WO2018235139A1 - 液晶表示パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

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WO2018235139A1
WO2018235139A1 PCT/JP2017/022571 JP2017022571W WO2018235139A1 WO 2018235139 A1 WO2018235139 A1 WO 2018235139A1 JP 2017022571 W JP2017022571 W JP 2017022571W WO 2018235139 A1 WO2018235139 A1 WO 2018235139A1
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crystal display
alignment
display panel
pixel
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篤吉 粟
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堺ディスプレイプロダクト株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device has features such as high definition, thinness, light weight, and low power consumption, and is used for a flat screen television or a personal computer monitor.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel having two substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a voltage application unit which applies a voltage to the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display panel has a plurality of pixels defined to include a liquid crystal layer, and the pixels are arranged in a matrix.
  • An alignment film that defines the alignment direction of liquid crystal molecules is disposed between the liquid crystal layer and the substrate.
  • a vertical alignment liquid crystal display may be used.
  • alignment layers align liquid crystal molecules vertically when no voltage is applied, and align liquid crystal molecules so that liquid crystal molecules tilt in a predetermined direction when voltage is applied. Define the direction.
  • the liquid crystal display device applies a voltage to the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel to tilt liquid crystal molecules to adjust light transmittance, and causes the liquid crystal display panel to emit light from the back to display an image on the front.
  • a so-called alignment division structure in which one pixel is divided into a plurality of domains in which the alignment directions of the liquid crystal are respectively different (for example, patent documents 1).
  • the division of the domain is performed by specifying the alignment direction by irradiating the alignment film with ultraviolet light or providing a slit in the pixel electrode.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to suppress a decrease in light transmittance in pixels without improving the resolution and to improve display quality. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device that can
  • a liquid crystal display panel includes a plurality of pixels (k is an integer of 2 or more) regions which are defined to include a liquid crystal layer and in which alignment directions of liquid crystal molecules are different. And an alignment specifying portion that specifies alignment directions of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer for each of the regions, and the alignment specifying portion includes m (m is an integer greater than k) types of alignments.
  • k is an integer of 2 or more
  • an alignment specifying portion that specifies alignment directions of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer for each of the regions, and the alignment specifying portion includes m (m is an integer greater than k) types of alignments.
  • a direction is defined, and any k kinds of alignment directions among the m kinds of alignment directions are defined in the k regions for each of the pixels.
  • a liquid crystal display device includes the liquid crystal display panel described above, and a voltage application unit that applies a voltage to the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel has the m types of orientations.
  • the respective directions include the same number of areas in which the polarity of the voltage applied by the voltage application section is opposite, and the plurality of pixel sections arranged in a matrix are included.
  • a liquid crystal display device includes the liquid crystal display panel described above, and a voltage application unit that applies a voltage to the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel includes n (n is 2 ⁇ m ⁇ n regions including a color defining portion that defines the color of one or more integer pixels, each polarity of a voltage applied by the voltage applying portion, each alignment direction, and all combinations of each color , And includes a plurality of pixel sections arranged in a matrix.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1. It is a schematic diagram which shows the structure of a liquid crystal display panel. It is a schematic cross section which shows the structure of a liquid crystal display panel. It is an equivalent circuit schematic of a pixel.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a state of a pixel according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a state of a pixel according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a configuration of a liquid crystal display panel according to Embodiment 3.
  • FIG. 13 is a schematic view showing the state of a pixel according to Embodiment 3.
  • FIG. 16 is a schematic view showing the state of a pixel according to Embodiment 4;
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device in the first embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment includes the liquid crystal display panel 1, the display driving device 2, and the backlight device 3.
  • the liquid crystal display device 100 is a vertical alignment type liquid crystal display device 100.
  • the display driving device 2 drives the liquid crystal display panel 1, and the backlight device 3 irradiates the back surface of the liquid crystal display panel 1 with light, whereby a still image is displayed on the display surface of the liquid crystal display panel 1. Display images such as videos.
  • the liquid crystal display panel 1 includes an array substrate 11 on which elements such as TFTs (Thin Film Transistors) 111 and pixel electrodes 112 described later are formed.
  • the liquid crystal display panel 1 further includes a CF substrate 12 disposed to face the array substrate 11 and on which a color filter (CF: Color Filter) 120, a common electrode 121, and the like described later are formed.
  • the array substrate 11 and the CF substrate 12 are formed using, for example, glass or the like as a base.
  • the display drive device 2 includes a control unit 21, a timing controller 22, a source drive circuit 23, and a gate drive circuit 24.
  • the control unit 21 controls the respective units to perform drive control of the liquid crystal display panel 1.
  • the control unit 21 generates display data to be displayed on the liquid crystal display panel 1 based on an image signal input from the outside, and outputs the display data to the timing controller 22.
  • the image signal is input to the liquid crystal display device 100 through an input terminal (not shown) such as, for example, an HDMI (High Definition Multimedia Interface: registered trademark), a composite, or a D terminal.
  • the timing controller 22 outputs a control signal for controlling driving of the source drive circuit 23 and the gate drive circuit 24 to each of the source drive circuit 23 and the gate drive circuit 24 based on the display data input from the control unit 21. Do.
  • the control unit 21 causes the timing controller 22 to output a control signal so as to display one frame image at a predetermined frame rate.
  • the predetermined frame rate is, for example, 60 Hz.
  • a plurality of source lines S1, S2,... Sx extending in the column direction (vertical direction on the display screen) and arranged in the row direction (horizontal direction on the display screen) and extending in the row direction
  • a plurality of gate lines G1, G2,... Gy arranged in parallel are provided.
  • the source drive circuit 23 has a voltage output unit (not shown), and is connected to each of the source lines S1, S2,... Sx at the voltage output unit.
  • the source drive circuit 23 applies a voltage representing the gradation of the image to be displayed to the corresponding source lines S1, S2,... Sx based on the control signal input from the timing controller 22. Accordingly, the source drive circuit 23 applies a voltage to the liquid crystal layer 13 described later of the liquid crystal display panel 1.
  • the source drive circuit 23 applies voltages of reverse polarity alternately to each of the source lines S1, S2,... Sx, and reverse polarity to the same source lines S1, S2,.
  • the voltage is applied by a so-called column inversion drive method of applying a voltage.
  • the number of gradations in the source drive circuit 23 is 256, for example, and the number does not matter.
  • the source drive circuit 23 is configured to apply a voltage at one time to all the connected source lines S1, S2,.
  • the source drive circuit 23 may be configured to sequentially apply voltages to the source lines S1, S2,... Sx in accordance with a point sequential method. Further, the source drive circuit 23 may be configured by a plurality of ICs (Integrated Circuits) or may be configured by one IC.
  • ICs Integrated Circuits
  • the gate drive circuit 24 has a voltage output part (not shown), and is connected to the gate lines G1, G2,... Gy at the voltage output part.
  • the gate drive circuit 24 applies a voltage for controlling the on / off of the TFT 111 to the gate lines G1, G2,... Gy based on the control signal input from the timing controller 22.
  • the gate drive circuit 24 may apply a voltage in line sequence according to the progressive method, or may apply a voltage according to the interlace method.
  • the gate drive circuit 24 may be configured by a plurality of ICs or may be configured by one IC.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the liquid crystal display panel 1
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display panel 1.
  • the liquid crystal display panel 1 has a plurality of pixels P arranged in a matrix.
  • the TFTs 111 and the pixel electrodes 112 are formed on one surface of the array substrate 11 and arranged in a matrix corresponding to the respective pixels P.
  • One alignment film 14 is formed on the TFT 111 and the pixel electrode 112. In FIG. 3, the illustration of the TFT 111 is omitted.
  • Each pixel electrode 112 is connected to the drain terminal of the TFT 111, respectively.
  • the gate terminal of the TFT 111 is connected to the gate lines G1, G2,... Gy, and the source terminal of the TFT 111 is connected to the source lines S1, S2,.
  • a color filter 120 On the CF substrate 12, a color filter 120, a common electrode 121, and another alignment film 14 are sequentially formed on one surface.
  • the common electrode 121 is formed on the CF substrate 12 as one electrode facing the pixel electrodes 112 in common.
  • a liquid crystal layer 13 is formed by sealing a liquid crystal substance between two alignment films 14 formed on one surface of each of the array substrate 11 and the CF substrate 12.
  • One pixel P is sandwiched by one pixel electrode 112, an opposing portion of the common electrode 121 facing the one pixel electrode 112, and an opposing portion of the one pixel electrode 112 and the common electrode 121 in the liquid crystal layer 13.
  • the alignment films 14 define the alignment direction of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer 13 for each domain D of the pixel P described later.
  • the alignment film 14 is formed so as to define the alignment direction of liquid crystal molecules by irradiating ultraviolet light. Since the liquid crystal display device 100 is of the vertical alignment type, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 13 are vertically aligned by the alignment films 14 and 14 when the potential difference between the pixel electrode 112 and the common electrode 121 is zero. . At this time, the liquid crystal display panel 1 has a light transmittance of zero and performs black display. Therefore, the liquid crystal display device 100 is a so-called normally black type.
  • the liquid crystal molecules are tilted in the alignment direction defined by the alignment films 14 and 14.
  • the pixel P transmits light, whereby the liquid crystal display panel 1 displays an image.
  • a polarizing plate 150 is provided on the other surface side of the array substrate 11 (surface opposite to the surface on which the pixel electrode 112 and the like are formed), and the other surface side of the CF substrate 15 (color filter 120 and the like is formed).
  • a polarizing plate 151 is provided on the side opposite to the side to be formed.
  • the polarizing plates 150 and 151 are provided to transmit linearly polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other and which extend in the row direction or the column direction, respectively.
  • the polarizing plate 150 side is the back of the liquid crystal display panel 1
  • the polarizing plate 151 side is the front of the liquid crystal display panel 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of the pixel P.
  • the pixel P is defined to include the pixel electrode 112, the facing portion of the common electrode 121, and the liquid crystal layer 13.
  • a liquid crystal element related to the liquid crystal layer 13 in each pixel P can be represented as a liquid crystal capacitance 115 connected to the TFT 111.
  • the gate terminal of the TFT 111 is connected to the ith (i is an integer of 1 or more and x or less) gate line Gi
  • the source terminal of the TFT 111 is the j (j is an integer of 1 or more and y or less) source line Connected to Sj.
  • the pixel P includes a storage capacitor 116 connected in parallel to the liquid crystal capacitor 115, and when a voltage is applied to the pixel electrode 112, charges are also stored in the storage capacitor 116. Then, while a voltage is not applied from the outside, the voltage value of the liquid crystal element is maintained by the potential held by the storage capacitor 116.
  • the TFT 111 is on / off controlled by applying voltages sequentially to the gate lines G1, G2,... Gy from the gate drive circuit 24, and the source lines S1 and S2 from the source drive circuit 23 in the on period. ,...
  • the voltage input to Sx is applied to the pixel electrode 112, and the voltage until then is held in the off period.
  • the liquid crystal display device 100 controls the light transmittance of the pixel P by the voltage applied to the pixel electrode 112 via the TFT 111 by the source drive circuit 23 and the voltage applied to the common electrode 121. , To display the image.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the state of the pixel P according to the first embodiment.
  • the horizontal direction is the row direction
  • the vertical direction is the column direction.
  • the upper side in the column direction of the pixel P is taken as domain D1 and the lower side is taken as domain D2.
  • the alignment films 14 and 14 define the alignment direction of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 13 included in each pixel P as any of m (m is an integer larger than k) alignment directions.
  • the conical shape schematically shows the liquid crystal molecules and shows the alignment direction. The direction from the proximal end to the distal end of the cone is the orientation direction.
  • the alignment films 14 and 14 have alignment directions of liquid crystal molecules in the domains D1 and D2 of each pixel P as the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, and the third alignment.
  • the direction 143 and the fourth alignment direction 144 are defined in any of four types.
  • the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, the third alignment direction 143, and the fourth alignment direction 144 form an angle of 45 degrees with respect to the polarization directions of the polarizing plates 150 and 151, respectively. It is at an angle of 45 degrees to the direction.
  • the first alignment direction 141 is the upper right direction
  • the second alignment direction 142 is the lower right direction
  • the third alignment direction 143 is the upper left direction
  • the fourth alignment direction 144 is the lower left direction.
  • the color filter 120 is arranged in one row and three columns of the three colors of red (R), green (G), and blue (B) described above to form a pair, and one pair corresponds to one pixel. It is arranged in the form of a matrix. Further, as described above, since the source drive circuit 23 applies a voltage by the column inversion drive method, a voltage of reverse polarity is applied to each column in the pixel P in one frame.
  • the liquid crystal display panel 1 has a pixel section 16 including 12 pixels P arranged in 2 rows and 6 columns.
  • the pixel sections 16 are arranged in a matrix from the end of the matrix of the pixels P in order. Therefore, in the pixel section 16, a set of three colors by the color filter 120 is arranged in two rows and two columns, and positive voltage and negative voltage are alternately applied sequentially from left to right on the paper surface.
  • the domain D1 is the second alignment direction 142, and the pixels P in which the domain D2 is the fourth alignment direction 144 are alternately arranged in order.
  • the pixel P in which the domain D1 is the second alignment direction 142 and the domain D2 is the fourth alignment direction 144 from left to right in the drawing.
  • the pixels P in which the domain D1 is the first alignment direction 141 and the domain D2 is the third alignment direction 143 are alternately arranged in order, that is, in the reverse order to the first row.
  • the alignment films 14 and 14 define four types of alignment directions of a first alignment direction 141, a second alignment direction 142, a third alignment direction 143, and a fourth alignment direction 144. Further, in the liquid crystal display panel 1, any two types of alignment directions, that is, the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, the third alignment direction 143, and the fourth alignment direction 144 for each pixel P.
  • the alignment direction is defined in two regions D1 and D2.
  • each pixel section 16 there are three pairs of domain D to which voltages of opposite polarity are applied in the same orientation direction, and each color of red, blue and green is defined as any of the pair of domain D ing. That is, each pixel section 16 includes 24 (2 ⁇ m ⁇ n) domains D relating to each polarity of voltage, each orientation direction, and all combinations of each color. In addition, the pixel section 16 includes the same number of domains D in which the polarity of the voltage applied to the source drive circuit 23 is opposite for each of the four orientation directions. Furthermore, in the pixel section 16, the same alignment direction is defined by the alignment films 14 and 14, the polarity of the voltage applied by the source drive circuit 23 is opposite, and the same color is defined by the color filter 120. Domain D in three pairs of red, blue and green.
  • liquid crystal display device 100 configured as described above, among the light emitted from the backlight device 3, linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 150 passes through the liquid crystal layer 13 and is incident on the polarizing plate 151. At this time, the polarization state of light transmitted through the liquid crystal layer 13 is changed by the voltage applied to the liquid crystal layer 13 by the source drive circuit 23 as described above. Thus, the liquid crystal display device 100 can display the desired image by controlling the amount of light transmitted through the polarizing plate 150.
  • the display drive device 2 causes the liquid crystal display panel 1 to display a frame image at a predetermined frame rate based on the input image signal. That is, if the input image signal is a signal representing a still image, one frame image is displayed on the liquid crystal display panel 1 in each frame, and if the image signal is a signal representing a moving image, different frames in each frame The image is displayed on the liquid crystal display panel 1.
  • each pixel P is divided into two domains D1 and D2 which are different in the alignment direction of the liquid crystal molecules and aligned vertically, so that the viewing angle characteristics in the lateral direction can be improved. Further, since there is one boundary portion in which the alignment direction of the liquid crystal molecules in the pixel P is different, the dark line in the pixel P can be reduced as compared with the case where the domain D is increased more than two. From the above, it is possible to suppress the decrease in the light transmittance of the pixel P and to improve the display quality of the images of the liquid crystal display panel 1 and the liquid crystal display device 100 without reducing the resolution.
  • each pixel section 16 includes domains D related to each polarity of voltage, each alignment direction, and all combinations of each color, voltages of different polarities are applied to domains D of the same alignment direction and the same color. Will be applied. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the flushing which occurs when the voltage of the same polarity is applied to the domain D in the same alignment direction.
  • the alignment film 14 defines four types of alignment directions of the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, the third alignment direction 143, and the fourth alignment direction 144, the liquid crystal display panel 1 and the liquid crystal display device 100.
  • the viewing angle characteristics from the upper, lower, left, and right directions of the image can be improved.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the state of the pixel P according to the second embodiment.
  • symbol is attached
  • the pixel section 16 of the liquid crystal display panel 1 includes the pixels P in 2 rows and 6 columns and is arranged in a matrix as in the first embodiment so that one color corresponds to one pixel.
  • a pair of three colors of three colors by the color filter 120 are arranged in two rows and two columns, and positive voltages and negative voltages are alternately applied sequentially from the left to the right of the paper surface.
  • the alignment films 14 and 14 define four kinds of alignment directions as in the first embodiment.
  • the pixel P is different from the first embodiment, and the domain D1 and the domain D2 are arranged in the row direction.
  • pixels P in which the domain D1 is the first alignment direction 141 and the domain D2 is the second alignment direction 142 are arranged from left to right in the drawing. It is.
  • the pixel P in which the domain D1 is the third alignment direction 143 and the domain D2 is the fourth alignment direction 144 from left to right in the drawing Are lined up.
  • each pixel section 16 includes 24 (2 ⁇ m ⁇ n) domains D relating to each polarity of voltage, each orientation direction, and all combinations of each color.
  • the pixel section 16 includes the same number of domains D in which the polarity of the voltage applied to the source drive circuit 23 is opposite for each of the four orientation directions.
  • the same alignment direction is defined by the alignment films 14 and 14, the polarity of the voltage applied by the source drive circuit 23 is opposite, and the same color is defined by the color filter 120. Domain D in three pairs of red, blue and green.
  • each pixel P is divided into two domains D1 and D2 aligned in the left and right directions with different alignment directions of liquid crystal molecules, so that the viewing angle characteristics in the vertical direction can be improved.
  • the dark line in the pixel P can be reduced as in the first embodiment, and the decrease in light transmittance in the pixel P is suppressed.
  • the display quality of the image can be improved without reducing the resolution. Further, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the flushing which occurs when the voltage of the same polarity is applied to the pixels P in the same alignment direction.
  • the alignment film 14 defines four types of alignment directions of the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, the third alignment direction 143, and the fourth alignment direction 144, the liquid crystal display panel 1 and the liquid crystal display device 100.
  • the viewing angle characteristics from the upper, lower, left, and right directions of the image can be improved.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the liquid crystal display panel according to the third embodiment.
  • symbol is attached
  • Source lines S1a, S2a,..., Sxa and source lines S1b, S2b,... Sxb alternately arranged one by one corresponding to the respective columns of the pixels P are connected to the source drive circuit 23.
  • Each pixel electrode 112 is connected to the drain terminal of the TFT 111, respectively.
  • the gate terminals of the TFTs 111 are connected to the gate lines G1, G2,... Gy arranged in the column direction for each row.
  • the sources of switching elements 111 in odd rows are connected to source lines S1a, S2a,... Sxa, and the sources of switching elements 11 in even rows are connected to source lines S1b, S2b,. It is connected. Therefore, the sources of the switching elements 111 in the same row are alternately connected to two source lines arranged in each row.
  • the display drive device 2 performs drive control of the liquid crystal display panel 1 by the control unit 21 controlling each part.
  • the control unit 21 generates display data to be displayed on the liquid crystal display panel 1 based on an image signal input from the outside, and outputs the display data to the timing controller 22.
  • the timing controller 22 outputs a control signal for controlling driving of the source drive circuit 23 and the gate drive circuit 24 to each of the source drive circuit 23 and the gate drive circuit 24 based on the display data input from the control unit 21. Do.
  • the control unit 21 causes the timing controller 22 to output a control signal so as to display one frame image at a predetermined frame rate.
  • the source drive circuit 23 applies a voltage representing the gradation of the image to be displayed to the corresponding source lines S1, S2,... Sx based on the control signal input from the timing controller 22. Accordingly, the source drive circuit 23 applies a voltage to the liquid crystal layer 13 described later of the liquid crystal display panel 1.
  • the source drive circuit 23 alternately applies voltages of the opposite polarity to the source lines S1a, S2a,... Sxa and the source lines S1b, S2b,... Sxb, and the same source lines S1, S2,
  • the voltage is applied by a so-called column inversion driving method in which a voltage of reverse polarity is applied to Sx.
  • the gate drive circuit 24 has a voltage output part (not shown), and is connected to the gate lines G1, G2,... Gy at the voltage output part.
  • the gate drive circuit 24 applies a voltage for controlling the on / off of the TFT 111 to the gate lines G1, G2,... Gy based on the control signal input from the timing controller 22.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the state of the pixel P according to the third embodiment.
  • the pixel section 16 of the liquid crystal display panel 1 according to the third embodiment includes the pixels P in two rows and six columns, and is arranged in a matrix as in the first embodiment so that one color corresponds to one pixel.
  • the color filters 120 are arranged in two rows and two columns of three colors.
  • the liquid crystal display panel 1 is a double source panel, and the source drive circuit 23 applies a voltage by a column inversion drive method. Therefore, a voltage of reverse polarity is applied to each column in the pixel P in one frame. The voltage of the opposite polarity is applied.
  • the domain D1 is the second alignment direction 142, and the pixels P in which the domain D2 is the fourth alignment direction 144 are alternately arranged in order.
  • the pixel P in which the domain D1 is the first alignment direction 141 and the domain D2 is the third alignment direction 143 from left to right in the drawing.
  • pixels P in which the domain D1 is the second alignment direction 142 and the domain D2 is the fourth alignment direction 144 are alternately arranged in order, that is, in the same order as in the first row.
  • each pixel section 16 includes 24 (2 ⁇ m ⁇ n) domains D relating to each polarity of voltage, each orientation direction, and all combinations of each color.
  • the pixel section 16 includes the same number of domains D in which the polarity of the voltage applied to the source drive circuit 23 is opposite for each of the four orientation directions.
  • the same alignment direction is defined by the alignment films 14 and 14, the polarity of the voltage applied by the source drive circuit 23 is opposite, and the same color is defined by the color filter 120. Domain D in three pairs of red, blue and green.
  • each pixel P is divided into two domains D1 and D2 arranged vertically, with different alignment directions of liquid crystal molecules, so that the viewing angle characteristics in the horizontal direction can be improved.
  • the dark line in the pixel P can be reduced, and the light in the pixel P is not reduced. Can be prevented, and the display quality of the image can be improved. Further, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the flushing which occurs when the voltage of the same polarity is applied to the pixels P in the same alignment direction.
  • the alignment film 14 defines four types of alignment directions of the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, the third alignment direction 143, and the fourth alignment direction 144, the liquid crystal display panel 1 and the liquid crystal display device 100.
  • the viewing angle characteristics from the upper, lower, left, and right directions of the image can be improved.
  • Embodiment 4 differs from Embodiment 3 in the state of the pixel.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the state of the pixel P according to the fourth embodiment.
  • symbol is attached
  • the pixel P in which the domain D1 is the second alignment direction 142 and the domain D2 is the fourth alignment direction 144 is 3
  • Three rows of pixels P in which the domain D1 is in the first alignment direction 141 and the domain D2 is in the third alignment direction 143 are arranged adjacent to the column alignment on the right.
  • the pixel P in which the domain D1 is the second alignment direction 142 and the domain D2 is the fourth alignment direction 144 from left to right in the drawing are arranged in three lines, and three pixels P in which the domain D1 is in the first alignment direction 141 and the domain D2 is in the third alignment direction 143 are arranged adjacent to the right. That is, they are arranged in the same order as the first line.
  • each pixel section 16 includes 24 (2 ⁇ m ⁇ n) domains D relating to each polarity of voltage, each orientation direction, and all combinations of each color.
  • the pixel section 16 includes the same number of domains D in which the polarity of the voltage applied to the source drive circuit 23 is opposite for each of the four orientation directions.
  • the same alignment direction is defined by the alignment films 14 and 14, the polarity of the voltage applied by the source drive circuit 23 is opposite, and the same color is defined by the color filter 120. Domain D in three pairs of red, blue and green.
  • each pixel P is divided into two domains D1 and D2 arranged vertically, with different alignment directions of liquid crystal molecules, so that the viewing angle characteristics in the horizontal direction can be improved.
  • the dark line in the pixel P can be reduced, and the light in the pixel P is not reduced. Can be prevented, and the display quality of the image can be improved. Further, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the flushing which occurs when the voltage of the same polarity is applied to the pixels P in the same alignment direction.
  • the alignment film 14 defines four types of alignment directions of the first alignment direction 141, the second alignment direction 142, the third alignment direction 143, and the fourth alignment direction 144, the liquid crystal display panel 1 and the liquid crystal display device 100.
  • the viewing angle characteristics from the upper, lower, left, and right directions of the image can be improved.
  • application of voltage to the liquid crystal layer 13 may be various inversion drive methods other than the column inversion drive method, for example, dot inversion type etc. .
  • the types of alignment directions defined are not limited to four types, and the types of colors defined are not limited to three types.
  • the number of pixels P included in the pixel section 16 is not limited to twelve, and may be changed according to the number of orientation directions and types of colors.
  • one pixel P may be formed by sub-pixels such as bright pixels and dark pixels, and the alignment direction may be defined for each of a plurality of domains forming the sub-pixels.
  • the alignment direction in each domain D may be defined by providing a slit in the pixel electrode instead of irradiating the alignment film 14 with ultraviolet light.
  • the color filter 120 may not be disposed, and the color of the pixel P may not be defined.
  • the arrangement of each part in the row direction and the column direction may be switched.
  • the liquid crystal display panel includes k (k is an integer of 2 or more) regions which are defined to include a liquid crystal layer and have different alignment directions of liquid crystal molecules. And a plurality of pixels arranged in a row, and an alignment defining portion defining an alignment direction of liquid crystal molecules in each of the regions when a voltage is applied to the liquid crystal layer. It is characterized in that a large integer) kind of alignment directions is defined, and any k kinds of alignment directions among the m kinds of alignment directions are defined in the k regions for each of the pixels.
  • each pixel is divided into k regions in which the alignment directions of the liquid crystal molecules are different, so that the viewing angle characteristics in the direction in which the regions are aligned can be improved. Further, the dark line in the pixel P can be reduced by reducing the boundary portion where the alignment directions of the liquid crystal molecules in the pixel are different. As described above, it is possible to suppress the decrease in the light transmittance in the pixel P and to improve the display quality of the image of the liquid crystal display panel 1 without reducing the resolution.
  • a liquid crystal display device includes the above-described liquid crystal display panel, and a voltage application unit that applies a voltage to the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel.
  • Each of the alignment directions includes the same number of areas in which the polarities of the voltages applied by the voltage application units are opposite to each other, and includes a plurality of pixel sections arranged in a matrix.
  • the liquid crystal display panel includes a color defining portion that defines colors of n (n is an integer of 1 or more) pixels, and the pixel section has the alignment A pair of areas in which the same orientation direction is defined by the defining section, the polarity of the voltage applied by the voltage applying section is opposite, and the same color is defined by the color defining section are the n types of pixels It is characterized by including n pairs according to the color of.
  • a liquid crystal display device includes the above-described liquid crystal display panel and a voltage application unit that applies a voltage to the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel includes n (n is 2 ⁇ m ⁇ n regions including a color defining portion that defines the color of one or more integer pixels, each polarity of a voltage applied by the voltage applying portion, each alignment direction, and all combinations of each color , And includes a plurality of pixel sections arranged in a matrix.
  • the liquid crystal display device is characterized in that the plurality of pixels each have two of the regions, and the alignment defining unit defines four types of alignment directions.
  • a liquid crystal display device since a plurality of pixels each have two regions, it is possible to reduce the boundary portion of the regions and reduce dark lines. Further, by making the alignment direction into four types, it is possible to Viewing angle characteristics can be improved.
  • Liquid Crystal Display Panel 100 Liquid Crystal Display Device 120 Color Filter (Color Specification Section) 13 liquid crystal layer 14 alignment film (alignment specifying portion) 141 first alignment direction 142 second alignment direction 143 third alignment direction 144 fourth alignment direction 16 pixel section 23 source drive circuit (voltage application unit) P pixel D1, D2 domain

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Abstract

液晶表示パネル（１）は、液晶層（１３）を含んで画定され、液晶分子の配向方向が異なるｋ（ｋは２以上の整数）個の領域（Ｄ１、Ｄ２）を有し、マトリクス状に並ぶ複数の画素（Ｐ）と、前記液晶層（１３）に電圧が印加された場合の液晶分子の配向方向（１４１，１４２，１４３，１４４）を前記領域（Ｄ１、Ｄ２）ごとに規定する配向規定部（１４）とを備え、前記配向規定部（１４）は、ｍ（ｍはｋより大きい整数）種類の配向方向（１４１，１４２，１４３，１４４）を規定し、前記画素（Ｐ）ごとに、前記ｍ種類の配向方向（１４１，１４２，１４３，１４４）のうちの何れかｋ種類の配向方向（１４１，１４２，１４３，１４４）を前記ｋ個の領域（Ｄ１、Ｄ２）に規定する。

Description

液晶表示パネル及び液晶表示装置
　本開示は、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。
　液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量及び低消費電力等の特徴を有しており、薄型テレビ又はパソコンモニタ等に利用されている。
　液晶表示装置は、液晶層を挟んで対向する二枚の基板を有する液晶表示パネルと、液晶層に電圧を印加する電圧印加部とを備える。液晶表示パネルは、液晶層を含んで画定される複数の画素を有し、該画素はマトリクス状に並んでいる。液晶層及び基板間には、液晶分子の配向方向を規定する配向膜が配されている。
　高コントラスト及び視野角特性の観点から、垂直配向型の液晶表示装置が使用される場合がある。垂直配向型の液晶表示装置は、配向膜により、電圧が印加されていない場合に液晶分子を垂直に配向し、電圧が印加された場合に液晶分子が所定の方向に傾くように液晶分子の配向方向を規定する。液晶表示装置は、液晶表示パネルの液晶層に電圧を印加して液晶分子を傾けて光の透過率を調整し、液晶表示パネルに背面から光を照射することにより、正面に画像を表示させる。
　ここで、視野角特性を向上させるために、各画素において、一つの画素を液晶の配向方向が夫々異なる複数のドメインに分割する、いわゆる配向分割構造が採用される場合がある（例えば、特許文献１参照）。ドメインの分割は、配向膜への紫外線の照射又は画素電極にスリットを設ける等により配向方向を規定することにより行う。
特開２０１６－１７７３１２号公報
　しかしながら、配向分割構造においては、ドメインの境界部分に暗線が生じることが知られている。ドメインの境界部分では、配向方向の異なる液晶分子同士が干渉し、液晶分子が規定の各配向方向に傾かないからである。
　したがって、視野角特性を向上させるためにドメイン数を増加させると、暗線が増加して光の透過率が低下し、表示品質が劣化するという問題がある。特に、高精細に伴って画素の大きさをより小さくした場合、暗線の画素に対する相対的な面積が広くなり、上記の問題がより顕著となる。一方で、ドメインを無くして画素単位で配向方向を規定すると、解像感が低下する。
　本開示は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、解像感を低下させることなく画素における光の透過率の低下を抑制し、表示品質を向上させることができる液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することにある。
　本開示の一態様に係る液晶表示パネルは、液晶層を含んで画定され、液晶分子の配向方向が異なるｋ（ｋは２以上の整数）個の領域を有し、マトリクス状に並ぶ複数の画素と、前記液晶層に電圧が印加された場合の液晶分子の配向方向を前記領域ごとに規定する配向規定部とを備え、前記配向規定部は、ｍ（ｍはｋより大きい整数）種類の配向方向を規定し、前記画素ごとに、前記ｍ種類の配向方向の内の何れかｋ種類の配向方向を前記ｋ個の領域に規定する。
　本開示の一態様に係る液晶表示装置は、上述の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの前記液晶層に電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記液晶表示パネルは、前記ｍ種類の配向方向夫々について、前記電圧印加部により印加される電圧の極性が逆である前記領域を同数含んでおり、マトリクス状に並ぶ複数の画素区画を有することを特徴とする。
　本開示の他の態様に係る液晶表示装置は、上述の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの前記液晶層に電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記液晶表示パネルは、ｎ（ｎは１以上の整数）種類の画素の色を規定する色規定部と、前記電圧印加部により印加される電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせを含む２×ｍ×ｎ個の領域を夫々含んでおり、マトリクス状に並ぶ複数の画素区画とを有することを特徴とする。
　本開示によれば、解像感を低下させることなく画素における光の透過率の低下を抑制し、表示品質を向上させることができる。
実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 液晶表示パネルの構成を示す模式図である。 液晶表示パネルの構成を示す模式的断面図である。 画素の等価回路図である。 実施の形態１に係る画素の状態を示す模式図である。 実施の形態２に係る画素の状態を示す模式図である。 実施の形態３に係る液晶表示パネルの構成を示す模式図である。 実施の形態３に係る画素の状態を示す模式図である。 実施の形態４に係る画素の状態を示す模式図である。
　以下、本開示をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１における液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１と、表示駆動装置２と、バックライト装置３とを備える。液晶表示装置１００は、垂直配向型の液晶表示装置１００である。液晶表示装置１００は、表示駆動装置２が液晶表示パネル１を駆動させ、バックライト装置３が、液晶表示パネル１の背面に光を照射することにより、液晶表示パネル１の表示面に静止画、動画等の画像を表示させる。
　液晶表示パネル１は、後述のＴＦＴ（Thin Film Transistor）１１１及び画素電極１１２等の素子が形成されるアレー基板１１を備える。また、液晶表示パネル１は、アレー基板１１に対向するように配置され、後述のカラーフィルタ（ＣＦ：Color Filter）１２０及び共通電極１２１等が形成されるＣＦ基板１２を備える。アレー基板１１及びＣＦ基板１２は、例えば、ガラス等を土台として形成される。
　表示駆動装置２は、制御部２１、タイミングコントローラ２２、ソース駆動回路２３、及びゲート駆動回路２４を備え、制御部２１が各部を制御することにより、液晶表示パネル１の駆動制御を行う。制御部２１は、外部から入力される画像信号に基づき、液晶表示パネル１に表示させるための表示データを生成し、タイミングコントローラ２２に出力する。画像信号は例えば、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface：登録商標）、コンポジット、Ｄ端子などの入力端子（図示略）を通じて液晶表示装置１００に入力される。
　タイミングコントローラ２２は、制御部２１から入力された表示データに基づき、ソース駆動回路２３及びゲート駆動回路２４の駆動を制御するための制御信号を、ソース駆動回路２３及びゲート駆動回路２４の夫々に出力する。制御部２１は、所定のフレームレートで、一のフレーム画像を表示させるように、タイミングコントローラ２２に制御信号を出力させる。所定のフレームレートは、例えば６０Ｈｚである。
　アレー基板１１には、列方向（表示画面における垂直方向）に延び、行方向（表示画面における水平方向）に並ぶ複数のソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘと、行方向に延び、列方向に並ぶ複数のゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙとが設けられている。
　ソース駆動回路２３は、電圧の出力部（図示略）を有し、該電圧の出力部において各ソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに接続される。ソース駆動回路２３は、タイミングコントローラ２２から入力された制御信号に基づいて、表示する画像の階調を表す電圧を、対応するソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに印加する。これにより、ソース駆動回路２３は、液晶表示パネル１の後述する液晶層１３に電圧を印加する。ソース駆動回路２３は、ソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘ一本ごとに交互に逆極性の電圧を印加し、１フレームごとに同一のソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに逆極性の電圧を印加するいわゆる列反転駆動方式により、電圧を印加する。
　ソース駆動回路２３における階調の数は例えば２５６であり、当該数の多少は問わない。実施の形態１においてソース駆動回路２３は、線順次方式に従い、接続された全てのソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに一度に電圧を印加するように構成されている。
　なお、ソース駆動回路２３は、点順次方式に従い、各ソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに順次電圧を印加するように構成されていてもよい。また、ソース駆動回路２３は、複数個のＩＣ（Integrated Circuit）によって構成されてもよいし、一のＩＣによって構成されてもよい。
　ゲート駆動回路２４は、電圧の出力部（図示略）を有し、該電圧の出力部において、各ゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙに接続される。ゲート駆動回路２４は、タイミングコントローラ２２から入力された制御信号に基づいて、ＴＦＴ１１１のオン／オフを制御するための電圧をゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙに印加する。このとき、ゲート駆動回路２４は、プログレッシブ方式に従ってライン順次に電圧を印加してもよいし、インターレース方式に従って、電圧を印加してもよい。また、ゲート駆動回路２４は、複数個のＩＣによって構成されてもよいし、一のＩＣによって構成されてもよい。
　図２は、液晶表示パネル１の構成を示す模式図であり、図３は、液晶表示パネル１の構成を示す模式的断面図である。液晶表示パネル１は、マトリクス状に並ぶ複数の画素Ｐを有する。ＴＦＴ１１１及び画素電極１１２は、アレー基板１１の一面に形成され、各画素Ｐに対応してマトリクス状に配置される。ＴＦＴ１１１及び画素電極１１２上には一の配向膜１４が形成される。なお、図３においては、ＴＦＴ１１１の図示は省略している。
　各画素電極１１２は、ＴＦＴ１１１のドレイン端子と夫々接続される。ＴＦＴ１１１のゲート端子は、ゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙに接続され、ＴＦＴ１１１のソース端子はソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに接続される。
　ＣＦ基板１２には、一面に、カラーフィルタ１２０、共通電極１２１、及び他の配向膜１４が順に形成されている。共通電極１２１は、各画素電極１１２に共通して対向する一の電極としてＣＦ基板１２上に形成される。カラーフィルタ１２０は、各画素Ｐの色を規定し、ｎ（ｎは１以上の整数）種類の画素の色を規定する。本実施の形態においては、ｎ＝３であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色を画素Ｐごとに規定する。
　図３に示すように、アレー基板１１及びＣＦ基板１２夫々の一面に形成されている二枚の配向膜１４，１４間において、液晶物質を封入することによって液晶層１３が形成されている。一つの画素Ｐは、一の画素電極１１２、共通電極１２１における当該一の画素電極１１２に対向する対向部分、及び液晶層１３における当該一の画素電極１１２と共通電極１２１の対向部分とに挟まれた部分を含んで画定される。
　配向膜１４，１４は、液晶層１３に電圧が印加された場合の液晶分子の配向方向を画素Ｐの後述するドメインＤごとに規定する。例えば、配向膜１４は、紫外線を照射することにより、液晶分子の配向方向を規定するように形成される。液晶表示装置１００は、垂直配向型であるので、液晶層１３の液晶分子は、画素電極１１２及び共通電極１２１間の電位差がゼロの場合、液晶分子は、配向膜１４，１４により垂直に配向する。このとき、液晶表示パネル１は、光透過率がゼロとなり、黒表示を行う。したがって、液晶表示装置１００は、所謂ノーマリブラック型である。
　一方、画素電極１１２及び共通電極１２１間の電位差が生じた場合に、液晶分子は、配向膜１４，１４が規定する配向方向に傾く。液晶分子が傾くことにより、画素Ｐは、光を透過し、これにより、液晶表示パネル１は画像を表示する。
　更に、アレー基板１１の他面側（画素電極１１２等が形成される面とは逆の面側）には、偏光板１５０が設けられ、ＣＦ基板１５の他面側（カラーフィルタ１２０等が形成される面とは逆の面側）には、偏光板１５１が設けられる。偏光板１５０，１５１は、偏光方向が互いに直交し、夫々行方向又は列方向に延びる直線偏光を透過するように設けられる。ここで、偏光板１５０側が、液晶表示パネル１の背面をなし、偏光板１５１側が液晶表示パネル１の正面をなす。
　図４は、画素Ｐの等価回路を示す図である。上述のように画素Ｐは、画素電極１１２、共通電極１２１の対向部分、及び液晶層１３を含んで画定されている。各画素Ｐにおける液晶層１３に係る液晶素子は、ＴＦＴ１１１に接続される液晶容量１１５として表すことができる。上述したように、ＴＦＴ１１１のゲート端子はｉ（ｉは１以上ｘ以下の整数）番目のゲートラインＧｉに接続され、ＴＦＴ１１１のソース端子はｊ（ｊは１以上ｙ以下の整数）番目のソースラインＳｊに接続される。ゲートラインＧｉに所定電圧を超える電圧が印加された場合、ＴＦＴ１１１がオンとなり、ソースラインＳｊの電圧がＴＦＴ１１１を介して画素電極１１２に印加され、液晶容量１１５に電荷が蓄電される。
　また、画素Ｐは、液晶容量１１５に対して並列に接続された保持容量１１６を備え、画素電極１１２に電圧が印加される際に、この保持容量１１６にも電荷が蓄電される。そして、外部から電圧が印加されていない間は、保持容量１１６が保持している電位によって液晶素子の電圧値が維持される。
　したがって、ＴＦＴ１１１は、ゲート駆動回路２４から順次ゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙに電圧が印加されることによってオン／オフ制御され、オン期間にはソース駆動回路２３から各ソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに入力される電圧が画素電極１１２に印加され、オフ期間にはそれまでの電圧が保持される。
　上述のように、液晶表示装置１００は、ソース駆動回路２３によりＴＦＴ１１１を介して画素電極１１２に印加された電圧と、共通電極１２１に印加された電圧とにより、画素Ｐの光透過率を制御し、画像を表示する。
　図５は、実施の形態１に係る画素Ｐの状態を示す模式図である。図５の紙面において、左右方向が行方向であり、上下方向が列方向である。各画素Ｐは、液晶の配向方向が異なるｋ個（ｋは２以上の整数）のドメインＤに分割されており、本実施の形態においてはｋ＝２である。以下においては、二つのドメインＤの内、画素Ｐの列方向の上側をドメインＤ１とし、下側をドメインＤ２とする。配向膜１４，１４は、各画素Ｐが含む液晶層１３の液晶分子の配向方向を、ｍ（ｍはｋよりも大きい整数）種類の配向方向の何れかに規定している。図５においては、円錐形により液晶分子を模式的に示し、かつ、配向方向を示している。円錐形の基端部から先端部に向かう方向が配向方向である。
　本実施の形態においては、ｍ＝４であり、配向膜１４，１４は、各画素ＰのドメインＤ１及びＤ２における液晶分子の配向方向を第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の４種類の何れかに規定している。第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４は夫々、偏光板１５０，１５１の偏光方向に対して４５度の角度をなしており、行方向及び列方向に対して４５度の角度をなしている。第１配向方向１４１は右上方向、第２配向方向１４２は右下方向、第３配向方向１４３は左上方向、第４配向方向１４４は左下方向となっている。
　また、カラーフィルタ１２０は、上述の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色が１行３列で並んで一組をなし、該一組が、一色が一画素に対応するようにマトリクス状に並んでいる。また、上述の如く、ソース駆動回路２３は、列反転駆動方式により電圧を印加するので、一つのフレームにおける画素Ｐにおいて一列ごとに逆極性の電圧が印加される。
　ここで、液晶表示パネル１は、２行６列で並ぶ１２個の画素Ｐを含む画素区画１６を有する。画素区画１６は、画素Ｐの行列の端部から順に、マトリクス状に並んでいる。したがって、画素区画１６において、カラーフィルタ１２０による３色一組の色が２行２列並び、紙面の左から右に順に正の電圧及び負の電圧が交互に印加されている。
　画素区画１６の１行目（紙面上方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第３配向方向１４３である画素Ｐと、ドメインＤ１が第２配向方向１４２であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐとが順に交互に並んでいる。
　また、画素区画１６の２行目（紙面下方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第２配向方向１４２であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐと、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第３配向方向１４３である画素Ｐが順に、即ち、１行目とは逆の順序で、交互に並んでいる。
　したがって、配向膜１４，１４は、画素区画１６において、第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の４種類の配向方向を規定している。また、液晶表示パネル１において、画素Ｐごとに、４種類の配向方向即ち第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の内の何れか２種類の配向方向を２個の領域Ｄ１、Ｄ２に規定することとなる。
　以上より、画素区画１６においては、同一の配向方向で逆極性の電圧が印加されるドメインＤの対が３対あり、赤、青、緑の各色が該ドメインＤの対の何れかに規定されている。即ち、各画素区画１６は、電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせに係る２４（２×ｍ×ｎ）個のドメインＤを含んでいる。また、画素区画１６は、４種類の配向方向夫々について、ソース駆動回路２３に印加される電圧の極性が逆であるドメインＤを同数含んでいる。更に、画素区画１６は、配向膜１４，１４により同一の配向方向が規定され、ソース駆動回路２３により印加される電圧の極性が逆であり、且つカラーフィルタ１２０により同一の色が規定された一対のドメインＤを、赤、青、緑の三種類の色別に３対含むこととなる。
　上記の如く構成された液晶表示装置１００においては、バックライト装置３から出射された光の内、偏光板１５０を透過した直線偏光は、液晶層１３を通過して偏光板１５１に入射する。このとき、液晶層１３を透過する光の偏光状態は、上述の如くソース駆動回路２３により液晶層１３に印加する電圧によって変化する。これにより、液晶表示装置１００は、偏光板１５０を透過する光の光量を制御して、所望の画像を表示することができる。
　また、表示駆動装置２は、入力された画像信号に基づいて、所定のフレームレートでフレーム画像を液晶表示パネル１に表示させる。即ち、入力された画像信号が静止画を表す信号であれば、各フレームで一のフレーム画像を液晶表示パネル１に表示させ、当該画像信号が動画を表す信号であれば、各フレームで異なるフレーム画像を液晶表示パネル１に表示させる。
　液晶表示パネル１においては、各画素Ｐは、液晶分子の配向方向が異なり、上下に並ぶ二つのドメインＤ１、Ｄ２に分割されているので、左右方向の視野角特性を改善することができる。また、画素Ｐにおける液晶分子の配向方向が異なる境界部分が一つであるので、ドメインＤを２個よりも増やした場合よりも、画素Ｐ内における前記暗線を低減できる。以上より、解像感を低下させることなく、画素Ｐにおける光の透過率の低下を抑制し、液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００の画像の表示品質を向上させることができる。
　また、同一の配向方向に係るドメインＤの対において、異なる極性の電圧が印加される。また、各画素区画１６は、電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせに係るドメインＤを含んでいるので、同一の配向方向かつ同一色のドメインＤ同士には、異なる極性の電圧が印加されることとなる。したがって、同一の配向方向のドメインＤに同一極性の電圧を印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　更に、配向膜１４は、第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の４種類の配向方向を規定するので、液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００の画像の上下左右の各方向からの視野角特性を改善することができる。
（実施の形態２）
　実施の形態２においては実施の形態１と画素の状態が異なる。図６は、実施の形態２に係る画素Ｐの状態を示す模式図である。実施の形態２に係る液晶表示パネル１の構成について、実施の形態１と同様な構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
　実施の形態２に係る液晶表示パネル１の画素区画１６は、２行６列の画素Ｐを含み、実施の形態１と同様に、マトリクス状に並んでおり、一色が一画素に対応するように、カラーフィルタ１２０による３色一組の色が２行２列並び、紙面の左から右に順に正の電圧及び負の電圧が交互に印加されている。
　配向膜１４，１４は、実施の形態１同様、４種類の配向方向を規定している。画素Ｐは、実施の形態１と異なり、ドメインＤ１及びドメインＤ２は、行方向に並んでいる。
　画素区画１６の１行目（紙面上方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第２配向方向１４２である画素Ｐが並んでいる。
　また、画素区画１６の２行目（紙面下方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第３配向方向１４３であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐが並んでいる。
　以上の如く構成された液晶表示パネル１においても、同一の配向方向で逆極性の電圧が印加されるドメインＤの対が３対あり、赤、青、緑の各色が該ドメインＤの対の何れかに規定されている。即ち、各画素区画１６は、電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせに係る２４（２×ｍ×ｎ）個のドメインＤを含んでいる。また、画素区画１６は、４種類の配向方向夫々について、ソース駆動回路２３に印加される電圧の極性が逆であるドメインＤを同数含んでいる。更に、画素区画１６は、配向膜１４，１４により同一の配向方向が規定され、ソース駆動回路２３により印加される電圧の極性が逆であり、且つカラーフィルタ１２０により同一の色が規定された一対のドメインＤを、赤、青、緑の三種類の色別に３対含むこととなる。
　また、液晶表示パネル１においては、各画素Ｐは、液晶分子の配向方向が異なり、左右に並ぶ二つのドメインＤ１、Ｄ２に分割されているので、上下方向の視野角特性を改善することができる。
　したがって、実施の形態２に係る液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００は、実施の形態１と同様に、画素Ｐ内における前記暗線を低減でき、画素Ｐにおける光の透過率の低下を抑制し、解像感を低下させることなく、画像の表示品質を向上させることができる。また、同一の配向方向の画素Ｐに同一極性の電圧が印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　更に、配向膜１４は、第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の４種類の配向方向を規定するので、液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００の画像の上下左右の各方向からの視野角特性を改善することができる。
（実施の形態３）
　実施の形態３においては実施の形態１とソースラインの配線構造及び画素の状態が異なる。図７は、実施の形態３に係る液晶表示パネルの構成例を示すブロック図である。実施の形態３に係る液晶表示パネル１の構成について、実施の形態１と同様な構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
　実施の形態３に係る液晶表示パネル１においては、実施の形態１と異なり、いわゆるダブルソースパネルを形成している。画素Ｐの各列に対応して１本ずつ交互に配されたソースラインＳ１ａ，Ｓ２ａ，・・Ｓｘａ及びソースラインＳ１ｂ，Ｓ２ｂ，・・Ｓｘｂがソース駆動回路２３に接続されている。各画素電極１１２は、ＴＦＴ１１１のドレイン端子と夫々接続される。ＴＦＴ１１１のゲート端子は、一行ごとに、列方向に並ぶゲートラインＧ１，Ｇ２，・・Ｇｙに接続されている。
　スイッチング素子１１１は、各列において、奇数行のスイッチング素子１１１のソースがソースラインＳ１ａ，Ｓ２ａ，・・Ｓｘａに接続され、偶数行のスイッチング素子１１のソースがソースラインＳ１ｂ，Ｓ２ｂ，・・Ｓｘｂに接続されている。したがって、同列のスイッチング素子１１１のソースは、列ごとに二本配されたソースラインに交互に接続されている。
　表示駆動装置２は、制御部２１が各部を制御することにより、液晶表示パネル１の駆動制御を行う。制御部２１は、外部から入力される画像信号に基づき、液晶表示パネル１に表示させるための表示データを生成し、タイミングコントローラ２２に出力する。
　タイミングコントローラ２２は、制御部２１から入力された表示データに基づき、ソース駆動回路２３及びゲート駆動回路２４の駆動を制御するための制御信号を、ソース駆動回路２３及びゲート駆動回路２４の夫々に出力する。制御部２１は、所定のフレームレートで、一のフレーム画像を表示させるように、タイミングコントローラ２２に制御信号を出力させる。
　ソース駆動回路２３は、タイミングコントローラ２２から入力された制御信号に基づいて、表示する画像の階調を表す電圧を、対応するソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに印加する。これにより、ソース駆動回路２３は、液晶表示パネル１の後述する液晶層１３に電圧を印加する。ソース駆動回路２３は、ソースラインＳ１ａ，Ｓ２ａ，・・Ｓｘａ及びソースラインＳ１ｂ，Ｓ２ｂ，・・Ｓｘｂに対して交互に逆極性の電圧を印加し、１フレームごとに同一のソースラインＳ１，Ｓ２，・・・Ｓｘに逆極性の電圧を印加するいわゆる列反転駆動方式により、電圧を印加する。
　ゲート駆動回路２４は、電圧の出力部（図示略）を有し、該電圧の出力部において、各ゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙに接続される。ゲート駆動回路２４は、タイミングコントローラ２２から入力された制御信号に基づいて、ＴＦＴ１１１のオン／オフを制御するための電圧をゲートラインＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｙに印加する。
　図８は、実施の形態３に係る画素Ｐの状態を示す模式図である。実施の形態３に係る液晶表示パネル１の画素区画１６は、２行６列の画素Ｐを含み、実施の形態１と同様に、マトリクス状に並んでおり、一色が一画素に対応するように、カラーフィルタ１２０による３色一組の色が２行２列並んでいる。液晶表示パネル１は、ダブルソースパネルであり、ソース駆動回路２３は、列反転駆動方式により電圧を印加するので、一つのフレームにおける画素Ｐにおいて一列ごとに逆極性の電圧が印加され、各行ごとにも逆極性の電圧が印加される。
　画素区画１６の１行目（紙面上方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第３配向方向１４３である画素Ｐと、ドメインＤ１が第２配向方向１４２であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐとが順に交互に並んでいる。
　また、画素区画１６の２行目（紙面下方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第３配向方向１４３である画素Ｐと、ドメインＤ１が第２配向方向１４２であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐとが順に、即ち、１行目と同様の順序で、交互に並んでいる。
　以上の如く構成された液晶表示パネル１においても、同一の配向方向で逆極性の電圧が印加されるドメインＤの対が３対あり、赤、青、緑の各色が該ドメインＤの対の何れかに規定されている。即ち、各画素区画１６は、電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせに係る２４（２×ｍ×ｎ）個のドメインＤを含んでいる。また、画素区画１６は、４種類の配向方向夫々について、ソース駆動回路２３に印加される電圧の極性が逆であるドメインＤを同数含んでいる。更に、画素区画１６は、配向膜１４，１４により同一の配向方向が規定され、ソース駆動回路２３により印加される電圧の極性が逆であり、且つカラーフィルタ１２０により同一の色が規定された一対のドメインＤを、赤、青、緑の三種類の色別に３対含むこととなる。
　また、液晶表示パネル１においては、各画素Ｐは、液晶分子の配向方向が異なり、上下に並ぶ二つのドメインＤ１、Ｄ２に分割されているので、左右方向の視野角特性を改善することができる。
　したがって、実施の形態３に係る液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００は、実施の形態１と同様に、画素Ｐ内における前記暗線を低減でき、解像感を低下させることなく、画素Ｐにおける光の透過率の低下を防止し、画像の表示品質を向上させることができる。また、同一の配向方向の画素Ｐに同一極性の電圧が印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　更に、配向膜１４は、第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の４種類の配向方向を規定するので、液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００の画像の上下左右の各方向からの視野角特性を改善することができる。
（実施の形態４）
　実施の形態４においては実施の形態３と画素の状態が異なる。図９は、実施の形態４に係る画素Ｐの状態を示す模式図である。実施の形態４に係る液晶表示パネル１の構成について、実施の形態１及び実施の形態３と同様な構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
　画素区画１６の１行目（紙面上方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第２配向方向１４２であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐが３列並び、右隣に、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第３配向方向１４３である画素Ｐが３列並んでいる。
　また、画素区画１６の２行目（紙面下方の行）においては、紙面の左から右に向けて、ドメインＤ１が第２配向方向１４２であり、ドメインＤ２が第４配向方向１４４である画素Ｐが３列並び、右隣に、ドメインＤ１が第１配向方向１４１であり、ドメインＤ２が第３配向方向１４３である画素Ｐが３列並んでいる。即ち、１行目と同様の順序で並んでいる。
　以上の如く構成された液晶表示パネル１においても、同一の配向方向で逆極性の電圧が印加されるドメインＤの対が３対あり、赤、青、緑の各色が該ドメインＤの対の何れかに規定されている。即ち、各画素区画１６は、電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせに係る２４（２×ｍ×ｎ）個のドメインＤを含んでいる。また、画素区画１６は、４種類の配向方向夫々について、ソース駆動回路２３に印加される電圧の極性が逆であるドメインＤを同数含んでいる。更に、画素区画１６は、配向膜１４，１４により同一の配向方向が規定され、ソース駆動回路２３により印加される電圧の極性が逆であり、且つカラーフィルタ１２０により同一の色が規定された一対のドメインＤを、赤、青、緑の三種類の色別に３対含むこととなる。
　更に、液晶表示パネル１においては、各画素Ｐは、液晶分子の配向方向が異なり、上下に並ぶ二つのドメインＤ１、Ｄ２に分割されているので、左右方向の視野角特性を改善することができる。
　したがって、実施の形態２に係る液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００は、実施の形態１と同様に、画素Ｐ内における前記暗線を低減でき、解像感を低下させることなく、画素Ｐにおける光の透過率の低下を防止し、画像の表示品質を向上させることができる。また、同一の配向方向の画素Ｐに同一極性の電圧が印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　更に、配向膜１４は、第１配向方向１４１、第２配向方向１４２、第３配向方向１４３、第４配向方向１４４の４種類の配向方向を規定するので、液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００の画像の上下左右の各方向からの視野角特性を改善することができる。
　なお、実施の形態１から実施の形態４までの液晶表示装置において、液晶層１３への電圧の印加は、列反転駆動方式以外の各種の反転駆動方式、例えばドット反転形式等であってもよい。
　また、画素区画１６において、規定される配向方向の種類は４種類に限られず、また、規定される色の種類は３種類に限られない。画素区画１６が含む画素Ｐの数は、１２個に限られず、配向方向及び色の種類の数に応じて、変更してもよい。更に、一つの画素Ｐを明画素及び暗画素等の副画素により形成し、該副画素を形成する複数のドメインごとに配向方向を規定してもよい。更に、各ドメインＤにおける配向方向は、配向膜１４に紫外線を照射するのではなく、画素電極にスリットを設けることにより、規定することとしてもよい。
　更に、液晶表示装置１において、カラーフィルタ１２０を配さず、画素Ｐの色を規定しないこととしてもよい。また、液晶表示パネル１及び液晶表示装置１００において、行方向及び列方向における各部の配置を入れ替えるように構成してもよい。
　以上のように、本開示の一実施形態に係る液晶表示パネルは、液晶層を含んで画定され、液晶分子の配向方向が異なるｋ（ｋは２以上の整数）個の領域を有し、マトリクス状に並ぶ複数の画素と、前記液晶層に電圧が印加された場合の液晶分子の配向方向を前記領域ごとに規定する配向規定部とを備え、前記配向規定部は、ｍ（ｍはｋより大きい整数）種類の配向方向を規定し、前記画素ごとに、前記ｍ種類の配向方向の内の何れかｋ種類の配向方向を前記ｋ個の領域に規定することを特徴とする。
　液晶表示パネルにおいて、各画素は、液晶分子の配向方向が異なるｋ個の領域に分割されているので、領域が並ぶ方向における視野角特性を改善することができる。また、画素における液晶分子の配向方向が異なる境界部分を少なくすることにより、画素Ｐ内における前記暗線を低減できる。以上より、画素Ｐにおける光の透過率の低下を抑制し、解像感を低下させることなく、液晶表示パネル１の画像の表示品質を向上させることができる。
　本開示の一実施形態に係る液晶表示装置は、上述の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの前記液晶層に電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記液晶表示パネルは、前記ｍ種類の配向方向夫々について、前記電圧印加部により印加される電圧の極性が逆である前記領域を同数含んでおり、マトリクス状に並ぶ複数の画素区画を有することを特徴とする。
　液晶表示装置において、同一の配向方向に係る領域の対において異なる極性の電圧が印加される。これにより、同一の配向方向の領域に同一極性の電圧が印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　本開示の一実施形態に係る液晶表示装置は、前記液晶表示パネルは、ｎ（ｎは１以上の整数）種類の画素の色を規定する色規定部を有し、前記画素区画は、前記配向規定部により同一の配向方向が規定され、前記電圧印加部により印加される電圧の極性が逆であり、且つ前記色規定部により同一の色が規定された一対の領域を、前記ｎ種類の画素の色別にｎ対含むことを特徴とする。
　液晶表示装置において、同一の配向方向かつ同一色の領域に異なる極性の電圧が印加される。これにより、同一の配向方向の領域に同一極性の電圧が印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　本開示の一実施形態に係る液晶表示装置は、上述の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの前記液晶層に電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記液晶表示パネルは、ｎ（ｎは１以上の整数）種類の画素の色を規定する色規定部と、前記電圧印加部により印加される電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせを含む２×ｍ×ｎ個の領域を夫々含んでおり、マトリクス状に並ぶ複数の画素区画とを有することを特徴とする。
　液晶表示装置において、同一の配向方向かつ同一色の領域に異なる極性の電圧が印加される。これにより、同一配向方向の領域に同一極性の電圧が印加した場合に発生するフラッシングによる画質の低下を防止することができる。
　本開示の一実施形態に係る液晶表示装置において、前記複数の画素が前記領域を２個ずつ有し、前記配向規定部は、４種類の配向方向を規定することを特徴とする。
　液晶表示装置において、複数の画素が領域を２個ずつ有するので、領域の境界部部分を減らして暗線を低減することができ、また、配向方向を４種類とすることにより、上下左右方向からの視野角特性を改善することができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　１　液晶表示パネル
　１００　液晶表示装置
　１２０　カラーフィルタ（色規定部）
　１３　液晶層
　１４　配向膜（配向規定部）
　１４１　第１配向方向
　１４２　第２配向方向
　１４３　第３配向方向
　１４４　第４配向方向
　１６　画素区画
　２３　ソース駆動回路（電圧印加部）
　Ｐ　画素
　Ｄ１、Ｄ２　ドメイン

Claims (5)

  1. 　液晶層を含んで画定され、液晶分子の配向方向が異なるｋ（ｋは２以上の整数）個の領域を有し、マトリクス状に並ぶ複数の画素と、
    　前記液晶層に電圧が印加された場合の液晶分子の配向方向を前記領域ごとに規定する配向規定部とを備え、
    　前記配向規定部は、
    　ｍ（ｍはｋより大きい整数）種類の配向方向を規定し、
    　前記画素ごとに、前記ｍ種類の配向方向の内の何れかｋ種類の配向方向を前記ｋ個の領域に規定することを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 　請求項１に記載の液晶表示パネルと、
    　該液晶表示パネルの前記液晶層に電圧を印加する電圧印加部と
    　を備え、
    　前記液晶表示パネルは、前記ｍ種類の配向方向夫々について、前記電圧印加部により印加される電圧の極性が逆である前記領域を同数含んでおり、マトリクス状に並ぶ複数の画素区画を有する
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 　前記液晶表示パネルは、ｎ（ｎは１以上の整数）種類の画素の色を規定する色規定部を有し、
    　前記画素区画は、前記配向規定部により同一の配向方向が規定され、前記電圧印加部により印加される電圧の極性が逆であり、且つ前記色規定部により同一の色が規定された一対の領域を、前記ｎ種類の画素の色別にｎ対含む
    　ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 　請求項１に記載の液晶表示パネルと、
    　該液晶表示パネルの前記液晶層に電圧を印加する電圧印加部と
    　を備え、
    　前記液晶表示パネルは、
    　ｎ（ｎは１以上の整数）種類の画素の色を規定する色規定部と、
    　前記電圧印加部により印加される電圧の各極性、各配向方向及び各色の全ての組み合わせを含む２×ｍ×ｎ個の領域を夫々含んでおり、マトリクス状に並ぶ複数の画素区画とを有する
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  5. 　前記複数の画素が前記領域を２個ずつ有し、
    　前記配向規定部は、４種類の配向方向を規定する
    　ことを特徴とする請求項２から請求項４までの何れか一つに記載の液晶表示装置。
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