液晶顯示面板和液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠充分高速地進(jìn)行響應(yīng)并且具有充分優(yōu)異的透射率的液晶顯示面板和液晶顯示裝置，該液晶顯示面板具有第一基板、第二基板和由兩極板夾持的液晶層，其中該第一基板和該第二基板具有電極，該第二基板的電極包含一對(duì)梳齒電極和面狀電極，該液晶顯示面板構(gòu)成為通過(guò)一對(duì)梳齒電極間或第一基板與第二基板之間產(chǎn)生的電場(chǎng)使液晶層的液晶分子在與基板主面平行的方向上取向。
【專利說(shuō)明】液晶顯示面板和液晶顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示面板和液晶顯示裝置。更具體而言,涉及一種包含當(dāng)未施加電壓時(shí)在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子的液晶顯示面板和液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示面板通過(guò)由一對(duì)玻璃基板等夾持液晶顯示元件而構(gòu)成，由于其有效利用了諸如薄、輕且消電低等優(yōu)點(diǎn)，從而在個(gè)人電腦、電視、汽車導(dǎo)航儀等車載用設(shè)備、便攜式電話等便攜式信息終端的顯示器等日常生活和商務(wù)中不可或缺。在這些用途中，正在研究與用于改變液晶層的光學(xué)特性的電極配置、基板的設(shè)計(jì)相關(guān)的各種模式的液晶顯示面板。
[0003]作為近年的液晶顯示裝置的顯示方式，能夠舉出:使具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子與基板面垂直地取向的垂直取向(VA:Vertical Alignment)模式；使具有正或負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子與基板面平行地取向且對(duì)液晶層施加橫向電場(chǎng)的面內(nèi)開(kāi)關(guān)(IPS:In-Plane Switching)模式；和邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)(FFS:Fringe Field Switching)等。
[0004]例如，作為FFS驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置，公開(kāi)有一種具有高速響應(yīng)性和寬視野角的薄膜晶體管型液晶顯示器，該顯示器包括:具有第一共用電極層的第一基板；具有像素電極層和第二共用電極層的第二基板；被夾持于上述第一基板與上述第二基板之間的液晶；和為了具有能夠應(yīng)對(duì)高速的輸入數(shù)據(jù)傳輸速度的高速響應(yīng)性和對(duì)觀看者而言的寬視野角，而使設(shè)置于上述第一基板的上述第一共用電極層與設(shè)置于上述第二基板的上述像素電極層以及第二共用電極層之間產(chǎn)生電場(chǎng)的單元(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]另外，作為利用多個(gè)電極施加橫向電場(chǎng)的液晶裝置，公開(kāi)了 一種在彼此相對(duì)配置的一對(duì)基板間夾持有由介電常數(shù)各向異性為正的液晶構(gòu)成的液晶層的液晶裝置，在該液晶裝置中，構(gòu)成上述一對(duì)基板的第一基板、第二基板夾持著上述液晶層地相對(duì)設(shè)置，在上述一對(duì)基板的第一基板和第二基板上設(shè)置有對(duì)該液晶層施加縱向電場(chǎng)的電極，并且在上述第二基板上設(shè)置有對(duì)上述液晶層施加橫向電場(chǎng)的多個(gè)電極(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特表2006-523850號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002-365657號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]在FFS驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置中，在上升時(shí)顯示狀態(tài)從暗狀態(tài)(黑顯示)向亮狀態(tài)(白顯示)變化的期間)利用在下側(cè)基板的上層狹縫電極-下層面狀電極間產(chǎn)生的邊緣電場(chǎng)(FFS驅(qū)動(dòng))使液晶分子旋轉(zhuǎn)而高速響應(yīng)，在下降時(shí)(顯示狀態(tài)從亮狀態(tài)(白顯示)向暗狀態(tài)(黑顯示)變化的期間)利用由基板間的電位差產(chǎn)生的縱向電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)而高速響應(yīng)。另一方面，如專利文獻(xiàn)I所記載的那樣，即使在液晶分子垂直取向的液晶顯示裝置中使用狹縫電極施加邊緣電場(chǎng)，也只有狹縫電極端附近的液晶分子旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D66)，無(wú)法獲得充分的透射率。
[0012]另外，圖64是在下側(cè)基板上具有現(xiàn)有的FFS驅(qū)動(dòng)方式的電極結(jié)構(gòu)的液晶面板的剖視示意圖。圖66是表示圖64所示的液晶顯示面板中指向矢D的分布、電場(chǎng)分布和透射率分布的模擬結(jié)果。圖64表示液晶顯示面板的構(gòu)造，在以狹縫電極被施加固定的電壓(圖中為14V。例如只要與對(duì)置電極313的電位差為閾值以上即可。上述閾值是指使液晶層發(fā)生光學(xué)變化，在液晶顯示裝置中使顯示狀態(tài)發(fā)生變換的電場(chǎng)和/或產(chǎn)生電場(chǎng)的電壓值)，在配置有狹縫電極的基板和對(duì)置基板上分別配置有對(duì)置電極313、323。對(duì)置電極313、323為7V。圖66表示上升時(shí)的模擬結(jié)果，示出了電壓分布、指向矢D的分布、透射率分布(實(shí)線)。
[0013]上述專利文獻(xiàn)2記載了在具有三層電極構(gòu)造的液晶顯示裝置中使用梳齒驅(qū)動(dòng)提高響應(yīng)速度的技術(shù)手段。然而，實(shí)際上只記載了顯示方式為扭曲向列(TN)模式的液晶裝置，而關(guān)于作為有利于得到寬視野角、高對(duì)比度的特性等的方式的垂直取向型的液晶顯示裝置則沒(méi)有任何公開(kāi)。另外，對(duì)透射率的改善、以及電極構(gòu)造與透射率的關(guān)聯(lián)性也沒(méi)有任何公開(kāi)。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而完成的，其目的在于提供一種液晶顯示面板和液晶顯示裝置，該液晶顯示面板和液晶顯示裝置包含當(dāng)未對(duì)液晶層施加電壓時(shí)在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子，能夠充分高速地響應(yīng)，并且透射率足夠優(yōu)異。
[0015]解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0016]本發(fā)明人研究了使垂直取向型液晶顯示面板和液晶顯示裝置兼有高響應(yīng)度和高透射率的方法，著眼于在上升時(shí)和下降時(shí)利用電場(chǎng)對(duì)液晶分子進(jìn)行取向控制的三層電極構(gòu)造。而且，對(duì)電極構(gòu)造進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn):通過(guò)使夾持液晶層的第一基板和第二基板具有電極，并使第二基板的電極為一對(duì)梳齒電極，能夠在上升時(shí)因一對(duì)梳齒電極間的電位差產(chǎn)生橫向電場(chǎng)，在下降時(shí)因基板間的電位差產(chǎn)生縱向電場(chǎng)，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行基于三層電極結(jié)構(gòu)的縱向電場(chǎng)導(dǎo)通-橫向電場(chǎng)導(dǎo)通的切換。由此，發(fā)現(xiàn)在上升時(shí)和下降時(shí)均利用電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)從而高速地進(jìn)行響應(yīng)，并且利用梳齒驅(qū)動(dòng)的橫向電場(chǎng)也能夠?qū)崿F(xiàn)高透射率，想到能夠徹底解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案，完成了本發(fā)明。在本發(fā)明中，如上所述，在垂直取向型的具有三層電極構(gòu)造的液晶顯示裝置的特征在于，能夠?qū)崿F(xiàn)高速響應(yīng)并且也能夠?qū)崿F(xiàn)高透射率，在這點(diǎn)上與現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中記載的發(fā)明不同。進(jìn)一步而言，在低溫環(huán)境下響應(yīng)速度的技術(shù)問(wèn)題變得特別顯著，而本發(fā)明能夠解決該問(wèn)題且實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的透射率。
[0017]S卩，本發(fā)明為一種液晶顯示面板，該液晶顯示面板具備第一基板、第二基板和被夾持于兩基板的液晶層，該第一基板和該第二基板具有電極，該第二基板的電極包含一對(duì)梳齒電極和面狀電極，該液晶顯示面板構(gòu)成為通過(guò)一對(duì)梳齒電極間或第一基板與第二基板之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，使液晶層的液晶分子在與基板主面平行的方向上取向。其中，面狀電極通常與一對(duì)梳齒電極隔著電阻層形成。上述電阻層優(yōu)選為絕緣層。所謂的絕緣層只要為本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】中可以稱為絕緣層的層即可。
[0018]上述一對(duì)梳齒電極，在俯視基板主面時(shí)，以兩個(gè)梳齒電極相對(duì)的方式配置即可。通過(guò)這一對(duì)梳齒電極能夠在梳齒電極間適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生橫向電場(chǎng)，因此，當(dāng)在液晶層包含具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子時(shí)，上升時(shí)的響應(yīng)性能和透射率優(yōu)異，當(dāng)液晶層包含具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子時(shí)，能夠在下降時(shí)通過(guò)橫向電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)。另外，上述第一基板和上述第二基板所具有的電極能夠?qū)彘g賦予電位差即可，由此，在液晶層包含具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子時(shí)在下降的情況下，以及液晶層包含具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子時(shí)在上升的情況下，由基板間的電位差產(chǎn)生縱向電場(chǎng)，能夠通過(guò)電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)。
[0019]圖71和圖72是表示本發(fā)明的液晶顯示面板的梳齒電極的一個(gè)方式的剖視示意圖。一對(duì)梳齒電極417、419可以如圖71所示設(shè)置在同一層，另外，只要能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果，一對(duì)梳齒電極517、519也可以如圖72所示設(shè)置在不同的層，但是優(yōu)選一對(duì)梳齒電極設(shè)置在同一層。一對(duì)梳齒電極設(shè)置在同一層是指，各個(gè)梳齒電極在其液晶層側(cè)和/或在與液晶層側(cè)相反的一側(cè)與共用的部件(例如絕緣層、液晶層等)接觸。
[0020]上述一對(duì)梳齒電極優(yōu)選在俯視基板主面時(shí)，梳齒部分分別平行。其中，優(yōu)選一對(duì)梳齒電極的梳齒部分分別大致平行，換而言之，優(yōu)選一對(duì)梳齒電極各自具有多個(gè)大致平行的狹縫。另外，圖19等示意性地表示具有一個(gè)梳齒部分的梳齒電極，但通常一個(gè)梳齒電極具有兩個(gè)以上的梳齒部分。
[0021]優(yōu)選上述液晶層包含當(dāng)未施加電壓時(shí)在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子。其中，在與基板主面垂直的方向上取向，只要是在本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】中可以被認(rèn)為是在與基板主面垂直的方向上取向的即可，包含實(shí)質(zhì)上在垂直方向上取向的方式。上述液晶層所含的液晶分子優(yōu)選實(shí)質(zhì)上由在不足閾值電壓時(shí)在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子構(gòu)成。上述“未施加電壓時(shí)”，只要是在本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】中可以稱之為實(shí)質(zhì)上為不被施加電壓即可。這種垂直取向型的液晶顯示面板是有利于獲得寬視野角、高對(duì)比度的特性等的方式，其應(yīng)用用途正在擴(kuò)大。
[0022]上述一對(duì)梳齒電極優(yōu)選能夠成為閾值電壓以上的不同的電位。例如，當(dāng)將亮狀態(tài)的透射率設(shè)定為100%時(shí)，是指賦予5%的透射率的電壓值。能夠成為閾值電壓以上的不同電位是指，只要是能夠?qū)崿F(xiàn)成為閾值電壓以上的不同電位的驅(qū)動(dòng)操作即可，由此能夠適當(dāng)?shù)乜刂茖?duì)液晶層施加的電場(chǎng)。不同的電位的優(yōu)選上限值例如為20V。作為能夠成為不同的電位的結(jié)構(gòu)，例如，利用某個(gè)TFT驅(qū)動(dòng)一對(duì)梳齒電極中的一個(gè)梳齒電極，并且利用另一個(gè)TFT驅(qū)動(dòng)另一個(gè)梳齒電極，或使該另一個(gè)梳齒電極與該另一個(gè)梳齒電極的下層電極導(dǎo)通，由此能夠?qū)⒁粚?duì)梳齒電極彼此為不同的電位。上述一對(duì)梳齒電極中的梳齒部分的寬度優(yōu)選為例如2μπι以上。另外，梳齒部分與梳齒部分之間的寬度(本說(shuō)明書(shū)中也稱為間隔)例如優(yōu)選為2 μ m?7 μ m。
[0023]上述液晶顯示面板優(yōu)選構(gòu)成為通過(guò)一對(duì)梳齒電極間或第一基板與第二基板之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，使液晶層中的液晶分子在與基板主面垂直的方向上取向。另外，優(yōu)選上述第一基板的電極為面狀電極。本說(shuō)明書(shū)中，面狀電極包含在多個(gè)像素內(nèi)電連接的方式，例如作為第一基板的面狀電極，可以舉出在所有像素內(nèi)電連接的方式、沿著像素線電連接的方式等優(yōu)選方式。另外，優(yōu)選上述第二基板還具有面狀電極。由此，能夠適當(dāng)?shù)厥┘涌v向電場(chǎng)從而高速地進(jìn)行響應(yīng)。特別是，利用上述第一基板的電極為面狀電極且第二基板還具有面狀電極的方式，在下降時(shí)利用基板間的電位差適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生縱向電場(chǎng)，從而能夠高速地進(jìn)行響應(yīng)。另外，特別優(yōu)選如下方式:在適當(dāng)?shù)厥┘訖M向電場(chǎng)、縱向電場(chǎng)的基礎(chǔ)上，使第二基板的液晶層側(cè)的電極(上層電極)為一對(duì)梳齒電極，使第二基板的與液晶層側(cè)相反的一側(cè)的電極(下層電極)為面狀電極。例如，能夠在第二基板的一對(duì)梳齒電極的下層(從第二基板觀看與液晶層相反一側(cè)的層)隔著絕緣層設(shè)置第二基板的面狀電極。并且，優(yōu)選上述第二基板的面狀電極沿著像素線電連接，但是也可以按各像素單位獨(dú)立。另外，在使梳齒電極與作為其下層電極的面狀電極導(dǎo)通的情況下，成為該面狀電極沿著像素線電連接時(shí)該梳齒電極也沿著像素線電連接的方式，該方式也是本發(fā)明的優(yōu)選方式之一。而且，上述第二基板的面狀電極優(yōu)選至少在俯視基板主面時(shí)與第一基板所具有的電極重疊的部位為面狀。沿著像素線電連接只要是沿著像素的縱、橫等的排列中的至少任一個(gè)遍及多個(gè)像素電連接即可。另外，不需要電極分別在所有像素線中電連接，只要可以說(shuō)是在液晶顯示面板中實(shí)質(zhì)上沿著像素線電連接即可。
[0024]更加優(yōu)選上述面狀電極在同一像素列內(nèi)電連接的方式。上述同一像素列是指，例如在第二基板為有源矩陣基板的情況下，在俯視基板主面時(shí)，有源矩陣基板中的沿柵極總線配置的像素列。像這樣，第一基板的面狀電極和/或第二基板的面狀電極在同一像素列內(nèi)電連接，由此，例如能夠以電位變化按與偶數(shù)的柵極總線對(duì)應(yīng)的像素、與奇數(shù)的柵極總線對(duì)應(yīng)的像素反轉(zhuǎn)的方式對(duì)電極施加電壓，能夠適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生縱向電場(chǎng)而高速地進(jìn)行響應(yīng)。
[0025]上述第一基板和/或第二基板的面狀電極，只要在本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】中可以稱為面狀的即可，可以在其一部分區(qū)域具有肋、狹縫等取向限制結(jié)構(gòu)體，或者在俯視基板主面時(shí)在像素的中心部分具有該取向限制結(jié)構(gòu)體，但是優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不具有取向限制結(jié)構(gòu)體。
[0026]上層液晶層通常是利用在一對(duì)梳齒電極或第一基板與第二基板之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，在閾值電壓以上時(shí)包含與基板主面平行的成分地取向的液晶層，其中，優(yōu)選包含在平行方向上取向的液晶分子。在平行方向上取向，只要是在本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】可以稱為在平行方向上取向即可。由此能夠提高透射率。上述液晶層所包含的液晶分子優(yōu)選實(shí)質(zhì)上由在閾值電壓以上時(shí)在與基板主面平行的方向上取向的液晶分子構(gòu)成。
[0027]優(yōu)選上述液晶層包含具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子(正型液晶分子)。具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子在被施加電場(chǎng)的情況下在固定方向上取向，容易控制配向，能夠進(jìn)一步高速地進(jìn)行響應(yīng)。另外，也優(yōu)選上述液晶層包含具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子(負(fù)型液晶分子)。由此，能夠進(jìn)一步提高透射率。即，可以說(shuō)從高速響應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)，上述液晶分子優(yōu)選實(shí)質(zhì)上由具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子構(gòu)成，從透射率的觀點(diǎn)出發(fā)，上述液晶分子優(yōu)選由具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子構(gòu)成。
[0028]在上述第一基板和第二基板中的至少一個(gè)基板的液晶層側(cè)通常具有取向膜。該取向膜優(yōu)選垂直取向膜。另外，作為該取向膜，能夠舉出由有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料形成的取向膜、由光活性材料形成的光取向膜等。另外，上述取向膜也可以是沒(méi)有進(jìn)行研磨處理等取向處理的取向膜。通過(guò)使用由有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料形成的取向膜、光取向膜等不需要取向處理的取向膜，使工序簡(jiǎn)化而能夠削減成本，并且能夠提高可靠性和成品率。另外，在已進(jìn)行摩擦處理的情況下，有可能發(fā)生混入源于研磨布等的雜質(zhì)導(dǎo)致的液晶污染、由異物所致的點(diǎn)缺陷不良、因液晶面板內(nèi)研磨不均勻?qū)е碌娘@示不均等，但是能夠使用均沒(méi)有這些缺點(diǎn)的產(chǎn)品。另外，優(yōu)選在上述第一基板和第二基板中的至少一個(gè)基板的液晶層側(cè)的相反側(cè)具有偏振板。該偏振板優(yōu)選圓偏振板。利用這種結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步發(fā)揮透射率改善效果。該偏振板也優(yōu)選為直線偏振板，利用這種結(jié)構(gòu)能夠使視野角特性優(yōu)異。
[0029]本發(fā)明的液晶顯示面板，在產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)，通常至少在第一基板所具有的電極與第二基板所具有的電極(例如面狀電極)之間產(chǎn)生電位差。優(yōu)選方式為在第一基板所具有的電極與第二基板所具有的電極之間產(chǎn)生高于第二基板所具有的電極(例如一對(duì)梳齒電極)間的電位差的方式。例如，能夠使第一基板具有的面狀電極的電位和第二電極具有的面狀電極的電位分別為7.5V、0V，使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位均為0V，或使第一基板具有的面狀電極的電位和第二基板具有的面狀電極的電位分別為7.5V、15V,使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位均為15 V,或使第一基板具有的面狀電極的電位和第二基板所具有的面狀電極的電位各自為OV、15V,使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位均為15V。
[0030]另外，優(yōu)選在產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后，實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生第一基板具有的面狀電極的電位與第二基板具有的面狀電極的電位差、和第二基板具有的一對(duì)梳齒電極之間的電位差的方式(本說(shuō)明書(shū)中也稱為初始化工序)。換言之，優(yōu)選執(zhí)行使第一基板具有的電極(例如，面狀電極)和第二基板具有的電極(例如，一對(duì)梳齒電極和面狀電極)的所有電極間實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生電位差的驅(qū)動(dòng)操作。利用該方式，特別能夠適當(dāng)?shù)乜刂圃谝粚?duì)梳齒電極的邊緣附近的液晶分子的取向，能夠使在保持使所有電極不為等電位的狀態(tài)下浮起的透射率充分下降到初始的黑狀態(tài)(例如后述的圖8的被虛線包圍的部位)。上述初始化工序只要能夠執(zhí)行在所有電極間實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生電位差的驅(qū)動(dòng)操作即可，例如可以使TFT成為斷開(kāi)狀態(tài)，使一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極電浮置，也可以代替這樣的電浮置，使所有的TFT為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極施加固定電壓，或者使偶數(shù)線或奇數(shù)線中的TFT為導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極按偶數(shù)線、奇數(shù)線施加固定電壓。另外，上述初始化工序只要在產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后進(jìn)行即可，可以在產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后產(chǎn)生其它電場(chǎng)，但優(yōu)選在產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后立刻進(jìn)行。
[0031]另外，在產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)，通常至少在第二基板具有的電極(例如，一對(duì)梳齒電極)間產(chǎn)生電位差。例如，能夠采用在第二基板具有的電極間，產(chǎn)生比第一基板具有的電極與第二基板具有的電極(例如，面狀電極)間高的電位差的方式，例如使第一基板具有的面狀電極的電位和第二電極具有的面狀電極的電位各自為7.5V、0V,使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位各自設(shè)為15V、OV,或使第一基板具有的面狀電極的電位和第二基板具有的面狀電極的電位各自為7.5V、7.5V，使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位各自設(shè)為15V、0V，或是第一基板具有的面狀電極的電位和第二基板具有的面狀電極的電位各自為0V、0V，使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位各自為15V、0V。另外，也能夠采用在第二基板具有的電極間產(chǎn)生比第一基板具有的電極和第二基板具有的電極之間低的電位差的方式，在利用梳齒間的橫向電場(chǎng)進(jìn)行低灰度顯示的情況下，例如，能夠舉出使第一基板具有的面狀電極的電位和第二電極具有的面狀電極的電位各自為7.5V、0V，使第二基板具有的一對(duì)梳齒電極的電位各自為10V、5V(梳齒間電位5V)的情況等。
[0032]此處，能夠?qū)Π磁紨?shù)線、奇數(shù)線共同連接的下層電極(第二基板具有的面狀電極)施加電壓使電位變化反轉(zhuǎn)。另外，可以被保持于固定電壓的電極的電位為中間電位，在認(rèn)為被保持于固定電壓的電極的電位為OV時(shí)，可以說(shuō)，施加于按偶數(shù)線、奇數(shù)線共用連接的下層電極的電壓的極性反轉(zhuǎn)。
[0033]本發(fā)明的液晶顯示面板所具備的第一基板和第二基板是用于夾持液晶層的一對(duì)基板，例如，以玻璃、樹(shù)脂等絕緣基板為母體，在絕緣基板上設(shè)置配線、電極、彩色濾光片等而形成。[0034]另外，優(yōu)選上述一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極為像素電極、具有上述一對(duì)梳齒電極的第二基板為有源矩陣基板。另外，本發(fā)明的液晶顯示面板可以是透射型、反射型、半透射型中的任一種。
[0035]本發(fā)明也為具備本發(fā)明的液晶顯示面板的液晶顯示裝置。本發(fā)明的液晶顯示裝置中的液晶顯示面板的優(yōu)選方式與上述本發(fā)明的液晶顯示面板的優(yōu)選方式相同。作為液晶顯示裝置，可以舉出個(gè)人電腦、電視、汽車導(dǎo)航儀等車載用設(shè)備、便攜式電話等便攜信息終端的顯示器等，特別優(yōu)選應(yīng)用于汽車導(dǎo)航儀等車載用設(shè)備等的在低溫環(huán)境下等使用的設(shè)備。
[0036]與本發(fā)明相關(guān)的發(fā)明是具有薄膜晶體管元件的薄膜晶體管陣列基板，上述薄膜晶體管陣列基板的電極包含一對(duì)梳齒電極和面狀電極，選自該一對(duì)梳齒電極和面狀電極中的至少一個(gè)電極沿著像素線電連接。
[0037]優(yōu)選上述面狀電極沿著像素線電連接。更加優(yōu)選上述面狀電極由透明導(dǎo)電體和與該透明導(dǎo)電體電連接的金屬導(dǎo)電體構(gòu)成。由此，能夠使電極低電阻化，能夠充分防止波形變鈍。在大型面板中，電極的電阻過(guò)大，有可能使波形變鈍，所以在能夠防止波形鈍化這點(diǎn)上，特別優(yōu)選適用于大型的液晶顯示裝置。
[0038]優(yōu)選上述一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極沿著像素線電連接。更加優(yōu)選，上述一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極由透明導(dǎo)電體和與該透明導(dǎo)電體電連接的金屬導(dǎo)電體構(gòu)成。因與上述同樣的理由，特別優(yōu)選將這種液晶驅(qū)動(dòng)裝置適用于大型的液晶顯示裝置。
[0039]另外，優(yōu)選上述一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極與上述面狀電極電連接。
[0040]另外，本說(shuō)明書(shū)中，所謂的電極沿著像素線電連接，換而言之是指電極至少按同一數(shù)量的像素線電連接，例如，電極可以按每一根像素線連接，電極也可以按每η根像素線(每η根線)連接，兩者優(yōu)選。另外，η是2以上的整數(shù)。所謂的電極按每多根(η根)像素線連接，只要是與該多根像素線對(duì)應(yīng)的電極電連接即可，例如，也包含電極按第奇數(shù)根像素線電連接、按第偶數(shù)根像素線電連接的方式。這樣，電極按每多根像素線連接的情況下，通常使該多個(gè)線同時(shí)反轉(zhuǎn)。
[0041]與本發(fā)明相關(guān)的發(fā)明也是具有薄膜晶體管元件的薄膜晶體管陣列基板，上述薄膜晶體管陣列基板的電極包含一對(duì)梳齒電極和面狀電極，上述一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)梳齒電極與該面狀電極電連接。
[0042]與本發(fā)明相關(guān)的發(fā)明還是以具備本發(fā)明的薄膜晶體管陣列基板為特征的液晶顯示裝置。本發(fā)明的液晶顯示裝置中的薄膜晶體管陣列基板的優(yōu)選方式與上述的本發(fā)明的薄膜晶體管陣列基板的優(yōu)選方式相同。作為液晶顯示裝置能夠應(yīng)用于上述的用途。
[0043]作為本發(fā)明的液晶顯示面板和液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，只要以這種結(jié)構(gòu)部件作為必須構(gòu)成要素，就不特別限定其它構(gòu)成要素，能夠適當(dāng)采用液晶顯示面板和液晶顯示裝置中通常使用的其它結(jié)構(gòu)。
[0044]上述各方式在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)可以適當(dāng)組合。
[0045]發(fā)明效果
[0046]根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板和液晶顯示裝置，第一基板和第二基板具有電極，第二基板的電極包含一對(duì)梳齒電極和面狀電極，由此能夠充分高速地進(jìn)行響應(yīng)并且使透射率充分優(yōu)異?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0048]圖2是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0049]圖3是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0050]圖4是圖3所示的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。
[0051]圖5是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0052]圖6是圖5所示的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。
[0053]圖7是表示通過(guò)梳齒驅(qū)動(dòng)與FFS驅(qū)動(dòng)的模擬進(jìn)行的響應(yīng)波形比較的曲線圖。
[0054]圖8是表示實(shí)施方式I中的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)波形實(shí)測(cè)值和各電極的施加矩形波的曲線圖。
[0055]圖9是表示實(shí)施方式I中的最大透射率與單元厚度d的關(guān)系的曲線圖。
[0056]圖10是表示實(shí)施方式I中的最大透射率與間隔S的關(guān)系的曲線圖。
[0057]圖11是實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0058]圖12是實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0059]圖13是表示實(shí)施方式2中的各電極的施加矩形波(驅(qū)動(dòng)波形)的曲線圖。
[0060]圖14是實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0061]圖15是實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0062]圖16是表示實(shí)施方式3中的各電極的施加矩形波(驅(qū)動(dòng)波形)的曲線圖。
[0063]圖17是表示實(shí)施方式I?3中的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)波形實(shí)測(cè)值的曲線圖。
[0064]圖18是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的剖視示意圖。
[0065]圖19是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的子像素俯視示意圖。
[0066]圖20是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的子像素等價(jià)電路圖。
[0067]圖21是表示實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的各電極的電位變化的圖。
[0068]圖22是表示實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0069]圖23是表示實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0070]圖24是表示實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0071]圖25是表不實(shí)施方式I涉及的液晶顯不面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0072]圖26是表示實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0073]圖27是表示實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0074]圖28是實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的剖視示意圖。
[0075]圖29是實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的子像素俯視示意圖。
[0076]圖30是實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的子像素等價(jià)電路圖。[0077]圖31是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的各電極的電位變化的圖。
[0078]圖32是表不實(shí)施方式2涉及的液晶顯不面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0079]圖33是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0080]圖34是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0081]圖35是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0082]圖36是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0083]圖37是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0084]圖38是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0085]圖39是表示實(shí)施方式2涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0086]圖40是實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的剖視示意圖。
[0087]圖41是實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的子像素俯視示意圖。
[0088]圖42是實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的子像素等價(jià)電路圖。
[0089]圖43是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的各電極的電位變化的圖。
[0090]圖44是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0091]圖45是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0092]圖46是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0093]圖47是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0094]圖48是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0095]圖49是表示實(shí)施方式2的變形例涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0096]圖50是實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的剖視示意圖。
[0097]圖51是實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的子像素俯視示意圖。
[0098]圖52是實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的子像素等價(jià)電路圖。
[0099]圖53是表示實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的各電極的電位變化的圖。
[0100]圖54是表不實(shí)施方式3涉及的液晶顯不面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。[0101]圖55是表不實(shí)施方式3涉及的液晶顯不面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0102]圖56是表示實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N行的各電極的剖視示意圖。
[0103]圖57是表不實(shí)施方式3涉及的液晶顯不面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0104]圖58是表示實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0105]圖59是表示實(shí)施方式3涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)后的初始化工序中的第N+1行的各電極的剖視示意圖。
[0106]圖60是表示本發(fā)明的液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)方式的俯視示意圖。
[0107]圖61是表示本發(fā)明的液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)方式的俯視示意圖。
[0108]圖62是表示本發(fā)明的液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)方式的俯視示意圖。
[0109]圖63是表示本發(fā)明的液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)方式的俯視示意圖。
[0110]圖64是比較例I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生邊緣電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。
[0111]圖65是圖64所示的液晶顯示面板的俯視示意圖。
[0112]圖66是圖64所示的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。
[0113]圖67是表示比較例2中的使用TN模式的梳齒驅(qū)動(dòng)的模擬得到的響應(yīng)波形的曲線圖。
[0114]圖68是比較例2涉及的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。
[0115]圖69是比較例2涉及的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。
[0116]圖70是比較例2涉及的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。
[0117]圖71是本發(fā)明涉及的液晶顯示面板的梳齒電極的一個(gè)方式的剖視示意圖。
[0118]圖72是本發(fā)明涉及的液晶顯示面板的梳齒電極的一個(gè)方式的剖視示意圖。
[0119]圖73是表示本發(fā)明的液晶顯示面板的像素電極中使用的薄膜晶體管的一種方式的俯視不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0120]以下列舉實(shí)施方式，參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不只限定于這些實(shí)施方式。在本說(shuō)明書(shū)中，像素只要沒(méi)有特別明示，也可以為子像素。另外，子幀是指:在一幀中，在利用一部分或所有的子像素，例如以場(chǎng)序(時(shí)間分割)驅(qū)動(dòng)在一幀內(nèi)進(jìn)行各種顏色的連續(xù)顯示時(shí)，顯示一種顏色所消耗的時(shí)間，在本說(shuō)明書(shū)中，是指用于該顯示的期間，其中，上述幀為由所有像素(例如，包含RGB的像素)進(jìn)行的顯示。并且，面狀電極只要是在本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】中可以稱為面狀電極即可，可以例如形成有點(diǎn)狀的肋和/或狹縫，但是優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不具有取向限制結(jié)構(gòu)體。而且，將夾持液晶層的一對(duì)基板中的顯示面?zhèn)鹊幕宸Q為上側(cè)基板，將與顯示面相反的一側(cè)的基板稱為下側(cè)基板。另外，將在配置于基板的電極中的顯示面?zhèn)鹊碾姌O稱為上層電極，將與顯示面相反的一側(cè)的電極稱為下層電極。進(jìn)一步，由于具有薄膜晶體管元件(TFT)等，所以該基板將本實(shí)施方式的電路基板(第二基板)稱為T(mén)FT基板或陣列基板。另外，在本實(shí)施方式中，在上升(施加橫向電場(chǎng))和下降(施加縱向電場(chǎng))時(shí)，均使TFT為導(dǎo)通狀態(tài)，向一對(duì)梳齒電極中的至少一個(gè)電極(像素電極)施加電壓。
[0121]另外，各實(shí)施方式中，對(duì)發(fā)揮同樣功能的部件和部分標(biāo)注相同符號(hào)。另外，在圖中，只要預(yù)先沒(méi)有特別說(shuō)明，Q)表示位于下側(cè)基板的上層的梳齒電極中的一個(gè)梳齒電極的電位，(ii)表示位于下側(cè)基板的上層的梳齒電極中的另一個(gè)梳齒電極的電位，(iii)表示下側(cè)基板的下層的面狀電極的電位，Qv)表示上層基板的面狀電極的電位。
[0122]實(shí)施方式I
[0123]圖1是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。圖2是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。圖1和圖2中，虛線表不產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向。實(shí)施方式I涉及的液晶顯不面板具有使用液晶分子31的垂直取向型的三層電極構(gòu)造(此處，位于第二層的下層基板的上層電極為梳齒電極)，其中，液晶分子31為正型液晶。如圖1所示，在上升時(shí)利用由一對(duì)梳齒電極16 (例如，由電位為O的梳齒電極17和電位為14V的梳齒電極19構(gòu)成)間的電位差14V產(chǎn)生的橫向電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，基板間(電位7V的對(duì)置電極13與電位7V的對(duì)置電極23之間)的電位差實(shí)質(zhì)上沒(méi)有產(chǎn)生。
[0124]另外，如圖2所示，在下降時(shí)利用由基板間(例如，電位分別為14V的對(duì)置電極13、梳齒電極17和梳齒電極19，與電位為7V的對(duì)置電極23之間)的電位差7V產(chǎn)生的縱向電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，一對(duì)梳齒電極16 (例如，由電位14V的梳齒電極17與電位為14V的梳齒電極19構(gòu)成)間的電位差實(shí)質(zhì)上沒(méi)有產(chǎn)生。
[0125]在上升時(shí)和在下降時(shí)均利用電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)，由此高速地進(jìn)行響應(yīng)。即，在上升時(shí)，由于一對(duì)梳齒電極間的橫向電場(chǎng)而成為導(dǎo)通狀態(tài)從而變成高透射率，下降時(shí)，由于基板間的縱向電場(chǎng)而成為導(dǎo)通狀態(tài)從而高速地進(jìn)行響應(yīng)。進(jìn)一步，通過(guò)梳齒驅(qū)動(dòng)的橫電場(chǎng)也能夠?qū)崿F(xiàn)高透射率。另外，在實(shí)施方式I及其以后的實(shí)施方式中，使用正型液晶作為液晶，但是也可以使用負(fù)型液晶替代正型液晶。在使用負(fù)型液晶的情況下，液晶分子由于一對(duì)基板間的電位差而在平行方向上取向，液晶分子由于一對(duì)梳齒電極間的電位差而在垂直方向上取向。由此，透射率變得優(yōu)異，并且在上升時(shí)和下降時(shí)均能夠通過(guò)電場(chǎng)使液晶分子旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)。另外，通過(guò)初始化工序使液晶分子更充分地在垂直方向上取向，由此，能夠與正型液晶的情況同樣地能夠發(fā)揮充分降低黑顯示時(shí)的透射率的效果。這種情況下，優(yōu)選依次執(zhí)行:使至少分別配置在上下基板的對(duì)置電極間產(chǎn)生電位差的驅(qū)動(dòng)操作、使至少一對(duì)梳齒電極的電極間產(chǎn)生電位差的驅(qū)動(dòng)操作、使該對(duì)置電極和該一對(duì)梳齒電極間不產(chǎn)生電位差的驅(qū)動(dòng)操作。另外，本說(shuō)明書(shū)中，(i)、(ii)表示一對(duì)梳齒電極的電位，(iii)表示下層基板的面狀電極的電位，Qv)表示上層基板的面狀電極的電位。
[0126]實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板，如圖1和圖2所示，通過(guò)從液晶顯示面板的背面?zhèn)认蛴^察面?zhèn)纫来委B層陣列基板10、液晶層30和對(duì)置基板20 (彩色濾光片基板)而構(gòu)成。實(shí)施方式I的液晶顯示面板，如圖2所示，在不足閾值電壓的情況下，使液晶分子垂直地取向。另外，如圖1所示，梳齒電極間的電位差在閾值電壓以上時(shí)，在形成于玻璃基板11(第二基板)上的上層電極17、19( 一對(duì)梳齒電極)間產(chǎn)生的電場(chǎng)，使液晶分子在梳齒電極間向平行方向傾斜，由此控制透射光量。面狀的下層電極13(對(duì)置電極13)形成為在與上層電極17、19 ( 一對(duì)梳齒電極16)之間夾持絕緣層15。作為絕緣層15，使用例如氧化膜SiO2、氮化膜SiN、丙烯酸類樹(shù)脂等，另外，也可以使用這些材料的組合。
[0127]在圖1、圖2中未圖不,但在兩基板的與液晶層相反的一側(cè)配置有偏光板。作為偏光板，可以使用圓偏光板或直線偏光板。另外，在兩基板的液晶層側(cè)分別配置有取向膜，這些取向膜只要能夠使液晶分子與膜面垂直地豎立，為有機(jī)取向膜或無(wú)機(jī)取向膜均可。
[0128]在被掃描信號(hào)線選擇的時(shí)刻，將從視頻信號(hào)線供給來(lái)的電壓通過(guò)薄膜晶體管元件(TFT)施加到驅(qū)動(dòng)液晶材料的梳齒電極19。此外，本實(shí)施方式中，梳齒電極17和梳齒電極19形成于同一層，雖然優(yōu)選形成于同一層的方式，但是，只要能夠發(fā)揮使梳齒電極間產(chǎn)生電壓差而施加橫向電場(chǎng)從而提高透射率的本發(fā)明的效果，也可以形成于不同的層。梳齒電極19經(jīng)接觸孔與從TFT延伸出來(lái)的漏極電極連接。此外，圖1、圖2中，對(duì)置電極13、23為面狀形狀，對(duì)置電極13按柵極總線中的偶數(shù)線、奇數(shù)線共用連接(對(duì)置電極13與柵極總線中的偶數(shù)線共用連接，并且對(duì)置電極13與柵極總線中的奇數(shù)線共用連接)。這種電極在本說(shuō)明書(shū)中也稱為面狀電極。另外，對(duì)置電極23與所有像素共用連接。
[0129]本實(shí)施方式中，梳齒電極的電極寬度L為2.4μπι，優(yōu)選例如2μπι以上。梳齒電極的電極間隔S為2.6 μ m，優(yōu)選例如2 μ m以上。此外，優(yōu)選的上限值為例如7 μ m。
[0130]另外，作為電極間隔S與電極寬度L之比(L/S)，優(yōu)選例如0.4?3。更加優(yōu)選的下限值為0.5，更加優(yōu)選的上限值為1.5。
[0131]單元間隙d為5.4μπι，但只要為2μπι?7μπι即可，優(yōu)選處于該范圍內(nèi)。單元間隙d(液晶層的厚度)優(yōu)選是將本說(shuō)明書(shū)中液晶顯示面板的液晶層的厚度全部平均而算出的。
[0132](通過(guò)模擬進(jìn)行的響應(yīng)性能和透射率的驗(yàn)證)
[0133]圖3是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生橫向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。實(shí)施方式I涉及的梳齒驅(qū)動(dòng)中，在一對(duì)梳齒電極16 (例如，包括電位為OV的梳齒電極17和電位為14V的梳齒電極19)間產(chǎn)生橫向電場(chǎng)，由此能夠遍及一對(duì)梳齒電極間的寬范圍使液晶分子旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D3和圖4)。
[0134]圖4是關(guān)于圖3所示的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。圖4表示指向矢D、電場(chǎng)以及透射率分布的、上升后2.2ms的時(shí)間點(diǎn)的模擬結(jié)果(其中，如后述的圖(曲線圖)等所示，最初的0.4ms不驅(qū)動(dòng))。實(shí)線所示的曲線表示透射率。另外，指向矢D表示液晶分子長(zhǎng)軸的取向方向。作為模擬條件，單元厚度為5.4 μ m,梳齒間隔為2.6μηι。
[0135]實(shí)施方式I的液晶顯示面板中施加了梳齒驅(qū)動(dòng)的橫向電場(chǎng)時(shí)，能夠在梳齒電極間的寬范圍內(nèi)使液晶分子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了高透射率(模擬中的透射率18.6% (參照?qǐng)D7)，后述的實(shí)測(cè)透射率17.7% (參照?qǐng)D8等))。另一方面，后述的比較例I (現(xiàn)有資料的FFS驅(qū)動(dòng))中，不能獲得充分的透射率。此外，圖5是實(shí)施方式I涉及的液晶顯示面板的產(chǎn)生縱向電場(chǎng)時(shí)的剖視示意圖。通過(guò)基板間(例如，電位分別為14V的對(duì)置電極13、梳齒電極17以及梳齒電極19，與電位為7V的對(duì)置電極23之間)的電位差7V產(chǎn)生的縱向電場(chǎng)，使液晶分子旋轉(zhuǎn)。圖6是圖5所示的液晶顯示面板的模擬結(jié)果。圖6表示指向矢D、電場(chǎng)以及透射率分布的、到達(dá)上升期間的終點(diǎn)(2.8ms的時(shí)間點(diǎn))后3.5ms的時(shí)間點(diǎn)的模擬結(jié)果。
[0136]圖7是比較梳齒驅(qū)動(dòng)和FFS驅(qū)動(dòng)的基于模擬的響應(yīng)波形的曲線圖。最初的0.4ms的期間不驅(qū)動(dòng)，因此，上升期間(施加橫向電場(chǎng)的期間)為2.4ms，下降期間(施加縱向電場(chǎng)的期間)為0.Sms0對(duì)梳齒驅(qū)動(dòng)(實(shí)施方式I)和后述的FFS驅(qū)動(dòng)(比較例I)進(jìn)行比較。此外，模擬條件是單元厚度為5.4 μ m、一對(duì)梳齒電極的電極間隔為2.6μπι。[0137]關(guān)于響應(yīng)速度描述如下。通過(guò)實(shí)施方式I涉及的梳齒驅(qū)動(dòng)得到的透射率(18.6% )高于比較例I涉及的FFS驅(qū)動(dòng)的情況下的透射率(3.6% )。因此，想要在實(shí)施方式I涉及的梳齒驅(qū)動(dòng)中得到3.6%的透射率時(shí)，通過(guò)使用“過(guò)驅(qū)動(dòng)"(Overdrive)，與FFS驅(qū)動(dòng)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更加高速的響應(yīng)。即，施加比至少利用梳齒驅(qū)動(dòng)獲得3.6%的透射率所必要的額定電壓大的電壓，使液晶快速響應(yīng)，在到達(dá)目標(biāo)透射率的時(shí)刻使施加電壓下降至額定電壓，由此能夠縮短上升的響應(yīng)時(shí)間。例如，圖7中，在0.6ms的時(shí)間點(diǎn)41下降至額定電壓，能夠縮短上升的響應(yīng)時(shí)間。從相同透射率下降的響應(yīng)時(shí)間相同。
[0138](通過(guò)實(shí)測(cè)進(jìn)行的響應(yīng)性能和透射率的驗(yàn)證)
[0139]圖8是表示實(shí)施方式I中的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)波形實(shí)測(cè)值和各電極的施加矩形波的曲線圖。評(píng)價(jià)單元與上述的模擬相同，單元厚度為5.4 μ m，一對(duì)梳齒電極的電極間隔為2.6 μ m。此外，測(cè)定溫度為25°C。
[0140]上升和下降時(shí),如圖3和圖5所不對(duì)電極施加電壓,分別對(duì)液晶分子施加橫向電場(chǎng)和縱向電場(chǎng)。即，上升期間在一對(duì)梳齒電極間進(jìn)行梳齒驅(qū)動(dòng)(實(shí)施方式1)2.4ms，下降期間在一對(duì)梳齒電極以及下側(cè)基板的下層電極與上側(cè)基板的對(duì)置電極間(圖2中的對(duì)置電極13、梳齒電極17以及梳齒電極19與對(duì)置電極23之間)進(jìn)行縱向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)0.8ms (各電極的施加波形參照?qǐng)D8)。
[0141]實(shí)測(cè)的結(jié)果，實(shí)施方式I中，最大透射率為17.7% (模擬的透射率為18.6% )，與后述的比較例I (模擬透射率為3.6% )相比實(shí)現(xiàn)了高透射率。另外，上升時(shí)，透射率為10% -90% (使最大透射率 為100%時(shí)的值)，響應(yīng)速度為0.9ms,下降時(shí)，透射率為90-10%(使最大透射率為100%時(shí)的值)，響應(yīng)速度為0.4ms，上升、下降均實(shí)現(xiàn)了高速化。
[0142]對(duì)實(shí)施方式I中的縱向電場(chǎng)導(dǎo)通-橫向電場(chǎng)導(dǎo)通的優(yōu)選梳齒電極寬度(L =Line)、梳齒電極間隔(S =Space)、單元厚度(d)進(jìn)行了研究。
[0143](透射率與線寬(L)的關(guān)系)
[0144]透射率與梳齒電極寬度L的減少成比例地增大，但當(dāng)梳齒電極寬度L過(guò)小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生漏泄、斷線等器件制作上的問(wèn)題，因此，優(yōu)選梳齒電極寬度L為2 μ m以上。
[0145](透射率與單元厚度d、梳齒電極間隔S的關(guān)系)
[0146]圖9是表示實(shí)施方式I中的最大透射率與單元厚度d的關(guān)系的曲線圖。圖10是表示實(shí)施方式I中的最大透射率與間隔S的關(guān)系的曲線圖。隨著單元厚度d、間隔S變大，響應(yīng)速度均變慢。因此，從響應(yīng)速度的觀點(diǎn)出發(fā)，單元厚度d、間隔S越小越好，當(dāng)過(guò)小時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生漏泄、斷線等器件制作上的問(wèn)題。因此，優(yōu)選單元厚度d、間隔S為2μπι以上。接著，在利用LCD MASTER對(duì)使單元厚度d、間隔S變化時(shí)的最大透射率進(jìn)行模擬(參照?qǐng)D9、圖10、表I和表2)，隨著單元厚度d、間隔S從2μπι變大，最大透射率均增大，但是一超過(guò)7ym就大幅減少。由此，優(yōu)選單元厚度d、間隔S為7μπι以下。所以，優(yōu)選單元厚度d、間隔S均為2 μ m以上且7 μ m以下。
[0147][表I]
[0148]
單元厚度(ym)最大透射率
2 6.6%
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示面板，其具備第一基板、第二基板和被兩基板夾持的液晶層，該液晶顯示面板的特征在于: 該第一基板和該第二基板具有電極， 該第二基板的電極包括一對(duì)梳齒電極和面狀電極， 該液晶顯示面板構(gòu)成為通過(guò)在一對(duì)梳齒電極間或第一基板與第二基板之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，使液晶層的液晶分子在與基板主面平行的方向上取向。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于: 所述液晶層包含未施加電壓時(shí)在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示面板，其特征在于: 所述一對(duì)梳齒電極設(shè)置于同一層。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于: 所述一對(duì)梳齒電極能夠?yàn)殚撝惦妷阂陨系牟煌碾娢弧?br> 5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的液晶顯不面板,其特征在于: 所述液晶顯示面板構(gòu)成為通過(guò)在一對(duì)梳齒電極間或第一基板與第二基板之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，使液晶層的液晶分子在與基板主面垂直的方向上取向。
6.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的液晶顯不面板,其特征在于: 所述第一基板的電極為面狀電極。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的液晶顯不面板,其特征在于: 所述液晶層包含具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶分子。
8.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的液晶顯不面板,其特征在于: 所述液晶層包含具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子。
9.如權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于: 所述第二基板的面狀電極沿著像素線電連接。
10.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板。
【文檔編號(hào)】G02F1/1337GK103460122SQ201280014122
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】巖田洋典, 村田充弘, 淺木大明, 那須安宏, 吉田秀史 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社