ当該スリットは前記画素電極に対向する位置にあることを含む、
   ＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
4. 前記スリットの幅は前記画素電極の幅と同じである請求項３に記載のＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
5. ＶＡ−ＩＰＦ（垂直配向−面電界）液晶表示パネルであって、セル化された第１の基板及び第２の基板と、両基板の間にある液晶層とを有し、前記第１の基板には挟み合って配列する第１の共通電極と画素電極が形成され、前記第２の基板には層セットが形成され、当該層セットは、第２の共通電極と、第２の共通電極の第１の基板に臨む側をカバーする誘電体層とを有し、前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有し、
   前記第１の共通電極に対向する位置と前記画素電極に対向する位置とでは異なる構造を有することは、
   前記層セットにおける第２の共通電極は凹凸状になっており、第２の共通電極の凹み部分から前記第１の基板までの距離は、第２の共通電極の突起部分から前記第１の基板までの距離より小さく、且つ、前記第２の共通電極の凹み部分は前記第１の共通電極に対向する位置にあり、前記第２の共通電極の突起部分は前記画素電極に対向する位置にあることを含む、
   ＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
6. 前記第２の共通電極の凹み部分の幅は第１の共通電極の幅と同じである請求項５に記載のＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
7. 前記第２の共通電極の突起部分にはスリットが形成され、且つ当該スリットは前記画素電極に対向する位置にある請求項５に記載のＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
8. 前記スリットの幅は前記画素電極の幅と同じである請求項７に記載のＶＡ−ＩＰＦ液晶表示パネル。
9. 液晶ディスプレイであって、液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルにバックライトを提供するためのバックライト光源とを有し、前記液晶表示パネルは請求項１ないし８のいずれかに記載の液晶表示パネルであるＶＡ−ＩＰＦ液晶ディスプレイ。

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