WO2012147592A1 - 液晶表示パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示パネルおよび液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012147592A1
WO2012147592A1 PCT/JP2012/060497 JP2012060497W WO2012147592A1 WO 2012147592 A1 WO2012147592 A1 WO 2012147592A1 JP 2012060497 W JP2012060497 W JP 2012060497W WO 2012147592 A1 WO2012147592 A1 WO 2012147592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
pixel electrode
pixel
spacer
trunk
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/060497
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
由紀 川島
田坂　泰俊
伊奈　恵一
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to US14/113,234 priority Critical patent/US20140043576A1/en
Publication of WO2012147592A1 publication Critical patent/WO2012147592A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel in which fine electrodes are provided in pixels and a liquid crystal display device including the liquid crystal display panel.
  • liquid crystal display panels are used in various display devices such as personal computers, mobile phones, and televisions.
  • the liquid crystal display panel is configured such that a liquid crystal layer is sandwiched between two glass substrates, and the light transmittance is controlled by the alignment state of the liquid crystal.
  • a cell gap material for maintaining the distance between the two liquid crystal layers is disposed, and examples of the cell gap material include a spacer.
  • FIG. 10 is a diagram showing a pixel layout in the conventional liquid crystal display device disclosed in Patent Document 1.
  • the layout of the pixel 51 provided in the liquid crystal display device 50 of Patent Document 1 is such that the pixel electrode 52 has a plurality of elongated openings along the column direction, and the spacer 53 is arranged. The pixel electrode 52 is not formed in the region.
  • the spacer when it is provided in the pixel when it is provided in the pixel, the alignment of the liquid crystal is disturbed around the spacer, and the transmittance of the liquid crystal is lowered.
  • the pixel electrode 52 having a fine pattern is formed so as to avoid the position where the spacer 53 is disposed.
  • the spacer 53 may be inevitably disposed on the pixel electrode 52. . This causes the pixel electrode 52 to be damaged by the pressing pressure of the spacer 53 and causes a pixel defect.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a liquid crystal display panel capable of more stable liquid crystal alignment control and capable of realizing good display by preventing pixel defects. There is.
  • a liquid crystal display panel includes a substrate on which a plurality of pixels are disposed, a counter substrate disposed at a position facing the substrate, and the substrate and the counter.
  • each of the divided regions includes a plurality of branches extending in one direction from at least one of the first trunk and the second trunk to the end of the first pixel electrode, and Among the plurality of pixels, the second pixel electrode provided inside the second pixel provided with the spacer passes through the center of the second pixel electrode and connects the two ends of the second pixel electrode.
  • the end of the second pixel electrode from at least one of the first trunk and the second trunk A plurality of branches extending in one direction up to Area p o is arranged, it is characterized that it is solid electrode without gap.
  • the pixel structure is changed depending on the presence or absence of the spacer.
  • the first pixel electrode provided in the first pixel where the spacer is not disposed has a plurality of slits therein, and the first pixel electrode includes the first trunk portion, the second trunk portion, and the plurality of branches. It consists of parts.
  • the first trunk portion is formed on a first straight line that passes through the center of the first pixel electrode and connects both ends of the first pixel electrode.
  • the second trunk is perpendicular to the first straight line, and is formed on a second straight line that connects both ends of the first pixel electrode through the center.
  • the plurality of branch portions are end portions of the first pixel electrode from at least one of the first trunk portion and the second trunk portion in each region divided by the first trunk portion and the second trunk portion. Extends in one direction.
  • the alignment of surrounding liquid crystal molecules is controlled by a pixel electrode having a plurality of slits.
  • the second pixel electrode provided in the second pixel is different from the first pixel in that the first trunk, the second trunk, and the plurality of branches are formed by the plurality of slits.
  • arranged is a solid electrode without a clearance gap.
  • a spacer is not provided for the first pixel, but a spacer is provided for the second pixel.
  • the second pixel electrode at the position where the spacer is disposed is a solid electrode, even if the spacer is pressed, the second pixel electrode is not disconnected and the reliability of the apparatus can be maintained.
  • a liquid crystal display device includes the liquid crystal display panel according to one embodiment of the present invention. Accordingly, it is possible to provide a display device that can perform more stable liquid crystal alignment control and can realize good display by preventing pixel defects.
  • a liquid crystal display panel includes a substrate on which a plurality of pixels are disposed, a counter substrate disposed at a position facing the substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrate and the counter substrate.
  • a plurality of spacers disposed in a region including a center of a pixel electrode provided inside some of the plurality of pixels, and maintaining a constant distance between the substrate and the counter substrate.
  • the first pixel electrode provided in the first pixel in which the spacer is not disposed among the first pixel electrode passes through the center of the first pixel electrode and connects both ends of the first pixel electrode.
  • Each divided by the first trunk and the second trunk A plurality of branch portions extending in one direction from at least one of the first trunk portion and the second trunk portion to an end portion of the first pixel electrode, and among the plurality of pixels,
  • the second pixel electrode provided inside the second pixel provided with the spacer is formed on a first straight line passing through the center of the second pixel electrode and connecting both ends of the second pixel electrode.
  • a plurality of lines extending in one direction from at least one of the first trunk and the second trunk to the end of the second pixel electrode And a region where the spacer is arranged is a gap. Since that is a no solid electrode, but may be more stable liquid crystal alignment control, and, by preventing pixel defect, it is possible to realize a good display.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display panel 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display panel 10 includes an array substrate (substrate) 1 on which a plurality of pixels are disposed, a counter substrate 2 disposed at a position facing the array substrate 1, and a liquid crystal layer sandwiched between the array substrate 1 and the counter substrate 2. It is composed of three.
  • the liquid crystal display panel 10 includes a plurality of spacers 4 for keeping the distance between the array substrate 1 and the counter substrate 2 constant, and the width of the liquid crystal layer 3 is maintained by the spacers 4.
  • the spacers 4 are provided inside some of the plurality of pixels.
  • 2A is a first pixel in which the spacer 4 is not disposed
  • FIG. 2B is a second pixel in which the spacer 4 is disposed.
  • the pixel structure is changed depending on whether or not the spacers 4 are arranged in the pixels, so that a good display can be realized.
  • the liquid crystal display panel 10 is a panel adopting a VA (Vertical Alignment) method. That is, due to the combination of the liquid crystal molecules having a negative dielectric constant and the alignment film, the major axis is perpendicular to the array substrate 1 when no voltage is applied, and the major axis is tilted with respect to the array substrate 1 when a voltage is applied. It is configured to be horizontal. Furthermore, in this embodiment, control is performed so that there are a plurality of tilt directions of liquid crystal molecules within one pixel. Specifically, one pixel is divided into four regions, and the alignment direction of the liquid crystal molecules is changed in each region so that the liquid crystal molecules are controlled to tilt in four directions. Thereby, display characteristics can be improved.
  • VA Vertical Alignment
  • the array substrate 1 is a substrate in which elements such as TFTs (thin film transistors), electrodes and wirings are arranged on the liquid crystal layer 3 side. That is, a plurality of scanning lines (gate bus lines) and a plurality of signal lines (source bus lines) are extended on the glass substrate so as to be orthogonal to each other, and two adjacent scanning lines and two signals are provided. Pixels surrounded by lines are arranged in a matrix. Each pixel is provided with a TFT and pixel electrodes 20, 30. The scanning line and the signal line are connected to the gate electrode and the source electrode of the TFT, respectively. The pixel electrode 20, 30 is electrically connected to the drain electrode of the TFT. Has been.
  • the TFT is controlled to be turned on / off by a scanning signal supplied by the scanning line.
  • a display signal from the signal line is supplied to the pixel electrode.
  • a polarizing plate (not shown) is disposed on the side of the array substrate 1 opposite to the side in contact with the liquid crystal layer 3.
  • the pixel structure is changed according to the presence or absence of the spacer 4. Specifically, the pattern of the pixel electrodes 20 and 30 arranged inside is changed between the first pixel and the second pixel.
  • a first pixel electrode 20 (hereinafter also simply referred to as “pixel electrode 20”) disposed in the first pixel
  • a second pixel electrode 30 (hereinafter simply referred to as “pixel electrode 30”) disposed in the second pixel. The details of this pattern will be described later.
  • the ratio of the first pixel to the second pixel among all the pixels is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the number and arrangement of the spacers 4, for example. It is more preferable that all of the plurality of pixels arranged on the array substrate 1 have the pixel structure of the first pixel or the second pixel. However, the present invention is not limited to this, and some of them It can have other pixel structures.
  • the counter substrate 2 is a substrate in which color filters and electrodes are arranged on the liquid crystal layer 3 side.
  • the spacer 4 is formed at an arbitrary position of the counter substrate 2.
  • a polarizing plate (not shown) is disposed on the opposite side of the counter substrate 2 that is in contact with the liquid crystal layer 3. This polarizing plate is arranged so that the transmission axis direction is orthogonal to the polarizing plate on the array substrate 1 side (crossed Nicol arrangement).
  • the liquid crystal display panel 10 of the present embodiment which is a VA system is a normally black mode panel which is dark when no voltage is applied.
  • the liquid crystal layer 3 is a layer containing a liquid crystal material sandwiched between the array substrate 1 and the counter substrate 2.
  • the liquid crystal layer 3 is sandwiched between a pair of alignment films (not shown), and aligned so that liquid crystal molecules face a specific direction when no voltage is applied.
  • the liquid crystal molecules are controlled in orientation by the pixel electrodes 20 and 30 formed in a predetermined pattern, and the liquid crystal molecules have different directions in the four regions divided in one pixel when a voltage is applied.
  • the angle at which the liquid crystal molecules are aligned when a voltage is applied is not particularly limited, but is more preferably an angle that forms approximately 45 degrees with respect to the polarization axis of the polarizing plate. If it is this angle, the light which permeate
  • the spacer 4 is a cell gap material for keeping the distance between the array substrate 1 and the counter substrate 2 constant, and is a general columnar spacer used in this technical field.
  • the liquid crystal display panel 10 is provided with a plurality of spacers 4.
  • the spacer 4 disposed in the second pixel contributes to liquid crystal alignment control.
  • the arrangement and number in the liquid crystal display panel 10 are not particularly limited, and when arranged in the pixel, it is arranged in the second pixel. Further, the position of the spacer 4 in the second pixel may be arranged on the solid electrode of the second pixel electrode 30 and at a position including the center of the pixel electrode 30.
  • the axis is disposed at a position closer to the center of the pixel electrode 30 than the end of the pixel electrode 30. With such an arrangement, the orientation can be controlled satisfactorily.
  • one end of the spacer 4 is formed in the counter substrate 2, but the present invention is not limited to this, and the spacer 4 may be formed in the array substrate 1.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a pixel structure of the liquid crystal display panel 10, in which (a) in FIG. 1 shows a first pixel electrode 20 provided in the first pixel, and (b) in FIG. The 2nd pixel electrode 30 provided in the 2nd pixel is shown.
  • liquid crystal molecules are controlled to tilt in four directions within one pixel when a voltage is applied. More specifically, the orientation of the first pixel is controlled by the pattern of the pixel electrode 20, and the orientation of the second pixel is controlled by the pattern of the pixel electrode 30 and the spacer 4.
  • the pixel electrode 20 provided in the first pixel includes a plurality of slits therein, and includes a first trunk portion 21a, a second trunk portion 21b, and a plurality of branches. It consists of sections 22a to 22d.
  • the first trunk portion 21 a is formed on a first straight line (a straight line indicated by “A” in FIG. 1A) that passes through the center of the pixel electrode 20 and connects both ends of the pixel electrode 20.
  • the second trunk portion 21b is perpendicular to the first straight line, and is on a second straight line (a straight line indicated by “B” in FIG. 1A) that connects both ends of the pixel electrode 20 through the center.
  • the plurality of branch portions 22a to 22d are pixels from at least one of the first trunk portion 21a and the second trunk portion 21b in each region divided by the first trunk portion 21a and the second trunk portion 21b. It extends in one direction to the end of the electrode 20.
  • a region in the region surrounded by the outer periphery of the pixel electrodes 20 and 30 and where no electrode is formed is a slit.
  • a region divided by the first trunk portion 21a and the second trunk portion 21b (hereinafter also referred to as “divided region”), some of the pixel electrodes separated by the slits are branch portions 22a to 22d. .
  • the extending direction of the plurality of branch portions 22a to 22d provided in each divided region is constant for each divided region.
  • the branch portion 22a in the upper left region extends in the upper left direction with respect to the second straight line
  • the branch portion 22b extends in the upper right direction with respect to the second straight line
  • the branch portion 22c in the lower right region extends in the lower right direction with respect to the second straight line
  • the branch portion 22d in the lower left region has the second line It extends in the lower left direction with respect to the straight line.
  • the first trunk portion 21a and the second trunk portion 21b are arranged so as to overlap either the polarizing axis of the polarizing plate on the array substrate 1 side or the polarizing axis of the polarizing plate on the counter substrate 2 side.
  • the direction in which the plurality of branch portions 22a to 22d extend may be determined according to a desired direction in which the liquid crystal molecules are tilted when a voltage is applied. In other words, the direction of inclination of the liquid crystal molecules is defined by the direction in which the plurality of branches 22a to 22d extend.
  • the angles of the plurality of branch portions 22a to 22d when the left side is 0 degrees and the right side is 180 degrees from the center of the first straight line are, for example, about 45 degrees for the branch portions 22a. More preferably, the branch portion 22b extends approximately 135 degrees, the branch portion 22c extends approximately 225 degrees, and the branch portion 22d extends approximately 315 degrees.
  • the branch portions 22a to 22d are formed at such an angle. As a result, the liquid crystal molecules are inclined in four directions at approximately 45 degrees with respect to the polarization axis. Therefore, the transmittance can be improved by reducing the amount of transmitted light absorbed by the polarizing plate.
  • the pixel electrode 30 provided in the second pixel is that the first trunk portion 31a, the second trunk portion 31b, and the plurality of branch portions 32a to 32d are formed by entering a plurality of slits.
  • the region where the spacer is disposed is a solid electrode 33 without a gap.
  • the first trunk portion 31a passes through the center of the pixel electrode 30 and connects the both ends of the pixel electrode 30 (in FIG. 1B, It is formed on a straight line indicated by “A”.
  • the second trunk portion 31b is perpendicular to the first straight line, and is on a second straight line (a straight line indicated by “B” in FIG. 1B) that connects both ends of the pixel electrode 30 through the center. Is formed.
  • solid electrode refers to a region in which electrodes are formed without gaps, in other words, a region that is continuously formed by forming electrodes in the slit portions of the pixel electrode 20 (for example, FIG. (B) in 1 indicates a region surrounded by a dotted line indicated by “X”).
  • FIG. 1B the first trunk portion 31a and the second trunk portion 31b appear to be divided by the portion where the solid electrode 33 is formed.
  • the stems 31a and 31b in FIG. 4 indicate electrodes formed on the straight lines A and B, respectively, even if they are solid electrodes.
  • the plurality of branch portions 32a to 32d are pixels from at least one of the first trunk portion 31a and the second trunk portion 31b in each region divided by the first trunk portion 31a and the second trunk portion 31b. It extends in one direction to the end of the electrode 30. However, in the region where the solid electrode 33 is formed, the branch portions 32a to 32d extend from at least one of the first trunk portion 31a and the second trunk portion 31b with the solid electrode 33 interposed therebetween.
  • the region where the spacer 4 is arranged is a solid electrode, display defects can be prevented.
  • the pressure is transmitted to the pixel electrode through the spacer every time the screen is touched.
  • the electrode provided at the position in contact with the spacer is a fine pattern such as the first pixel electrode 20
  • damage such as disconnection may occur.
  • the spacer 4 is not disposed on the first pixel, but the spacer 4 is disposed on the second pixel.
  • the pixel electrode 30 at the position where the spacer 4 is disposed is a solid electrode, even if the spacer 4 is pressed, the pixel electrode 30 is not disconnected and the reliability of the apparatus can be maintained.
  • the solid electrode 33 is formed in an octagon shape that spreads at substantially the same distance from the center of the pixel electrode 30.
  • the shape of the solid electrode 33 and the region to be formed are not particularly limited as long as it passes through the center of the pixel electrode 30.
  • the shape of the spacer 4 may coincide with the facing surface facing the pixel electrode 30 or may be a horizontally long shape spreading at both ends of the first trunk portion 31a. It is more preferable that it is one size larger than the area. For example, a deviation may occur when the array substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded to each other, and thereby the position of the spacer 4 is also shifted.
  • the solid electrode 33 is slightly larger than the contact surface of the spacer 4, the probability that the spacer 4 contacts the fine pattern of the pixel electrode 30 can be reduced even if the position of the spacer 4 is slightly shifted. Therefore, disconnection of the second pixel electrode 30 can be suitably prevented.
  • FIG. 3 is a diagram showing the orientation direction of the first pixel electrode 20.
  • 4 is a diagram for explaining the alignment of the liquid crystal in the region Y surrounded by the dotted line in FIG. 3, and
  • FIG. 5 shows the alignment state of the liquid crystal molecules when aligned in the direction of arrow A in FIG. FIG.
  • the pixel electrode 20 has a plurality of slits.
  • a voltage is applied to the pixel electrode 20 having this pattern, a force is applied in the vicinity of the slit in the direction indicated by the arrow A, that is, the liquid crystal is aligned from the ends of the branch portions 22a to 22d toward the center.
  • the alignment state of the liquid crystal at this time will be described more specifically.
  • FIG. 4 is an enlarged view of region Y in FIG. (A) in FIG. 4 shows the alignment state of the liquid crystal when no voltage is applied. At this time, the liquid crystal is vertically aligned with respect to both substrates.
  • the branch portions 22a to 22d are subjected to a force for controlling the orientation from the end portion toward the electrode side, and from the slit.
  • a force for controlling the orientation is applied toward the electrode side (a plurality of arrows indicated by “a”). Then, these forces are summed to form an oblique orientation indicated by an arrow A.
  • the inclination of the liquid crystal molecules at this time is as shown in FIG.
  • the orientation of the liquid crystal molecules 5 is controlled in different directions through the slits between the adjacent branch portions 22b.
  • the orientation of branch portions 22a, 22c, and 22d formed in other divided regions is also controlled in this way, and liquid crystal molecules in different directions through slits between adjacent branch portions 22a, 22c, and 22d, respectively. 5 is inclined. Since such orientation control occurs in each of the four regions, orientation in four directions is obtained as a result. Therefore, a good alignment state can be obtained in all the divided regions in the first pixel.
  • FIG. 6 is a diagram showing the orientation direction of the second pixel electrode 30, and FIG. 7 is a diagram showing the orientation state of the liquid crystal molecules around the spacer 4.
  • the pixel electrode 30 has a plurality of slits in the same manner as the pixel electrode 20. For this reason, the orientation of the liquid crystal molecules 5 in the region containing the plurality of slits is controlled similarly to the pixel electrode 20.
  • a spacer 4 is disposed on the solid electrode 33 of the pixel electrode 30, and the orientation is controlled by the spacer 4 here.
  • the spacer 4 provided in the liquid crystal layer 3 affects the alignment of the liquid crystal molecules. Specifically, the spacer 4 acts as an obstacle in the liquid crystal layer 3, and a force for alignment from the electrode side toward the spacer 4 is applied around the spacer 4 as indicated by an arrow B.
  • a force for alignment from the electrode side toward the spacer 4 is applied around the spacer 4 as indicated by an arrow B.
  • the branch portions 22a to 22d of the first pixel electrode 20 a force is applied to the branch portions 32a to 32d from the end portion toward the center portion.
  • the liquid crystal molecules 5 are tilted in a certain direction around the spacer 4 as shown in FIG.
  • the alignment of the liquid crystal molecules 5 around the solid electrode 33 is controlled by the spacer 4.
  • FIG. 8 is a diagram showing the orientation direction of the solid electrode 33
  • FIG. 9 is a diagram showing the orientation state of the liquid crystal molecules 5 in the solid electrode 33 of FIG.
  • the region where the spacer 4 is arranged is controlled by the spacer 4, and the region where the spacer 4 is not arranged is controlled in the slit portion.
  • the liquid crystal molecules 5 are arranged in four directions around the spacer 4 as well. It can be controlled to orient. Therefore, a good alignment state can be obtained.
  • the pixel electrode in the region where the spacer 4 is not disposed is provided with a slit and has a fine pattern, more stable liquid crystal alignment control is possible. it can. Further, since the pixel electrode in the region where the spacer 4 is disposed is a solid electrode, pixel defects can be prevented and the orientation can be sufficiently controlled. Therefore, a good display can be realized.
  • liquid crystal display device including the liquid crystal display panel according to the present invention is also included in the scope of the present invention.
  • Examples of such a liquid crystal display device include various display devices such as a television, a personal computer, a mobile phone, a portable electronic terminal, and a portable game machine.
  • the area of the solid electrode is larger than the area of the facing surface of the spacer facing the second pixel electrode. Is more preferable.
  • the area of the solid electrode is larger than the surface of the spacer in contact with the second pixel electrode. For example, a bonding deviation between the pixel side substrate and the counter substrate may occur.
  • the solid electrode is larger than the area of the spacer, it is possible to reduce the probability that the spacer contacts the fine pattern of the second pixel electrode even if the position of the spacer is slightly shifted. Therefore, disconnection of the second pixel electrode can be suitably prevented.
  • the central axis of the spacer is disposed at a position closer to the center than the end portion of the second pixel electrode.
  • liquid crystal molecules included in the liquid crystal layer have a long axis perpendicular to the substrate when no voltage is applied, and the long axis is horizontal when a voltage is applied. It is more preferable that the plurality of branches extend in a direction in which the liquid crystal molecules are aligned in four directions within one pixel when a voltage is applied.
  • the plurality of branches provided in the pixel electrode extend in directions in which liquid crystal molecules are aligned in four directions within one pixel when a voltage is applied. ing. That is, one pixel is divided into four regions, and the alignment direction of the liquid crystal molecules is changed in each region, so that the liquid crystal molecules are controlled to tilt in four directions. Thereby, display characteristics can be improved.
  • the liquid crystal display panel according to the present invention can be suitably used as a liquid crystal display panel used in various display devices such as a television, a personal computer, a mobile phone, a portable electronic terminal, or a portable game machine.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

　本発明の一態様に係る液晶表示パネル（１０）は、アレイ基板（１）と、対向基板（２）と、液晶層（３）と、スペーサ（４）とを備え、アレイ基板（１）に配された複数の画素のうち、スペーサ（４）が配されていない第１の画素の内部に設けられた第１の画素電極（２０）は、第１の幹部（２１ａ）と、第２の幹部（２１ｂ）と、第１の幹部（２１ａ）および第２の幹部（２１ｂ）の少なくともいずれかから第１の画素電極（２０）の端部まで一方向に延びる複数の枝部（２２ａ～２２ｄ）とを有し、スペーサ（４）が配された第２の画素の内部に設けられた第２の画素電極（３０）は、第１の幹部（３１ａ）、第２の幹部（３１ｂ）および複数の枝部（３２ａ～３２ｄ）を有し、かつ、スペーサ（４）が配される領域がすき間のないベタ電極になっている。

Description

液晶表示パネルおよび液晶表示装置
　本発明は、画素内に微細形状の電極が設けられた液晶表示パネルおよび当該液晶表示パネルを備える液晶表示装置に関する。
　現在、パソコン、携帯電話およびテレビなどの様々な表示装置において、液晶表示パネルが用いられている。液晶表示パネルは、液晶層が２つのガラス基板に挟まれるように構成されており、液晶の配向状態によって光の透過率を制御している。この２つのガラス基板の間には、液晶層の幅を保つために互いの距離を維持するためのセルギャップ材が配されており、当該セルギャップ材としては例えばスペーサなどがある。
　一方、近年では、画素電極を微細なパターンで形成して液晶の配向を制御する技術が知られている。この場合には、スペーサが画素内にあると画素電極に対して様々な影響を及ぼすため、スペーサを配置する位置を検討する必要がある。
　典型的には、微細パターンの画素電極を有する画素内にスペーサを設ける場合には画素の隅に配置している。つまり、スペーサが画素電極に接触しないように配置されている。また、例えば特許文献１には、スペーサを画素の内部に配置するときの画素電極のレイアウトについて記載されている。図１０は、特許文献１に示される従来の液晶表示装置における画素のレイアウトを示す図である。図１０に示すように、特許文献１の液晶表示装置５０が備える画素５１のレイアウトは、画素電極５２が列方向に沿って複数の細長い開口を有するように形成されており、スペーサ５３が配置される領域には画素電極５２を形成しないようになっている。
日本国公開特許公報「特開２０１０－５４６４９号公報（２０１０年３月１１日公開）」
　しかし、スペーサを画素内に設けるときに画素の隅に配置した場合には、スペーサの周辺で液晶の配向が乱れ、液晶の透過率を低下させる。また、特許文献１のレイアウトでは、スペーサ５３を配置する位置を避けるように微細パターンの画素電極５２を形成しているが、画素電極５２の上にスペーサ５３を配置せざるを得ない場合もある。これは、スペーサ５３の押し圧によって画素電極５２が損傷し、画素欠陥を引き起こす原因になる。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より安定した液晶配向制御が可能であり、かつ、画素欠陥を防ぐことによって、良好な表示を実現することができる液晶表示パネルを提供することにある。
　本発明の一態様に係る液晶表示パネルは、上記の課題を解決するために、複数の画素が配された基板と、上記基板と対向する位置に配された対向基板と、上記基板と上記対向基板とによって挟まれた液晶層と、上記複数の画素のうち一部の画素の内部に設けられた画素電極の中心を含む領域に配置され、上記基板と上記対向基板との間隔を一定に保つ複数のスペーサとを備え、上記複数の画素のうち、上記スペーサが配されていない第１の画素の内部に設けられた第１の画素電極は、当該第１の画素電極の中心を通り、第１の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成された第１の幹部と、上記第１の直線に直角であり、上記中心を通って画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成された第２の幹部と、上記第１の幹部と上記第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、上記第１の幹部および上記第２の幹部の少なくともいずれかから上記第１の画素電極の端部まで一方向に延びる複数の枝部とを有し、上記複数の画素のうち、上記スペーサが配された第２の画素の内部に設けられた第２の画素電極は、当該第２の画素電極の中心を通り、第２の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成された第１の幹部と、上記第１の直線に直角であり、上記中心を通って第２の画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成された第２の幹部と、上記第１の幹部と上記第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、上記第１の幹部および上記第２の幹部の少なくともいずれかから上記第２の画素電極の端部まで一方向に延びる複数の枝部とを有し、かつ、上記スペーサが配される領域がすき間のないベタ電極になっていることを特徴としている。
　上記の構成によれば、本発明の一態様に係る液晶表示パネルでは、スペーサの有無に応じて画素構造を変えている。
　スペーサが配されていない第１の画素に設けられた第１の画素電極は、内部に複数のスリットが入っており、第１の画素電極は第１の幹部、第２の幹部および複数の枝部から構成されている。ここで、第１の幹部は、第１の画素電極の中心を通り、第１の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成されている。第２の幹部は、第１の直線に直角であり、当該中心を通って第１の画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成されている。また、複数の枝部は、第１の幹部と第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、第１の幹部および第２の幹部の少なくともいずれかから第１の画素電極の端部まで一方向に延びている。第１の画素では、複数のスリットが入った画素電極によって周囲の液晶分子の配向を制御している。
　一方、第２の画素に設けられた第２の画素電極は、複数のスリットが入ることによって第１の幹部、第２の幹部および複数の枝部が形成されている点は第１の画素に設けられた第１の画素電極と同様であるが、スペーサが配される領域がすき間のないベタ電極になっている。
　例えば、対向基板にかかった押圧がスペーサを介して画素電極に伝達されたとき、スペーサと接触する位置に設けられた電極が微細なパターンであると、断線などの損傷につながることがある。本発明の一態様の液晶表示パネルでは、第１の画素にはスペーサが配されないが、第２の画素にはスペーサが配される。しかし、スペーサが配される位置の第２の画素電極がベタ電極になっているため、スペーサの押圧を受けても断線したりせず、装置の信頼性を保つことができる。
　したがって、本発明の一態様によれば、より安定した液晶配向制御が可能であり、かつ、画素欠陥を防ぐことによって、良好な表示を実現することができる。
　本発明の一態様に係る液晶表示装置は、本発明の一態様に係る液晶表示パネルを備えることを特徴としている。これにより、より安定した液晶配向制御が可能であり、かつ、画素欠陥を防ぐことによって、良好な表示を実現することができる表示装置を提供することができる。
　本発明の一態様に係る液晶表示パネルは、複数の画素が配された基板と、上記基板と対向する位置に配された対向基板と、上記基板と上記対向基板とによって挟まれた液晶層と、上記複数の画素のうち一部の画素の内部に設けられた画素電極の中心を含む領域に配置され、上記基板と上記対向基板との間隔を一定に保つ複数のスペーサとを備え、上記複数の画素のうち、上記スペーサが配されていない第１の画素の内部に設けられた第１の画素電極は、当該第１の画素電極の中心を通り、第１の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成された第１の幹部と、上記第１の直線に直角であり、上記中心を通って画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成された第２の幹部と、上記第１の幹部と上記第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、上記第１の幹部および上記第２の幹部の少なくともいずれかから上記第１の画素電極の端部まで一方向に延びる複数の枝部とを有し、上記複数の画素のうち、上記スペーサが配された第２の画素の内部に設けられた第２の画素電極は、当該第２の画素電極の中心を通り、第２の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成された第１の幹部と、上記第１の直線に直角であり、上記中心を通って第２の画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成された第２の幹部と、上記第１の幹部と上記第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、上記第１の幹部および上記第２の幹部の少なくともいずれかから上記第２の画素電極の端部まで一方向に延びる複数の枝部とを有し、かつ、上記スペーサが配される領域がすき間のないベタ電極になっているため、より安定した液晶配向制御が可能であり、かつ、画素欠陥を防ぐことによって、良好な表示を実現することができる。
　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの画素構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。 図１中の（ａ）に示す第１の画素電極における配向の向きを示す図である。 図３の点線で囲った領域Ｙにおける液晶の配向を説明するための図である。 図３の矢印Ａの方向に配向したときの液晶分子の配向状態を示す図である。 図１中の（ｂ）に示す第２の画素電極における配向の向きを示す図である。 スペーサ周辺における液晶分子の配向状態を示す図である。 ベタ電極における配向の向きを示す図である。 図８のベタ電極における液晶分子の配向状態を示す図である。 従来の液晶表示装置における画素のレイアウトを示す図である。
　以下、図１～９を参照して、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルについて説明する。
　〔液晶表示パネル１０の構成〕
　図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル１０の構成を示す断面図である。液晶表示パネル１０は、複数の画素が配されたアレイ基板（基板）１、アレイ基板１と対向する位置に配された対向基板２、およびアレイ基板１と対向基板２とによって挟まれた液晶層３から構成されている。また、液晶表示パネル１０は、アレイ基板１と対向基板２との間隔を一定に保つためのスペーサ４を複数備えており、このスペーサ４によって液晶層３の幅を保っている。
　液晶表示パネル１０において、スペーサ４は複数の画素のうち一部の画素の内部に設けられている。図２中の（ａ）はスペーサ４が配されていない第１の画素であり、図２中の（ｂ）はスペーサ４が配された第２の画素である。詳細は後述するが、液晶表示パネル１０では、画素内にスペーサ４が配されているか否かによって画素構造を変えているため、良好な表示を実現することができる。
　液晶表示パネル１０は、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向型）方式を採用したパネルである。すなわち、負の誘電率をもった液晶分子と配向膜との組合せにより、電圧無印加時にはアレイ基板１に対して長軸が垂直になり、電圧印加時に当該長軸が倒れてアレイ基板１に対して水平になるように構成されている。さらに、本実施形態では、一画素内で液晶分子の傾斜方向が複数になるように制御している。具体的には、一画素を４つの領域に分割し、それぞれの領域で液晶分子の配向方向を変えて、液晶分子が４方向に傾斜するように制御している。これにより、表示特性を向上させることができる。
　アレイ基板１は、液晶層３側にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの素子、電極および配線などが配された基板である。すなわち、ガラス基板上に複数の走査線（ゲートバスライン）と複数の信号線（ソースバスライン）とが互いに直交するように延設されており、隣り合う２本の走査線と２本の信号線とによって囲まれた画素がマトリクス状に配されている。各画素にはＴＦＴおよび画素電極２０，３０が設けられ、走査線および信号線はそれぞれＴＦＴのゲート電極およびソース電極と接続されており、画素電極２０，３０はＴＦＴのドレイン電極と電気的に接続されている。ＴＦＴは、走査線によって供給される走査信号によってＯＮ／ＯＦＦが制御され、ＴＦＴがＯＮのときに信号線からの表示信号が画素電極に供給される。また、アレイ基板１の液晶層３に接する側の反対側には偏光板（図示せず）が配されている。
　液晶表示パネル１０では、スペーサ４の有無に応じて画素構造を変えている。具体的には、第１の画素と第２の画素とで、内部に配される画素電極２０，３０のパターンを変えている。第１の画素に配された第１の画素電極２０（以下、単に「画素電極２０」ともいう）、および第２の画素に配された第２の画素電極３０（以下、単に「画素電極３０」ともいう）のパターンの詳細については後述する。
　すべての画素のうち第１の画素と第２の画素との比率は特に限定されるものではなく、例えば、スペーサ４の数および配置に応じて適宜設定すればよい。なお、アレイ基板１に配された複数の画素のすべてが第１の画素または第２の画素の画素構造を有していることがより好ましいが、これに限定されるものではなく、一部が他の画素構造を有し得る。
　対向基板２は、液晶層３側にカラーフィルタおよび電極などが配された基板である。本実施形態では、対向基板２の任意の位置にスペーサ４が作り込まれている。対向基板２の液晶層３に接する側の反対側には偏光板（図示せず）が配されている。この偏光板は、アレイ基板１側の偏光板と透過軸方向が互いに直交するように配置されている（クロスニコル配置）。そのため、ＶＡ方式である本実施形態の液晶表示パネル１０は、電圧の無印加時に暗表示となるノーマリーブラックモードのパネルである。
　液晶層３は、アレイ基板１と対向基板２とによって挟まれた液晶材料を含む層である。液晶層３は図示しない一対の配向膜によって挟まれており、電圧無印加時に液晶分子が特定の方向を向くように整列させている。また、本実施形態において、液晶分子は所定のパターンで形成された画素電極２０，３０によって配向制御されており、電圧印加時に液晶分子は一画素内で分割された４つの領域においてそれぞれ異なる方向に配向する。電圧印加時に液晶分子が配向する際の角度は特に限定されないが、偏光板の偏光軸に対して略４５度をなす角度であることがより好ましい。この角度であれば、液晶層３を透過した光が対向基板２側の偏光板に吸収されにくく、透過率を向上させることができる。
　スペーサ４は、アレイ基板１と対向基板２との間隔を一定に保つためのセルギャップ材であり、本技術分野において用いられる一般的な柱状のスペーサである。液晶表示パネル１０には複数のスペーサ４が設けられている。また、液晶表示パネル１０において、第２の画素内に配されたスペーサ４は液晶の配向制御に寄与する。液晶表示パネル１０内における配置および数は特に限定されるものではなく、画素内に配置される場合は第２の画素に配置される。また、第２の画素におけるスペーサ４の位置は、第２の画素電極３０のベタ電極上であって、かつ、画素電極３０の中心を含む位置に配置されていればよいが、スペーサ４の中心軸が画素電極３０の端部よりも画素電極３０の中心に近い位置に配置されることがより好ましい。このような配置であれば、良好に配向制御ができる。また、本実施形態において、スペーサ４はその一端が対向基板２に作りこまれているが、これに限定されるものではなく、スペーサ４がアレイ基板１に作りこまれていてもよい。
　〔液晶表示パネル１０における画素構造〕
　次に、本実施形態の液晶表示パネル１０における画素電極２０，３０のパターンについて説明する。図１は、液晶表示パネル１０の画素構造を示す図であり、図１中の（ａ）は第１の画素に設けられた第１の画素電極２０を示し、図１中の（ｂ）は第２の画素に設けられた第２の画素電極３０を示す。
　液晶表示パネル１０では、電圧印加時に液晶分子が一画素内で４方向に傾斜するように制御されている。より具体的には、第１の画素では画素電極２０のパターンによって配向制御されており、第２の画素では画素電極３０のパターンとスペーサ４とによって配向制御されている。
　（画素電極２０のパターン）
　図１中の（ａ）に示すように、第１の画素に設けられた画素電極２０は、内部に複数のスリットが入っており、第１の幹部２１ａ、第２の幹部２１ｂおよび複数の枝部２２ａ～２２ｄから構成されている。ここで、第１の幹部２１ａは、画素電極２０の中心を通り、画素電極２０の両端を結ぶ第１の直線（図１中の（ａ）中、「Ａ」で示す直線）上に形成されている。第２の幹部２１ｂは、第１の直線に直角であり、当該中心を通って画素電極２０の両端を結ぶ第２の直線（図１中の（ａ）中、「Ｂ」で示す直線）上に形成されている。また、複数の枝部２２ａ～２２ｄは、第１の幹部２１ａと第２の幹部２１ｂとによって分割されたそれぞれの領域内において、第１の幹部２１ａおよび第２の幹部２１ｂの少なくともいずれかから画素電極２０の端部まで一方向に延びている。
　ここで、画素電極２０，３０の外周によって囲まれる領域内であって、かつ、電極が形成されていない領域がスリットになっている。第１の幹部２１ａと第２の幹部２１ｂとによって分割されたそれぞれの領域（以下、「分割領域」ともいう）内において、スリットによって隔てられた一部の画素電極が枝部２２ａ～２２ｄである。
　各分割領域に設けられた複数の枝部２２ａ～２２ｄが延びる方向は分割領域ごとに一定であり、例えば左上の領域の枝部２２ａは第２の直線に対して左上方向に延び、右上の領域の枝部２２ｂは第２の直線に対して右上方向に延び、右下の領域の枝部２２ｃは第２の直線に対して右下方向に延び、左下の領域の枝部２２ｄは第２の直線に対して左下方向に延びている。
　本実施形態において、第１の幹部２１ａおよび第２の幹部２１ｂは、アレイ基板１側の偏光板の偏光軸および対向基板２側の偏光板の偏光軸のいずれかと重なるように配置されている。また、複数の枝部２２ａ～２２ｄが伸びる方向は、電圧印加時に液晶分子を傾斜させる所望の向きに応じて決定すればよい。言い換えると、液晶分子の傾斜の向きは、複数の枝部２２ａ～２２ｄが伸びる方向によって規定される。
　特に限定されるものではないが、第１の直線の中心よりも左辺を０度、右辺を１８０度としたときの複数の枝部２２ａ～２２ｄの角度は、例えば、枝部２２ａが略４５度に延びており、枝部２２ｂが略１３５度に延びており、枝部２２ｃが略２２５度に延びており、枝部２２ｄが略３１５度に延びていることがより好ましい。上述のように、第１の幹部２１ａおよび第２の幹部２１ｂは一対の偏光板いずれかの偏光軸と重なるように配置されているため、枝部２２ａ～２２ｄがこのような角度で形成されていることにより、液晶分子が偏光軸に対して略４５度で４方向に傾斜する。よって、偏光板に吸収される透過光の量を低減させて透過率を向上させることができる。
　（画素電極３０のパターン）
　一方、第２の画素に設けられた画素電極３０は、複数のスリットが入ることによって第１の幹部３１ａ、第２の幹部３１ｂおよび複数の枝部３２ａ～３２ｄが形成されている点は第１の画素に設けられた第１の画素電極２０と同様であるが、スペーサが配される領域がすき間のないベタ電極３３になっている。
　つまり、図１中の（ｂ）に示すように、第１の幹部３１ａは、画素電極３０の中心を通り、画素電極３０の両端を結ぶ第１の直線（図１中の（ｂ）中、「Ａ」で示す直線）上に形成されている。第２の幹部３１ｂは、第１の直線に直角であり、当該中心を通って画素電極３０の両端を結ぶ第２の直線（図１中の（ｂ）中、「Ｂ」で示す直線）上に形成されている。
　本明細書において「ベタ電極」という文言は、すき間なく電極が形成されている領域、言い換えると画素電極２０におけるスリットの部分に電極が形成されたことによって一続きになっている領域（例えば、図１中の（ｂ）中、「Ｘ」で示す点線で囲った領域）を指す。また、図１中の（ｂ）では、ベタ電極３３が形成されている部分によって第１の幹部３１ａおよび第２の幹部３１ｂがそれぞれ分断されているように見えるが、本明細書において画素電極３０における幹部３１ａ，３１ｂは、たとえベタ電極になっていたとしても、それぞれ直線Ａ，Ｂ上に形成された電極を指す。
　また、複数の枝部３２ａ～３２ｄは、第１の幹部３１ａと第２の幹部３１ｂとによって分割されたそれぞれの領域内において、第１の幹部３１ａおよび第２の幹部３１ｂの少なくともいずれかから画素電極３０の端部まで一方向に延びている。ただし、ベタ電極３３が形成されている領域では、枝部３２ａ～３２ｄはベタ電極３３を挟んで第１の幹部３１ａおよび第２の幹部３１ｂの少なくともいずれかから延びている。
　このように、第２の画素電極３０ではスペーサ４が配される領域がベタ電極になっているため、表示不良を防ぐことができる。
　例えば、タッチパネル機能を有する表示パネルでは、画面をタッチされる度にその押圧がスペーサを介して画素電極に伝達される。このとき、スペーサと接触する位置に設けられた電極が例えば第１の画素電極２０のような微細なパターンであると、断線などの損傷につながることがある。本実施形態の液晶表示パネル１０では、上述のように、第１の画素にはスペーサ４が配されないが、第２の画素にはスペーサ４が配される。しかし、スペーサ４が配される位置の画素電極３０がベタ電極になっているため、スペーサ４の押圧を受けても断線したりせず、装置の信頼性を保つことができる。
　本実施形態において、ベタ電極３３は画素電極３０の中心から略同じ距離で広がる八角形状に形成されている。しかしながら、ベタ電極３３の形状および形成される領域は、画素電極３０の中心を通る限り特に限定されるものではない。例えば、スペーサ４における画素電極３０と対向する対向面と一致する形状であってもよいし、第１の幹部３１ａの両端に広がった横長の形状であってもよいが、スペーサ４の当該対向面の面積よりも一回り大きいことがより好ましい。例えば、アレイ基板１と対向基板２とを貼り合わせるときにずれが生じることがあり、これによりスペーサ４の位置もずれる。このとき、ベタ電極３３がスペーサ４の接触面よりも一回り大きいことにより、スペーサ４の位置が多少ずれたとしてもスペーサ４が画素電極３０の微細パターンに接触する確率を低減させることができる。よって、第２の画素電極３０の断線を好適に防ぐことができる。
　〔液晶分子の配向状態〕
　続いて、本実施形態の液晶表示パネル１０における液晶の配向制御の原理について説明する。上述のように、液晶表示パネル１０では、第１の画素は画素電極２０のパターンによって配向制御しており、第２の画素は画素電極３０のパターンとスペーサ４とによって配向制御している。
　（スリット部分における配向制御）
　まず、画素電極２０のスリット部分における配向制御について説明する。図３は第１の画素電極２０における配向の向きを示す図である。また、図４は、図３の点線で囲った領域Ｙにおける液晶の配向を説明するための図であり、図５は図３の矢印Ａの方向に配向したときの液晶分子の配向状態を示す図である。
　画素電極２０には複数のスリットが入っている。このパターンの画素電極２０に電圧を印加するとスリットの近傍に矢印Ａで示す方向、すなわち、枝部２２ａ～２２ｄの端部から中心側に向かって液晶が配向するような力がかかる。このときの液晶の配向状態についてより具体的に説明する。
　図４は、図３の領域Ｙを拡大した図である。図４中の（ａ）は電圧無印加時の液晶の配向状態を示すものである。このとき液晶は垂直に両基板に対して垂直に配向している。ここで、画素電極２０では、電圧が印加されると、図４中の（ｂ）に示すように枝部２２ａ～２２ｄでは端部から電極側に向かって配向制御する力がかかるとともに、スリットから電極側に向かって配向制御する力がかかる（「ａ」で示す複数の矢印）。そして、これらの力が総和されて矢印Ａで示す斜め方向の配向になる。このときの液晶分子の傾斜は図５に示すようになる。
　すなわち、液晶分子５は隣り合う枝部２２ｂの間のスリットを介して異なる方向に配向が制御されている。また、他の分割領域に形成された枝部２２ａ，２２ｃ，２２ｄにおいてもこのように配向制御されており、それぞれ隣り合う枝部２２ａ，２２ｃ，２２ｄの間のスリットを介して異なる方向に液晶分子５が傾斜する。このような配向制御が４つの領域それぞれにおいて起こっているため、結果として４方向の配向が得られる。よって、第１の画素内すべての分割領域において良好な配向状態を得ることができる。
　（スペーサ４による配向制御）
　図６は第２の画素電極３０における配向の向きを示す図であり、図７はスペーサ４周辺における液晶分子の配向状態を示す図である。
　画素電極３０は、画素電極２０と同様に複数のスリットが入っている。そのため、複数のスリットが入っている領域における液晶分子５の配向は、画素電極２０と同様に制御されている。また、画素電極３０のベタ電極３３の上にはスペーサ４が配置されており、ここではスペーサ４によって配向制御している。
　つまり、液晶層３内に設けられたスペーサ４は、液晶分子の配向に影響を与えている。具体的には、スペーサ４が液晶層３内で障害物として作用し、その周囲では矢印Ｂで示すように電極側からスペーサ４に向かって配向する力がかかる。一方、枝部３２ａ～３２ｄには、第１の画素電極２０の枝部２２ａ～２２ｄと同様に、端部から中心部へ向かって配向する力がかかっている。この画素電極３０に電圧が印加されると、スペーサ４の周囲では図７に示すように液晶分子５が一定の方向に傾斜する。このように、画素電極３０ではベタ電極３３の周囲の液晶分子５はスペーサ４によって配向制御されている。
　これに対し、ベタ電極の上にスペーサ４が配されていないと、十分に配向制御されない。つまり、スペーサ４が配置されていない領域にベタ電極が形成されていると、図８の矢印Ｃで示すように配向の方向が乱れる。よって、図９に示すように、液晶分子５が十分に配向制御されない。その結果、画像のざらつきなどの表示不良を招く。図８はベタ電極３３における配向の向きを示す図であり、図９は図８のベタ電極３３における液晶分子５の配向状態を示す図である。
　しかし、第２の画素電極３０では、スペーサ４が配置される領域はスペーサ４によって配向制御され、スペーサ４が配置されていない領域はスリット部分において配向制御されている。また、スペーサ４の周辺においても、ベタ電極３３の周囲の枝部３２ａ～３２ｄの端部から中心に向かって配向する力がかかっているため、スペーサ４の周辺においても液晶分子５が４方向に配向するように制御され得る。よって、良好な配向状態を得ることができる。
　以上のように、本実施形態の液晶表示パネル１０によれば、スペーサ４が配置されていない領域の画素電極はスリットが設けられて微細なパターンになっているため、より安定した液晶配向制御ができる。また、スペーサ４が配置されている領域の画素電極はベタ電極になっているため、画素欠陥を防ぐことができるとともに、十分に配向制御される。したがって、良好な表示を実現することができる。
　なお、本発明に係る液晶表示パネルを備える液晶表示装置についても本発明の範囲に包含される。そのような液晶表示装置としては、例えば、テレビ、パソコン、携帯電話、携帯電子端末、および携帯ゲーム機等の様々な表示装置が挙げられる。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　〔実施形態の総括〕
　以上のように、本発明の一態様に係る液晶表示パネルの上記第２の画素電極において、上記ベタ電極の面積は、上記スペーサにおける第２の画素電極と対向する対向面の面積よりも大きいことがより好ましい。
　上記の構成によれば、ベタ電極の面積はスペーサの第２の画素電極と接する面よりも大きい。例えば、画素側の基板と対向基板との貼り合わせずれが生じることがある。このとき、ベタ電極がスペーサの面積よりも大きいことにより、スペーサの位置が多少ずれたとしてもスペーサが第２の画素電極の微細パターンに接触する確率を低減させることができる。よって、第２の画素電極の断線を好適に防ぐことができる。
　また、本発明の一態様に係る液晶表示パネルでは、上記スペーサの中心軸が上記第２の画素電極の端部よりも中心に近い位置に配置されることがより好ましい。
　例えばスペーサが画素電極の端に存在すると、液晶の配向が乱れることがある。そのため、スペーサを画素電極の中心に近い位置に配置することにより、配向乱れを防いで良好な配向制御ができる。
　また、本発明の一態様に係る液晶表示パネルでは、上記液晶層に含まれる液晶分子は、電圧無印加時に上記基板に対して長軸が垂直になり、電圧印加時に当該長軸が水平になるように配列しており、上記複数の枝部は、電圧印加時に、上記液晶分子が一画素内で４方向に配向するような方向に延びていることがより好ましい。
　上記の構成によれば、第１の画素および第２の画素において、画素電極に設けられた複数の枝部は、電圧印加時に液晶分子が一画素内で４方向に配向するような方向に延びている。つまり、一画素を４つの領域に分割し、それぞれの領域で液晶分子の配向方向を変えて、液晶分子が４方向に傾斜するように制御している。これにより、表示特性を向上させることができる。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
　本発明に係る液晶表示パネルは、テレビ、パソコン、携帯電話、携帯電子端末、または携帯ゲーム機等の様々な表示装置に用いる液晶表示パネルとして好適に利用することができる。
　１　　アレイ基板（基板）
　２　　対向基板
　３　　液晶層
　４　　スペーサ
　１０　液晶表示パネル
　２０　第１の画素電極
　３０　第２の画素電極

Claims (5)

  1. 　複数の画素が配された基板と、
    　上記基板と対向する位置に配された対向基板と、
    　上記基板と上記対向基板とによって挟まれた液晶層と、
    　上記複数の画素のうち一部の画素の内部に設けられた画素電極の中心を含む領域に配置され、上記基板と上記対向基板との間隔を一定に保つ複数のスペーサとを備え、
    　上記複数の画素のうち、上記スペーサが配されていない第１の画素の内部に設けられた第１の画素電極は、当該第１の画素電極の中心を通り、第１の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成された第１の幹部と、上記第１の直線に直角であり、上記中心を通って画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成された第２の幹部と、上記第１の幹部と上記第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、上記第１の幹部および上記第２の幹部の少なくともいずれかから上記第１の画素電極の端部まで一方向に延びる複数の枝部とを有し、
    　上記複数の画素のうち、上記スペーサが配された第２の画素の内部に設けられた第２の画素電極は、当該第２の画素電極の中心を通り、第２の画素電極の両端を結ぶ第１の直線上に形成された第１の幹部と、上記第１の直線に直角であり、上記中心を通って第２の画素電極の両端を結ぶ第２の直線上に形成された第２の幹部と、上記第１の幹部と上記第２の幹部とによって分割されたそれぞれの領域内において、上記第１の幹部および上記第２の幹部の少なくともいずれかから上記第２の画素電極の端部まで一方向に延びる複数の枝部とを有し、かつ、上記スペーサが配される領域がすき間のないベタ電極になっていることを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 　上記第２の画素電極において上記ベタ電極の面積は、上記スペーサにおける第２の画素電極と対向する対向面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
  3. 　上記スペーサの中心軸が上記第２の画素電極の端部よりも中心に近い位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
  4. 　上記液晶層に含まれる液晶分子は、電圧無印加時に上記基板に対して長軸が垂直になり、電圧印加時に当該長軸が水平になるように配列しており、
    　上記複数の枝部は、電圧印加時に、上記液晶分子が一画素内で４方向に配向するような方向に延びていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶表示パネル。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の液晶表示パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
PCT/JP2012/060497 2011-04-25 2012-04-18 液晶表示パネルおよび液晶表示装置 WO2012147592A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/113,234 US20140043576A1 (en) 2011-04-25 2012-04-18 Liquid crystal display panel and liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011097539 2011-04-25
JP2011-097539 2011-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012147592A1 true WO2012147592A1 (ja) 2012-11-01

Family

ID=47072113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/060497 WO2012147592A1 (ja) 2011-04-25 2012-04-18 液晶表示パネルおよび液晶表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140043576A1 (ja)
WO (1) WO2012147592A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106324925A (zh) * 2016-08-17 2017-01-11 友达光电股份有限公司 像素结构及应用其的显示面板
CN106918960A (zh) * 2017-05-11 2017-07-04 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI518423B (zh) * 2014-10-21 2016-01-21 友達光電股份有限公司 顯示面板
CN109557731B (zh) * 2018-12-24 2022-04-01 惠科股份有限公司 阵列基板、显示面板及显示器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005309239A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶表示装置
JP2006201357A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2006267264A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP2007334345A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Au Optronics Corp 液晶ディスプレイパネルにギャップを設ける方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583846B1 (en) * 1999-04-14 2003-06-24 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device with spacer covered with an electrode
US7253438B2 (en) * 2003-03-20 2007-08-07 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and manufacturing method therefor
KR101192783B1 (ko) * 2005-12-15 2012-10-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법
WO2011024703A1 (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 シャープ株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005309239A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶表示装置
JP2006201357A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2006267264A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP2007334345A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Au Optronics Corp 液晶ディスプレイパネルにギャップを設ける方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106324925A (zh) * 2016-08-17 2017-01-11 友达光电股份有限公司 像素结构及应用其的显示面板
CN106324925B (zh) * 2016-08-17 2021-04-27 友达光电股份有限公司 像素结构及应用其的显示面板
CN106918960A (zh) * 2017-05-11 2017-07-04 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20140043576A1 (en) 2014-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4327121B2 (ja) コラムスペーサを有するインプレーンスイッチングモード液晶表示装置
US8659732B2 (en) Liquid crystal display device
US10288955B2 (en) Liquid crystal display device
US7701540B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
JP5121529B2 (ja) 液晶表示装置及び電子機器
JP5452944B2 (ja) 液晶表示装置
US9146430B2 (en) Pixel structure and liquid crystal display panel having the same
US8149345B2 (en) Transflective liquid crystal display device
US20130120679A1 (en) Liquid crystal panel and manufacturing method thereof, and liquid crystal display device
JP2012053137A (ja) 液晶表示装置
US10895787B2 (en) Liquid crystal panel
WO2012147592A1 (ja) 液晶表示パネルおよび液晶表示装置
TW201015152A (en) Liquid crystal display device
JP2009271389A (ja) 液晶装置及び電子機器
JP2008083208A (ja) 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器
WO2020082543A1 (zh) 阵列基板及液晶显示面板
CN107065346B (zh) 液晶显示装置
JP5664102B2 (ja) 液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器
JP5306765B2 (ja) 液晶表示装置及び電子機器
WO2012063748A1 (ja) 液晶表示装置、および液晶表示装置の製造方法
US7268847B2 (en) In-plane switching mode thin film transistor liquid crystal display device with two domains
JP4745013B2 (ja) 液晶表示装置
JP2010156805A (ja) 液晶表示素子
JP2008083209A (ja) 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP2008076673A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12777102

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14113234

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12777102

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP