本申請基于2016年2月9日提出的日本專利申請第2016-022631號主張優(yōu)先權(quán),這里引用其全部內(nèi)容。
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
作為顯示裝置的一例,已知有ips(in-plane-switching、平面轉(zhuǎn)換)模式的液晶顯示裝置。ips模式的液晶顯示裝置在夾著液晶層對置的一對基板中的一方上設(shè)有像素電極及共通電極,利用在這些電極間產(chǎn)生的橫電場來控制液晶層的液晶分子的取向。此外,將像素電極及共通電極配置在不同的層中、利用在這些電極間產(chǎn)生的邊緣電場控制液晶分子的取向的ffs(fringefieldswitching、邊緣場開關(guān)技術(shù))模式的液晶顯示裝置已實(shí)用化。
另一方面,已知有將像素電極及共通電極配置在不同的層中、并且在距液晶層較近側(cè)的電極上設(shè)置狹縫、使該狹縫的寬度方向上的兩側(cè)邊的附近的液晶分子相互向反方向旋轉(zhuǎn)的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置是與ffs模式明確地不同的方式,與以往的ffs模式相比能夠使響應(yīng)速度變快并使取向穩(wěn)定性提高。以下,將這種液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)稱作高速響應(yīng)模式。
在高速響應(yīng)模式的液晶顯示裝置中,在像素電極及共通電極之間還可能產(chǎn)生對上述取向控制沒有貢獻(xiàn)的電場。如果這樣的電場作用在液晶層上,則發(fā)生不希望的取向變化,顯示品質(zhì)將下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有關(guān)一實(shí)施方式的液晶顯示裝置在第1基板與對置于上述第1基板的第2基板之間具有包含液晶分子的液晶層。在該液晶顯示裝置中,上述第1基板具備:多個影像信號線;與上述影像信號線交叉的多個掃描信號線;絕緣層;第1電極;隔著上述絕緣層而與上述第1電極對置、在與上述第1電極之間產(chǎn)生電場而使上述液晶分子旋轉(zhuǎn)的第2電極;以及在俯視中由上述多個影像信號線和上述多個掃描信號線劃分出的多個副像素區(qū)域。上述第1電極形成在第1層,上述第2電極形成在第2層。上述第1層在上述副像素區(qū)域內(nèi)具有第1區(qū)域和第2區(qū)域。上述第1電極及上述第2電極的一方是像素電極,另一方是與多個上述像素電極對置的共通電極。上述第1區(qū)域及上述第2區(qū)域的一方是形成上述第1電極的區(qū)域,另一方是沒有形成上述第1電極的區(qū)域。上述第1區(qū)域具有在第1方向上延伸的連接區(qū)域和從上述連接區(qū)域延伸的多個分支區(qū)域。上述分支區(qū)域在寬度方向上具有第1邊和第2邊。在產(chǎn)生了上述電場的情況下,在上述分支區(qū)域的上述第1邊的附近和上述分支區(qū)域的上述第2邊的附近,上述液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)。上述多個副像素區(qū)域具有第1副像素區(qū)域和第2副像素區(qū)域。在設(shè)與上述第1方向交叉的方向?yàn)榈?方向的情況下,在上述第1副像素區(qū)域中,上述分支區(qū)域從上述連接區(qū)域向作為上述第2方向的一方的第2a方向延伸,在上述第2副像素區(qū)域中,上述分支區(qū)域從上述連接區(qū)域向作為上述第2方向的另一方的第2b方向延伸。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠得到能夠使顯示品質(zhì)提高的高速響應(yīng)模式的液晶顯示裝置。
附圖說明
圖1是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示上述液晶顯示裝置的概略性的等價電路的圖。
圖3是表示上述液晶顯示裝置的截面的一部分的圖。
圖4是表示上述液晶顯示裝置具備的副像素的概略性的平面圖。
圖5是表示上述液晶顯示裝置中的液晶分子的初始取向狀態(tài)的圖。
圖6是表示上述電場作用的液晶分子的取向狀態(tài)的圖。
圖7是表示透射過上述副像素的光的亮度分布的一部分的圖。
圖8是表示上述副像素的漏光的一例的圖。
圖9是表示上述副像素具有的第1電極的配置例的圖。
圖10是表示上述液晶顯示裝置具備的遮光層的平面形狀的圖。
圖11是具體地表示上述遮光層與上述第1電極的位置關(guān)系的圖。
圖12是表示有關(guān)第2實(shí)施方式的副像素的平面上的配置例的圖。
圖13是表示有關(guān)第3實(shí)施方式的第1電極的平面上的形狀的圖。
圖14是表示有關(guān)第4實(shí)施方式的第1電極的平面上的形狀的圖。
圖15是表示有關(guān)第5實(shí)施方式的液晶顯示裝置的截面的一部分的圖。
圖16是表示有關(guān)第5實(shí)施方式的第1電極的概略性的平面圖。
圖17是表示將與圖9同樣的方法應(yīng)用到第5實(shí)施方式中的例子的圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖對一些實(shí)施方式進(jìn)行說明。
另外,所公開的不過僅是一例,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員在保持發(fā)明的主旨而進(jìn)行適當(dāng)變更所能夠容易地想到的內(nèi)容,當(dāng)然也包含在本發(fā)明的范圍中。此外,附圖為了使說明變得更明確,有相比實(shí)際的形態(tài)示意地表示的情況,但不過是例子,而并不是限定本發(fā)明的解釋。在各圖中,有對于連續(xù)配置的相同或類似的要素省略標(biāo)號的情況。此外,在本說明書和各圖中,存在對于發(fā)揮有關(guān)已出現(xiàn)的圖中相同或類似的功能的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號、省略重復(fù)的詳細(xì)說明的情況。
在各實(shí)施方式中,作為液晶顯示裝置的一例,公開透射型的液晶顯示裝置。但是,各實(shí)施方式并不妨礙將各實(shí)施方式中公開的各個技術(shù)思想對于其他種類的顯示裝置的應(yīng)用。作為其他種類的顯示裝置,例如可以想到利用外光顯示圖像的反射型的液晶顯示裝置、或具備透射型和反射型的兩者的功能的液晶顯示裝置等。
(第1實(shí)施方式)
圖1是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的液晶顯示裝置1的概略性的結(jié)構(gòu)的立體圖。液晶顯示裝置1例如能夠用于智能電話、平板電腦終端、便攜電話終端、個人計算機(jī)、電視受像裝置、車載裝置、游戲設(shè)備、可穿戴終端等的各種各樣的裝置中。
液晶顯示裝置1具備顯示面板2、背光燈3、驅(qū)動顯示面板2的驅(qū)動器ic4、控制顯示面板2及背光燈3的動作的控制模塊5、以及向顯示面板2及背光燈3傳送控制信號的柔性電路基板fpc1、fpc2。
在本實(shí)施方式中,如圖1所示,定義第1方向d1及第2方向d2。第1方向d1例如是沿著顯示面板2的長邊的方向。第2方向d2例如是沿著顯示面板2的短邊的方向。在圖示的例子中,各方向d1、d2相互垂直地交叉,但各方向d1、d2也可以以其他角度交叉。
顯示面板2具備第1基板sub1、與第1基板sub1對置的第2基板sub2、和配置在第1基板sub1及第2基板sub2之間的液晶層(后述的液晶層lc)。顯示面板2具有顯示圖像的顯示區(qū)域da(有源區(qū))。顯示面板2例如在顯示區(qū)域da中具備在第1方向d1及第2方向d2上以矩陣狀排列的多個像素px。
背光燈3與第1基板sub1對置。驅(qū)動器ic4例如安裝于第1基板sub1。但是,驅(qū)動器ic4也可以安裝于控制模塊5等。柔性電路基板fpc1將第1基板sub1與控制模塊5連接。柔性電路基板fpc2將背光燈3與控制模塊5連接。
圖2是表示液晶顯示裝置1的概略性的等價電路的圖。液晶顯示裝置1具備第1驅(qū)動器dr1、第2驅(qū)動器dr2、多個掃描信號線g和多個影像信號線s。掃描信號線g連接在第1驅(qū)動器dr1上。影像信號線s連接在第2驅(qū)動器dr2上,與各掃描信號線g交叉。
各掃描信號線g在顯示區(qū)域da中在第2方向d2上延伸并且在第1方向d1上排列。各影像信號線s在顯示區(qū)域da中在第1方向d1上延伸并且在第2方向d2上排列。各掃描信號線g及各影像信號線s形成于第1基板sub1。
液晶顯示裝置1具有多個副像素區(qū)域a。副像素區(qū)域a是在俯視中由各掃描信號線g及各影像信號線s劃分的區(qū)域。在各副像素區(qū)域a中形成副像素sp。1個像素px由多個副像素sp構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,設(shè)想1個像素px包含分別顯示紅色、綠色、藍(lán)色的各一個副像素spr、spg、spb的情況。但是,像素px也可以還包括顯示白色的副像素sp等,也可以包括與相同顏色對應(yīng)的多個副像素sp。
各副像素sp具備開關(guān)元件sw、第1電極e1、以及與第1電極e1對置的第2電極e2。這些開關(guān)元件sw、第1電極e1及第2電極e2也與掃描信號線g及影像信號線s同樣形成在第1基板sub1。另外,第1電極e1形成在第1基板sub1的第1層,第2電極e2形成在第1基板sub1的第2層。
在本實(shí)施方式中,第1電極e1是像素電極,與開關(guān)元件sw一起按每副像素sp設(shè)置。此外,在本實(shí)施方式中,第2電極e2是共通電極,跨多個副像素sp而形成。開關(guān)元件sw例如是薄膜晶體管,與掃描信號線g、影像信號線s及第1電極e1電連接。
第1驅(qū)動器dr1對各掃描信號線g依次供給掃描信號。第2驅(qū)動器dr2對各影像信號線s有選擇地供給影像信號。在向與某個開關(guān)元件sw對應(yīng)的掃描信號線g供給掃描信號、并且向連接在該開關(guān)元件sw上的影像信號線s供給影像信號的情況下,與該影像信號對應(yīng)的電壓被施加至第1電極e1。此時,根據(jù)在第1電極e1與第2電極e2之間產(chǎn)生的電場,液晶層lc的液晶分子的取向從沒有被施加電壓的初始取向狀態(tài)變化。通過這樣的動作,在顯示區(qū)域da中顯示圖像。
圖3是表示液晶顯示裝置1的截面的一部分的圖。在該圖中,表示1個像素px中包含的副像素spr、spg、spb的沿著第2方向d2的截面。
第1基板sub1具備具有光透射性的玻璃基板或樹脂基板等的第1絕緣基板10。第1絕緣基板10具有與第2基板sub2對置的第1主面10a、以及第1主面10a的相反側(cè)的第2主面10b。進(jìn)而,第1基板sub1具備開關(guān)元件sw、第1電極e1、第2電極e2、第1絕緣層11、第2絕緣層12和第1取向膜13。
開關(guān)元件sw分別配置在副像素spr、spg、spb上。開關(guān)元件sw設(shè)在第1絕緣基板10的第1主面10a上,被第1絕緣層11覆蓋。
另外,在圖3中,省略了掃描信號線g及影像信號線s的圖示。進(jìn)而,在圖3中,將開關(guān)元件sw簡略化表示。實(shí)際上,第1絕緣層11包括多個層,開關(guān)元件sw包括形成在這些層中的半導(dǎo)體層及各種電極。
在圖3的例子中,第1電極e1對于副像素spr、spg、spb設(shè)有各1個,第2電極e2跨副像素spr、spg、spb而設(shè)置。第2電極e2形成在第1絕緣層11之上(上述第2層中)。第2電極e2在與各第1電極e1對置的位置具有開口部14。第2電極e2被第2絕緣層12覆蓋。
第1電極e1形成在第2絕緣層12之上(上述第1層中),與第2電極e2對置。各第1電極e1穿過開口部14分別與副像素spr、spg、spb的開關(guān)元件sw電連接。第1電極e1及第2電極e2例如能夠由氧化銦錫(ito)等的透明的導(dǎo)電材料形成。第1取向膜13將第1電極e1覆蓋,與液晶層lc接觸。對于第1取向膜13施以了研磨處理或光取向處理等的取向處理。
另一方面,第2基板sub2具備具有光透射性的玻璃基板或樹脂基板等的第2絕緣基板20。第2絕緣基板20具有與第1基板sub1對置的第1主面20a、以及第1主面20a的相反側(cè)的第2主面20b。進(jìn)而,第2基板sub2具備濾色器21(21r、21g、21b)、遮光層22、外覆層23和第2取向膜24。對于第2取向膜24,與第1取向膜13同樣施以了研磨處理或光取向處理等的取向處理。
遮光層22在俯視中配置在副像素spr、spg、spb的邊界。外覆層23將濾色器21r、21g、21b覆蓋,并且使這些濾色器21r、21g、21b的表面平坦化。第2取向膜24將外覆層23覆蓋,與液晶層lc接觸。對于第2取向膜24,與第1取向膜13同樣,施以了研磨處理或光取向處理等的取向處理。
在第1絕緣基板10的第2主面10b上,配置有包括第1偏振片pl1的第1光學(xué)元件od1。此外,在第2絕緣基板20的第2主面20b上,配置有包括第2偏振片pl2的第2光學(xué)元件od2。第1偏振片pl1的第1偏振軸(或第1吸收軸)與第2偏振片pl2的第2偏振軸(或第2吸收軸)處于相互正交的正交尼科爾的關(guān)系。
圖4是概略地表示副像素sp的一例的平面圖。在該圖中,將第2方向d2中的一方向定義為第2a方向,將另一方向定義為第2b方向。由在第1方向d1上相鄰的兩根掃描信號線g和在第2方向d2上相鄰的兩根影像信號線s形成上述副像素區(qū)域a。副像素區(qū)域a具有第1區(qū)域a1和第2區(qū)域a2。這些區(qū)域a1、a2都包含在上述第1層中。在圖4中,對于第1區(qū)域a1賦予了點(diǎn)狀的陰影。第2區(qū)域a2是從副像素區(qū)域a去掉了第1區(qū)域a1后的形狀。
第1區(qū)域a1具有在第1方向d1上延伸的長條的連接區(qū)域30、以及從連接區(qū)域30延伸的多個分支區(qū)域40。分支區(qū)域40例如是朝向前端而前端變細(xì)的形狀。在圖4中,各分支區(qū)域40從連接區(qū)域30在第2a方向延伸。在副像素區(qū)域a中,連接區(qū)域30位于第2b方向側(cè)的影像信號線s的附近,各分支區(qū)域40的前端位于第2a方向側(cè)的影像信號線s的附近。
進(jìn)而,在圖4中,第1區(qū)域a1具有端部區(qū)域50。端部區(qū)域50與分支區(qū)域40同樣,從連接區(qū)域30在第2a方向延伸。端部區(qū)域50在第1方向d1上的寬度比分支區(qū)域40大。
第1區(qū)域a1及第2區(qū)域a2的一方是形成第1電極e1的區(qū)域,另一方是沒有形成第1電極e1的區(qū)域。在圖4的例子中,在第1區(qū)域a1中形成有第1電極e1,在第2區(qū)域a2中沒有形成第1電極e1。
開關(guān)元件sw具備半導(dǎo)體層sc。半導(dǎo)體層sc在連接位置p1與影像信號線s連接,在連接位置p2與第1電極e1連接。在圖4的例子中,連接位置p2包含在端部區(qū)域50中。半導(dǎo)體層sc與圖中上側(cè)的掃描信號線g交叉兩次。即,這里例示了開關(guān)元件sw是雙柵極型的情況。但是,開關(guān)元件sw也可以是與掃描信號線g僅交叉1次的單柵極型。
在圖4中,將遮光層22的邊緣部用單點(diǎn)劃線表示。遮光層22與掃描信號線g、影像信號線s及開關(guān)元件sw重疊。進(jìn)而,在圖4的例子中,遮光層22與連接區(qū)域30的一部分重疊,并且與分支區(qū)域40的前端重疊。使用圖11關(guān)于遮光層22的詳細(xì)情況將后述。
圖3所示的第1取向膜13及第2取向膜24沿著與第2方向d2平行的取向處理方向ad被施以了取向處理。由此,第1取向膜13及第2取向膜24具有將液晶分子在與取向處理方向ad平行的初始取向方向上取向的功能。即,在本實(shí)施方式中,分支區(qū)域40的延伸方向與液晶分子的初始取向方向一致。
在這樣的結(jié)構(gòu)中,能夠?qū)崿F(xiàn)與通常的ffs模式相比響應(yīng)速度快的高速響應(yīng)模式。另外,這里所述的響應(yīng)速度例如可以定義為通過向第1電極e1與第2電極e2之間施加電壓使液晶層lc的光的透射率在規(guī)定水平之間變遷時的速度。
使用圖5至圖7對高速響應(yīng)模式的動作原理進(jìn)行說明。
圖5是表示第1電極e1(第1區(qū)域a1)的一部分、和液晶層lc中包含的液晶分子lm的初始取向狀態(tài)的圖。分支區(qū)域40在寬度方向(第1方向d1)上具有第1邊41和第2邊42。進(jìn)而,分支區(qū)域40在前端具有將第1邊41及第2邊42相連的頂邊43。第1邊41相對于取向處理方向ad向順時針方向傾斜相當(dāng)于銳角的角度θ(例如約1.0度),第2邊42相對于取向處理方向ad向逆時針方向傾斜相當(dāng)于角度θ。
在相鄰的兩條分支區(qū)域40之間,連接區(qū)域30具有底邊31。進(jìn)而,連接區(qū)域30在底邊31的相反側(cè)具有側(cè)邊32。在相鄰的兩條分支區(qū)域40之間,形成由第1邊41、第2邊42及底邊31包圍的狹縫sl。狹縫sl是第2區(qū)域a2的一部分。
由底邊31及第1邊41形成角部c1,由第1邊41及頂邊43形成角部c2,由底邊31及第2邊42形成角部c3,由第2邊42及頂邊43形成角部c4。
在第1電極e1與第2電極e2之間沒有施加電壓的斷開狀態(tài)下,液晶分子lm如圖5所示那樣被初始取向?yàn)槠溟L軸與取向處理方向ad一致。
在通常被廣泛使用的ffs模式下,在兩個電極間形成了邊緣電場的情況下,液晶分子全部向相同方向旋轉(zhuǎn)。但是,本發(fā)明的液晶模式下的液晶分子的旋轉(zhuǎn)與ffs模式的液晶分子的旋轉(zhuǎn)不同。圖6是表示開啟狀態(tài)下的液晶分子lm的取向狀態(tài)的圖。本實(shí)施方式的液晶分子lm其介電常數(shù)各向異性是正(陽型)。因此,如果從圖5所示的斷開狀態(tài)向第1電極e1與第2電極e2之間施加電壓,則作用使液晶分子lm相對于由此產(chǎn)生的電場的方向旋轉(zhuǎn)的力以使得長軸平行(或與等電位線正交)。
在角部c1、c2的附近,液晶分子lm向用實(shí)線箭頭表示的第1旋轉(zhuǎn)方向r1旋轉(zhuǎn)。此外,在角部c3、c4的附近,液晶分子lm向由虛線箭頭表示的第2旋轉(zhuǎn)方向r2旋轉(zhuǎn)。第1旋轉(zhuǎn)方向r1及第2旋轉(zhuǎn)方向r2是相互相反的旋轉(zhuǎn)方向。在圖6的例子中,第1旋轉(zhuǎn)方向r1是逆時針的方向,第2旋轉(zhuǎn)方向r2是順時針的方向。
角部c1~c4具有控制第1邊41及第2邊42的附近的液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)方向的取向控制功能(換言之,使取向穩(wěn)定化的功能)。即,僅第1邊41的附近的液晶分子lm受到角部c1、c2的附近的液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)的影響,向第1旋轉(zhuǎn)方向r1旋轉(zhuǎn)。此外,第2邊42的附近的液晶分子lm受到角部c3、c4的附近的液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)的影響,向第2旋轉(zhuǎn)方向r2旋轉(zhuǎn)。另一方面,在第1方向d1上的分支區(qū)域40的中心cr1及狹縫sl的中心cr2的附近,向第1旋轉(zhuǎn)方向r1旋轉(zhuǎn)的液晶分子lm與向第2旋轉(zhuǎn)方向r2旋轉(zhuǎn)的液晶分子lm對抗。因此,這樣的區(qū)域的液晶分子lm被維持為初始取向狀態(tài),幾乎不旋轉(zhuǎn)。
這樣,在高速響應(yīng)模式下,在第1邊41及第2邊42的附近,從底邊31到頂邊43液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)方向一致。由此,能夠?qū)㈦妷菏┘訒r的響應(yīng)速度加快,并且抑制液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)方向的不一致而提高取向穩(wěn)定性。
圖7表示透射過開啟狀態(tài)的副像素sp的光的亮度分布的一部分。越是白色的部分越是高亮度,越是黑色的部分越是低亮度。在液晶分子lm從初始取向狀態(tài)旋轉(zhuǎn)后,第1邊41及第2邊42的附近,在第2方向d2上發(fā)生長條的高亮度區(qū)域ba。另一方面,圖6所示的中心cr1及中心cr2的附近因?yàn)橐壕Х肿觢m幾乎不從初始取向狀態(tài)旋轉(zhuǎn),所以為低亮度。
另外,在圖5至圖7所示的分支區(qū)域40中,第1邊41及第2邊42相對于取向處理方向ad傾斜也有利于取向穩(wěn)定性的提高。即,在相對于取向處理方向ad傾斜的第1邊41及第2邊42的附近,電場的方向相對于取向處理方向ad以直角以外的角度交叉,所以能夠?qū)㈦妷菏┘訒r的液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)方向大致設(shè)定為一定。特別是,在分支區(qū)域40的第2方向d2上的中部部分,角部c1~c4的影響變?nèi)酢R蚨?,?dān)心取向穩(wěn)定性的惡化,但通過將第1邊41及第2邊42相對于取向處理方向ad傾斜,在中部部分中也能夠確保良好的取向穩(wěn)定性。
在將顯示區(qū)域da從斜向觀察的情況下,通過側(cè)邊32的附近的電場,液晶分子lm稍稍地旋轉(zhuǎn)。因此,在側(cè)邊32的附近,光能夠稍稍透射。以下,將這樣光在側(cè)邊32的附近透射的現(xiàn)象稱作漏光。圖8是表示該漏光的一例的圖,與圖7同樣表示透射過開啟狀態(tài)的副像素sp的光的亮度分布的一部分。
在圖8中,發(fā)生與圖7同樣的高亮度區(qū)域ba。進(jìn)而,發(fā)生在第1方向d1上為長條的條紋區(qū)域la。該條紋區(qū)域la相當(dāng)于上述漏光,沿著側(cè)邊32延伸。條紋區(qū)域la與高亮度區(qū)域ba相比亮度低,可能成為使顯示品質(zhì)下降的一個因素。例如,如果條紋區(qū)域la波及到鄰接的副像素sp,則導(dǎo)致鄰接的副像素sp彼此的混色。
以下,對用來減小側(cè)邊32的附近的漏光的影響的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖9是表示多個第1電極e1的平面上的配置例的圖。這里,在排列在4條掃描信號線g之間的多個像素px中,顯示了各像素px中包含的副像素spr、spg、spb的第1電極e1。以下,將4條掃描信號線g從圖中的上方起依次稱作第1掃描信號線g1、第2掃描信號線g2、第3掃描信號線g3、第4掃描信號線g4。
排列在顯示區(qū)域da中的多個副像素sp包括第1副像素(第1副像素區(qū)域)sp1和第2副像素(第2副像素區(qū)域)sp2。第1副像素sp1是具有圖4所示的第1電極e1的副像素sp。第2副像素sp2是具有以第1方向d1為軸使圖4所示的第1電極e1反轉(zhuǎn)后的形狀的第1電極e1的副像素sp。即,第2副像素sp2的第1電極e1其分支區(qū)域40從連接區(qū)域30向第2b方向延伸。
在圖9的例子中,在掃描信號線g1、g2之間及掃描信號線g3、g4之間的各像素px中所包含的副像素sp都是第1副像素sp1。另一方面,掃描信號線g2、g3之間的各像素px中所包含的副像素sp都是第2副像素sp2。
即使是在觀察顯示區(qū)域da的整體的情況下,這樣第1副像素sp1在第2方向d2上排列的水平行與第2副像素sp2在第2方向d2上排列的水平行在第1方向d1上交替地排列。
在第1副像素sp1及第2副像素sp2中,連接區(qū)域30的位置不同。因此,例如在從特定的傾斜方向觀察顯示區(qū)域da的情況下,在第1副像素sp1及第2副像素sp2的一方,在側(cè)邊32(參照圖6)的附近發(fā)生漏光,但在另一方不發(fā)生該漏光。由此,發(fā)生漏光的區(qū)域分散,從而不易由視覺辨識到漏光的影響,提高了顯示品質(zhì)。
此外,與某個顏色的副像素sp的連接區(qū)域30相鄰的副像素sp的顏色在排列有第1副像素sp1的水平行和排列有第2副像素sp2的水平行中不同。即,在這些水平行中,某個顏色的副像素sp的漏光所影響的副像素sp的顏色不同。
舉出具體例子如下,副像素spg的連接區(qū)域30在掃描信號線g1、g2之間的像素px與副像素spr鄰接,而在掃描信號線g2、g3之間的像素px與副像素spb鄰接。因此,起因于副像素spg的連接區(qū)域30的漏光在掃描信號線g1、g2之間影響副像素spr,在掃描信號線g2、g3之間影響副像素spb。
因此,即使是在從特定的傾斜方向觀察第1副像素sp1及第2副像素sp2的雙方中發(fā)生漏光的情況下,這些漏光相互影響的副像素sp的關(guān)系在顯示區(qū)域da中為不均勻的。因而,漏光的影響被分散,所以給顯示品質(zhì)帶來的影響也被降低。
在圖9那樣的像素布局中,通過將遮光層22的形狀優(yōu)化,能夠減小漏光的影響并提高開口率。圖10是將遮光層22的平面上的形狀與第1電極e1一起表示的圖。這里對遮光層22賦予斜線。
遮光層22具有在沿第1方向d1相鄰的副像素sp之間沿第2方向d2延伸的第1部分22a、以及在沿第2方向d2相鄰的副像素sp之間沿第1方向d1延伸的第2部分22b。第1部分22a在俯視時與掃描信號線g或開關(guān)元件sw重疊。第2部分22b在俯視時與影像信號線s重疊。第1部分22a及第2部分22b也與第1電極e1的一部分重疊。
在圖10的例子中,排列有第1副像素sp1的水平行上的第2部分22b的中心、和排列有第2副像素sp2的水平行上的第2部分22b的中心不以直線狀排列,而是在第2方向d2上相互錯開。
圖11是更具體地表示遮光層22與第1電極e1的平面上的位置關(guān)系的圖。這里,也圖示了掃描信號線g及影像信號線s。此外,將遮光層22的邊緣部用單點(diǎn)劃線表示。遮光層22的第2部分22b具有第1邊緣部ed1和第2邊緣部ed2。這些邊緣部ed1、ed2例如與第1方向d1平行。
遮光層22在圖中的中央上段所示的第1副像素sp1中與連接區(qū)域30重疊。具體而言,遮光層22的第1邊緣部ed1位于連接區(qū)域30的底邊31與側(cè)邊32之間。進(jìn)而,遮光層22在圖中的左上段所示的第1副像素sp1與分支區(qū)域40的前端部重疊。
遮光層22與連接區(qū)域30重疊的第2方向d2的寬度是第1寬度w1。遮光層22與分支區(qū)域40的前端部重疊的第2方向d2的寬度是第2寬度w2。分支區(qū)域40的附近是應(yīng)貢獻(xiàn)于顯示的區(qū)域,為了提高開口率而優(yōu)選的是寬度w2較小。另一方面,在連接區(qū)域30的側(cè)邊32的附近可能發(fā)生上述漏光,所以優(yōu)選的是寬度w1較大。因?yàn)檫@樣的觀點(diǎn),在圖11的例子中,第1寬度w1變得比第2寬度w2大(w1>w2)。
在第1電極e1與第2電極e2之間形成有電場的狀態(tài)下,透射過分支區(qū)域40的前端附近的光的亮度隨著從分支區(qū)域40的前端離開而下降。通過使分支區(qū)域40的前端與遮光層22重疊,能夠?qū)l(fā)生這樣的亮度變化的部分進(jìn)行遮光,提高副像素sp的對比度。另外,也可以使分支區(qū)域40的前端與遮光層22不重疊(w2=0)。在此情況下,能夠提高副像素sp的開口率。
同樣的亮度變化也在分支區(qū)域40的根部附近發(fā)生。所以,也可以使第2部分22b的第1邊緣部ed1位于與連接區(qū)域30相比從該連接區(qū)域30伸出的分支區(qū)域40的前端側(cè),以進(jìn)一步提高對比度。具體而言,例如使第1邊緣部ed1位于圖11所示的行l(wèi)。在此情況下,連接區(qū)域30與遮光層22完全重疊。
配置在排列有第1副像素sp1的水平行上的各第2部分22b都具有以上的結(jié)構(gòu)。配置在排列有第2副像素sp2的水平行上的各第2部分22b也具有同樣的結(jié)構(gòu)。但是,各邊緣部ed1、ed2的位置反轉(zhuǎn)。
在圖11的例子中,第2部分22b的第2方向d2上的中心與影像信號線s的第2方向d2上的中心錯開。另一方面,連接區(qū)域30的側(cè)邊32與影像信號線s的間隔、和分支區(qū)域40的前端與影像信號線s的間隔在副像素sp1、sp2的哪個中都相同。在此情況下,如果將各水平行的第2部分22b在第1方向d1上以直線狀排列,則在副像素sp1、sp2中寬度w1、w2不為一定。
所以,在圖11的例子中,將排列有第1副像素sp1的水平行的第2部分22b和排列有第2副像素sp2的水平行的第2部分22b在第2方向d2上錯開。具體而言,排列有第1副像素sp1的水平行的第1邊緣部ed1和排列有第2副像素sp2的水平行的第2邊緣部ed2在第2方向d2上錯開相當(dāng)于第3寬度w3。同樣,排列有第1副像素sp1的水平行的第2邊緣部ed2和排列有第2副像素sp2的水平行的第1邊緣部ed1在第2方向d2上錯開相當(dāng)于第3寬度w3。作為一例,第3寬度w3比第1寬度w1小,并且比第2寬度w2大(w2<w3<w1)。
這里,設(shè)第1方向d1上的分支區(qū)域40的排列的間距為p[μm],設(shè)在第2方向d2上相鄰的兩個副像素sp的一方的分支區(qū)域40與另一方的連接區(qū)域30之間的寬度為w[μm]。通過使寬度w變小,能夠?qū)崿F(xiàn)副像素sp的高精細(xì)化。另一方面,如果寬度w較小,則在相鄰的第1電極e1彼此之間可能產(chǎn)生電場。因此,分支區(qū)域40的前端處的液晶分子的取向變得不穩(wěn)定。此外,間距p越大,相鄰的分支區(qū)域40之間的液晶分子的取向越穩(wěn)定。即,如果使間距p變大,則即使使寬度w變小也能夠保持取向的穩(wěn)定。作為一例,如果設(shè)定間距p和寬度w以使pw>8[μm2]、優(yōu)選的是pw>10[μm2]的關(guān)系成立,則能夠兼顧取向穩(wěn)定性和高精細(xì)化。
另外,在本實(shí)施方式中,公開了通過如圖9所示那樣按每水平行使第1電極e1反轉(zhuǎn)、從而減小在連接區(qū)域30的側(cè)邊32的附近發(fā)生的漏光的影響的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中,還有能夠使貼合第1基板sub1與第2基板sub2時的容許誤差變大的優(yōu)點(diǎn)。即,由于存在相互反轉(zhuǎn)的兩種第1電極e1,所以即使是例如各基板sub1、sub2在第2方向d2上錯開貼合的情況,也混合存在因上述漏光帶來的混色增大的副像素sp、和混色被減小的副像素sp。由此,能夠使考慮了貼合誤差的各部的設(shè)計余量變小。
另外,作為與這樣的漏光對應(yīng)的方法,也可以考慮將遮光層22的寬度擴(kuò)大、使得不發(fā)生因漏光帶來的混色等。但是,在該方法中,副像素sp的開口率下降。相對于此,如果是本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),則能夠不使開口率下降而減小漏光的影響。
不僅包括以上,從本實(shí)施方式還能夠得到已述的良好的效果及其他各種各樣的效果。
(第2實(shí)施方式)
對第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。這里,主要著眼于與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn),關(guān)于與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)適當(dāng)省略了說明。
本實(shí)施方式在第1副像素sp1和第2副像素sp2的配置方式上與第1實(shí)施方式不同。圖12是表示有關(guān)第2實(shí)施方式的副像素sp的平面上的配置例的圖。與圖9同樣,表示掃描信號線g1~g4和它們之間的副像素sp。
在圖12中,不是按每水平行改變副像素sp1、sp2,而是按每像素px改變副像素sp1、sp2。即,在第1方向d1及第2方向d2的任一方向上,都交替地排列著配置有第1副像素sp1的像素px和配置有第2副像素sp2的像素px。
這里,著眼于配置在顯示區(qū)域da中的4個像素px(第1~第4像素),從其他觀點(diǎn)說明本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
例如,第1像素及第2像素是配置在掃描信號線g1、g2之間的像素,第3像素及第4像素是配置在掃描信號線g2、g3之間的像素。進(jìn)而,第1像素及第3像素在第1方向d1上相鄰,第2像素及第4像素在第1方向d1上相鄰。在此情況下,第1像素及第4像素中包含的多個副像素sp(副像素區(qū)域a)全部是第1副像素sp1(第1副像素區(qū)域),第2像素及第3像素中包含的多個副像素sp(副像素區(qū)域b)全部是第2副像素sp2(第2副像素區(qū)域)。
例如在將圖12的上段中央、上段右、中段中央、中段右的像素px分別設(shè)為第1~第4像素的情況下,第1像素與第2像素在第2方向d2上相鄰,第3像素與第4像素在第2方向d2上相鄰。但是,也可以在第1像素與第2像素之間、以及第3像素與第4像素之間隔著其他像素px。
如果如本實(shí)施方式那樣配置副像素sp1、sp2,則與按每水平行交替地配置副像素sp1、sp2的情況相比,上述漏光的影響在顯示區(qū)域da中被進(jìn)一步分散。因而,能夠進(jìn)一步提高液晶顯示裝置1的顯示品質(zhì)。
除此以外,本實(shí)施方式起到與第1實(shí)施方式同樣的效果。
(第3實(shí)施方式)
對第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。這里,主要著眼于與上述各實(shí)施方式的不同點(diǎn),關(guān)于與各實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)適當(dāng)省略了說明。
本實(shí)施方式在第1電極e1的形狀上與上述各實(shí)施方式不同。圖13是表示有關(guān)第3實(shí)施方式的第1電極e1的平面上的形狀的圖。在該圖所示的第1電極e1中,作為連接區(qū)域30的延伸方向的第1方向d1與作為分支區(qū)域40的延伸方向的第2方向d2不正交。此外,第1取向膜13及第2取向膜24的取向處理方向ad與第2方向d2平行。因而,取向處理方向ad也不與第1方向d1正交。另外,掃描信號線g與上述各實(shí)施方式同樣在與第1方向d1正交的方向上延伸。
圖13所示的第1電極e1例如被配置在第1副像素sp1上。在此情況下,在被配置在第2副像素sp2上的第1電極e1中,分支區(qū)域40向第2b方向延伸。
通常,第1偏振片pl1及第2偏振片pl2的任一方偏振軸與取向處理方向ad一致,另一方偏振軸與取向處理方向ad正交。因此,例如在第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)經(jīng)由具有與第2方向d2平行的偏振軸的偏光太陽鏡等來視覺辨識顯示區(qū)域da時,第2偏振片pl2的偏振軸與偏光太陽鏡的偏振軸可能正交。在此情況下,來自顯示區(qū)域da的光幾乎都被切斷,圖像的對比度下降,顯示圖像有可能變得難以看清。相對于此,如果如圖13那樣取向處理方向ad是不與第1方向d1正交的方向,則第2偏振片pl2的偏振軸與偏光太陽鏡的偏振軸不易正交。因而,能夠抑制對比度下降。
另外,在如圖13那樣第1方向d1與第2方向d2不正交的情況下,判明在連接區(qū)域30的側(cè)邊32的附近發(fā)生的漏光增大。因而,優(yōu)選的是對有關(guān)本實(shí)施方式的第1電極e1應(yīng)用圖9及圖12所公開的方法,使漏光的影響減小。
除此以外,本實(shí)施方式起到與上述各實(shí)施方式同樣的效果。
(第4實(shí)施方式)
對第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。這里,主要著眼于與上述各實(shí)施方式的不同點(diǎn),對與各實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)適當(dāng)省略了說明。
本實(shí)施方式在第1電極e1的形狀上與上述各實(shí)施方式不同。圖14是表示有關(guān)第4實(shí)施方式的1個副像素sp的第1電極e1的平面上的形狀的圖。該圖所示的第1電極e1具備第1連接區(qū)域30a、第2連接區(qū)域30b、多個第1分支區(qū)域40a、多個第2分支區(qū)域40b、多個第3分支區(qū)域40c、第1端部區(qū)域50a和第2端部區(qū)域50b。
各連接區(qū)域30a、30b都在第1方向d1上延伸。各端部區(qū)域50a、50b將各連接區(qū)域30a、30b的端部分別連接。第1端部區(qū)域50a具有在第1方向d1上寬度擴(kuò)大的擴(kuò)大部分51。將上述半導(dǎo)體層sc與第1電極e1連接的連接位置p2包含在擴(kuò)大部分51中。第1分支區(qū)域40a在各連接區(qū)域30a、30b之間從第1連接區(qū)域30a向第2a方向上延伸。第2分支區(qū)域40b在各連接區(qū)域30a、30b之間從第2連接區(qū)域30b向第2b方向延伸。第3分支區(qū)域40c從第2連接區(qū)域30b向第2a方向延伸。各第1分支區(qū)域40a、各第2分支區(qū)域40b及各第3分支區(qū)域40c都在第1方向d1上以一定的間距排列。
在圖14的例子中,各第1分支區(qū)域40a和各第2分支區(qū)域40b在第1方向d1上相互錯開配置。即,這些分支區(qū)域40a、40b不在第2方向d2上排列。同樣,各第2分支區(qū)域40b和各第3分支區(qū)域40c也在第1方向d1上相互錯開配置。
在這樣的第1電極e1中,與上述各實(shí)施方式的第1電極e1相比,能夠使分支區(qū)域40(40a~40c)的第2方向d2上的長度變短。因此,能夠使角部c1~c4的取向控制功能良好地達(dá)到分支區(qū)域40的中部部分,使液晶分子lm的取向更穩(wěn)定化。
此外,在圖14的例子中,第1分支區(qū)域40a的第1邊41、第2分支區(qū)域40b的第2邊42、第3分支區(qū)域40c的第1邊41大致以直線狀排列。這些各邊的附近的液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)方向都是第1旋轉(zhuǎn)方向r1。同樣,第1分支區(qū)域40a的第2邊42、第2分支區(qū)域40b的第1邊41、第3分支區(qū)域40c的第2邊42也大致以直線狀排列,這些各邊的附近的液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向都是第2旋轉(zhuǎn)方向r2。通過這樣使各分支區(qū)域40a~40c的附近的液晶分子lm的旋轉(zhuǎn)方向一致,能夠進(jìn)一步提高響應(yīng)速度。
圖14所示的第1電極e1例如被配置在第1副像素sp1上。在此情況下,配置在第2副像素sp2上的第1電極e1例如為以第1方向d1為軸使圖14所示的第1電極e1反轉(zhuǎn)后的形狀。即,配置在第2副像素sp2上的第1電極e1其第1分支區(qū)域40a從第1連接區(qū)域30a向第2b方向延伸,第2分支區(qū)域40b從第2連接區(qū)域30b向第2a方向延伸,第3分支區(qū)域40c從第2連接區(qū)域30b向第2b方向延伸。
在有關(guān)本實(shí)施方式的第1電極e1中,也可能在第1連接區(qū)域30a的側(cè)邊32的附近發(fā)生上述漏光,但通過使用圖9及圖12中公開的方法,能夠減小該漏光的影響。
除此以外,本實(shí)施方式起到與上述各實(shí)施方式同樣的效果。
(第5實(shí)施方式)
對第5實(shí)施方式進(jìn)行說明。這里主要著眼于與上述各實(shí)施方式的不同點(diǎn),關(guān)于與各實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)適當(dāng)省略了說明。
本實(shí)施方式在第1電極e1是共通電極、第2電極e2是像素電極這一點(diǎn)上與上述各實(shí)施方式不同。圖15是表示有關(guān)第5實(shí)施方式的液晶顯示裝置1的截面的一部分的圖。在該圖中,與圖3同樣,表示副像素spr、spg、spb的沿著第2方向d2的截面。此外,將掃描信號線g及影像信號線s的圖示省略,并且將開關(guān)元件sw簡略化表示。
在圖15中,第1電極e1跨副像素spr、spg、spb而設(shè)置。另一方面,第2電極e2對于副像素spr、spg、spb各設(shè)有1個。第2電極e2與對應(yīng)的開關(guān)元件sw電連接。
圖16是第1電極e1的概略性的平面圖。這里,主要表示與1個副像素sp對應(yīng)的區(qū)域。在該圖的例子中,副像素區(qū)域a與圖4同樣具有第1區(qū)域a1及第2區(qū)域a2。此外,第1區(qū)域a1具有連接區(qū)域30及多個分支區(qū)域40。在本實(shí)施方式中,在第2區(qū)域a2中形成有第1電極e1,在第1區(qū)域a1中沒有形成第1電極e1。即,第1區(qū)域a1是具有連接區(qū)域30及多個分支區(qū)域40的狹縫(開口)。第2電極e2例如具有由虛線框表示的外形,在俯視時與第1區(qū)域a1重疊。
連接區(qū)域30及各分支區(qū)域40的形狀等與圖4的例子大致是同樣的。但是,在圖16中,分支區(qū)域40的第1方向d1上的寬度比圖4的例子大。例如在圖4的例子中,在分支區(qū)域40的前端附近,分支區(qū)域40的寬度比相鄰的分支區(qū)域40的間隔小。另一方面,在圖16中,在分支區(qū)域40的前端附近,分支區(qū)域40的寬度比相鄰的分支區(qū)域40的間隔大。
在第1電極e1與第2電極e2之間形成電場的情況下,分支區(qū)域40的第1邊41及第2邊42的附近的液晶分子lm與圖6的例子所示同樣地旋轉(zhuǎn)。即,在第1邊41的附近,從底邊31到頂邊43,液晶分子lm向第1旋轉(zhuǎn)方向r1旋轉(zhuǎn)。此外,在第2邊42的附近,從底邊31到頂邊43,液晶分子lm向第2旋轉(zhuǎn)方向r2旋轉(zhuǎn)。這樣,在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述各實(shí)施方式同樣的高速響應(yīng)模式。
在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,也可能在連接區(qū)域30的側(cè)邊32的附近發(fā)生上述漏光。該漏光的影響可以通過使用圖9或圖12說明的方法來減小。
作為一例,在圖17中表示與圖9同樣的方法的應(yīng)用例。第1副像素sp1在第2方向d2上排列的水平行、和第2副像素sp2在第2方向d2上排列的水平行在第1方向d1上交替地排列。這里的第1副像素sp1,例如是具有圖16所示的第1區(qū)域a1的副像素sp。第2副像素sp2是具有以第1方向d1為軸使圖16所示的第1區(qū)域a1反轉(zhuǎn)后的形狀的第1區(qū)域a1的副像素sp。
另外,在連接區(qū)域30、分支區(qū)域40及遮光層22中,可以采用使用圖10及圖11說明的結(jié)構(gòu)。此外,對于第1區(qū)域a1,也可以采用圖13及圖14所示的第1電極e1的形狀。
以上的本實(shí)施方式起到與上述各實(shí)施方式同樣的效果。
說明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式,但這些實(shí)施方式是作為例子提示的,不是要限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實(shí)施,在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種各樣的省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中,并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等價的范圍中。
例如,在圖9及圖17中,表示了按照水平行將第1副像素sp1和第2副像素sp2交替地配置的例子。但是,也可以在相鄰的影像信號線s之間按沿第1方向d1排列的每一組副像素sp(列)交替地配置第1副像素sp1和第2副像素sp2。
此外,也可以按沿第1方向d1排列的每n個(n≥2)水平行交替地配置第1副像素sp1和第2副像素sp2,也可以按每m個(m≥2)列交替地配置第1副像素sp1和第2副像素sp2。
此外,也可以以包括n×m的副像素sp的塊的單位變更第1副像素sp1和第2副像素sp2。在此情況下,也可以將例如配置有第1副像素sp1的塊和配置有第2副像素sp2的塊在第1方向d1及第2方向d2上交替地排列。
在各實(shí)施方式中,例示了作為連接區(qū)域30的延伸方向的第1方向d1與影像信號線s平行的情況。但是,第1方向d1和影像信號線s也可以不平行。例如,第1方向d1也可以是與掃描信號線g平行的方向。在此情況下,作為分支區(qū)域40的延伸方向的第2方向d2及取向處理方向ad也可以與例如影像信號線s平行。進(jìn)而,也可以將使用圖11所敘述的關(guān)于遮光層22的第2部分22b的條件應(yīng)用到第1部分22a中。
在各實(shí)施方式中,例示了在液晶層lc的液晶分子的介電常數(shù)各向異性為正的情況下能夠采用的結(jié)構(gòu)。但是,也可以由介電常數(shù)各向異性為負(fù)(陰型)的液晶分子構(gòu)成液晶層lc。在此情況下,只要使取向處理方向ad(或液晶分子的初始取向方向)為與分支區(qū)域40的延伸方向正交的方向即可。