WO2017047532A1 - 液晶表示パネル - Google Patents

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WO2017047532A1
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下敷領 文一
壮寿 吉田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display panel having regions having different tilt directions of liquid crystal molecules.
  • a liquid crystal display device is a display device that uses a liquid crystal composition for display, and a typical display method is that light is emitted from a backlight to a liquid crystal display panel in which the liquid crystal composition is sealed between a pair of substrates. The amount of light transmitted through the liquid crystal display panel is controlled by irradiating and applying a voltage to the liquid crystal composition to change the orientation of the liquid crystal molecules.
  • Such a liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption, and thus is used in electronic devices such as smartphones, tablet PCs, and car navigation systems.
  • an alignment division technique that improves viewing angle characteristics by dividing one pixel into a plurality of alignment regions (domains) and aligning liquid crystal molecules in different orientations for each alignment region has been studied.
  • Examples of the method of dividing and dividing the pixel include a method of dividing a half pixel into four alignment regions of 2 rows and 2 columns, and a 4D-RTN (4 Domain-Reverse Twisted Nematic) mode (for example, Patent Document 1, Patent Documents 2, 3, etc.), 4D-ECB (4 Domain-Electrically Controlled Birefringence) mode (Patent Document 2, etc.) and the like are being studied.
  • the alignment of the liquid crystal molecules is discontinuous at the boundary between the regions having different alignment directions of the liquid crystal molecules.
  • the region where the alignment of the liquid crystal molecules becomes discontinuous is visually recognized as a dark line because it does not transmit light, thereby reducing the transmittance (contrast ratio) and reducing the response performance. For this reason, when dividing one pixel into a plurality of alignment regions, increasing the number of alignment regions formed per alignment region improves the viewing angle characteristics, but discontinuous alignment of liquid crystal molecules. Tend to increase, and the dark line generation area tends to increase.
  • FIG. 44 is a schematic plan view of a half pixel showing an example of a dark line generation region in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel, and shows a time when a voltage is applied.
  • the half pixel is divided into two columns and two rows having different inclination directions of the liquid crystal molecules 341, and has four alignment regions.
  • a bowl-shaped dark line 320 is generated in the 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300.
  • the present inventors further simulated the generation of dark lines and observed the alignment state of the liquid crystal molecules 341.
  • FIG. 45 is a photograph of half pixels simulating generation of dark lines in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 45 is a photograph of half pixels simulating generation of dark lines in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • the alignment of liquid crystal molecules becomes discontinuous near the outer edge of the pixel and the boundary portion of the alignment region, and dark lines are generated. Therefore, for example, when the size of one pixel is 82 ⁇ m wide and 245 ⁇ m long, the width of the dark line is about 10 ⁇ m, and the ratio of the region in which liquid crystal molecules other than the dark line are regularly aligned decreases. Also, in the region where the alignment of liquid crystal molecules is discontinuous, the response performance of liquid crystal molecules is low, so white tailing phenomenon (a phenomenon in which a white tailing afterimage is observed) and black tailing phenomenon (a black tailing afterimage are observed). Phenomenon) was sometimes observed.
  • the movement direction of the black rectangle is opposite.
  • the luminance of the side area may be higher than the halftone of the background, and may be observed as a white afterimage.
  • the black tailing phenomenon may cause a black tailing afterimage when, for example, an image in which a black rectangle moves in the background of the halftone display state is displayed on the liquid crystal display panel.
  • FIG. 46 is a schematic plan view of a half pixel showing a dark line generation region in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel, and shows a time when a voltage is applied.
  • the half pixel is divided into two columns and two rows having different tilt directions of the liquid crystal molecules 441, and has four alignment regions.
  • the alignment of the liquid crystal molecules 441 is suppressed by the electrode configuration of the pixel electrode 431. For this reason, a region where the alignment of the liquid crystal molecules 441 is discontinuous is reduced, and a decrease in response function can be suppressed.
  • the width of the dark line can be reduced, a cross-shaped dark line 420 is generated.
  • Patent Document 3 as an example of a 4D-RTN mode liquid crystal display panel, it is also considered that one pixel is aligned and divided into four columns and one column.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel having excellent viewing angle characteristics and high transmittance in which generation of dark lines is suppressed.
  • the present inventors have studied a method of dividing a pixel into a plurality of alignment regions while suppressing generation of dark lines in a liquid crystal display panel. Then, by providing at least four alignment regions having different tilt directions of the liquid crystal molecules in one pixel, the viewing angle characteristic is ensured and the four alignment regions are arranged in the first alignment along the longitudinal direction of the pixel.
  • the first alignment region and the second alignment region are arranged in the order of the region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region.
  • the third alignment region and the fourth alignment region can suppress the occurrence of dark lines when the tilt orientations of the liquid crystal molecules differ by about 180 °.
  • the inventors have conceived that the above problems can be solved brilliantly and have reached the present invention.
  • one embodiment of the present invention is a liquid crystal display panel including a first substrate having a pixel electrode, a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules, and a second substrate having a counter electrode in order.
  • a pixel including at least four alignment regions of a first alignment region, a second alignment region, a third alignment region, and a fourth alignment region, and the tilt orientation of the liquid crystal molecules in the four alignment regions Are arranged in the order of the first alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region along the longitudinal direction of the pixel.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules differs by approximately 180 °
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules differs by approximately 180 °.
  • a liquid crystal display panel may be used.
  • “azimuth” refers to an orientation when projected onto a substrate surface, and an inclination angle (polar angle, pretilt angle) from the normal direction of the substrate surface is not considered.
  • the azimuth is determined as a positive value counterclockwise.
  • the “tilt orientation” refers to an orientation in which liquid crystal molecules are tilted with respect to the first substrate. Note that substantially 180 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise or counterclockwise from 180 °, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • one pixel is arranged in at least four alignment regions of the first alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region having different tilt directions of the liquid crystal molecules.
  • Viewing angle characteristics can be obtained by dividing the liquid crystal molecules by approximately 180 ° between the first alignment region and the second alignment region, and the third alignment region and the fourth alignment region. Can be improved and the transmittance can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Example 1.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic plan view of the liquid crystal display panel according to Example 1, and represents a case where gray halftone display is performed. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on Example 1, and represents the case where the halftone display of one horizontal stripe is performed.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Example 2.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Example 3.
  • FIG. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on Example 3, and represents the case where a gray halftone display is performed.
  • 6 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Example 4.
  • FIG. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on Example 5, and represents the case where a gray halftone display is performed. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on Example 5, and represents the case where the halftone display of one horizontal stripe is performed.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Example 6.
  • FIG. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on Example 6, and represents an example at the time of performing gray halftone display. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on Example 6, and represents another example at the time of performing gray halftone display.
  • the liquid crystal display panel which concerns on Example 7 it is a plane schematic diagram at the time of performing a gray halftone display, and represents the case where a frame unit is n.
  • the liquid crystal display panel which concerns on Example 7 it is a plane schematic diagram at the time of performing a gray halftone display, and represents the time of a frame unit being n + 1.
  • liquid crystal display panel which concerns on Example 7 it is a plane schematic diagram at the time of performing gray halftone display, and represents the case where a frame unit is n + 2.
  • liquid crystal display panel which concerns on Example 7 it is a plane schematic diagram at the time of performing a gray halftone display, and represents the time of a frame unit being n + 3.
  • 6 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Reference Example 1.
  • FIG. It is a plane schematic diagram of the liquid crystal display panel which concerns on the reference example 1, and represents the case where a gray halftone display is performed.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of half pixels showing generation of dark lines in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 6 is a half-pixel photograph simulating generation of dark lines in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a half pixel showing a dark line generation region in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the liquid crystal display panel of the present embodiment
  • FIG. 2 is a plan view schematically illustrating an example of the liquid crystal display panel of the present embodiment
  • the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment includes a first substrate 30 having pixel electrodes 31, a liquid crystal layer 40 containing liquid crystal molecules, and a second substrate 50 having counter electrodes 51. Have in order.
  • the liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules, and a sealing material 80 is provided around the liquid crystal layer 40.
  • the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment has a plurality of pixels 10 arranged in a matrix.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of one pixel.
  • the pixels 10 included in the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment include at least a first alignment region 10a, a second alignment region 10b, a third alignment region 10c, and a fourth alignment region. It includes four alignment regions of 10d. In the four alignment regions, the tilt directions of the liquid crystal molecules 41 are different from each other, and along the longitudinal direction of the pixel 10, the first alignment region 10a, the second alignment region 10b, the third alignment region 10c, and the fourth alignment region. Arranged in the order of the area 10d.
  • the number of alignment regions included in one pixel is smaller than that in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel in which one pixel is aligned and divided into two columns and four rows. Since the area where the orientation of 41 is discontinuous can be reduced, the transmittance can be increased. Furthermore, the first alignment region 10a and the second alignment region 10b have different tilt directions of the liquid crystal molecules 41 by about 180 °, or the third alignment region and the fourth alignment region have the tilt directions of the liquid crystal molecules 41. Differ by approximately 180 °. The viewing angle can be made excellent by the fact that the tilt directions of the liquid crystal molecules 41 differ by approximately 180 ° between two adjacent alignment regions.
  • the present inventors examined the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41 in the four alignment regions 10a, 10b, 10c and 10d by the following method.
  • a pixel is divided into two alignment division parts (hereinafter also referred to as half pixels), and the tilt orientations of the liquid crystal molecules 41 in the upper alignment region and the lower alignment region in one half pixel are defined as pixels.
  • the azimuth along the short direction of 10 was defined as 0 °
  • the viewing angle characteristics and the number of dark lines generated when 45 °, 135 °, 225 °, or 315 ° were simulated.
  • FIG. 4 is a diagram simulating the viewing angle characteristics and the number of dark lines generated for a half pixel.
  • the simulation was performed assuming that a voltage was applied to the liquid crystal layer 40.
  • the liquid crystal molecules 41 existing near the outer edge of the pixel are aligned from the outside to the inside of the pixel, and the liquid crystal molecules 41 near the center of the pixel are inclined in the direction along the alignment processing direction.
  • the liquid crystal molecules 41 are represented by a cone, and the bottom surface of the cone is the observer side.
  • the viewing angle characteristics were evaluated by the symmetry of the liquid crystal molecules 41 and the gradation inversion.
  • the evaluation criteria are shown in Table 1 below.
  • Regarding the symmetry of the liquid crystal molecules 41 half-pixels are observed from the left-right direction, the up-down direction, and the oblique 45 ° direction. Further, the presence / absence of gradation inversion was confirmed by observing from the left / right direction and the up / down direction. Note that observing from the left-right direction means observing from a direction along the short direction of one pixel at a polar angle of 45 ° to 60 °, and observing from the up-down direction means one at a polar angle of 45 ° to 60 °.
  • Observing from the direction along the longitudinal direction of the pixel means observing from the oblique direction of 45 °, which means that the polar angle is 45 ° to 60 ° and 45 ° from the azimuth direction along the short or long direction of one pixel. Observing from the direction.
  • the direction along the short direction of the pixel 10 is defined as 45 °.
  • the first alignment region 10a, the second alignment region 10b, the third alignment region 10c, and the fourth alignment region 10d are each defined as 0 ° along the short direction of the pixel 10.
  • the orientation direction is about 45 °
  • the orientation region is about 135 °
  • the orientation direction is about 225 °
  • the orientation region is about 315 °.
  • the tilt directions are approximately 45 °, approximately 135 °, approximately 225 °, and approximately 315 °, respectively.
  • the orientation along the direction is defined as 0 °, it means a range from 45 °, 135 °, 225 °, 315 ° to an angle of 15 ° clockwise or counterclockwise, and more preferably This is a range that forms an angle of 5 °.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of one pixel showing an alignment division pattern with good viewing angle characteristics and a small number of dark lines.
  • the pattern A and the pattern B which are a combination of the pattern a and the pattern b, have fewer dark lines and have a viewing angle characteristic. Excellent.
  • the pixel when the azimuth along the short direction of the pixel is defined as 0 °, the pixel has a first orientation region with the tilt azimuth of about 225 ° and a second orientation with the tilt azimuth of about 45 °.
  • You may comprise either of the 2nd orientation division
  • FIG. 6 is a schematic diagram of one pixel showing an alignment division pattern with poor viewing angle characteristics and a large number of dark lines.
  • the pattern c in FIG. 4 is arranged in the upper part of the pixel, and the pattern d in FIG. 4 is arranged in the lower part.
  • An alignment stabilization region may be provided between the first alignment region 10a and the second alignment region 10b, and between the third alignment region 10c and the fourth alignment region 10d.
  • the alignment stabilization region between the first alignment region 10a and the second alignment region 10b is a dark line region generated between the first alignment region 10a and the second alignment region 10b.
  • the alignment stabilization region between the alignment region 10c and the fourth alignment region 10d is a dark line region generated between the third alignment region 10c and the fourth alignment region 10d.
  • the liquid crystal molecules 41 are aligned in an energetically stable state, and the alignment of the liquid crystal molecules 41 in the two alignment regions sandwiching the alignment stabilization region is stabilized.
  • the liquid crystal molecules 41 are aligned substantially perpendicular to the first substrate 30 and the second substrate 50 and tilted along the tilt direction when no voltage is applied to the liquid crystal layer 40. It may be further tilted along the tilt azimuth by applying a voltage to.
  • the liquid crystal display panel can be displayed when the liquid crystal molecules 41 are further tilted along the tilt direction.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 in the vicinity of the first substrate 30 and The angle formed with the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 in the vicinity of the second substrate 50 is preferably 45 ° or less, more preferably about 0 °.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules 41 in each of the four alignment regions is preferably 45 ° or less, and more preferably approximately 0 °. It is preferable that not only the liquid crystal molecules 41 near the first substrate 30 and the second substrate 50 but also the liquid crystal molecules 41 near the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 40 have the same tilt direction.
  • the orientation substantially perpendicular to the first substrate 30 and the second substrate 50 means that the orientation is, for example, 85.0 ° to 89.0 ° with respect to the first substrate 30 and the second substrate 50. That is.
  • Substantially 0 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise from 0 ° or counterclockwise, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the pixel electrode has a slit, and when a voltage is applied, the liquid crystal molecules 441 are aligned by an electric field formed by the pixel electrode having the slit 431 in each alignment region.
  • the rotation direction of the liquid crystal molecules 441 due to the electric field is different from the tilt orientation of the liquid crystal molecules 441 with respect to the TFT substrate and the tilt orientation of the liquid crystal molecules 441 with respect to the CF substrate when no voltage is applied, for example, the display screen of the liquid crystal display panel When pressed with a finger, the orientation of the liquid crystal molecules 441 is disturbed, and a finger press mark may remain even after the finger is released.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules 41 is 45 ° or less in each of the four alignment regions, and the liquid crystal is generated by the electric field formed by the pixel electrode having the slit 33. Since the rotation direction of the molecules 41 is substantially parallel to the tilt azimuth of the liquid crystal molecules 41 with respect to the TFT substrate when no voltage is applied and the tilt azimuth of the liquid crystal molecules 41 with respect to the CF substrate, no finger press marks remain.
  • the first substrate 30 has pixel electrodes 31 and may be, for example, an active matrix substrate (TFT substrate).
  • TFT substrate those commonly used in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • the pixel electrode 31 includes a first pixel electrode 31a that applies a voltage to the first alignment region 10a and the second alignment region 10b, a third alignment region 10c, and a fourth alignment region.
  • a second pixel electrode 31b that applies a voltage to the region 10d, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b can apply different voltages to the liquid crystal layer.
  • the first substrate 30 may further include a gate signal line 11 (signal line), and the signal line may be disposed across the pixel 10 along the short direction.
  • the configuration of the TFT substrate in plan view includes a plurality of parallel gate signal lines on a transparent substrate; a plurality of source signals extending in a direction perpendicular to the gate signal lines and formed in parallel to each other.
  • Active elements such as TFTs arranged corresponding to the intersections of the gate signal lines and the source signal lines; pixel electrodes arranged in a matrix are provided in a region defined by the gate signal lines and the source signal lines.
  • a TFT in which a channel is formed using an oxide semiconductor is preferably used as the TFT.
  • the oxide semiconductor include a compound (In—Ga—Zn—O), indium (In), indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and oxygen (O).
  • a compound composed of tin (Tin), zinc (Zn), and oxygen (O) (In-Tin-Zn-O), or indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), and A compound composed of oxygen (O) (In—Al—Zn—O) or the like can be used.
  • FIGS. 7 to 9 are plan views schematically showing an example of the first substrate. As shown in FIGS. 7 to 9, one pixel includes two alignment division portions, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b can send signals through different TFTs 13a and 13b. Good.
  • a single gate signal line G is disposed so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • Signal lines S1, S2, S3, and S4 may be arranged.
  • Capacitor wirings CS1 and CS2 may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • Two TFTs 13a and 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G and the source signal line S1. When the TFT 13a is on, the drain wiring D connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring D connected to the TFT 13b is connected to the second pixel electrode 31b. It may be electrically connected. Further, a capacitor wiring CS1 is formed at a position where the drain wiring D connected to the TFT 13a and the first pixel electrode 31a are connected, and the drain wiring D connected to the TFT 13b and the second pixel electrode 31b are connected. Capacitor wiring CS2 may be formed at a certain position.
  • the capacitor lines CS1 and CS2 are preferably arranged so as to cross the center of the half pixel along the short direction of the pixel. By forming the capacitor wirings CS1 and CS2 so as to overlap the boundary between two adjacent alignment regions, dark lines can be hardly observed.
  • a single gate signal line G is disposed so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • the signal lines S1a, S1b, S2a, S2b, S3a, and S3b may be arranged, and one gate signal line G and two source signal lines may be arranged for one pixel.
  • the capacitor wiring CS may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • the TFT 13a may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1a
  • the TFT 13b may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the second pixel electrode 31b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the first pixel electrode 31a. May be connected.
  • the capacitor wiring CS is formed at a position where the drain wiring connected to the TFT 13a and the second pixel electrode 31b are connected, and at a position where the drain wiring connected to the TFT 13b and the first pixel electrode 31a are connected. May be.
  • two gate signal lines G1a and G1b are arranged so as to cross the center of the pixel along the lateral direction of the pixel, and are orthogonal to the gate signal lines G1a and G1b.
  • a plurality of source signal lines S1, S2, and S3 may be arranged.
  • You may have three TFT13a, 13b, 13c with respect to one pixel.
  • the TFT 13a and the TFT 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G1a and the source signal line S1.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the second pixel electrode 31b. May be connected. Further, a TFT 13c may be formed between the drain wiring connected to the TFT 13b and the gate signal line G1b, and the drain wiring connected to the TFT 13c may be connected to the capacitor wiring CS.
  • the first pixel electrode 31 a and the second pixel electrode 31 b may have a slit 33 extending in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 when a voltage is applied can be further stabilized, and the width of the generated dark line can be narrowed.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 and the direction in which the slit extends are preferably completely parallel, but may form an angle of 15 ° or less, for example.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of one pixel showing a relationship between a pixel electrode having a slit and an alignment region. As shown in FIG. 10, the width of the dark line can be narrowed more effectively by adjusting the position where the slit 33 is formed depending on whether the alignment division pattern is the pattern A or the pattern B.
  • the liquid crystal display panel has a plurality of pixels adjacent to the pixel 10, a voltage having the same polarity is applied to the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b, and the polarity of the pixel 10 is It may be driven so as to be different in polarity from all the pixels adjacent to the pixel 10. That is, the polarity of an arbitrary pixel is different from the polarity of a pixel adjacent to an arbitrary pixel in the vertical direction and the horizontal direction, and the entire liquid crystal display panel is driven such that pixels having different polarities are arranged in a checkered pattern. It may be.
  • Pixels with different polarities may be arranged in a checkered pattern with different numbers of rows and columns, voltages having the same polarity are applied to the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b, and the pixels 10
  • the polarity of one pixel or the driving in which the pixel group of the N rows and M columns is inverted at a constant cycle may be used.
  • the polarity inversion driving in which the polarity is inverted at a cycle of 60 Hz or 120 Hz may be used. Good.
  • the first pixel electrode 31a is assigned to gradation k (0 ⁇ k ⁇ n, k is an integer of 1 or more).
  • V1 (k) is applied to the liquid crystal layer 40 and V2 (k) is applied to the liquid crystal layer 40 by the second pixel electrode 31b.
  • the upper half pixel is brightly displayed (hereinafter also referred to as bright half pixel) and the lower half pixel is darkly displayed (hereinafter dark half-half).
  • dark half-half a pixel in which the upper half pixel is a dark half pixel and the lower half pixel is a bright half pixel.
  • a positive voltage is applied to the first pixel electrode 31a, and a pixel having the above
  • a voltage is applied, and the pixel having the above
  • a negative voltage is applied to the pixel having the above
  • may be included in the row direction or the column direction.
  • is adjacent to the pixel with
  • the entire liquid crystal display panel may be the checkered light and dark, or a part of the liquid crystal display panel may be the checkered light and dark.
  • are continuously arranged in the row direction and the column direction, or
  • are fixed, and gradation display is performed while maintaining the relationship between V1 and V2.
  • driving in which the brightness of pixels is inverted at a constant period.
  • are switched at a constant cycle. For example, light and dark are inverted at a cycle of 120 Hz. can do.
  • the display quality of the liquid crystal display panel can be greatly improved by combining the light / dark inversion drive and the above-described polarity inversion drive and performing the light / dark inversion period and the polarity inversion period at different periods.
  • light / dark reversal can be performed at a period of 120 Hz
  • polarity reversal can be performed at 60 Hz.
  • the second substrate 50 includes a counter electrode 51 and may be a color filter substrate (CF substrate), for example.
  • CF substrate color filter substrate
  • those usually used in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • Examples of the configuration of the color filter substrate include a configuration in which a black matrix formed in a lattice shape, a color filter formed inside a lattice, that is, a pixel, and the like are provided on a transparent substrate.
  • the black matrix may be formed in a grid pattern for each pixel so as to overlap with the pixel boundary, and further formed in a grid pattern for each half pixel so as to cross the center of each pixel along the lateral direction. May be.
  • the black matrix so as to overlap the dark line generation region, the dark line can be made difficult to be observed.
  • the counter electrode 51 is disposed so as to face the pixel electrode 31 with the liquid crystal layer 40 interposed therebetween. Display can be performed by forming a vertical electric field between the counter electrode 51 and the pixel electrode 31 and tilting the liquid crystal molecules 41.
  • the color filters may be arranged in order of red (R), green (G), and blue (B) for each column, or yellow (Y), red (R), green (G), and blue They may be arranged in the order of (B), or may be arranged in the order of red (R), green (G), blue (B), and green (G).
  • the counter electrode 51 is preferably a planar electrode.
  • the counter electrode 51 may be a transparent electrode, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like. It can be made of an alloy.
  • the alignment film 70 has a function of controlling the alignment of the liquid crystal molecules 41 in the liquid crystal layer 40.
  • the alignment film 70 is mainly used.
  • the orientation of the liquid crystal molecules 41 in the liquid crystal layer 40 is controlled by the action.
  • the alignment film 70 may be a vertical alignment film that aligns the liquid crystal molecules 41 with respect to the substrate at, for example, 85.0 ° to 89.0 °.
  • the alignment film 70 may be a photo-alignment film formed from a material exhibiting photo-alignment properties.
  • a material exhibiting photo-alignment property is a property that causes structural changes when irradiated with light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light and visible light, and regulates the orientation of liquid crystal molecules 41 existing in the vicinity thereof (alignment regulating force). Or any material that changes the magnitude and / or orientation of the orientation regulating force.
  • Examples of the material exhibiting photo-alignment include those containing a photoreactive site in which a reaction such as dimerization (dimer formation), isomerization, photofleece transition, or decomposition occurs due to light irradiation.
  • photoreactive sites (functional groups) that are dimerized and isomerized by light irradiation include cinnamate, 4-chalcone, 4'-chalcone, coumarin, and stilbene.
  • Examples of the photoreactive site (functional group) that isomerizes by light irradiation include azobenzene.
  • Examples of the photoreactive site that undergoes a light fleece transition upon light irradiation include a phenol ester structure.
  • photoreactive sites that are decomposed by light irradiation include a cyclobutane structure.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 can be imparted by performing an alignment process on the alignment film 70.
  • the alignment treatment method when the alignment film 70 is a photo-alignment film, it is preferable to perform a photo-alignment process that irradiates light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light and visible light.
  • the photo-alignment treatment can be performed using, for example, an apparatus having a light source that emits light to the alignment film 70 and having a function capable of performing continuous scan exposure over a plurality of pixels.
  • a light beam emitted from a light source is irradiated on the substrate surface while moving the substrate, and a light beam emitted from the light source is irradiated on the substrate surface while moving the light source.
  • Examples include an aspect in which a light beam emitted from a light source is irradiated onto the substrate surface while moving the light source and the substrate.
  • the orientation of the pretilt provided by the alignment film 70 on the first substrate 30 side and the second substrate 50 side in each of the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d is opposite, and the orientation of the pretilt provided by the alignment film 70 on the first substrate 30 side and the orientation of the pretilt provided by the alignment film 70 on the second substrate 50 side. Is 45 ° or less, the tilt orientations of the liquid crystal molecules 41 in the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d can be made different from each other.
  • the orientation of the pretilt provided by the alignment film 70 on the first substrate 30 side and the orientation of the pretilt provided by the orientation film 70 on the second substrate 50 side are opposite and parallel to each other. More preferred. In this case, the pretilt orientation provided by the alignment film 70 on the first substrate 30 side and the pretilt orientation provided by the alignment film 70 on the second substrate 50 side are substantially different by 180 °. For example, when the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41 in the first alignment region 10a is approximately 225 °, the pretilt orientation provided by the alignment film 70 on the first substrate 30 side is approximately 225 °, and the second substrate 50 The orientation of the pretilt provided by the side alignment film 70 is approximately 45 °.
  • the orientation of the pretilt imparted by the alignment film 70 on the first substrate 30 side refers to an orientation in which the liquid crystal molecules 41 are inclined with respect to the alignment film 70 on the first substrate 30 side when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the orientation of the pretilt imparted by the alignment film 70 on the second substrate 50 side is an orientation in which the liquid crystal molecules 41 are inclined with respect to the alignment film 70 on the second substrate 50 side when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • Substantially 0 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise from 0 ° or counterclockwise, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the first alignment division pattern may be continuously arranged in the row direction and the column direction, or the second These alignment division patterns may be continuously arranged. Further, the first alignment division pattern or the second alignment division pattern is continuously arranged in the row direction, and the first alignment division pattern and the second alignment division pattern are arranged in a plurality of rows in the column direction. May be alternately arranged. As shown in FIG. 4, the first alignment division pattern and the second alignment division pattern are alignment division patterns having good viewing angle characteristics from the vertical direction and the horizontal direction, as shown in FIG.
  • the pixel with
  • are continuously arranged in the row direction and the column direction, or
  • the first alignment division pattern or the second alignment division pattern is continuously arranged in the row direction, and the first alignment division pattern is arranged in the column direction. It is preferable to alternately arrange the second alignment division pattern and the second alignment division pattern.
  • the first polarizing plate 20 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the first substrate 30, and the second polarizing plate 60 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the second substrate 50.
  • the polarization axis of the first polarizing plate 20 and the polarization axis of the second polarizing plate 60 may be orthogonal to each other.
  • one of the polarization axes is parallel to the direction along the short direction of the pixel 10.
  • the other polarization axes may be arranged so as to be orthogonal to the direction along the short direction of the pixel 10.
  • the first alignment region 10a, the second alignment region 10b, the third alignment region 10c, and the fourth alignment region 10d each have an orientation along the short direction of the pixel 10.
  • the transmittance can be further increased.
  • the polarizing axis may be the absorption axis of the polarizing plate or the transmission axis of the polarizing plate.
  • the first polarizing plate 20 and the second polarizing plate 60 include a polyvinyl alcohol (PVA) film adsorbed and oriented with an anisotropic material such as an iodine complex having dichroism.
  • a protective film such as a triacetyl cellulose film is laminated on both sides of the PVA film and put to practical use.
  • An optical film such as a retardation film may be disposed between the first polarizing plate 20 and the first substrate 30 and between the second polarizing plate 60 and the second substrate 50.
  • the first substrate 30 and the second substrate 50 are usually bonded together by a sealing material 80 provided so as to surround the periphery of the liquid crystal layer 40, and the liquid crystal layer 40 is placed in a predetermined region. Retained.
  • a sealing material 80 for example, an epoxy resin containing an inorganic filler or an organic filler and a curing agent can be used.
  • a polymer supported alignment (PSA) technique may be used.
  • PSA polymer supported alignment
  • a liquid crystal composition containing a photopolymerizable monomer is sealed between the first substrate 30 and the second substrate 50, and then the liquid crystal layer 40 is irradiated with light to polymerize the photopolymerizable monomer.
  • a polymer polymer
  • the initial tilt (pretilt) of the liquid crystal is fixed by this polymer.
  • the liquid crystal display panel of the present embodiment may be a liquid crystal display device by arranging a backlight on the back side.
  • a liquid crystal display device having such a configuration is generally called a transmissive liquid crystal display device.
  • the backlight is not particularly limited as long as it emits light including visible light, may emit light including only visible light, and emits light including both visible light and ultraviolet light. There may be.
  • a backlight that emits white light is preferably used.
  • a light emitting diode (LED) is preferably used as the type of backlight.
  • “visible light” means light (electromagnetic wave) having a wavelength of 380 nm or more and less than 800 nm.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel and a backlight, an external circuit such as a TCP (tape carrier package) and a PCB (printed wiring board); an optical film such as a viewing angle widening film and a brightness enhancement film; Frame) or the like, and some members may be incorporated into other members.
  • an external circuit such as a TCP (tape carrier package) and a PCB (printed wiring board); an optical film such as a viewing angle widening film and a brightness enhancement film; Frame) or the like, and some members may be incorporated into other members.
  • Members other than those already described are not particularly limited, and those normally used in the field of liquid crystal display devices can be used, and thus description thereof is omitted.
  • Example 1 In Example 1, the same alignment division pattern was continuously arranged in the row direction and the column direction of the liquid crystal display panel.
  • FIG. 11 is a schematic plan view illustrating the liquid crystal display panel according to the first embodiment. In FIG. 11, a portion surrounded by a dotted line is one pixel.
  • a CF substrate in which color filters are arranged in the order of red (R), green (G), and blue (B) for each column was used.
  • One picture element is composed of three pixels corresponding to the R, G, and B color filters.
  • the alignment division pattern of the liquid crystal molecules 41 is the pattern A for both the matrix.
  • the bright and dark display of the liquid crystal display panel is a multi-pixel drive in which a bright display and a dark display are displayed in a checkered pattern every half pixel.
  • the polarity arrangement of the liquid crystal display panel is such that pixels in which the polarity of the applied voltage is positive and pixels in which the voltage is negative are arranged in a checkered pattern, and the polarity is periodically inverted.
  • an electrode having a slit extending in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 was used.
  • the polarizing plates were arranged so that their polarization axes were orthogonal to each other and one polarization axis was orthogonal to the long side of the pixel.
  • the display pattern of gray display, single color display, horizontal stripe display, and vertical stripe display was displayed with 0 to 255 gradations, and the influence on display quality was confirmed.
  • 0 gradation a voltage of 0 gradation is applied to both the first pixel electrode and the second pixel electrode, and in the intermediate gradation (gradation other than 0 gradation and 255 gradation), the first pixel electrode
  • the absolute value of the applied voltage to the second pixel electrode is larger than the absolute value of the applied voltage to the second pixel electrode, or the absolute value of the applied voltage to the first pixel electrode is the applied voltage to the second pixel electrode.
  • a voltage was applied so as to be smaller than the absolute value of, and for the 255 gradation, a voltage of 255 gradation was applied to both the first pixel electrode and the second pixel electrode.
  • gray display a voltage was applied to all the R, G, and B pixels so that the same gradation was obtained at 255 gradations, halftones, and 0 gradations. Note that the gray display of 255 gradations is white display on the entire display screen, and the gray display of 0 gradations is black display on the entire display screen.
  • monochromatic display a voltage of 255 gradation or halftone was applied to a pixel of any one color of R, G, and B, and a voltage of 0 gradation was applied to a pixel of other colors.
  • one stripe display and two or more stripe displays are performed.
  • a voltage of 255 gradation or halftone and a voltage of 0 gradation are alternately applied to each pixel in one row. did.
  • a voltage of 255 gradation or halftone and a voltage of 0 gradation are alternately applied to each pixel of n rows. (N is an integer of 2 or more).
  • the vertical stripe display one stripe display and two or more stripe displays are performed.
  • a voltage of 255 gradation or halftone and a voltage of 0 gradation are alternately arranged for each pixel in one column.
  • a voltage of 255 gradation or halftone and a voltage of 0 gradation were alternately applied to each n pixels of pixels (n is an integer of 2 or more). The results are shown in Table 2.
  • Example 1 As shown in Table 2, in Example 1, it was confirmed that display quality was not affected by many display patterns. However, when observed from an oblique 45 ° direction, flicker was observed in halftone in the single horizontal stripe display, and coloring was observed in halftone in the single vertical stripe display. In addition, in the case of two or more horizontal stripe displays, flicker occurs in halftones in the case of odd display, and in the case of two or more vertical stripe displays, coloring occurs in halftones in the case of odd display. Since it is not visually recognized, there is almost no influence on the display.
  • FIGS. 12 to 14 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to the first embodiment.
  • gray halftone display one horizontal stripe halftone display is performed. This represents a case where halftone display of stripes is performed.
  • white half pixels are bright display, and black half pixels are dark display.
  • the description of the liquid crystal molecules 41 and the like existing near the boundary of the pixels is omitted.
  • black display the description of the liquid crystal molecules 41 is omitted.
  • each half pixel On the upper right of each half pixel, the polarity of the half pixel is indicated by positive (+) or negative ( ⁇ ).
  • White arrows L, M, N, and O indicate directions when observed from an oblique 45 ° direction.
  • the double arrows indicate the direction along the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 in the half pixel
  • the solid double arrows indicate the red (R) half pixels
  • the dotted double arrows indicate the green (G).
  • the half-pixel and one-dot chain double-headed arrow corresponds to the blue (B) half-pixel. The same applies to the subsequent drawings.
  • the half-pixel R-1 When gray halftone display is performed, as shown in FIG. 12, focusing on the red (R) pixels that are brightly displayed, the half-pixel R-1 has the alignment pattern of the liquid crystal molecules 41 as follows. It is the pattern a in FIG. 4, and the polarity is positive. In the half pixel R-2, the alignment pattern of the liquid crystal molecules 41 is the pattern b in FIG. 4, and the polarity is negative. In the half pixel R-3, the alignment pattern of the liquid crystal molecules 41 is the pattern a in FIG. 4, and the polarity is negative. In the half pixel R-4, the alignment pattern of the liquid crystal molecules 41 is the pattern b in FIG. 4, and the polarity is positive.
  • the half pixel R-1, the half pixel R-2, the half pixel R-3, and the half pixel R-4 all have different combinations of the alignment pattern and polarity of the liquid crystal molecules 41.
  • Example 2 A liquid crystal display panel of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that electrodes having no slit were used as the first pixel electrode and the second pixel electrode.
  • FIG. 15 is a schematic plan view illustrating a liquid crystal display panel according to the second embodiment. In the liquid crystal display panel 100B of Example 2, although the transmittance was slightly reduced, a liquid crystal display panel with good viewing angle characteristics was obtained as in Example 1.
  • Example 3 Performed in the same manner as in Example 1 except that the alignment division pattern of the pattern A or the pattern B is continuously arranged in the row direction and the pattern A and the pattern B are alternately arranged every two rows in the column direction.
  • a liquid crystal display panel 100C of Example 3 was produced.
  • FIG. 16 is a schematic plan view illustrating the liquid crystal display panel according to the third embodiment.
  • Example 3 For the liquid crystal display panel of Example 3, as in Example 1, gray display is displayed in 0 to 255 gradations, and the display patterns of monochrome display, horizontal stripe display, and vertical stripe display are set to halftone and 255 floors. The effect on display quality was confirmed. The results are shown in Table 3.
  • Example 3 it was confirmed that the display quality was not affected by many display patterns. However, when observed from an oblique 45 ° direction, in one horizontal stripe display, flicker was observed in halftone. Further, in the case of two or more horizontal stripe displays, flicker occurs in halftone in the case of odd-number display, but since it is hardly visually recognized, there is almost no influence on the display.
  • FIGS. 17 and 18 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to the third embodiment. In the case where gray halftone display is performed, the case where halftone display of one vertical stripe is performed is shown.
  • the half pixels in which the inclination direction and polarity of the liquid crystal molecules 41 are different for each color of red (R), green (G), and blue (B). are arranged evenly. Therefore, display defects are not observed when viewed from the entire display panel.
  • the tilt direction and polarity of the liquid crystal molecules 41 are red (R), green (G), and blue (B), respectively, as shown in FIG.
  • Different half-pixels are arranged evenly. Therefore, no display defect was observed when viewed from the entire display panel, and the coloration observed in Example 1 was improved. Similarly, the occurrence of coloring was also suppressed in the halftone display of two or more vertical stripes.
  • Example 4 The embodiment is the same as the embodiment 1 except that a CF substrate on which color filters are arranged in order of yellow (Y), red (R), green (G), and blue (B) is used for each row.
  • 4 liquid crystal display panel 100D was produced.
  • FIG. 19 is a schematic plan view illustrating the liquid crystal display panel according to the fourth embodiment.
  • one picture element is configured by four pixels corresponding to the Y, R, G, and B color filters, and the display is performed.
  • the gray display is displayed in 0 to 255 gradations in the same manner as in Example 1, and the display pattern of the single color display, the horizontal stripe display, and the vertical stripe display is set to halftone and 255 gradations. The effect on display quality was confirmed. The results are shown in Table 4.
  • Example 4 it was confirmed that the display quality was not affected by many display patterns. However, when observed from an oblique 45 ° direction, flicker was observed in halftone in the single horizontal stripe display, and coloring was observed in halftone in the single vertical stripe display. In addition, in the case of two or more horizontal stripe displays, flicker occurs in halftones in the case of odd display, and in the case of two or more vertical stripe displays, coloring occurs in halftones in the case of odd display. Since it is not visually recognized, there is almost no influence on the display.
  • FIGS. . 20 to 22 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to the fourth embodiment.
  • gray halftone display is performed, one horizontal stripe halftone display is performed. This represents a case where halftone display of stripes is performed.
  • the two-dot chain double-headed arrow represents the direction along the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 in the yellow (Y) half pixel. The same applies to the subsequent drawings.
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 and the yellow (Y), red (R), green (G), and blue (B) colors and Half pixels having different polarities are arranged evenly over the entire liquid crystal display panel. Therefore, display defects are not observed when viewed from the entire display panel.
  • pixels having the same polarity are adjacent to each other at the boundary between adjacent picture elements. There may be a part and a part where pixels with the same brightness display are adjacent.
  • Example 5 In Example 5, the same alignment division pattern was continuously arranged in the row direction of the liquid crystal display panel, and different alignment division patterns were alternately arranged in the column direction.
  • FIG. 23 is a schematic plan view illustrating the liquid crystal display panel according to the fifth embodiment. In FIG. 23, a portion surrounded by a dotted line is one pixel.
  • a CF substrate in which color filters are arranged in order of red (R), green (G), and blue (B) for each column was used.
  • the alignment division pattern of the pattern A or the pattern B was continuously arranged in the row direction, and the pattern A and the pattern B were alternately arranged in the column direction.
  • the light and dark display of the liquid crystal display panel was a straight light and dark display in which a bright display and a dark display are alternately displayed every half pixel row.
  • the polarity arrangement of the liquid crystal display panel is such that pixels in which the polarity of the applied voltage is positive and pixels in which the voltage is negative are arranged in a checkered pattern, and the polarity is periodically inverted.
  • the gray display is displayed in 0 to 255 gradations in the same manner as the first embodiment, and the display patterns of the monochrome display, the horizontal stripe display, and the vertical stripe display are halftone and 255th floor. The effect on display quality was confirmed. The results are shown in Table 5.
  • Example 5 As shown in Table 5, in Example 5, it was confirmed that display quality was not affected by many display patterns. However, when observed from an oblique 45 ° direction, a left-right luminance difference was observed in a halftone in one horizontal stripe display. In addition, in the case of two or more horizontal stripe displays, a difference in luminance between the left and right is generated in a halftone in the case of an odd number display, but since it is hardly visually recognized, there is almost no influence on the display.
  • FIGS. 24 and 25 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to the fifth embodiment.
  • gray halftone display is performed, a halftone display of one horizontal stripe is performed.
  • the half pixels in which the inclination direction and polarity of the liquid crystal molecules 41 are different in red (R), green (G), and blue (B) colors. are arranged evenly. Therefore, display defects are not observed when viewed from the entire display panel.
  • FIG. 26 is a schematic plan view illustrating a liquid crystal display panel according to Example 6.
  • one pixel is constituted by four pixels corresponding to the R, G, B, and G color filters, and the display is performed.
  • Example 6 For the liquid crystal display panel of Example 6, as in Example 1, gray display is displayed in 0 to 255 gradations, and the display patterns of single color display, horizontal stripe display, and vertical stripe display are halftone and 255 floors. The effect on display quality was confirmed. The results are shown in Table 6.
  • Example 6 As shown in Table 6, in Example 6, it was confirmed that display quality was not affected by many display patterns. However, when observed from an oblique 45 ° direction, a left-right luminance difference was observed in a halftone in one horizontal stripe display. In addition, in the case of two or more horizontal stripe displays, a difference in luminance between the left and right is generated in a halftone in the case of an odd number display, but since it is hardly visually recognized, there is almost no influence on the display.
  • FIG. FIG. 27 and FIG. 28 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to the sixth embodiment when gray halftone display is performed.
  • the tilt direction and polarity of the liquid crystal molecules 41 are red (R), green (G), and blue (B), respectively.
  • Different half-pixels are arranged evenly over the entire liquid crystal display panel. Therefore, display defects are not observed when viewed from the entire display panel.
  • the polarity of G surrounded by the dotted lines in FIGS. 27 and 28 is positive or negative.
  • Example 7 a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 4 except that a driving method combining light / dark reversal and polarity reversal was used. Table 7 comparing the driving method of Example 7 with a general driving method is shown below.
  • Example 7 the display of the liquid crystal display panel is repeated in units of frames of n, n + 1, n + 2, and n + 3 every 8.3 milliseconds (msec).
  • Example 7 a driving method in which light-dark reversal with a 120 Hz cycle and polarity reversal with a 60 Hz cycle were combined was used. Note that a general driving method does not involve light / dark reversal, but only polarity reversal with a period of 120 Hz.
  • the gray display is displayed in 0 to 255 gradations as in the first embodiment, and the display patterns of the single color display, the horizontal stripe display, and the vertical stripe display are displayed in halftone and 255 gradations. Displayed and confirmed the effect on display quality. The results are shown in Table 8.
  • Example 7 As shown in Table 8, in Example 7, it was confirmed that display quality was not affected by many display patterns. However, when observed from an oblique 45 ° direction, in one horizontal stripe display, flicker was observed in halftone. Further, in the case of two or more horizontal stripe displays, flicker occurs in halftone in the case of odd-number display, but since it is hardly visually recognized, there is almost no influence on the display. In particular, compared with Example 4, the occurrence of coloring in one and two or more vertical stripe displays was improved.
  • FIGS. 29 to 32 are schematic plan views when gray halftone display is performed in the liquid crystal display panel according to the seventh embodiment.
  • FIGS. 29 to 32 are respectively when the frame unit is n and n + 1. , N + 2, and n + 3.
  • the polarity is positive, positive, negative and negative. Inversion and polarity inversion are combined, and the period of light / dark inversion is different from the period of polarity inversion.
  • FIG. 33 is a schematic plan view when halftone display of one vertical stripe is performed.
  • FIG. 33A is a liquid crystal display panel according to the fourth embodiment
  • FIG. 33B is a liquid crystal according to the seventh embodiment. It is a plane schematic diagram of a display panel.
  • FIG. 33 when halftone display of one vertical stripe is performed, as described in the fourth embodiment, only half pixels having the same alignment pattern of liquid crystal molecules exist for each color. Although coloring was observed when observed from the direction of 45 °, in Example 7, since the brightness is inverted every subframe (120 Hz), there is no bias in the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 for each color, and coloring occurs. Disappear. Similarly, in the case of halftone display of two or more vertical stripes, even when odd numbers are displayed, there is no bias in the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 for each color, so that coloring does not occur.
  • the driving method used in the seventh embodiment can be applied to the first, second, third, fifth and sixth embodiments in addition to the fourth embodiment, and effectively prevents the occurrence of flicker, coloring, and left-right luminance difference. Can do.
  • the alignment division pattern of the pattern A is continuously arranged in the row direction and the column direction of the liquid crystal display panel.
  • the pattern B in the row direction and the column direction of the liquid crystal display panel is arranged. Even when the alignment division patterns are continuously arranged, a liquid display panel having excellent viewing angle characteristics and high transmittance can be obtained.
  • Reference Example 1 is the same as Example 1 except that the same alignment division pattern is continuously arranged in the row direction of the liquid crystal display panel, and different alignment division patterns are alternately arranged in the column direction. 1 liquid crystal display panel 200A was produced.
  • FIG. 34 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Reference Example 1.
  • the alignment division pattern of pattern A or pattern B was continuously arranged in the row direction of the liquid crystal display panel, and pattern A and pattern B were alternately arranged in the column direction.
  • the bright and dark display of the liquid crystal display panel is a multi-pixel drive in which a bright display and a dark display are displayed in a checkered pattern every half pixel.
  • the polarity arrangement of the liquid crystal display panel is such that pixels in which the polarity of the applied voltage is positive and pixels in which the voltage is negative are arranged in a checkered pattern, and the polarity is periodically inverted.
  • the gray display is displayed in 0 to 255 gradations in the same manner as in Example 1, and the display pattern of the single color display, the horizontal stripe display, and the vertical stripe display is set to halftone and 255 gradations. The effect on display quality was confirmed. The results are shown in Table 9.
  • FIGS. 35 to 38 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to Reference Example 1.
  • gray halftone display or when monochrome halftone display is performed, the middle of one horizontal stripe is shown.
  • tone display the case where halftone display of one vertical stripe is performed is shown.
  • the + polarity half-pixels have the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41.
  • the upper alignment region is 225 °
  • the lower alignment region is 45 °
  • the negative polarity half pixel is 315 ° in the upper alignment region and 135 ° in the lower alignment region. Oriented.
  • the polarity of the half pixel and the tilt direction of the liquid crystal molecules are biased, and the polarity is either positive or negative when observed from an oblique 45 ° direction. Bias flicker was observed on one side. *
  • FIG. 39 is a schematic plan view showing a liquid crystal display panel according to Reference Example 2.
  • the alignment pattern of the liquid crystal molecules 41 is the pattern A arranged in both the matrix.
  • the light and dark display of the liquid crystal display panel was a straight light and dark display in which a bright display and a dark display are alternately displayed every half pixel row.
  • the polarity arrangement of the liquid crystal display panel is such that pixels in which the polarity of the applied voltage is positive and pixels in which the voltage is negative are arranged in a checkered pattern, and the polarity is periodically inverted.
  • the gray display is displayed in 0 to 255 gradations in the same manner as in Example 1, and the display pattern of the single color display, the horizontal stripe display, and the vertical stripe display is set to halftone and 255 gradations. The effect on display quality was confirmed. The results are shown in Table 10.
  • FIGS. 40 to 43 are schematic plan views of the liquid crystal display panel according to Reference Example 2.
  • gray halftone display or when monochrome halftone display is performed, the middle of one horizontal stripe is illustrated.
  • tone display the case where halftone display of one vertical stripe is performed is shown.
  • One embodiment of the present invention is a liquid crystal display panel including a first substrate having a pixel electrode, a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules, and a second substrate having a counter electrode in order, and the liquid crystal display panel includes at least A pixel including four alignment regions, ie, a first alignment region, a second alignment region, a third alignment region, and a fourth alignment region, wherein the tilt directions of the liquid crystal molecules are mutually aligned in the four alignment regions; Unlike the first alignment region, the first alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region are arranged in this order along the longitudinal direction of the pixel. In the second alignment region, the tilt orientation of the liquid crystal molecules is approximately 180 ° different, or in the third alignment region and the fourth alignment region, the tilt orientation of the liquid crystal molecules is approximately 180 ° different. A panel may be sufficient.
  • the first alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region are each the tilted azimuth when the azimuth along the short direction of the pixel is defined as 0 °. May be any one of an alignment region having a tilt orientation of approximately 315 °, an alignment region having a tilt orientation of approximately 225 °, and an alignment region having a tilt orientation of approximately 315 °. .
  • the pixel includes a first alignment region having an inclination direction of about 225 °, a second alignment region having an inclination direction of about 45 °, a third alignment region having an inclination direction of about 315 °, and the inclination
  • a second alignment division pattern arranged in the order of a third alignment region having an inclination azimuth of approximately 225 ° and a fourth alignment region having an inclination azimuth of approximately 45 °. May be.
  • An alignment stabilization region may be provided between the first alignment region and the second alignment region and between the third alignment region and the fourth alignment region.
  • the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the first substrate and the second substrate and tilted along the tilt azimuth when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is 45 ° or less in each of the four alignment regions. It may be.
  • the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the first substrate and the second substrate and tilted along the tilt azimuth when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is approximately 0 ° in each of the four alignment regions. It may be.
  • the pixel electrode includes a first pixel electrode that applies a voltage to the first alignment region and the second alignment region, and a second that applies a voltage to the third alignment region and the fourth alignment region.
  • the first pixel electrode and the second pixel electrode can apply different voltages to the liquid crystal layer, respectively, and range from 0 to n (n is 2 or more).
  • the voltage applied by the first pixel electrode to the liquid crystal layer is V1 (k), where the voltage applied to the liquid crystal layer by the second pixel electrode is V2 (k), a pixel where
  • a positive voltage is applied to the first pixel electrode, and a negative voltage is applied to the pixel having the above
  • a negative voltage is applied to the pixels where
  • the first pixel electrode and the second pixel electrode may have a slit extending in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecule.
  • the liquid crystal display panel has a plurality of pixels adjacent to the pixel, a voltage having the same polarity is applied to the first pixel electrode and the second pixel electrode, and the polarity of the pixel is You may drive so that it may differ from the polarity of all the pixels adjacent to the said pixel.
  • the liquid crystal display panel has a plurality of pixels adjacent to the pixel, and a voltage of the same polarity is applied to the first pixel electrode and the second pixel electrode, and N rows including the pixel (N is an integer of 1 or more)
  • N is an integer of 1 or more
  • the polarity of the pixel group of M columns is adjacent to the pixel group of N rows and M columns including the above-mentioned pixels, and the other N rows and M columns of pixel groups It may be driven differently from the polarity.
  • the first alignment division pattern may be continuously arranged in the row direction and the column direction.
  • the second alignment division pattern may be continuously arranged in the row direction and the column direction.
  • the first alignment division pattern or the second alignment division pattern is continuously arranged in the row direction, and the first alignment division pattern and the second alignment division pattern are arranged in a plurality of rows in the column direction. May be alternately arranged.
  • are continuously arranged in the row direction and the column direction, or
  • the first alignment division pattern or the second alignment division pattern is continuously arranged in the row direction, and the first alignment division pattern and the second alignment division pattern are alternately arranged in the column direction. May be.
  • Pixel 10a First alignment region 10b: Second alignment region 10c: Third alignment region 10d: Fourth alignment region 11, 311, 411: Signal lines 13, 13a, 13b: TFT 20: first polarizing plate 30: first substrate 31, 431: pixel electrode 31a: first pixel electrode 31b: second pixel electrode 33, 431: slit 40: liquid crystal layer 41, 341, 441: liquid crystal molecule 50: Second substrate 51: Counter electrode 60: Second polarizing plate 70: Alignment film 80: Sealing material 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 200A, 200B: Liquid crystal display panel 300, 400: Conventional 4D- RTN mode LCD panel

Abstract

本発明は、視野角特性に優れ、かつ、暗線の発生が抑制された透過率の高い液晶表示パネルを提供する。本発明の液晶表示パネルは、画素電極を有する第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、液晶表示パネルは、少なくとも第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の4つの配向領域を含む画素を有し、4つの配向領域において、液晶分子の傾斜方位が互いに異なり、画素の長手方向に沿って、第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の順で配置され、第一の配向領域と第二の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なるか、又は、第三の配向領域と第四の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なる。

Description

液晶表示パネル
本発明は、液晶表示パネルに関する。より詳しくは、液晶分子の傾斜方位が異なる領域を有する液晶表示パネルに関するものである。
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に液晶組成物を封入した液晶表示パネルに対してバックライトから光を照射し、液晶組成物に電圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより、液晶表示パネルを透過する光の量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、スマートフォン、タブレットPC、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。
従来、一つの画素を複数の配向領域(ドメイン)に分割し、配向領域ごとに液晶分子を異なる方位に配向させることで、視野角特性を向上させる配向分割技術が検討されている。画素を配向分割する方法としては、例えば、半画素を2行2列の4つの配向領域に分割する方法が挙げられ、4D-RTN(4Domain-Reverse Twisted Nematic)モード(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3等)、4D-ECB(4Domain-Electrically Controled Birefringence)モード(特許文献2等)等が検討されている。
特開平11-352486号公報 特開2011-85738号公報 特許第5184618号公報
液晶分子の配向方位が異なる領域同士の境界では、液晶分子の配向が不連続となる。液晶表示を行う際に、液晶分子の配向が不連続となった領域は、光を透過しないため暗線として視認され、透過率(コントラスト比)を低下させるとともに、応答性能の低下を引き起こす。そのため、一つの画素を複数の配向領域に分割する場合、一つの配向領域当たりに形成される配向領域の数を増やせば、視野角特性は向上する一方で、液晶分子の配向が不連続な領域が増加し、暗線の発生領域が増加するという傾向がある。
図44は、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生領域の一例を示した半画素の平面模式図であり、電圧印加時を表す。図44では、半画素は液晶分子341の傾斜方位が異なる2列2行に配向分割されており、4つの配向領域を有する。図44に示したように、4D-RTNモードの液晶表示パネル300では、卍型の暗線320が発生する。本発明者らは、更に、暗線の発生についてシミュレーションを行い、液晶分子341の配向状態を観察した。図45は、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生をシミュレーションした半画素の写真図である。図45から、画素の外縁付近及び配向領域の境界部分では、液晶分子の配向が不連続となり、暗線が発生することが分かる。そのため、例えば、一画素のサイズが横82μm、縦245μmの場合、暗線の幅が約10μmあり、暗線以外の液晶分子が規則的に配向している領域の割合が少なくなる。また、液晶分子の配向が不連続な領域では、液晶分子の応答性能が低いため、白尾引き現象(白い尾引き残像が観察される現象)、及び、黒尾引き現象(黒い尾引き残像が観察される現象)が観察されることがあった。白尾引き現象は、例えば、液晶表示パネルの表示画面に、中間調表示の背景中に黒色の長方形が表示画面の一方から他方に向かって移動する画像を表示すると、黒色の長方形の移動方向と反対側の領域の輝度が、背景の中間調よりも高くなり、白い尾引き残像として観察されることがある。黒尾引き現象は、白尾引き現象と同様に、例えば、中間調表示状態の背景中に黒色の長方形が移動する画像を液晶表示パネルに表示した場合に黒尾引き残像が発生することがある。
上記特許文献2では、4D-RTNモードの液晶表示パネルに対して、幹部と幹部から互いに平行に延びる複数の枝部とを有する電極構成を用いて、透過率を向上させることが検討されている。図46は、従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生領域を示した半画素の平面模式図であり、電圧印加時を表す。図46では、半画素は、液晶分子441の傾斜方位が異なる2列2行に配向分割されており、4つの配向領域を有する。4D-RTNの液晶表示パネル400では、画素電極431の電極構成により、液晶分子441の配向の乱れを抑制する。そのため、液晶分子441の配向が不連続な領域が減り、応答機能の低下を抑制できるため、白尾引き減少が観察され難くなると考えられる。しかしながら、暗線の幅を狭くできるものの、十字型の暗線420が発生する。
上記特許文献3では、4D-RTNモードの液晶表示パネルの一例として、一画素を1列4行に配向分割することも検討されている。
近年では画素の高精細化を進めるために一画素あたりの面積を小さくすることが求められるが、暗線の面積は画素を小さくしても変わらないため、画素内での暗線の占める面積割合が増加し、透過率等がより顕著に低下する。そのため、高精細化に対応しつつ、良好な視野角特性と高い透過率とを両立するために、更なる検討の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、視野角特性に優れ、かつ、暗線の発生が抑制された透過率の高い液晶表示パネルを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶表示パネルにおいて、暗線の発生を抑えつつ、画素を複数の配向領域に分割する方法について検討を行った。そして、一つの画素に液晶分子の傾斜方位が互いに異なる少なくとも4つの配向領域を設けることで、視野角特性を確保するとともに、4つの配向領域を上記画素の長手方向に沿って、第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の順で配置し、上記第一の配向領域と上記第二の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なるか、又は、上記第三の配向領域と上記第四の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なることで、暗線の発生を抑制できることを見出した。これにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達することができた。
すなわち、本発明の一態様は、画素電極を有する第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、少なくとも第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の4つの配向領域を含む画素を有し、上記4つの配向領域において、上記液晶分子の傾斜方位が互いに異なり、上記画素の長手方向に沿って、上記第一の配向領域、上記第二の配向領域、上記第三の配向領域及び上記第四の配向領域の順で配置され、上記第一の配向領域と上記第二の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なるか、又は、上記第三の配向領域と上記第四の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なる液晶表示パネルであってもよい。なお、本明細書中、「方位」とは、基板面に投影して見たときの向きをいい、基板面の法線方向からの傾斜角(極角、プレチルト角)は考慮されない。例えば、x軸とx軸に直交するy軸とが、基板面と平行なxy平面を形成する場合に、x軸方向を0°とすると、反時計回りに正の値で方位を定める。また、本明細書中、「傾斜方位」とは、液晶分子が第一基板に対して傾斜する方位をいう。なお、略180°とは、180°から時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
本発明の液晶表示パネルによれば、一画素を液晶分子の傾斜方位が異なる少なくとも第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の4つの配向領域に分割し、かつ、上記第一の配向領域と上記第二の配向領域、上記第三の配向領域と上記第四の配向領域とで液晶分子の傾斜方位が略180°異なることで、視野角特性を良好なものとし、かつ、透過率を向上させることができる。
本実施形態の液晶表示パネルの一例を模式的に示した断面図である。 本実施形態の液晶表示パネルの一例を模式的に示した平面図である。 一画素の一例を示した平面模式図である。 半画素について視野角特性及び暗線の発生本数をシュミレーションした図である。 視野角特性がよく暗線の発生本数が少ない配向分割パターンを示した一画素の模式図である。 視野角特性が悪く暗線の発生本数が多い配向分割パターンを示した一画素の模式図である。 第一基板の一例を模式的に示した平面図である。 第一基板の他の一例を模式的に示した平面図である。 第一基板の他の一例を模式的に示した平面図である。 スリットを有する画素電極と配向領域との関係を示した一画素の平面模式図である。 実施例1に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 実施例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合を表す。 実施例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本横ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 実施例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 実施例2に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 実施例3に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 実施例3に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合を表す。 実施例3に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 実施例4に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 実施例4に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合を表す。 実施例4に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本横ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 実施例4に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 実施例5に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 実施例5に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合を表す。 実施例5に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本横ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 実施例6に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 実施例6に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合の一例を表す。 実施例6に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合の他の一例を表す。 実施例7に係る液晶表示パネルにおいて、グレー中間調表示を行った場合の平面模式図であり、フレーム単位がnのときを表す。 実施例7に係る液晶表示パネルにおいて、グレー中間調表示を行った場合の平面模式図であり、フレーム単位がn+1のときを表す。 実施例7に係る液晶表示パネルにおいて、グレー中間調表示を行った場合の平面模式図であり、フレーム単位がn+2のときを表す。 実施例7に係る液晶表示パネルにおいて、グレー中間調表示を行った場合の平面模式図であり、フレーム単位がn+3のときを表す。 1本縦ストライプの中間調表示を行った場合の実施例4及び実施例7に係る液晶表示パネルの平面模式図である。 参考例1に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 参考例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合を表す。 参考例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、単色の中間調表示を行った場合を表す。 参考例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本横ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 参考例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 参考例2に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。 参考例2に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、グレーの中間調表示を行った場合を表す。 参考例2に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、単色の中間調表示を行った場合を表す。 参考例2に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本横ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 参考例2に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生を示した半画素の平面模式図である。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生をシミュレーションした半画素の写真図である。 従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生領域を示した半画素の平面模式図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。
図1は、本実施形態の液晶表示パネルの一例を模式的に示した断面図であり、図2は、本実施形態の液晶表示パネルの一例を模式的に示した平面図である。図1に示したように、本実施形態の液晶表示パネル100は、画素電極31を有する第一基板30と、液晶分子を含有する液晶層40と、対向電極51を有する第二基板50とを順に有する。液晶層40は、液晶分子を含有し、液晶層40の周囲にはシール材80が設けられている。また、図2に示したように、本実施形態の液晶表示パネル100は、複数の画素10がマトリクス状に配列されている。
図3は、一画素の一例を示した平面模式図である。図3に示したように、本実施形態の液晶表示パネル100に含まれる画素10は、少なくとも第一の配向領域10a、第二の配向領域10b、第三の配向領域10c及び第四の配向領域10dの4つの配向領域を含む。4つの配向領域において、液晶分子41の傾斜方位が互いに異なり、画素10の長手方向に沿って、第一の配向領域10a、第二の配向領域10b、第三の配向領域10c及び第四の配向領域10dの順で配置される。このような配置とすることで、例えば、従来の一画素を2列4行に配向分割した4D-RTNモードの液晶表示パネルよりも、一画素に含まれる配向領域の数を少なくし、液晶分子41の配向が不連続となった領域を少なくすることができるため、透過率を高くできる。更に、第一の配向領域10aと第二の配向領域10bでは、液晶分子41の傾斜方位が略180°異なる、又は、第三の配向領域と第四の配向領域では、液晶分子41の傾斜方位が略180°異なる。隣り合う2つの配向領域で液晶分子41の傾斜方位が略180°異なることで、視野角を優れたものとすることができる。
本発明者らは、4つの配向領域10a、10b、10c及び10dでの液晶分子41の傾斜方位を以下の方法により検討した。一つの画素を2分割した配向分割部(以下、半画素ともいう)に分けて考え、一つの半画素中の上側の配向領域と下側の配向領域での液晶分子41の傾斜方位を、画素10の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、45°、135°、225°又は315°にした場合の視野角特性と暗線の発生本数をシミュレーションした。結果を図4に示した。図4は、半画素について視野角特性及び暗線の発生本数をシミュレーションした図である。シミュレーションは、液晶層40に電圧を印加した場合を想定して行った。なお、画素の外縁付近に存在する液晶分子41は、画素の外側から内側に向かって配向し、画素の中心付近の液晶分子41は、配向処理方向に沿った方位に傾斜する。図中、液晶分子41を円錐で表し、円錐の底面が観察者側である。
視野角特性は、液晶分子41の対称性と階調反転とで評価した。評価基準を下記表1に示した。液晶分子41の対称性は、半画素を左右方向、上下方向、及び、斜め45°方向から観察し、表示の見え方が対称である場合を○、非対称である場合を×とした。また、左右方向、上下方向から観察して階調反転の有無を確認し、階調反転が発生しなかった場合を○、階調反転が発生した場合を×とした。なお、左右方向から観察するとは、極角45°~60°で一画素の短手方向に沿った方位から観察することをいい、上下方向から観察するとは、極角45°~60°で一画素の長手方向に沿った方位から観察することをいい、斜め45°方向から観察するとは、極角45°~60°で一画素の短手方向又は長手方向に沿った方位から45°を成す方位から観察することをいう。
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図4から、一つの半画素中の上側の配向領域と下側の配向領域での液晶分子41の傾斜方位を、画素10の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、45°、135°、225°及び315°のいずれかとした場合には、少なくとも上下方向又は左右方向で表示の見え方が対称であることが分かる。このことから、第一の配向領域10a、第二の配向領域10b、第三の配向領域10c及び第四の配向領域10dは、それぞれ、画素10の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が略45°の配向領域、上記傾斜方位が略135°の配向領域、上記傾斜方位が略225°の配向領域、及び、上記傾斜方位が略315°の配向領域のいずれかであってもよい。そうすることで、より視野角特性を良好なものとすることができる。なお、画素10の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が略45°、略135°、略225°、略315°とは、それぞれ、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、45°、135°、225°、315°から、時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
更に、本発明者らは、一画素での最適な液晶分子41の配向パターンを検討した。図4から、半画素での液晶分子41の配向パターンとしては、パターンa、及び、パターンbが、視野角特性がよく、暗線の発生本数が少ないことが分かった。図5は、視野角特性がよく暗線の発生本数が少ない配向分割パターンを示した一画素の模式図である。図5に示したように、一画素での液晶分子41の配向パターンとしては、上記パターンa及びパターンbとを組み合わせたパターンA及びパターンBが、より暗線の発生本数が少なく、視野角特性に優れる。すなわち、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記画素は、上記傾斜方位が略225°の第一の配向領域、上記傾斜方位が略45°の第二の配向領域、上記傾斜方位が略315°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が略135°の第四の配向領域の順で配置された第一の配向分割パターン(パターンA)、又は、上記傾斜方位が略315°の第一の配向領域、上記傾斜方位が略135°の第二の配向領域、上記傾斜方位が略225°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が略45°の第四の配向領域の順で配置された第二の配向分割パターン(パターンB)のいずれかで構成されてもよい。
例えば、画素の上半分に図4のパターンeを配置し、下半分に図4のパターンfを配置した場合には、上下方向での液晶分子41の配向方位が非対称であり、かつ、階調反転が発生する。また、暗線の発生本数が多い配向分割パターンとしては、例えば、図6に示した配向分割パターンが挙げられる。図6は、視野角特性が悪く暗線の発生本数が多い配向分割パターンを示した一画素の模式図である。画素の上部分には図4のパターンcを配置し、下部分には図4のパターンdを配置した。
第一の配向領域10aと第二の配向領域10bとの間、及び、第三の配向領域10cと第四の配向領域10dとの間に、配向安定化領域を有してもよい。第一の配向領域10aと第二の配向領域10bとの間の配向安定化領域は、第一の配向領域10aと第二の配向領域10bとの間に発生する暗線領域であり、第三の配向領域10cと第四の配向領域10dとの間の配向安定化領域は、第三の配向領域10cと第四の配向領域10dとの間に発生する暗線領域である。上記配向安定化領域では、液晶分子41がエネルギー的に安定した状態で配向しており、上記配向安定化領域を挟む2つの配向領域での液晶分子41の配向を安定させる。
液晶分子41は、液晶層40への電圧無印加時に、第一基板30及び第二基板50に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、液晶層40への電圧印加によって、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜してもよい。液晶分子41が傾斜方位に沿って更に大きく傾斜することで液晶表示パネルの表示を行うことができる。また、液晶層40への電圧印加時、電圧無印加時ともに、液晶表示パネル100を平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、第一基板30近傍の液晶分子41の傾斜方位と第二基板50近傍の液晶分子41の傾斜方位とのなす角度は、好ましくは45°以下であり、より好ましくは略0°である。言い換えると、液晶表示パネル100を平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子41のねじれ角は、好ましくは、45°以下であり、より好ましくは略0°である。第一基板30付近、第二基板50付近の液晶分子41だけではなく、液晶層40の厚み方向の中央付近の液晶分子41も同じ傾斜方位を有していることが好ましい。なお、第一基板30及び第二基板50に対して実質的に垂直に配向するとは、第一基板30及び第二基板50に対して、例えば、85.0°~89.0°に配向することである。略0°とは、0°から時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
図46のような従来の4D-RTNモードでは、画素電極がスリットを有し、電圧印加時に、各配向領域において液晶分子441は、スリット431を有する画素電極が形成する電界により配向する。しかしながら、電界による液晶分子441の回転方向と、電圧無印加時のTFT基板に対する液晶分子441の傾斜方位及びCF基板に対する液晶分子441の傾斜方位とが異なるため、例えば、液晶表示パネルの表示画面を指で押した場合に、液晶分子441の配向が乱れ、指を離した後も指押し跡が残ることがあった。本実施形態では、液晶表示パネル100を平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子41のねじれ角が45°以下であり、スリット33を有する画素電極が形成する電界による液晶分子41の回転方向と、電圧無印加時のTFT基板に対する液晶分子41の傾斜方位及びCF基板に対する液晶分子41の傾斜方位とが略平行であるため、指押し跡が残らない。
第一基板30は、画素電極31を有し、例えば、アクティブマトリクス基板(TFT基板)であってもよい。TFT基板としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができる。画素電極31は、図3に示したように、第一の配向領域10a及び第二の配向領域10bに電圧を印加する第一の画素電極31aと、第三の配向領域10c及び第四の配向領域10dに電圧を印加する第二の画素電極31bとを含み、第一の画素電極31aと第二の画素電極31bとは、それぞれ上記液晶層に対して異なる電圧を印加することができる。第一基板30は、更に、ゲート信号線11(信号線)を有してもよく、信号線は、画素10を短手方向に沿って横切って配置されてもよい。TFT基板を平面視したときの構成としては、透明基板上に、複数本の平行なゲート信号線;ゲート信号線に対して直交する方向に伸び、かつ互いに平行に形成された複数本のソース信号線;ゲート信号線とソース信号線との交点に対応して配置されたTFT等のアクティブ素子;ゲート信号線とソース信号線とによって区画された領域にマトリクス状に配置された画素電極等が設けられた構成が挙げられる。上記TFTとしては、酸化物半導体を用いてチャネルを形成したものが好適に用いられる。上記酸化物半導体としては、例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、及び、酸素(O)から構成される化合物(In-Ga-Zn-O)、インジウム(In)、スズ(Tin)、亜鉛(Zn)、及び、酸素(O)から構成される化合物(In-Tin-Zn-O)、又は、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、及び、酸素(O)から構成される化合物(In-Al-Zn-O)等を用いることができる。
図7~図9は、第一基板の一例を模式的に示した平面図である。図7~図9に示すように、一つの画素は、2つの配向分割部を含み、第一の画素電極31aと第二の画素電極31bとは、異なるTFT13a及び13bを通じて信号が送られてもよい。
図7に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Gが配置され、ゲート信号線Gと直交するように、複数のソース信号線S1、S2、S3、S4が配置されてもよい。ゲート信号線Gと平行に、容量配線CS1、CS2が配置されてもよい。ゲート信号線Gとソース信号線S1との交点に対応して、2つのTFT13a、13bが配置されもよい。TFT13aがオンのとき、TFT13aに接続されたドレイン配線Dは第一の画素電極31aと電気的に接続され、TFT13bがオンのとき、TFT13bに接続されたドレイン配線Dは第二の画素電極31bと電気的に接続されてもよい。更に、TFT13aに接続されたドレイン配線Dと第一の画素電極31aとが接続される位置に容量配線CS1が形成され、TFT13bに接続されたドレイン配線Dと第二の画素電極31bとが接続される位置に容量配線CS2が形成されてもよい。容量配線CS1、CS2は、画素の短手方向に沿って、半画素の中央を横切るように配置することが好ましい。隣り合う2つの配向領域の境界と重なるように容量配線CS1、CS2を形成することで、暗線が観察され難くすることができる。
図8に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Gが配置され、ゲート信号線Gと直交するように、複数のソース信号線S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3bが配置されてもよく、一つの画素に対して、一本のゲート信号線Gと、二本のソース信号線が配置されてもよい。ゲート信号線Gと平行に、容量配線CSが配置されてもよい。ゲート信号線Gとソース信号線S1aとの交点に対応して、TFT13aが配置され、ゲート信号線Gとソース信号線S1bとの交点に対応して、TFT13bが配置されてもよい。TFT13aがオンのとき、TFT13aに接続されたドレイン配線は第二の画素電極31bと電気的に接続され、TFT13bがオンのとき、TFT13bに接続されたドレイン配線は第一の画素電極31aと電気的に接続されてもよい。更に、TFT13aに接続されたドレイン配線と第二の画素電極31bが接続される位置、及び、TFT13bに接続されたドレイン配線と第一の画素電極31aが接続される位置に容量配線CSが形成されてもよい。
図9に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように二本のゲート信号線G1a、G1bが配置され、ゲート信号線G1a、G1bと直交するように、複数のソース信号線S1、S2、S3が配置されてもよい。一つの画素に対して、3つのTFT13a、13b、13cを有してもよい。ゲート信号線G1aとソース信号線S1との交点に対応して、TFT13a及びTFT13bが配置されてもよい。TFT13aがオンのとき、TFT13aに接続されたドレイン配線は第一の画素電極31aと電気的に接続され、TFT13bがオンのとき、TFT13bに接続されたドレイン配線は第二の画素電極31bと電気的に接続されてもよい。更に、TFT13bに接続されたドレイン配線は、ゲート信号線G1bとの間にTFT13cを形成し、TFT13cに接続されたドレイン配線は、容量配線CSと接続されてもよい。
第一の画素電極31a及び第二の画素電極31bは、液晶分子41の傾斜方位と平行方向に伸びるスリット33を有してよい。スリット33を有することで、電圧印加時の液晶分子41の傾斜方位をより安定させることができ、発生する暗線の幅を細くすることができる。液晶分子41の傾斜方位とスリットの伸びる方向とは、完全に平行であることが好ましいが、例えば、15°以下の角度をなしてもよい。図10は、スリットを有する画素電極と配向領域との関係を示した一画素の平面模式図である。図10に示したように、配向分割パターンがパターンAの場合とパターンBの場合とで、スリット33を形成する位置を調整することで、より効果的に暗線の幅を細くすることができる。
上記液晶表示パネルは、画素10に隣接する複数の画素を有し、第一の画素電極31a及び第二の画素電極31bに対して同じ極性の電圧が印加され、かつ、画素10の極性が、画素10に隣接するすべての画素の極性と異なるように駆動されてもよい。すなわち、ある任意の画素の極性は、任意の画素に対して上下方向及び左右方向に隣接する画素の極性と異なり、液晶表示パネル全体では、市松模様に極性の異なる画素が配置されるような駆動であってもよい。行数及び列数が異なる市松模様に極性の異なる画素が配置されてもよく、第一の画素電極31a及び第二の画素電極31bに対して同じ極性の電圧が印加され、かつ、画素10を含むN行(Nは1以上の整数)M列(Mは1以上の整数)の画素群の極性が、上記画素10を含むN行M列の画素群に隣接する、他のN行M列の画素群の極性と異なるように駆動されてもよい。また、一つの画素の極性、又は、上記N行M列の画素群が一定周期で反転する駆動であってもよく、例えば、60Hz、120Hzの周期で極性を反転する極性反転駆動であってもよい。
0~nの範囲(nは2以上の整数)で階調表示を行う場合に、階調k(0<k<n、kは1以上の整数である)のとき、第一の画素電極31aが液晶層40に対して印加する電圧をV1(k)、第二の画素電極31bが液晶層40に対して印加する電圧をV2(k)とすると、|V1(k)|>|V2(k)|である画素と、|V1(k)|<|V2(k)|である画素とが存在してもよい。すなわち、階調が0及びn以外の中間調表示を行う場合に、上部分の半画素が明表示(以下、明半画素ともいう。)で下部分の半画素が暗表示(以下、暗半画素ともいう。)である画素と、上部分の半画素が暗半画素で下部分の半画素が明半画素である画素とが混在してもよい。
上記第一の画素電極31aに対して正極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素と、上記第一の画素電極31aに対して負極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素とを、行方向又は列方向に含み、かつ、上記第二の画素電極31bに対して正極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素と、上記第二の画素電極31bに対して負極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素とを、行方向又は列方向に含んでもよい。
上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素に対して、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素が列方向で隣接し、かつ、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素が行方向に隣接してもよい。すなわち、中間調表示を行う場合に、明半画素と暗半画素とが市松模様となる市松明暗であってもよい。液晶表示パネル全体が上記市松明暗となっていてもよいし、液晶表示パネルの一部が上記市松明暗となっていてもよい。
行方向及び列方向に上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素を連続的に配置する、又は、行方向及び列方向に上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素を連続的に配置してもよい。すなわち、中間調表示を行う場合に、明半画素と暗半画素とがストライプ状に表示されてもよい。
一般的な液晶表示パネルでは、|V1|>|V2|である画素、|V1|<|V2|である画素は固定されており、それぞれV1とV2との関係を保ったまま階調表示を行うが、本実施形態では、一定周期で画素の明暗を反転させる駆動を適用することもできる。具体的には、一つの画素において、一定周期で|V1|>|V2|と、|V1|<|V2|とが切り替わる明暗反転駆動を用いることもでき、例えば、120Hzの周期で明暗を反転することができる。更に、明暗反転駆動と上述の極性反転駆動とを組み合わせ、かつ、明暗反転の周期と極性反転の周期とを異なる周期で行うことで、液晶表示パネルの表示品位を大幅に改善することができる。例えば、明暗反転を120Hzの周期で行い、極性反転を60Hzで行うことができる。
第二基板50は、対向電極51を有し、例えば、カラーフィルタ基板(CF基板)であってもよい。上記カラーフィルタ基板としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができる。
カラーフィルタ基板の構成としては、透明基板上に、格子状に形成されたブラックマトリクス、格子すなわち画素の内側に形成されたカラーフィルタ等が設けられた構成が挙げられる。上記ブラックマトリクスは、画素の境界と重なるように一画素ごとに格子状に形成されてもよく、更に、一画素の中央を短手方向に沿って横切るように、半画素ごとに格子状に形成されてもよい。暗線の発生領域に重なるようにブラックマトリクスを形成することで、暗線が観察され難くすることができる。
対向電極51は、液晶層40を介して、画素電極31と向かい合うように配置されている。対向電極51と画素電極31との間で縦電界を形成して、液晶分子41を傾けることで、表示を行うことができる。カラーフィルタは、例えば、列ごとに、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順で配置されてもよいし、黄色(Y)、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順で配置されてもよいし、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、緑色(G)順で配置されてもよい。
対向電極51は、面状電極であることが好ましい。対向電極51は、透明電極であってもよく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等の透明導電材料、又は、それらの合金で形成することができる。
第一基板30と液晶層40との間、及び、第二基板50と液晶層40との間にそれぞれ配向膜70を有することが好ましい。配向膜70は、液晶層40中の液晶分子41の配向を制御する機能を有し、液晶層40への印加電圧が閾値電圧未満(電圧無印加を含む)のときには、主に配向膜70の働きによって液晶層40中の液晶分子41の配向が制御される。配向膜70は、液晶分子41を基板に対して、例えば、85.0°~89.0°に配向させるような垂直配向膜であってもよい。
また、配向膜70は、光配向性を示す材料から形成された光配向膜であってもよい。光配向性を示す材料とは、紫外光、可視光等の光(電磁波)が照射されることによって構造変化を生じ、その近傍に存在する液晶分子41の配向を規制する性質(配向規制力)を発現する材料や、配向規制力の大きさ及び/又は向きが変化する材料全般を意味する。光配向性を示す材料としては、例えば、二量化(二量体形成)、異性化、光フリース転移、分解等の反応が光照射によって起こる光反応部位を含むものが挙げられる。光照射によって二量化及び異性化する光反応部位(官能基)としては、例えば、シンナメート、4-カルコン、4’-カルコン、クマリン、スチルベン等が挙げられる。光照射によって異性化する光反応部位(官能基)としては、例えば、アゾベンゼン等が挙げられる。光照射によって光フリース転移する光反応部位としては、例えば、フェノールエステル構造等が挙げられる。光照射によって分解する光反応部位としては、例えば、シクロブタン構造等が挙げられる。
液晶分子41の傾斜方位は、配向膜70に対して配向処理を行うことで付与することができる。配向処理方法としては、配向膜70が光配向膜である場合には、紫外光、可視光等の光(電磁波)を照射する光配向処理を行うことが好ましい。光配向処理は、例えば、配向膜70に対して光を照射する光源を持ち、複数の画素にわたる連続的なスキャン露光を行うことができる機能を持つ装置を用いて行うことができる。スキャン露光の具体的態様としては、例えば、基板を移動させながら光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様、及び、光源を移動させながら該光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様、光源及び基板を移動させながら光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様が挙げられる。
例えば、液晶表示パネルを平面視したときに、4つの配向領域10a、10b、10c、10dのそれぞれにおいて、第一基板30側の配向膜70が付与するプレチルトの方位と、第二基板50側の配向膜70が付与するプレチルトの方位とが逆方向であり、かつ、第一基板30側の配向膜70が付与するプレチルトの方位と、第二基板50側の配向膜70が付与するプレチルトの方位とのなす角が45°以下とすることで、4つの配向領域10a、10b、10c、10dでの液晶分子41の傾斜方位を互いに異なせることができる。より好ましくは、第一基板30側の配向膜70が付与するプレチルトの方位と、第二基板50側の配向膜70が付与するプレチルトの方位とが逆方向であり、かつ、平行とすることがより好ましい。この場合、第一基板30側の配向膜70が付与するプレチルトの方位と、第二基板50側の配向膜70が付与するプレチルトの方位とは、実質的に180°異なる。例えば、第一の配向領域10aでの液晶分子41の傾斜方位を略225°とする場合は、第一基板30側の配向膜70が付与するプレチルトの方位を略225°とし、第二基板50側の配向膜70が付与するプレチルトの方位を略45°とする。なお、第一基板30側の配向膜70が付与するプレチルトの方位とは、液晶層への電圧無印加時に液晶分子41が第一基板30側の配向膜70に対して傾斜する方位をいい、第二基板50側の配向膜70が付与するプレチルトの方位は、液晶層への電圧無印加時に液晶分子41が第二基板50側の配向膜70に対して傾斜する方位をいう。実質的に0°とは、0°から時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
本実施形態の液晶表示パネルにおける上記4つの配向領域を含む画素10の配置方法としては、行方向及び列方向に上記第一の配向分割パターンを連続的に配置してもよいし、上記第二の配向分割パターンを連続的に配置してもよい。また、行方向に上記第一の配向分割パターン又は上記第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、列方向に第一の配向分割パターンと第二の配向分割パターンとを複数行ごとに交互に配置してもよい。第一の配向分割パターン及び第二の配向分割パターンは、図4に示したように、それら単独では、上下方向及び左右方向からの視野角特性がよい配向分割パターンであるが、液晶表示パネル全体に配列する際には、フリッカ、色付き、輝度差が発生しないような配列を選択することが好ましく、特に斜め方向からの表示品位を考慮する必要がある。特に、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素に対して、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素が列方向で隣接し、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素が行方向に隣接するように配列されている場合には、行方向及び列方向に上記第一の配向分割パターン又は第二の配向分割パターンを連続的に配置することが好ましい。また、行方向及び列方向に上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素を連続的に配置する、又は、行方向及び列方向に上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素を連続的に配置する場合には、行方向に上記第一の配向分割パターン又は上記第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、列方向に上記第一の配向分割パターンと上記第二の配向分割パターンとを交互に配置することが好ましい。
第一基板30の液晶層40の反対側に、第一偏光板20を配置してもよく、第二基板50の液晶層40の反対側に、第二偏光板60を配置してもよい。第一偏光板20の偏光軸と第二偏光板60の偏光軸は、互いに直交してもよく、例えば、いずれか一方の偏光軸が画素10の短手方向に沿った方位と平行になるように配置し、他の偏光軸が画素10の短手方向に沿った方位と直交するように配置してもよい。液晶分子41の傾斜方位が偏光板の偏光軸と45°の角度を成す場合に透過率が最も高くなるため、画素10の短手方向に沿った方位と、いずれか一方の偏光板の偏光軸とを平行にすることで、第一の配向領域10a、第二の配向領域10b、第三の配向領域10c及び第四の配向領域10dが、それぞれ、画素10の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が略45°の配向領域、上記傾斜方位が略135°の配向領域、上記傾斜方位が略225°の配向領域、及び、上記傾斜方位が略315°の配向領域のいずれかである場合に、透過率をより高くすることができる。なお、偏光軸は、偏光板の吸収軸であってもよく、偏光板の透過軸であってもよい。第一偏光板20及び第二偏光板60は、典型的には、ポリビニルアルコール(PVA)フィルムに、二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を、吸着配向させたものが挙げられる。通常は、PVAフィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。なお、第一偏光板20と第一基板30との間、及び、第二偏光板60と第二基板50との間には、位相差フィルム等の光学フィルムが配置されていてもよい。
本実施形態の液晶表示パネル100は、通常では、液晶層40の周囲を囲むように設けられたシール材80によって第一基板30及び第二基板50が貼り合わされ、液晶層40が所定の領域に保持される。シール材80としては、例えば、無機フィラー又は有機フィラー及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。
また、本実施形態において、ポリマー支持配向(PSA:Polymer Sustained Alignment)技術を用いてもよい。PSA技術は、光重合性モノマーを含有させた液晶組成物を第一基板30及び第二基板50の間に封入し、その後に液晶層40に光を照射して光重合性モノマーを重合させることにより、配向膜70表面に重合体(ポリマー)を形成し、この重合体により液晶の初期傾斜(プレチルト)を固定化するものである。
本実施形態の液晶表示パネルは、背面側にバックライトを配置して、液晶表示装置としてもよい。このような構成を有する液晶表示装置は、一般的に、透過型の液晶表示装置と呼ばれる。バックライトとしては、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。液晶表示装置によるカラー表示が可能とするためには、白色光を発するバックライトが好適に用いられる。バックライトの種類としては、例えば、発光ダイオード(LED)が好適に用いられる。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長380nm以上、800nm未満の光(電磁波)を意味する。
上記液晶表示装置は、液晶表示パネル及びバックライトの他、TCP(テープ・キャリア・パッケージ)、PCB(プリント配線基板)等の外部回路;視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム;ベゼル(フレーム)等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。
以下に実施例及び参考例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
実施例1では、液晶表示パネルの行方向及び列方向に同一の配向分割パターンを連続的に配置した。図11は、実施例1に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。図11中、点線で囲んだ部分が一画素である。実施例1では、列ごとに赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順でカラーフィルタが配置されたCF基板を用いた。R、G、Bのカラーフィルタに対応する3つの画素で一つの絵素を構成する。
実施例1の液晶表示パネル100Aでは、液晶分子41の配向分割パターンは行列共にパターンAを配置した。液晶表示パネルの明暗表示は、半画素ごとに明表示と暗表示とが市松模様に表示されるマルチ絵素駆動とした。液晶表示パネルの極性配置は、印加される電圧の極性が正である画素と、負である画素とが市松模様に配置され、周期的に極性が反転する駆動とした。第一の画素電極及び第二の画素電極は、液晶分子41の上記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有する電極を用いた。偏光板は、互いの偏光軸が直交し、かつ、一方の偏光軸が画素の長辺と直交するように配置した。
得られた液晶表示パネルについて、グレー表示、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを0~255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。0階調では、第一の画素電極及び第二の画素電極の両方に0階調の電圧を印加し、中間調(0階調及び255階調以外の階調)では、第一の画素電極への印加電圧の絶対値が第二の画素電極への印加電圧の絶対値より大きくなるように、又は、第一の画素電極への印加電圧の絶対値が第二の画素電極への印加電圧の絶対値より小さくなるように電圧を印加し、255階調では、第一の画素電極及び第二の画素電極の両方に255階調の電圧を印加した。グレー表示は、255階調、中間調、0階調それぞれにおいて、R,G,Bすべての画素に対して、同じ階調になるように電圧を印加した。なお、グレー表示の255階調は、表示画面全体が白表示であり、グレー表示の0階調は、表示画面全体が黒表示である。単色表示は、R、G、Bのいずれか一色の画素に対して255階調又は中間調の電圧を印加し、その他の色の画素に対しては0階調の電圧を印加した。横ストライプ表示は、1本ストライプ表示と2本以上のストライプ表示とを行い、1本ストライプ表示は、255階調又は中間調の電圧と、0階調の電圧を1行の画素ずつ交互に印加した。2本以上のストライプ表示は、255階調又は中間調の電圧と、0階調の電圧をn行の画素ずつ交互に印加した。(nは2以上の整数)。縦ストライプ表示は、1本ストライプ表示と2本以上のストライプ表示とを行い、1本ストライプ表示は、255階調又は中間調の電圧と、0階調の電圧を1列の絵素ずつ交互に印加し、2本以上のストライプ表示は、255階調又は中間調の電圧と、0階調の電圧をn列の絵素ずつ交互に印加した(nは2以上の整数)。結果を表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表2に示したように、実施例1では、多くの表示パターンで表示品位への影響がないことが確認された。ただし、斜め45°方向から観察した場合に、1本横ストライプ表示では、中間調でフリッカが観察され、1本縦ストライプ表示では、中間調で色付きが観察された。また、2本以上の横ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調でフリッカが発生し、2本以上の縦ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調で色付きが発生するが、ほとんど視認されないため、表示への影響はほぼない。
以下に、図12~図14を用いて、グレーの中間調表示、1本横ストライプの中間調表示、及び、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図12~図14は、実施例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、それぞれ、グレーの中間調表示を行った場合、1本横ストライプの中間調表示を行った場合、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。図12~図14中、白抜きの半画素は明表示であり、黒塗りした半画素は暗表示である。各半画素には、主な液晶分子41の傾斜方向のみを図示し、画素の境界付近に存在する液晶分子41等は記載を省略した。また、黒表示の場合、液晶分子41の記載は省略した。各半画素の右上に、該半画素の極性を正(+)又は負(-)で示した。白抜き矢印L、M、N、Oは、斜め45°方向から観察する場合の方位を示した。図13及び図14中、両矢印は半画素での液晶分子41の傾斜方位に沿った方位を表し、実線の両矢印は赤色(R)の半画素、点線の両矢印は緑色(G)の半画素、一点鎖線の両矢印は青色(B)の半画素に対応する。以降の図面についても、同様である。
グレーの中間調表示を行った場合には、図12に示したように、明表示となっている赤色(R)の画素に着目すると、半画素R-1は、液晶分子41の配向パターンは図4のパターンaであり、極性は正である。半画素R-2は、液晶分子41の配向パターンは図4のパターンbであり、極性は負である。半画素R-3は、液晶分子41の配向パターンは図4のパターンaであり、極性は負である。半画素R-4は、液晶分子41の配向パターンは図4のパターンbであり、極性は正である。このように、半画素R-1、半画素R-2、半画素R-3及び半画素R-4は、全て、液晶分子41の配向パターンと極性との組み合わせが異なる。緑色(G)、青色(B)についても同様である。すなわち、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色で、液晶分子41の配向パターンと極性との組み合わせが異なる半画素が液晶表示パネル全体にまんべんなく配置されている。そのため、表示パネル全体で見た場合に表示不良は観察されない。
1本横ストライプの中間調表示を行った場合には、図13に示したように、明表示となっている半画素に着目すると、一行目には、極性が正であり、液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では225°、下側の配向領域では45°である半画素のみが配列している。一方、二行目には、極性が負であり、液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では315°、下側の配向領域では135°である半画素のみが配列している。そのため、斜め45°方向から観察した場合には、極性が正又は負のいずれか一方に偏るため、フリッカが観察された。なお、2本以上の横ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の横ストライプ表示の場合と同様にフリッカが発生するが、液晶表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
1本縦ストライプの中間調表示を行った場合には、図14に示したように、各色ごとに、液晶分子41の配向パターンが同じ半画素のみが存在するため、斜め45°方向から観察した場合に、色付きが観察された。具体的には、図14の白抜き矢印L及び白抜き矢印Nの方位から見た場合は緑色の色付きが観察され、白抜き矢印M及び白抜き矢印Oの方位から見た場合は紫色の色付きが観察された。なお、2本以上の縦ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の縦ストライプ表示の場合と同様に色付きが発生するが、液晶表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
(実施例2)
第一の画素電極及び第二の画素電極として、スリットを有しない電極を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の液晶表示パネルを作製した。図15は、実施例2に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。実施例2の液晶表示パネル100Bでは、やや透過率が低下するものの、実施例1と同様に視野角特性の良好な液晶表示パネルを得ることができた。
(実施例3)
行方向にパターンA又はパターンBの配向分割パターンを連続的に配置し、列方向にパターンAとパターンBとを二行ごとに交互に配置したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3の液晶表示パネル100Cを作製した。図16は、実施例3に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。
実施例3の液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表3に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
表3に示したように、実施例3では、多くの表示パターンで表示品位への影響がないことが確認された。ただし、斜め45°方向から観察した場合に、1本横ストライプ表示では、中間調でフリッカが観察された。また、2本以上の横ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調でフリッカが発生するが、ほとんど視認されないため、表示への影響はほぼない。
以下に、図17及び図18を用いて、グレーの中間調表示、及び、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図17及び図18は、実施例3に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、それぞれ、グレーの中間調表示を行った場合、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。
グレーの中間調表示を行った場合には、図17に示したように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色で、液晶分子41の傾斜方位及び極性が異なる半画素がまんべんなく配置されている。そのため、表示パネル全体で見た場合に表示不良は観察されない。
図示は省略するが、1本横ストライプの中間調表示を行った場合には、実施例1と同様に、斜め45°方向から観察した場合には、極性が正又は負のいずれか一方に偏るため、フリッカが観察された。なお、2本以上の横ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の横ストライプ表示の場合と同様にフリッカが発生するが、表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
1本縦ストライプの中間調表示を行った場合には、図18に示したように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色で、液晶分子41の傾斜方位及び極性が異なる半画素がまんべんなく配置されている。そのため、表示パネル全体で見た場合に表示不良は観察されず、実施例1で観察された色付きが改善された。2本以上の縦ストライプの中間調表示でも同様に、色付きの発生が抑制された。
(実施例4)
列ごとに黄色(Y)、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順でカラーフィルタが配置されたCF基板を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4の液晶表示パネル100Dを作製した。図19は、実施例4に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。実施例4の液晶表示パネル100Dでは、Y、R、G、Bのカラーフィルタに対応する4つの画素で一つの絵素を構成し表示を行う。
得られた液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表4に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
表4に示したように、実施例4では、多くの表示パターンで表示品位への影響がないことが確認された。ただし、斜め45°方向から観察した場合に、1本横ストライプ表示では、中間調でフリッカが観察され、1本縦ストライプ表示では、中間調で色付きが観察された。また、2本以上の横ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調でフリッカが発生し、2本以上の縦ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調で色付きが発生するが、ほとんど視認されないため、表示への影響はほぼない。
以下に、図20~図22を用いて、グレーの中間調表示、1本横ストライプの中間調表示、及び、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図20~図22は、実施例4に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、それぞれ、グレーの中間調表示を行った場合、1本横ストライプの中間調表示を行った場合、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。図21及び図22中、二点鎖線の両矢印は、黄色(Y)の半画素での、液晶分子41の傾斜方位に沿った方位を表す。以降の図面についても、同様である。
グレーの中間調表示を行った場合には、図20に示したように、黄色(Y)、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色で、液晶分子41の傾斜方位及び極性が異なる半画素が液晶表示パネル全体にまんべんなく配置されている。そのため、表示パネル全体で見た場合に表示不良は観察されない。なお、Y、R、G、Bの4色で一絵素を構成して表示を行う場合には、図20に示したように、隣り合う絵素の境界で、極性が同じ画素が隣接する部分、明暗表示が同じ画素が隣接する部分があってもよい。
1本横ストライプの中間調表示を行った場合には、図21に示したように、明表示となっている半画素に着目すると、一行目には、極性が正であり、液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では225°、下側の配向領域では45°である半画素のみが配列している。一方、二行目には、極性が負であり、液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では315°、下側の配向領域では135°である半画素のみが配列している。そのため、斜め45°方向から観察した場合には、極性が正又は負のいずれか一方に偏るため、フリッカが観察された。なお、2本以上の横ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の横ストライプ表示の場合と同様にフリッカが発生するが、液晶表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
1本縦ストライプの中間調表示を行った場合には、図22に示したように、各色ごとに、液晶分子41の配向パターンが同じ半画素のみが存在するため、斜め45°方向から観察した場合に、色付きが観察された。具体的には、図22の白抜き矢印L及び白抜き矢印Nの方位から見た場合は紫色の色付きが観察され、白抜き矢印M及び白抜き矢印Oの方位から見た場合は黄緑色の色付きが観察された。なお、2本以上の縦ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の縦ストライプ表示の場合と同様に色付きが発生するが、液晶表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
(実施例5)
実施例5では、液晶表示パネルの行方向に同一の配向分割パターンを連続的に配置し、列方向に異なる配向分割パターンを交互に配置した。図23は、実施例5に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。図23中、点線で囲んだ部分が一画素である。実施例5では、列ごとに赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順でカラーフィルタが配置されたCF基板を用いた。
実施例5の液晶表示パネル100Eは、行方向にパターンA又はパターンBの配向分割パターンを連続的に配置し、列方向にパターンAとパターンBとを交互に配置した。液晶表示パネルの明暗表示は、半画素行ごとに明表示と暗表示とが交互に表示される直線明暗とした。液晶表示パネルの極性配置は、印加される電圧の極性が正である画素と、負である画素とが市松模様に配置され、周期的に極性が反転する駆動とした。
実施例5の液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表5に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
表5に示したように、実施例5では、多くの表示パターンで表示品位への影響がないことが確認された。ただし、斜め45°方向から観察した場合に、1本横ストライプ表示では、中間調で左右輝度差が観察された。また、2本以上の横ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調で左右輝度差が発生するが、ほとんど視認されないため、表示への影響はほぼない。
以下に、図24及び図25を用いて、グレーの中間調表示、及び、1本横ストライプの中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図24及び図25は、実施例5に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、それぞれ、グレーの中間調表示を行った場合、1本横ストライプの中間調表示を行った場合を表す。
グレーの中間調表示を行った場合には、図24に示したように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色で、液晶分子41の傾斜方位及び極性が異なる半画素がまんべんなく配置されている。そのため、表示パネル全体で見た場合に表示不良は観察されない。
1本横ストライプの中間調表示を行った場合には、図25に示したように、明表示となっている行に着目すると、上下の配向領域における液晶分子41の傾斜方位が同じパターンの半画素(パターンa)のみが配列している。そのため、白抜き矢印M及び白抜き矢印Oの方位から見た場合と、白抜き矢印L及び白抜き矢印Nの方位から見た場合では、視野角特性が異なり、輝度差が生じた。なお、2本以上の横ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の横ストライプ表示の場合と同様に左右輝度差が発生するが、液晶表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
(実施例6)
列ごとに赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、緑色(G)の順での順でカラーフィルタが配置されたCF基板を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、実施例6の液晶表示パネル100Fを作製した。図26は、実施例6に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。実施例6では、R、G、B、Gのカラーフィルタに対応する4つの画素で一つの絵素を構成し表示を行う。
実施例6の液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表6に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
表6に示したように、実施例6では、多くの表示パターンで表示品位への影響がないことが確認された。ただし、斜め45°方向から観察した場合に、1本横ストライプ表示では、中間調で左右輝度差が観察された。また、2本以上の横ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調で左右輝度差が発生するが、ほとんど視認されないため、表示への影響はほぼない。
以下に、図27及び図28を用いて、グレーの中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図27及び図28は、ともにグレーの中間調表示を行った場合の実施例6に係る液晶表示パネルの平面模式図である。グレーの中間調表示を行った場合には、図27及び図28に示したように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色で、液晶分子41の傾斜方位及び極性が異なる半画素が液晶表示パネル全体にまんべんなく配置されている。そのため、表示パネル全体で見た場合に表示不良は観察されない。なお、R、G、B、Gの4色で一絵素を構成して表示を行う場合には、図27及び図28の点線で囲んだGの極性は、正であっても負であってもよく、隣り合う絵素の境界で、極性が同じ画素が隣接する部分、明暗表示が同じ画素が隣接する部分があってもよい。
1本横ストライプの中間調表示を行った場合には、図示は省略するが実施例5で説明したように、明表示となっている行において液晶分子41の傾斜方位が偏るため、白抜き矢印M及び白抜き矢印Oの方位から見た場合と白抜き矢印L及び白抜き矢印Nの方位から見た場合とで、輝度差が発生した。なお、2本の横ストライプの中間調表示では、奇数本表示の場合には上記1本の横ストライプ表示の場合と同様に左右輝度差が発生するが、液晶表示パネル全体で見た場合に、表示への影響はほとんどない。
(実施例7)
実施例7は、明暗反転と極性反転とを組み合わせた駆動方式を用いた以外は実施例4と同様にして液晶表示パネルを作製した。実施例7の駆動方法と一般的な駆動方式とを比較した表7を以下に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
表7に示したように、液晶表示パネルの表示は、8.3ミリ秒(msec)ごとにn、n+1、n+2、及び、n+3のフレーム単位が繰り返される。実施例7では、120Hz周期の明暗反転と60Hz周期の極性反転を組み合わせた駆動方式を用いた。なお、一般的な駆動方式は、明暗反転がなく、120Hz周期の極性反転のみである。
実施例7の液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表8に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
表8に示したように、実施例7では、多くの表示パターンで表示品位への影響がないことが確認された。ただし、斜め45°方向から観察した場合に、1本横ストライプ表示では、中間調でフリッカが観察された。また、2本以上の横ストライプ表示では、奇数本表示の場合に中間調でフリッカが発生するが、ほとんど視認されないため、表示への影響はほぼない。特に、実施例4と比較すると、1本及び2本以上の縦ストライプ表示での色付きの発生が改善された。
以下に図29~図32を用いて、実施例7の駆動方式を説明する。図29~図32は、実施例7に係る液晶表示パネルにおいて、グレー中間調表示を行った場合の平面模式図であり、図29~図32はそれぞれ、フレーム単位がnのとき、n+1のとき、n+2のとき、n+3のときを表す。図29~図32において、例えば、一番右上の半画素に着目すると、明暗は明、暗、明、暗の順で反転するのに対し、極性は、正、正、負、負となり、明暗反転と極性反転とが組み合わされ、かつ、明暗反転の周期と極性反転の周期とが異なる。
図33は、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合の平面模式図であり、図33(a)は実施例4に係る液晶表示パネル、図33(b)は実施例7に係る液晶表示パネルの平面模式図である。図33に示したように、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合、実施例4で説明したように、各色ごとに、液晶分子の配向パターンが同じ半画素のみが存在するため、斜め45°方向から観察した場合に色付きが観察されたが、実施例7では、サブフレーム(120Hz)ごとに明暗が反転するため、各色ごとに液晶分子41の傾斜方位の偏りがなくなり色付きが発生しなくなる。2本以上の縦ストライプの中間調表示でも同様に、奇数本の表示を行っても、各色ごとに液晶分子41の傾斜方位の偏りがなくなるため、色付きが発生しなくなる。
実施例7で用いた駆動方式は、実施例4以外にも実施例1、2、3、5及び6にも適用することができ、フリッカ、色付き、左右輝度差の発生を効果的に防ぐことができる。
なお、実施例1、2、4及び7では、液晶表示パネルの行方向及び列方向にパターンAの配向分割パターンを連続的に配置したが、液晶表示パネルの行方向及び列方向にパターンBの配向分割パターンを連続的に配置した場合も、同様に視野角特性に優れ、かつ、透過率が高い液量表示パネルが得られる。
(参考例1)
参考例1では、液晶表示パネルの行方向に同一の配向分割パターンを連続的に配置し、列方向に異なる配向分割パターンを交互に配置したこと以外は、実施例1と同様にして、参考例1の液晶表示パネル200Aを作製した。図34は、参考例1に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。
参考例1では、液晶表示パネルの行方向にパターンA又はパターンBの配向分割パターンを連続的に配置し、列方向にパターンAとパターンBとを交互に配置した。液晶表示パネルの明暗表示は、半画素ごとに明表示と暗表示とが市松模様に表示されるマルチ絵素駆動とした。液晶表示パネルの極性配置は、印加される電圧の極性が正である画素と、負である画素とが市松模様に配置され、周期的に極性が反転する駆動とした。
得られた液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表9に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表9に示したように、参考例1では、全ての表示パターンの中間調表示でフリッカが発生し、表示品位へ影響があった。
以下に、図35~図38を用いて、各表示パターンで中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図35~図38は、参考例1に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、それぞれ、グレーの中間調表示を行った場合、単色の中間調表示を行った場合、1本横ストライプの中間調表示を行った場合、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。
図35~図38に示したように、各表示パターンで中間調表示を行った場合は、明表示となっている半画素に着目すると、+極性の半画素は、液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では225°、下側の配向領域では45°に配向し、-極性の半画素は、液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では315°、下側の配向領域では135°に配向している。いずれの表示パターンでも、中間調表示を行った場合に、半画素の極性と液晶分子の傾斜方位とが偏っており、斜め45°方向から観察した場合には、極性が正又は負のいずれか一方に偏りフリッカが観察された。 
(参考例2)
液晶表示パネルの行方向及び列方向に同一の配向分割パターンを連続的に配置したこと以外は、実施例5と同様にして、参考例2の液晶表示パネル200Bを作製した。図39は、参考例2に係る液晶表示パネルを示した平面模式図である。
参考例2では、液晶分子41の配向パターンは行列共にパターンAを配置した。液晶表示パネルの明暗表示は、半画素行ごとに明表示と暗表示とが交互に表示される直線明暗とした。液晶表示パネルの極性配置は、印加される電圧の極性が正である画素と、負である画素とが市松模様に配置され、周期的に極性が反転する駆動とした。
得られた液晶表示パネルについて、実施例1と同様にして、グレー表示を0~255階調で表示し、単色表示、横ストライプ表示、及び、縦ストライプ表示の表示パターンを中間調及び255階調で表示し、表示品位への影響を確認した。結果を表10に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
表10に示したように、参考例2では、全ての表示パターンの中間調表示で左右輝度差が発生し、表示品位へ影響があった。
以下に、図40~図43を用いて、各表示パターンで中間調表示を行った場合の表示品位への影響を説明する。図40~図43は、参考例2に係る液晶表示パネルの平面模式図であり、それぞれ、グレーの中間調表示を行った場合、単色の中間調表示を行った場合、1本横ストライプの中間調表示を行った場合、1本縦ストライプの中間調表示を行った場合を表す。
図40~図43に示したように、各表示パターンで中間調表示を行った場合は、明表示となっている半画素は、全て液晶分子41の傾斜方位が上側の配向領域では225°、下側の配向領域では45°に配向している。そのため、いずれの表示パターンでも、中間調表示を行った場合に、明表示となっている行において液晶分子41の傾斜方位が偏るため、白抜き矢印M及び白抜き矢印Oの方位から見た場合と白抜き矢印L及び白抜き矢印Nの方位から見た場合とで、輝度差が発生した。
[付記]
本発明の一態様は、画素電極を有する第一基板と、液晶分子を含有する液晶層と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、少なくとも第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の4つの配向領域を含む画素を有し、該4つの配向領域において、上記液晶分子の傾斜方位が互いに異なり、該画素の長手方向に沿って、上記第一の配向領域、上記第二の配向領域、上記第三の配向領域及び上記第四の配向領域の順で配置され、上記第一の配向領域と上記第二の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なるか、又は、上記第三の配向領域と上記第四の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なる液晶表示パネルであってもよい。
上記第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域は、それぞれ、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が略45°の配向領域、上記傾斜方位が略135°の配向領域、上記傾斜方位が略225°の配向領域、及び、上記傾斜方位が略315°の配向領域のいずれかであってもよい。
上記画素は、上記傾斜方位が略225°の第一の配向領域、上記傾斜方位が略45°の第二の配向領域、上記傾斜方位が略315°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が略135°の第四の配向領域の順で配置された第一の配向分割パターン、又は、上記傾斜方位が略315°の第一の配向領域、上記傾斜方位が略135°の第二の配向領域、上記傾斜方位が略225°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が略45°の第四の配向領域の順で配置された第二の配向分割パターンのいずれかで構成されてもよい。
上記第一の配向領域と上記第二の配向領域との間、及び、上記第三の配向領域と上記第四の配向領域との間に、配向安定化領域を有してもよい。
上記液晶分子は、上記液晶層への電圧無印加時に、上記第一基板及び上記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、上記液晶層への電圧印加によって、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が45°以下であってもよい。
上記液晶分子は、上記液晶層への電圧無印加時に、上記第一基板及び上記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、上記液晶層への電圧印加によって、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が略0°であってもよい。
上記画素電極は、上記第一の配向領域及び上記第二の配向領域に電圧を印加する第一の画素電極と、上記第三の配向領域及び上記第四の配向領域に電圧を印加する第二の画素電極とを含み、上記第一の画素電極と上記第二の画素電極とは、それぞれ上記液晶層に対して異なる電圧を印加することができ、0~nの範囲(nは2以上の整数)で階調表示を行う場合に、階調k(0<k<n、kは1以上の整数である)のとき、上記第一の画素電極が上記液晶層に対して印加する電圧をV1(k)、上記第二の画素電極が上記液晶層に対して印加する電圧をV2(k)とすると、|V1(k)|>|V2(k)|である画素と、|V1(k)|<|V2(k)|である画素とが存在してもよい。
上記第一の画素電極に対して正極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素と、上記第一の画素電極に対して負極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素とを、行方向又は列方向に含み、かつ、上記第二の画素電極に対して正極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素と、上記第二の画素電極に対して負極性の電圧が印加され、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素とを、行方向又は列方向に含んでもよい。
上記第一の画素電極及び第二の画素電極は、上記液晶分子の上記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有してもよい。
上記液晶表示パネルは、上記画素に隣接する複数の画素を有し、上記第一の画素電極及び上記第二の画素電極に対して同じ極性の電圧が印加され、かつ、上記画素の極性が、上記画素に隣接するすべての画素の極性と異なるように駆動されてもよい。
上記液晶表示パネルは、上記画素に隣接する複数の画素を有し、上記第一の画素電極及び上記第二の画素電極に対して同じ極性の電圧が印加され、かつ、上記画素を含むN行(Nは1以上の整数)M列(Mは1以上の整数)の画素群の極性が、上記画素を含むN行M列の画素群に隣接する、他のN行M列の画素群の極性と異なるように駆動されてもよい。
上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素に対して、上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素が列方向で隣接し、かつ、上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素が行方向に隣接してもよい。
行方向及び列方向に上記第一の配向分割パターンを連続的に配置してもよい
行方向及び列方向に上記第二の配向分割パターンを連続的に配置してもよい。
行方向に上記第一の配向分割パターン又は上記第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、列方向に上記第一の配向分割パターンと上記第二の配向分割パターンとを複数行ごとに交互に配置してもよい。
行方向及び列方向に上記|V1(k)|>|V2(k)|である画素を連続的に配置する、又は、行方向及び列方向に上記|V1(k)|<|V2(k)|である画素を連続的に配置してもよい。
行方向に上記第一の配向分割パターン又は上記第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、列方向に上記第一の配向分割パターンと上記第二の配向分割パターンとを交互に配置してもよい。
以上に示した本発明の各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
10:画素
10a:第一の配向領域
10b:第二の配向領域
10c:第三の配向領域
10d:第四の配向領域
11、311、411:信号線
13、13a、13b:TFT
20:第一偏光板
30:第一基板
31、431:画素電極
31a:第一の画素電極
31b:第二の画素電極
33、431:スリット
40:液晶層
41、341、441:液晶分子
50:第二基板
51:対向電極
60:第二偏光板
70:配向膜
80:シール材
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、200A、200B:液晶表示パネル
300、400:従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル

Claims (17)

  1. 画素電極を有する第一基板と、
    液晶分子を含有する液晶層と、
    対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、
    前記液晶表示パネルは、少なくとも第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の4つの配向領域を含む画素を有し、
    前記4つの配向領域において、前記液晶分子の傾斜方位が互いに異なり、
    前記画素の長手方向に沿って、前記第一の配向領域、前記第二の配向領域、前記第三の配向領域及び前記第四の配向領域の順で配置され、
    前記第一の配向領域と前記第二の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なるか、又は、
    前記第三の配向領域と前記第四の配向領域では、液晶分子の傾斜方位が略180°異なることを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 前記第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域は、それぞれ、前記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、前記傾斜方位が略45°の配向領域、前記傾斜方位が略135°の配向領域、前記傾斜方位が略225°の配向領域、及び、前記傾斜方位が略315°の配向領域のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。
  3. 前記画素は、前記傾斜方位が略225°の第一の配向領域、前記傾斜方位が略45°の第二の配向領域、前記傾斜方位が略315°の第三の配向領域、及び、前記傾斜方位が略135°の第四の配向領域の順で配置された第一の配向分割パターン、又は、前記傾斜方位が略315°の第一の配向領域、前記傾斜方位が略135°の第二の配向領域、前記傾斜方位が略225°の第三の配向領域、及び、前記傾斜方位が略45°の第四の配向領域の順で配置された第二の配向分割パターンのいずれかで構成されていることを特徴とする請求項2記載の液晶表示パネル。
  4. 前記第一の配向領域と前記第二の配向領域との間、及び、前記第三の配向領域と前記第四の配向領域との間に、配向安定化領域を有することを特徴とする1~3のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  5. 前記液晶分子は、前記液晶層への電圧無印加時に、前記第一基板及び前記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、前記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、前記前記液晶層への電圧印加によって、前記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、
    前記液晶表示パネルを平面視したときに、前記4つの配向領域のそれぞれにおいて、前記液晶分子のねじれ角が45°以下である
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  6. 前記液晶分子は、前記液晶層への電圧無印加時に、前記第一基板及び前記第二基板に対して実質的に垂直に、かつ、前記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、前記液晶層への電圧印加によって、前記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、
    前記液晶表示パネルを平面視したときに、前記4つの配向領域のそれぞれにおいて、前記液晶分子のねじれ角が略0°である
    ことを特徴とする請求項5に記載の液晶表示パネル。
  7. 前記画素電極は、前記第一の配向領域及び前記第二の配向領域に電圧を印加する第一の画素電極と、前記第三の配向領域及び前記第四の配向領域に電圧を印加する第二の画素電極とを含み、前記第一の画素電極と前記第二の画素電極とは、それぞれ前記液晶層に対して異なる電圧を印加し、
    0~nの範囲(nは2以上の整数)で階調表示を行う場合に、階調k(0<k<n、kは1以上の整数である)のとき、前記第一の画素電極が前記液晶層に対して印加する電圧をV1(k)、前記第二の画素電極が前記液晶層に対して印加する電圧をV2(k)とすると、|V1(k)|>|V2(k)|である画素と、|V1(k)|<|V2(k)|である画素とが存在することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  8. 前記第一の画素電極に対して正極性の電圧が印加され、前記|V1(k)|>|V2(k)|である画素と、前記第一の画素電極に対して負極性の電圧が印加され、前記|V1(k)|>|V2(k)|である画素とを、行方向又は列方向に含み、かつ、
    前記第二の画素電極に対して正極性の電圧が印加され、前記|V1(k)|<|V2(k)|である画素と、前記第二の画素電極に対して負極性の電圧が印加され、前記|V1(k)|<|V2(k)|である画素とを、行方向又は列方向に含むことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示パネル。
  9. 前記第一の画素電極及び第二の画素電極は、前記液晶分子の前記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有することを特徴とする請求項7又は8に記載の液晶表示パネル。
  10. 前記液晶表示パネルは、前記画素に隣接する複数の画素を有し、
    前記第一の画素電極及び前記第二の画素電極に対して同じ極性の電圧が印加され、かつ、前記画素の極性が、前記画素に隣接するすべての画素の極性と異なるように駆動される
    ことを特徴とする請求項7~9のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  11. 前記液晶表示パネルは、前記画素に隣接する複数の画素を有し、
    前記第一の画素電極及び前記第二の画素電極に対して同じ極性の電圧が印加され、かつ、前記画素を含むN行(Nは1以上の整数)M列(Mは1以上の整数)の画素群の極性が、前記画素を含むN行M列の画素群に隣接する、他のN行M列の画素群の極性と異なるように駆動されることを特徴とする請求項7~9のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  12. 前記|V1(k)|>|V2(k)|である画素に対して、前記|V1(k)|>|V2(k)|である画素が列方向で隣接し、かつ、前記|V1(k)|<|V2(k)|である画素が行方向に隣接する
    ことを特徴とする請求項7~11のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  13. 行方向及び列方向に前記第一の配向分割パターンを連続的に配置することを特徴とする請求項12に記載の液晶表示パネル。
  14. 行方向及び列方向に前記第二の配向分割パターンを連続的に配置することを特徴とする請求項12に記載の液晶表示パネル。
  15. 行方向に前記第一の配向分割パターン又は前記第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、
    列方向に前記第一の配向分割パターンと前記第二の配向分割パターンとを複数行ごとに交互に配置することを特徴とする請求項12に記載の液晶表示パネル。
  16. 行方向及び列方向に前記|V1(k)|>|V2(k)|である画素を連続的に配置する、又は、行方向及び列方向に前記|V1(k)|<|V2(k)|である画素を連続的に配置する
    ことを特徴とする請求項7~11のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  17. 行方向に前記第一の配向分割パターン又は前記第二の配向分割パターンを連続的に配置し、かつ、
    列方向に前記第一の配向分割パターンと前記第二の配向分割パターンとを交互に配置する
    ことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示パネル。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019026774A1 (ja) * 2017-08-03 2019-02-07 シャープ株式会社 液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法及び光配向処理装置
WO2019187004A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
WO2019187158A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
CN110320710A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320709A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320711A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
US11175538B2 (en) 2017-08-22 2021-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel and method for manufacturing liquid crystal display panel
US11347115B2 (en) 2018-08-31 2022-05-31 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display panel
US11448921B1 (en) 2021-04-07 2022-09-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device comprising a vertical alignment-type liquid crystal layer and a plurality of pixels each including a first, second, third, and fourth liquid crystal domain

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110967854A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 夏普株式会社 液晶面板
CN111722442B (zh) * 2019-03-22 2022-11-22 咸阳彩虹光电科技有限公司 一种像素结构、像素单元及显示面板
US11079633B2 (en) * 2019-05-29 2021-08-03 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
CN110196518A (zh) * 2019-06-10 2019-09-03 成都中电熊猫显示科技有限公司 液晶面板的配向方法、液晶面板及显示装置
CN114779541A (zh) * 2022-04-02 2022-07-22 Tcl华星光电技术有限公司 显示面板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075467A (ja) * 1993-06-14 1995-01-10 Fujitsu Ltd 液晶表示パネル
JP2004062146A (ja) * 2002-06-06 2004-02-26 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2015031961A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 液晶表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3850002B2 (ja) 1998-06-08 2006-11-29 シャープ株式会社 液晶電気光学装置
CN101308270B (zh) * 2002-06-06 2010-12-08 夏普株式会社 液晶显示装置
JP4744518B2 (ja) 2005-06-09 2011-08-10 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN101563646B (zh) * 2006-12-26 2012-11-07 夏普株式会社 液晶面板、液晶显示装置和电视装置
TWI366708B (en) * 2007-11-12 2012-06-21 Chimei Innolux Corp Liquid crystal display panel and liquid crystal display device using the same
JP2011085738A (ja) 2009-10-15 2011-04-28 Sharp Corp 液晶表示装置
US8482709B2 (en) * 2010-04-22 2013-07-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
CN101840120B (zh) * 2010-04-23 2012-02-22 昆山龙腾光电有限公司 薄膜晶体管阵列基板及其制作方法和液晶显示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075467A (ja) * 1993-06-14 1995-01-10 Fujitsu Ltd 液晶表示パネル
JP2004062146A (ja) * 2002-06-06 2004-02-26 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2015031961A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 液晶表示装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019026774A1 (ja) * 2017-08-03 2019-02-07 シャープ株式会社 液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法及び光配向処理装置
CN110998423A (zh) * 2017-08-03 2020-04-10 夏普株式会社 液晶显示面板、液晶显示面板的制造方法以及光取向处理装置
US11175538B2 (en) 2017-08-22 2021-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel and method for manufacturing liquid crystal display panel
CN110320710A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320709A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320711A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320710B (zh) * 2018-03-28 2022-05-31 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
US11422412B2 (en) 2018-03-28 2022-08-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal panel and method of manufacturing thereof
WO2019187158A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
CN112041738A (zh) * 2018-03-30 2020-12-04 堺显示器制品株式会社 液晶显示面板
WO2019187004A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
US11181781B2 (en) 2018-03-30 2021-11-23 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display panel
US11347115B2 (en) 2018-08-31 2022-05-31 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display panel
US11656506B2 (en) 2018-08-31 2023-05-23 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display panel
US11448921B1 (en) 2021-04-07 2022-09-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device comprising a vertical alignment-type liquid crystal layer and a plurality of pixels each including a first, second, third, and fourth liquid crystal domain

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