專利名稱：液晶面板及其制造方法和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及液晶面板及其制造方法和液晶顯示裝置，更詳細地講，涉及通過對在沒有施加電壓時液晶分子沿著基板垂直方向取向的垂直取向型的液晶單元施加橫向電場而控制光的透過的液晶面板及其制造方法和液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置在各種顯示裝置中尤其具有輕薄而且消耗電力小的優(yōu)點，近年來， 代替CRT(Cath0de Ray Tube 陰極射線管)，正在TV (Television 電視機)、監(jiān)視器、便攜式電話等移動設備等各種領域中廣泛使用。液晶顯示裝置的顯示方式根據(jù)在液晶單元內(nèi)液晶怎樣排列而決定。作為液晶顯示裝置的顯示方式之一，現(xiàn)有已知MVA(Multi-domain Vertical Alignment 多疇垂直取向)模式的液晶顯示裝置。MVA模式是在有源矩陣基板的像素電極上設置狹縫，在相對基板的相對電極上設置液晶分子取向控制用的突起(肋)，由此施加垂直方向的電場，在由肋或者狹縫限制取向方向的同時使液晶分子的取向方向配設在多個方向的方式。MVA模式的液晶顯示裝置通過在施加電場時將液晶分子傾倒的方向分割為多個而實現(xiàn)廣視野角。另外，由于是垂直取向膜式，因此與IPSan-Plain Switching 面內(nèi)開關(guān)) 模式等水平取向模式相比，更能夠得到高對比度。但是，具有制造工藝復雜的缺點。因而，為了解決MVA模式的工藝課題，提出了在沒有施加電壓時液晶分子沿著基板垂直方向取向的垂直取向型的液晶單元(垂直取向單元)中使用梳齒狀電極，施加與基板面平行的電場(所謂的橫向電場)的顯示方式(例如，參照專利文獻1)。在上述顯示方法中，在保持由垂直取向?qū)崿F(xiàn)的高對比性的同時，通過用橫向電場進行驅(qū)動而規(guī)定液晶分子的取向方位。上述顯示方式由于不需要MVA那樣的基于突起物的取向限制，因此像素結(jié)構(gòu)單純，具有出色的視野角特性。在先技術(shù)文獻專利文獻1 日本國公開專利公報“特開平10-186351號公報(1998年7月14日公開)”

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題以下參照圖40，說明使用如上述那樣在垂直取向型的液晶單元中施加橫向電場的顯示方式的液晶面板的典型結(jié)構(gòu)。圖40是示意性地表示使用在上述的垂直取向型的液晶單元中施加橫向電場的顯示方式時的該液晶單元內(nèi)的液晶分子的指向矢分布的圖。如圖40所示，使用上述顯示方式的液晶面板102具有在夾著液晶層130相對的一對基板110、120中的一個基板110上設置有一對梳齒狀電極112、113作為像素電極和共用電極的結(jié)構(gòu)。在這樣的液晶面板102中，典型的是，在玻璃基板111上設置一對梳齒狀電極112、 113，并以覆蓋這一對梳齒狀電極112、113的方式，設置未圖示的垂直取向膜作為取向膜。在這樣的液晶面板102中，如圖40所示，通過在上述一對梳齒狀電極112、113之間施加橫向電場，液晶分子131的指向矢分布具有以基于梳齒狀電極的電極線的中央部分為中心的對稱構(gòu)造，在單元內(nèi)形成如弓狀(彎曲狀)的液晶取向分布。因此，液晶分子131 在電源斷開時如上述那樣垂直取向，在電源接通時排列成自身指向矢以電極線的中央部分為中心相互抵消補償。從而，上述顯示方式能夠?qū)崿F(xiàn)基于彎曲取向的高速響應性、基于自身指向矢的抵消補償型排列的廣視野角、起因于垂直取向的高對比度。然而，其反面，上述顯示方式具有驅(qū)動電壓高的問題點。進而，在上述顯示方式中，作為特有的課題，還存在由于在梳齒狀電極112、113上液晶分子131不動作，形成暗線，因此開口率低，透過率低的問題。為了提高透過率，需要加大電極線上的取向空間，需要使用介電常數(shù)各向異性 (Δε)高的液晶材料。然而，介電常數(shù)各向異性(△ ε )高的液晶材料的粘度相對高，如果使用這樣的液晶材料，液晶層130的粘度增加，不能進行高速響應。因此，為了提高透過率，需要通過施加電壓盡可能地加大相位差。然而，在上述顯示方式中，如上所述，在顯示面內(nèi)液晶分子131沒有同樣旋轉(zhuǎn)。另外，顯示區(qū)域內(nèi)形成的大量暗線成為一種壁，限制液晶分子的旋轉(zhuǎn)。因此，在通常的驅(qū)動電壓下發(fā)現(xiàn)不到充分的相位差。從而，在上述顯示方式中難以實現(xiàn)低電壓化。另外，在上述顯示方式中，兼顧低電壓化和高透過率是極其困難的。因此，至今為止，在上述顯示方式中沒有提出用于低電壓化的方案。另外，在上述顯示方式中，由于難以由實用的驅(qū)動電壓進行驅(qū)動，因此雖然具有上述的優(yōu)點，但是使用上述顯示方式的液晶面板和液晶顯示裝置尚未實用化這也是現(xiàn)狀。本發(fā)明是鑒于上述的問題點而完成的，其目的在于，在使用上述那樣在垂直取向單元中施加橫向電場的顯示方式的液晶面板和液晶顯示裝置中，使驅(qū)動電壓比當前降低。另外，本發(fā)明的另一個目的在于，在使用上述顯示方式的液晶面板和液晶顯示裝置中，實現(xiàn)驅(qū)動電壓的降低和透過率的提高。另外，本發(fā)明的再一個目的在于，提供一種制造使用在垂直取向單元中施加橫向電場的顯示方式的驅(qū)動電壓低的液晶面板和透過率高的液晶面板的方法。解決課題的方法根據(jù)上述的狀況，本申請發(fā)明人等通過仿真和實驗發(fā)現(xiàn)了在使用上述顯示方式的液晶面板和液晶顯示裝置中，能夠低電壓化、進而能夠在將透過率保持為較高的狀態(tài)而能夠?qū)崿F(xiàn)低電壓化的特別的條件。其結(jié)果，本申請發(fā)明人等在使用上述顯示方式的液晶面板和液晶顯示裝置的低電壓化方面取得了成功。即，本發(fā)明的液晶面板為了解決上述課題，其特征在于在夾著液晶層相對的一對基板中的一個基板上，隔著絕緣層重疊地設置有上層電極和下層電極，上述上層電極由梳齒狀電極構(gòu)成，在從垂直于基板面的方向觀看上述液晶層時與上述梳齒狀電極重疊的部分中，距另一個基板表面為0. 1 μ m的位置上的平均電能為0. 44J/m3以上。另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于包括上述液晶面板。另外，本發(fā)明的液晶面板的制造方法為了解決上述課題，其特征在于在夾著液晶層相對的一對基板中的一個基板上，隔著絕緣層重疊地形成上層電極和下層電極，該上層電極由梳齒狀電極構(gòu)成，并且，決定上述梳齒狀電極的電極間隔、絕緣層的膜厚、絕緣層的相對介電常數(shù)和驅(qū)動方式的組合，使得在從垂直于基板面的方向觀看上述液晶層時與上述梳齒狀電極重疊的部分中，距另一個基板的表面為0. Ιμπι的位置上的平均電能成為 0. 44J/m3 以上。發(fā)明的效果本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置在保持基于垂直取向的高對比性的同時，通過由平行于基板面的所謂的橫向電場進行驅(qū)動，能夠以單純的像素結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高速響應性、廣視野角特性和高對比度特性。另外，在上述液晶面板和液晶顯示裝置中，通過隔著絕緣層重疊地設置上層電極和下層電極，能夠驅(qū)動位于上述梳齒狀電極上的液晶分子。從而，能夠比不具備上述下層電極的液晶面板加大開口率。進而，最應該特別大書一筆的是，通過使上述電能成為0. 44J/m3以上，能夠降低液晶分子的立起電壓，在當前視為困難的在垂直取向單元中施加橫向電場的顯示方式中，能夠降低驅(qū)動電壓。進而能夠同時實現(xiàn)驅(qū)動電壓的降低和透過率的提高。從而，依據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高速響應性、廣視野角特性和高對比度特性，而且，能夠以實用的驅(qū)動電壓進行驅(qū)動，進而透過率高的液晶面板及其制造方法和液晶顯示
直ο


圖1是示意性地表示本發(fā)明的一個實施方式的液晶面板的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是示意性地表示本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是表示圖1所示的液晶單元內(nèi)的液晶分子的指向矢分布的圖。圖4(a)是表示對實施例1中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖5(a)是表示對實施例2中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的 1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖6(a)是表示對實施例3中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(C)是表示電源斷開時和電源接通時的 1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖7(a)是表示對實施例4中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖8(a)是表示對實施例5中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的 1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖9(a)是表示對實施例6中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖10(a)是表示對實施例7中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的 1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖11 (a)是表示對實施例8中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖12(a)是表示對比較例1中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖13(a)是表示對比較例2中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖14(a)是表示對比較例3中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖15(a)是表示對比較例4中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖16(a)是表示對實施例9中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖17(a)是表示對實施例10中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖18(a)是表示對實施例11中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖19(a)是表示對實施例12中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖20(a)是表示對實施例13中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖21 (a)是表示對實施例14中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖22(a)是表示對比較例5中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖23(a)是表示對比較例6中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖對⑷是表示對比較例7中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖25(a)是表示對比較例8中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率和等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖26(a)是表示對實施例15中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(C)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖27 (a)是表示對比較例9中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b)是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖28(a)是表示對實施例16中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖29(a)是表示對實施例17中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖30(a)是表示對實施例18中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖31 (a)是表示對實施例19中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖32(a)是表示對實施例20中的上層電極和下層電極的電壓施加條件的圖，(b) 是表示在(a)中對上層電極中的第一梳齒狀電極施加6V的電壓時的透過率、液晶分子的指向矢分布、等電位曲線的圖，(c)是表示電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)的平面圖。圖33是表示使用FFS驅(qū)動時的電能EL與絕緣層的厚度d的關(guān)系的圖表。圖34是表示使用梳齒驅(qū)動時的電能EL與絕緣層的厚度d的關(guān)系的圖表。圖35是表示使用FFS驅(qū)動時的電能EL與電極間隔S的關(guān)系的圖表。圖36是表示使用梳齒驅(qū)動時的電能EL與電極間隔S的關(guān)系的圖表。圖37是表示開口率與電極間隔S的關(guān)系的圖表。圖38是表示使用各驅(qū)動方式時的實質(zhì)透過率與電極間隔S的關(guān)系的圖表。圖39是示意性地表示本發(fā)明的其它實施方式的液晶面板的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖40是示意性地表示在現(xiàn)有的垂直取向型的液晶單元中使用施加橫向電場的顯示方式時的該液晶單元內(nèi)的液晶分子的指向矢分布的圖。
具體實施方式
根據(jù)圖1 圖40對本發(fā)明的一個實施方式說明如下。圖2是示意性地表示本實施方式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。本實施方式的液晶顯示裝置1，如圖2所示，具備液晶面板2 (液晶顯示元件)、驅(qū)動電路3和背光源4(照明裝置)。上述驅(qū)動電路3和背光源4的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的相同。因此，關(guān)于這些結(jié)構(gòu)，省略其說明。圖1是示意性地表示上述液晶面板2的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。另外，圖 3是表示圖1所示的液晶單元內(nèi)的液晶分子的指向矢分布的圖。如圖1和圖2所示，本實施方式的液晶面板2具備相互相對設置的一對基板10、 20，作為電極基板和相對基板。在這一對基板10、20之間夾持有液晶層30，作為顯示用的介質(zhì)層。另外，上述一對基板10、20中至少一個基板，即，至少觀察者一側(cè)的基板具備玻璃基板等透明基板作為絕緣基板(液晶層保持部件，基底基板)。另外，在上述一對基板10、 20的與另一個基板的相對面上，分別設置有被稱為所謂的垂直取向膜的取向膜15、22。垂直取向膜是在沒有施加電場時，使液晶層的液晶分子在基板面上垂直取向的取向膜。另外，上述“垂直”中也包括“大致垂直”。作為上述基板10 (第一基板，電極基板)，例如能夠使用TFT陣列基板等陣列基板。 另一方面，作為基板20 (第二基板，相對基板)，例如能夠使用彩色濾光片基板等。S卩，上述基板10也可以具備未圖示的TFT等。另外，上述基板20除去上述取向膜 22以外，也可以具備未圖示的彩色濾光片(CF)。但是，本實施方式并不限定于此。另外，上述基板10、20當然還可以具備未圖示的底涂膜或者外涂膜等。以下，將顯示面一側(cè)(觀察者一側(cè)的基板)作為上側(cè)的基板，將另一個基板作為下側(cè)的基板進行說明。另外，在圖1和圖2中，對基板10作為下側(cè)的基板進行了說明，但本實施方式并不限定于此。上述基板10具有上層電極14和下層電極12隔著絕緣層13重疊配置的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施方式中，所謂“上層電極”，表示隔著上述取向膜22與液晶層30相鄰的液晶層 30 一側(cè)的電極，所謂“下層電極”，表示作為基底基板的玻璃基板11 一側(cè)的電極。具體地講，上述基板10具有在玻璃基板11上依次設置有下層電極12、絕緣層13、 上層電極14、取向膜15的結(jié)構(gòu)。上述下層電極12是整面狀的電極，在玻璃基板11上，以覆蓋上述基板10的顯示區(qū)域(即，由密封劑34包圍的區(qū)域)的方式，遍及玻璃基板11的與基板20的相對面的大致整個面形成。上述下層電極12作為共用電極發(fā)揮功能。上述絕緣層13以覆蓋上述下層電極12的方式在上述下層電極12上形成。上述上層電極14是梳齒狀電極。在本實施方式中，上述液晶面板2以能夠相互獨立地驅(qū)動的方式設置有相鄰的梳齒狀電極14A (第一梳齒狀電極)和梳齒狀電極14B (第二梳齒狀電極)，使得能夠在后述的實驗中切換驅(qū)動方法。上述梳齒狀電極14A、14B既可以分別是直線狀，也可以形成為V字狀或者鋸齒狀。在上述本實施方式中，以能夠相互獨立地驅(qū)動的方式設置的梳齒狀電極14A、14B 以從各自主干電極(主干線)延伸的分支電極(分支線)彼此相互嚙合的方式交替地相對配置。
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然而，本實施方式并不限定于此，也可以采用與驅(qū)動方法無關(guān)，相鄰的梳齒狀電極 14A、14B以能夠相互獨立地驅(qū)動的方式設置的結(jié)構(gòu)。另外，作為驅(qū)動方法，在使用后述的“梳齒驅(qū)動”的情況下，不一定需要設置2個梳齒狀電極14A、14B。即，上述上層電極14也可以是單一的梳齒狀電極。上述取向膜15以覆蓋上述梳齒狀電極14A、14B的方式設置在上述絕緣層13上。另外，如圖1和圖2所示，在這一對基板10、20的與上述液晶層30相對的面的相反一側(cè)的面上，分別設置有偏光板35、36。而且，在上述基板10、20與偏光板35、36之間，如圖2所示，根據(jù)需要分別設置有相位差板37、38。但是，上述相位差板37、38也可以僅設置在上述液晶面板2的一個面上。 另外，在僅利用正面透過光的顯示裝置的情況下，不一定需要相位差板37、38。上述液晶面板2的液晶單元5例如，如圖1所示，通過隔著間隔物33利用密封劑 34將上述基板10和基板20貼合，并在兩基板10、20之間的空隙中封入包含液晶材料的介質(zhì)而形成。上述液晶材料既可以是P(正)型的液晶材料，也可以是η型(負)型的液晶材料。另外，在本實施方式中，主要如圖2以及后述的實驗例所示，作為上述液晶材料， 舉出使用P型的液晶材料的情況為例進行說明。然而，本實施方式并不限定于此，即使在使用η型的液晶材料作為上述液晶材料的情況下，根據(jù)與使用P型的液晶材料的情況相同的原理，能夠得到相同的結(jié)果。另外，在本實施方式中，作為ρ型的液晶材料，例如能夠使用ρ型向列液晶材料，但本實施方式并不限定于此。上述液晶面板2和液晶顯示裝置1是通過施加電場，在液晶單元5內(nèi)形成電場強度的分布，實現(xiàn)液晶材料的彎曲排列的裝置。在本實施方式中，適宜使用折射率各向異性 Δη大的液晶材料、介電常數(shù)各向異性△ ε大的液晶材料。作為這樣的P型液晶材料，除了 CN(氰基)系液晶材料(手性向列系液晶材料)以外，還能夠舉出F(氟)系液晶材料。上述液晶面板2通過在上述液晶單元5上，如上述那樣貼合相位差板37、38和偏光板；35、36而形成。上述偏光板35、36配置成例如上述偏光板35、36的透過軸相互正交，而且梳齒狀電極14Α、14Β延伸的方向與偏光板35、36的透過軸構(gòu)成45°的角度。如以上所述，上述液晶面板2具有與隔著絕緣層重疊配置共用電極和像素電極的使用所謂FFS (Fringe Field Switching 邊緣場開關(guān))模式的顯示方式的液晶面板的電極結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。從而，以下，將具有上述構(gòu)造的液晶面板稱為FFS構(gòu)造的液晶面板。然而，本發(fā)明的液晶面板2不過只是在電極結(jié)構(gòu)上采用上述的FFS構(gòu)造，與所謂的 FFS模式的液晶面板是似是而非、完全不同的。FFS模式在沒有施加電壓時，夾在一對基板之間的液晶分子的長軸方向進行與基板面平行的沿面取向(homogeneous alignment)。與此相對，本發(fā)明的液晶面板2在沒有施加電壓時，如圖1所示，表現(xiàn)出夾在一對基板10、20之間的液晶分子31的長軸方向與基板面垂直的垂面取向(homeotropic alignment)。因此，本發(fā)明的液晶面板2的液晶分子的舉動與FFS模式完全不同。另外，若將梳齒狀電極的電極寬度設為L，將電極間距離設為S，將單元間隙(液晶層的厚度)設為D，則在FFS模式中，通過使電極間隔S比電極寬度L或者單元間隙D小而產(chǎn)生所謂的邊緣電場進行顯示。然而，在本實施方式中，如后述的實施例所示，將電極間隔S設定為比電極寬度L 或者單元間隙D大。但是，在本發(fā)明中，液晶單元5整體的透過率與單元間隙D之間不一定相關(guān)。因此，上述單元間隙D沒有特別限定。在本實施方式中，如上述那樣，通過2種驅(qū)動方法驅(qū)動具有FFS構(gòu)造的液晶面板2。以下，將在隔著取向膜15與液晶層30相鄰的梳齒狀電極14A、14B之間進行驅(qū)動的方式稱為“梳齒驅(qū)動”，將在上述梳齒狀電極14A、14B與隔著絕緣層13設置在上述梳齒狀電極14A、14B的下層的下層電極12之間進行驅(qū)動的方式稱為“FFS驅(qū)動”。在對上述液晶面板2進行梳齒驅(qū)動的情況下，上述梳齒狀電極14A作為像素電極發(fā)揮功能，梳齒狀電極14B作為共用電極發(fā)揮功能。另外，在進行梳齒驅(qū)動的情況下，下層電極12被設定為0V。另外，在對上述液晶面板2進行FFS驅(qū)動的情況下，上述梳齒狀電極14A、14B分別作為像素電極發(fā)揮功能，下層電極12作為共用電極發(fā)揮功能。本實施方式的液晶面板2如上所述，使用與FFS模式完全不同的顯示方式。然而，上述液晶面板2由于如上所述具有FFS構(gòu)造，而與圖40所示的使用上述顯示方式的現(xiàn)有的液晶面板102不同，不僅是在梳齒狀電極14A、14B之間，還驅(qū)動梳齒狀電極 14A、14B上的液晶分子31。因此，與具有圖40所示的構(gòu)造的液晶面板102相比較，具有能夠加大開口率的優(yōu)點。另外，本實施方式的液晶面板2如上所述，通過在垂直取向模式中進行橫向電場驅(qū)動，通過施加電場，如圖3所示，形成彎曲狀(如弓狀)的電場，形成液晶分子31的指向矢方位相互相差180度的2個疇。液晶分子31對應于液晶單元5內(nèi)的電場強度分布和來自界面的束縛力而排列。由此，能夠得到廣視野角特性。另外，上述液晶分子31通過施加電壓，從垂面取向向彎曲排列連續(xù)變化。在通常的驅(qū)動下，液晶層30如圖3所示通常呈彎曲排列，在灰度等級間響應中能夠進行高速響應。另外，在上述液晶面板2中，如上述那樣，通過在保持垂直取向的高對比性的同時進行橫向電場驅(qū)動而規(guī)定液晶分子31的取向方位。因此，不需要MVA模式那樣的基于突起物的取向限制，在單純的像素結(jié)構(gòu)下具有出色的視野角特性。從而，上述液晶面板2具有能夠得到基于彎曲取向的高速響應性、基于自身補償型排列的廣視野角、起因于垂直取向的高對比度這樣的優(yōu)點，同時，具有構(gòu)造簡單、制造容易、能夠低價地制造這樣的優(yōu)點。本申請發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)如上述那樣，通過對具有FFS構(gòu)造而且垂直取向型的液晶面板2進行橫向電場驅(qū)動，相對于對垂直取向型的液晶面板2進行橫向電場驅(qū)動的現(xiàn)有的液晶面板102，能夠在維持其出色的高速響應性、廣視野角特性、高對比性的同時，提高開口率。然而，同時，本申請發(fā)明人等還發(fā)現(xiàn)在如上述那樣使用對垂直取向型的液晶面板進行橫向電場驅(qū)動的顯示方式的液晶面板中僅采用FFS驅(qū)動，不一定能夠?qū)崿F(xiàn)低電壓化。因而，本申請發(fā)明人等在這樣具有FFS構(gòu)造的液晶面板2中，對低電壓化的條件進行了仿真和實驗。
其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在上述具有FFS構(gòu)造的液晶面板2中，若將從垂直于基板面的方向觀看上述液晶層30時與上述梳齒狀電極14A、14B重疊的部分的距另一個基板20的面 0. Iym位置的平均電能設為“電能EL”，則通過選擇、設定上述絕緣層13的材質(zhì)(相對介電常數(shù)O和電極寬度L/電極間隔S，使該電能EL成為0.44J/m3(焦耳/立方米)以上，能夠得到驅(qū)動電壓的降低效果，進而得到透過率的提高效果。另外，還發(fā)現(xiàn)特別是在進行FFS驅(qū)動的情況下，通過選擇、設定上述絕緣層13的材質(zhì)(相對介電常數(shù)ε )和厚度d、電極寬度L/電極間隔S，使得上述電能EL成為0. 6J/m3 以上，能夠得到驅(qū)動電壓的降低效果，進而得到透過率的進一步提高效果。根據(jù)通常的方法，將液晶面板分解，測定各層的介電常數(shù)，依據(jù)基于其測定值的計算，計算出上述電能EL。以下，使用實施例，更具體地說明上述液晶面板2的制造方法，并且通過實驗和仿真對上述效果進行論證。[實施例1]首先，如圖ι所示，在玻璃基板Ii上，通過濺射法，在整個面上以厚度1400 A成膜IToandium Tin Oxide 銦錫氧化物)。由此，形成覆蓋玻璃基板11的整個主面的整面狀的下層電極12。接著，通過濺射法，以覆蓋上述下層電極12整個面的方式，成膜相對介電常數(shù) ε = 6. 9的氮化硅(SiN)。由此，在上述下層電極12上形成由上述SiN構(gòu)成的厚度d = 0. IymClOOO A)的絕緣層 13。接著，在上層絕緣層13上，作為上層電極，以厚度=1400人、電極寬度L = 2. 6 μ m、 電極間隔S = 8. 0 μ m，形成由ITO構(gòu)成的梳齒狀電極14A、14B。接著，在上述絕緣膜13上，以覆蓋上述梳齒狀電極14A、14B的方式，通過旋涂法涂敷JSR公司制的取向膜涂料“JALS-204”(商品名，固體含量5wt. %, 丁內(nèi)酯溶液)。然后，通過在200°C下燒制2個小時，形成在與液晶層30的相對面的表面上設置有作為垂直取向膜的取向膜15的基板10。另一方面，利用與取向膜15相同的材料、相同的工藝，在玻璃基板21上僅成膜取向膜22。由此，形成基板20。這樣得到的取向膜15、22的干燥膜厚為1000 A。然后，在上述基板10、20中的一個基板上，分散直徑3. 75 μ m的樹脂顆?！肝⒅?SP20375J (商品名，積水化學工業(yè)株式會社制)，作為間隔物33。另一方面，在與上述基板相對的另一個基板上，印刷密封樹脂「膠粘劑(Struct Bond)XN-21S」(商品名，三井東壓化學工業(yè)株式會社制)，作為密封劑34，。接著，將上部基板10、20貼合，在135°C下燒制1個小時，由此制作液晶單元5。然后，在上述液晶單元5中，利用真空注入法封入Merck株式會社制的正型液晶材料(Δ ε = 22, Δη = 0. 15)，作為液晶材料，由此形成液晶層30。接著，在上述液晶單元5的正反面上，將偏光板35、36粘貼成偏光板35、36的透過軸正交，而且，梳齒狀電極14A、14B延伸的方向與偏光板35、36的透過軸構(gòu)成45°的角度。 由此，制作具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的液晶面板2 (液晶顯示元件)。通過將這樣制作的液晶面板2如圖2所示載置在背光源4上進行梳齒驅(qū)動，用 Topcon公司制的“BM5A”測定該液晶面板2的正面的電壓-透過率變化(以下，記為“實測
13T”)。其中，實測T中的透過率根據(jù)液晶面板2的亮度/背光源4的亮度而求出。另一方面，作為液晶面板，使用SHINTEC公司制的“IXD-MASTER”，通過仿真求出在與上述實測相同的條件下梳齒驅(qū)動具有如圖1所示的FFS構(gòu)造的模型時的電壓-透過率變化(以下，記為“SimT”)。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表1，并且與實測T和電能EL —并示于表6中。另外，在圖 4(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖4(b)中，表示通過上述仿真，在圖4(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在本實施例中，如圖4(b)所示，梳齒狀電極14B被設定為0V。另外，在圖4(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例2]除去在實施例1中，代替梳齒驅(qū)動而采用FFS驅(qū)動以外，與實施例1同樣地求出實測 T 禾口 SimT。S卩，在本實施例中，使用與實施例1相同的材料和工藝，制作與實施例1相同的液晶面板2，在背光源4上，與實施1相同，用“BM5A”測定實測T。另外，與實施例1相同，使用“IXD-MASTER”，通過仿真，求出在與上述實測相同的條件下對具有與實施例1相同的FFS 構(gòu)造的模型進行FFS驅(qū)動時的SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表1，并且與實測T和電能EL —并示于表8中。另外，在圖 5(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖5(b)中，表示通過上述仿真，在圖5(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖5(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例1]首先，如圖40所示，在與玻璃基板11相同的玻璃基板111上，通過濺射法，在整個面上以厚度1400 A成膜ιτο。然后，通過對該ITO膜進行圖案化而在上述玻璃基板ill上， 以電極寬度L = 2. 6 μ m，電極間隔S = 8. 0 μ m形成由上述ITO膜構(gòu)成的作為像素電極的梳齒狀電極112(第一梳齒狀電極)和作為共用電極的梳齒狀電極113(第二梳齒狀電極)。接著，在上述玻璃基板111上，以覆蓋上述梳齒狀電極112、113的方式，利用旋涂法涂敷與實施例1相同的JSR公司制的取向膜涂料“JALS-204”(商品名，固體含量5wt. %, Y - 丁內(nèi)酯溶液)。然后，與實施例1相同，在200°C下燒制2個小時，由此形成在成為與液晶層130的相對面的表面上設置有未圖示的垂直取向膜的基板110。另一方面，在與玻璃基板21相同的玻璃基板321上，利用與上述垂直取向膜相同的材料、相同的工藝，僅成膜未圖示的垂直取向膜，由此形成基板120。這樣得到的各垂直取向膜的干燥膜厚均為1000 A。然后，在上述基板110、120中的一個基板上，與上述實施例1相同，分散直徑 3.75 4!11的樹脂顆?！拔⒅? 20375”，作為間隔物。另一方面，在與上述基板相對的另一個基板上，與上述實施例1相同，印刷密封樹脂「膠粘劑XN-21S」，作為密封劑。接著，將上部基板110、120貼合，與上述實施例1相同，在135°C下燒制1個小時，
1由此制作比較用的液晶單元105。然后，在上述液晶單元105中，與上述實施例1相同，利用真空注入法封入Merck 株式會社制的正型液晶材料(Δ ε =22，Δη = 0. 15)，作為液晶材料，由此形成液晶層 130。接著，在上述液晶單元105的正反面上，將與實施例1相同的偏光板(未圖示) 粘貼成該偏光板的透過軸正交，而且，梳齒狀電極112、113延伸的方向與偏光板的透過軸構(gòu)成45°的角度。由此，制作具有如圖40所示結(jié)構(gòu)的比較用的液晶面板102(液晶顯示元件)。將這樣制作的液晶面板102與實施例1同樣地載置在背光源上進行梳齒驅(qū)動。由此，與實施例1相同，用Topcon公司制的“BM5A”測定該液晶面板102的正面的實測T。其中，實測T中的透過率與實施例1相同，根據(jù)面板亮度/背光源亮度而求出。另一方面，作為液晶面板，與實施例1相同，使用“IXD-MASTER”，通過仿真求出在與上述實測相同的條件下梳齒驅(qū)動具有如圖40所示的FFS構(gòu)造的模型時的SimT。將上述SimT、梳齒狀電極112、113的電極寬度L/電極間隔S—并示于表2，并且與實測T和電能EL—并示于表6中。另外，在圖12(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖12(b)中，表示通過上述仿真，在圖12(a)中對梳齒狀電極112施加6V的電壓時的透過率、液晶分子131的指向矢分布、等電位曲線。另外，在本比較例中，如圖12(b)所示， 梳齒狀電極113被設定為0V。另外，在圖12(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例2]首先，如圖ι所示，在玻璃基板Ii上，通過濺射法，在整個面上以厚度1400 A成膜ΙΤ0。由此，形成覆蓋玻璃基板11的整個主面的整面狀的下層電極12。接著，以覆蓋上述下層電極12整個面的方式，通過旋涂法，成膜相對介電常數(shù)ε =3. 3的丙烯酸樹脂(JSR公司制，商品名“0PTMER-SS”)。由此，在上述下層電極12上形成由上述丙烯酸樹脂構(gòu)成的厚度d = 3.2ym(32000 Α)的絕緣層13。接著，在上層絕緣層13上，作為上層電極，以厚度=1400人、電極寬度L = 2. 6 μ m、 電極間隔S = 8. 0 μ m，形成由ITO構(gòu)成的梳齒狀電極14A、14B。接著，在上述絕緣膜13上，以覆蓋上述梳齒狀電極14A、14B的方式，與實施例2 相同，利用旋涂法涂敷JSR公司制的取向膜涂料“JALS-204”(商品名，固體含量5wt. %, Y - 丁內(nèi)酯溶液)。然后，在200°C下燒制2個小時，由此形成在成為與液晶層30的相對面的表面上設置有作為垂直取向膜的取向膜15的基板10。另一方面，利用與取向膜15相同的材料、相同的工藝，在玻璃基板21上僅成膜取向膜22。由此，形成基板20。這樣得到的取向膜15、22的干燥膜厚為1000 A。然后，在上述基板10、20中的一個基板上，與實施例2相同，分散直徑3. 75 μ m的樹脂顆?！拔⒅镾P20375”，作為間隔物33。另一方面，在與上述基板相對的另一個基板上， 與實施例2相同，印刷密封樹脂“膠粘劑XN-21S”，作為密封劑。接著，將上述基板10、20貼合，在135°C下燒制1個小時，由此制作比較用的液晶單兀5。然后，在上述比較用的液晶單元5中，與實施例2相同，利用真空注入法封入Merck
15株式會社制的正型液晶材料(Δ ε =22，Δη = 0.15)，作為液晶材料，由此形成液晶層30。接著，在上述比較用的液晶單元5的正反面上，將與實施例2相同的偏光板35、36 粘貼成偏光板35、36的透過軸正交，而且，梳齒狀電極14Α、14Β延伸的方向與偏光板35、36 的透過軸構(gòu)成45°的角度。由此，制作絕緣膜13的材料和厚度d與在實施例2中制作的液晶單元5不同的比較用的液晶面板2 (液晶顯示元件)。與實施例2相同，通過將這樣制作的液晶面板2載置在背光源4上進行梳齒驅(qū)動。 由此，與實施例2相同，用Topcon公司制的“BM5A”測定該液晶面板102的正面的實測T。另一方面，作為液晶面板，與實施例2相同，使用“IXD-MASTER”，通過仿真求出在與上述實測相同的條件下梳齒驅(qū)動具有如圖1所示的FFS構(gòu)造的模型時的SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表2，并且與實測T和電能EL —并示于表9中。另外，在圖 13(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖13(b)中，表示通過上述仿真，在圖13(a) 中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、等電位曲線。另外，在圖13(c) 中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。對在實施例1、2和比較例1、2中得到的SimT與實測T的電壓-透過率(V-T)曲線的相關(guān)性進行確認后能夠得到相同的結(jié)果。從而，在以下的實施例和比較例中，僅進行了仿真。另外，在使用由上層電極和下層電極構(gòu)成的2層電極構(gòu)造的以下的實施例和比較例中，在進行梳齒驅(qū)動時，梳齒狀電極14B被設定為0V。[實施例3]除去在實施例2中，將絕緣層13的厚度從0. Ιμπι變更為0.3μπι(3000 Α)以外， 與實施例2同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表1，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖6(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖6(b)中，表示通過上述仿真，在圖6(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外， 在圖6(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例4]除去在實施例1中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 6. 0 μ m以夕卜，與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表1，并且與電能EL—并示于表6中。另外，在圖7(a)中， 表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖7(b)中，表示通過上述仿真，在圖7(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 7(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例5]除去在實施例2中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 6. 0 μ m以夕卜，與實施例2同樣地求出SimT。
將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表1，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖8(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖8(b)中，表示通過上述仿真，在圖8(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外， 在圖8(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例6]除去在實施例4中，將絕緣層13從相對介電常數(shù)ε = 6. 9，厚度d = 0. 1 μ π!的 SiN膜變更為相對介電常數(shù)ε = 3.3，厚度d = 3.2 μ m( 32000 Α)的丙烯酸樹脂(JSR公司制，商品名“0PTMER-SS”)以外，與實施例4同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表1，并且與電能EL—并示于表7中。另外，在圖9(a)中， 表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖9(b)中，表示通過上述仿真，在圖9(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 9(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例7]除去在實施例3中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 6. 0 μ m以夕卜，與實施例3同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表1，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖10(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖10(b)中，表示通過上述仿真，在圖10(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖10(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例8]除去在實施例1中，將絕緣層13從相對介電常數(shù)ε = 6. 9，厚度d = 0. 1 μ π!的 SiN膜變更為相對介電常數(shù)ε =3.3，厚度d= 1.0μπι(10000 Α)的丙烯酸樹脂(JSR公司制，商品名“0PTMER-SS”)以外，與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表1，并且與電能EL —并示于表7中。另外，在圖11 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖11(b)中，表示通過上述仿真，在圖11(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 11(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例3]除去在比較例2中代替FFS驅(qū)動而采用梳齒驅(qū)動以外，與比較例2同樣地求出實測T和SimT。換句話講，除去在實施例1中，將絕緣層13從相對介電常數(shù)ε =6. 9，厚度 d = 0. Ιμπι的SiN膜變更為相對介電常數(shù)ε = 3.3，厚度d = 3.2 μ m( 32000 Α)的丙烯酸樹脂(JSR公司制，商品名“0PTMER-SS”)以外，與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表2，并且與實測T和電能EL —并示于表7中。另外，在圖14(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖14(b)中，表示通過上述仿真，在圖13(a) 中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。 另外，在圖14(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例4]除去在比較例2中，將絕緣層13的厚度d從3. 2 μ m ( 32000 Α)變更為 1. Oym(IOOOOA)以夕卜，與比較例2同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表2，并且與電能EL —并示于表9中。另外，在圖15 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖15(b)中，表示通過上述仿真，在圖15(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖15(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例9]除去在實施例1中，將絕緣層13的厚度從0. 1 μ m變更為1. 0 μ m( IOOOOA)以夕卜， 與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表3，并且與電能EL —并示于表6中。另外，在圖16 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖16(b)中，表示通過上述仿真，在圖16(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 16(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例10]除去在實施例9中，將絕緣層13的厚度從1. 0 μ m變更為1. 5 μ m( 15000A)以外， 與實施例9同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例1中，將絕緣層13的厚度從0. 1 μ m 變更為1·5μπι(15000Α)以夕卜，與實施例1同樣地求出SimT0將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表3，并且與電能EL —并示于表6中。另外，在圖17 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖17(b)中，表示通過上述仿真，在圖17(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 17(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例11]除去在實施例4中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 6. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 4. 0 μ m以夕卜，與實施例4同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例1中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度 L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 4. 0 μ m以外，與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表3，并且與電能EL —并示于表6中。另外，在圖18 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖18(b)中，表示通過上述仿真，在圖18(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 18(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。
[實施例I2]除去在實施例8中，將絕緣層13的厚度從Ι.Ομπι變更為0.6μπι(6000Α)以夕卜， 與實施例8同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表3，并且與電能EL —并示于表7中。另外，在圖19 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖19(b)中，表示通過上述仿真，在圖19(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 19(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例I3]除去在實施例12中，將絕緣層13的厚度從0. 6 μ m變更為0. 1 μ m( IOOOA)以夕卜， 與實施例12同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例8中，將絕緣層13的厚度從l.Oym 變更為0. Iym(IOOOA)以夕卜，與實施例8同樣地求出SimT0將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表3，并且與電能EL—并示于表7中。另外，在圖20(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖20(b)中，表示通過上述仿真，在圖19(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 20(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例5]除去在實施例9中代替梳齒驅(qū)動而采用FFS驅(qū)動以外，與實施例9同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例2中，將絕緣層13的厚度從0. Ιμπι變更為 1. 0 μ m ( 10000 Α)以外，與實施例2同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表5，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖22(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖22(b)中，表示通過上述仿真，在圖22(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖22(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例6]除去在實施例10中代替梳齒驅(qū)動而采用FFS驅(qū)動以外，與實施例10同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例2中，將絕緣層13的厚度從0. Ιμπι變更為 1.5ym(15000 Α)以外，與實施例2同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表5，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖23(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖23(b)中，表示通過上述仿真，在圖23(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖23(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例7]除去在實施例11中代替梳齒驅(qū)動而采用FFS驅(qū)動以外，與實施例11同樣地求出 SimT0換句話講，除去在實施例2中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/ 電極間隔S = S-Oym變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 4. 0 μ m以夕卜，與實施例2同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表5，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖對…)中，表示通過上述仿真，在圖對仏)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖M(C)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例14]除去在實施例13中代替梳齒驅(qū)動而采用FFS驅(qū)動以外，與實施例13同樣地求出 SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表3，并且與電能EL—并示于表9中。另外，在圖21(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖21(b)中，表示通過上述仿真，在圖21(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖21 (c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例8]除去在實施例12中代替梳齒驅(qū)動而采用FFS驅(qū)動以外，與實施例12同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例14中，將絕緣層13的厚度從0. Ιμπι變更為 0.6μπι(6000 Α)以外，與實施例14同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表5，并且與電能EL—并示于表9中。另外，在圖25(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖25(b)中，表示通過上述仿真，在圖25(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖25(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的顯示狀態(tài)。[實施例15]除去在實施例10中，將絕緣層13的厚度從1.5μπι變更為1. 8 μ m ( 18000Α)以外，與實施例10同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例1中，將絕緣層13的厚度從 0. Iym變更為1·8μπι(18000Α)以夕卜，與實施例I同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表3，并且與電能EL—并示于表6中。另外，在圖^Ua)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖26(b)中，表示通過上述仿真，在圖^Ua)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 26(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[比較例9]除去在實施例15中，將絕緣層13的厚度從1.8μπι變更為2. 0 μ m ( 20000Α)以外，與實施例15同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例1中，將絕緣層13的厚度從 0. Iym變更為2·0μπι(20000Α)以外，與實施例I同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表5，并且與電能EL—并示于表6中。另外，在圖27(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖27(b)中，表示通過上述仿真，在圖27(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 27(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例16]除去在實施例1中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S=U-Oym以外，與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表4，并且與電能EL—并示于表6中。另外，在圖^(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖觀…)中，表示通過上述仿真，在圖觀仏)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 28(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例17]除去在實施例3中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S=U-Oym以外，與實施例3同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表4，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖四⑷中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖四…)中，表示通過上述仿真，在圖四仏)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖^Kc)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例18]除去在實施例17中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = U-Oym變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 14. 0 μ m以外，與實施例17 同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表4，并且與電能EL—并示于表8中。另外，在圖30(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖30(b)中，表示通過上述仿真，在圖30(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖30(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例19]除去在實施例18中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 14. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 16. 0 μ m以外，與實施例18 同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S —并示于表4，并且與電能EL —并示于表8中。另外，在圖31 (a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖31(b)中，表示通過上述仿真，在圖31(a)中對梳齒狀電極14A、14B分別施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖31 (c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。[實施例2O]
除去在實施例4中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 6. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 2. 0 μ m以夕卜，與實施例4同樣地求出SimT。換句話講，除去在實施例1中，將梳齒狀電極14A、14B的L/S從電極寬度 L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 8. 0 μ m變更為電極寬度L = 2. 6 μ m/電極間隔S = 2. 0 μ m以外，與實施例1同樣地求出SimT。將上述SimT、絕緣層13的相對介電常數(shù)ε和厚度d、梳齒狀電極14A、14B的電極寬度L/電極間隔S—并示于表4，并且與電能EL—并示于表6中。另外，在圖32(a)中，表示上述仿真中的施加電壓，并且在圖32(b)中，表示通過上述仿真，在圖32(a)中對梳齒狀電極14A施加6V的電壓時的透過率、液晶分子31的指向矢分布、等電位曲線。另外，在圖 32(c)中，表示上述仿真中的電源斷開時和電源接通時的1個像素的顯示狀態(tài)。表1
權(quán)利要求
1.一種液晶面板，其特征在于在夾著液晶層相對的一對基板中的一個基板上，隔著絕緣層重疊地設置有上層電極和下層電極，所述上層電極由梳齒狀電極構(gòu)成，在從垂直于基板面的方向觀看所述液晶層時與所述梳齒狀電極重疊的部分中，距另一個基板的表面為0. 1 μ m的位置上的平均電能為0. 44J/m3以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其特征在于所述上層電極由第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極構(gòu)成，利用在相鄰的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極之間產(chǎn)生的電場驅(qū)動所述液晶層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層的相對介電常數(shù)為3. 3，相鄰的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極之間的間隔為12. 0 μ m以下，所述絕緣層的厚度為0. 1 μ m以上2. 8 μ m以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層的相對介電常數(shù)為3. 3 6. 9，相鄰的第一梳齒狀電極和第二梳齒狀電極之間的間隔為12. 0 μ m以下，所述絕緣層的厚度為0. 1 μ m以上且1. 8 μ m以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其特征在于利用在所述上層電極與下層電極之間產(chǎn)生的電場驅(qū)動所述液晶層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板，其特征在于所述電能為0. 60J/m3以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層的相對介電常數(shù)為6. 9，所述上層電極中相鄰的梳齒狀電極之間的間隔為 8. Oym,所述絕緣層的厚度為0. 1 μ m以上且0. 65 μ m以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層的相對介電常數(shù)為3. 3 6. 9，所述上層電極中相鄰的梳齒狀電極之間的間隔為8. 0 μ m，所述絕緣層的厚度為0. 1 μ m以上且0. 35 μ m以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層的相對介電常數(shù)為6. 9，所述絕緣層的厚度為0. 1 μ m，所述上層電極中相鄰的梳齒狀電極之間的間隔為4. 5μπι以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層的相對介電常數(shù)為6. 9，所述絕緣層的厚度為0. 1 μ m 0. 3 μ m，所述上層電極中相鄰的梳齒狀電極之間的間隔為6. 0 μ m以上且12. 0 μ m以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其特征在于所述絕緣層包含彩色濾光片層。
12.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 11中任一項所述的液晶面板。
13.一種液晶面板的制造方法，其特征在于在夾著液晶層相對的一對基板中的一個基板上，隔著絕緣層重疊地形成上層電極和下層電極，該上層電極由梳齒狀電極構(gòu)成，并且，決定所述梳齒狀電極的電極間隔、絕緣層的膜厚、絕緣層的相對介電常數(shù)和驅(qū)動方式的組合，使得在從垂直于基板面的方向觀看所述液晶層時與所述梳齒狀電極重疊的部分中，距另一個基板的表面為0. 1 μ m的位置上的平均電能為0. 44J/m3以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶面板及其制造方法和液晶顯示裝置。液晶面板(2)在夾著液晶層(30)相對的一對基板(10、20)中的一個基板(10)上，隔著絕緣層(13)重疊地設置有上層電極(14)和下層電極(12)，上層電極(14)由梳齒狀電極(14A、14B)構(gòu)成，在從垂直于基板面的方向觀看液晶層(30)時與梳齒狀電極(14A、14B)重疊的部分中，距另一個基板(20)的表面為0.1μm的位置上的平均電能為0.44J/m3以上。
文檔編號G02F1/1343GK102439517SQ20108001939
公開日2012年5月2日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者中村正子, 大竹忠, 村田充弘, 櫻井猛久, 石原將市, 神崎修一 申請人:夏普株式會社