相關申請
本申請基于2016年2月23日向日本專利局提出的no.2016-032154,并要求其優(yōu)先權的利益,在此通過參照引用其全部內容。
本發(fā)明的實施方式涉及液晶顯示裝置。
背景技術:
作為顯示裝置的一個例子,已知有ips(in-plane-switching,平面轉換)模式的液晶顯示裝置。ips模式的液晶顯示裝置在隔著液晶層對置的一對基板中的一方設置像素電極以及共用電極,利用在這些電極之間產(chǎn)生的橫向電場控制液晶層的液晶分子的取向。另外,將像素電極以及共用電極配置于不同的層、并利用在這些電極之間產(chǎn)生的邊緣電場控制液晶分子的取向的ffs(fringefieldswitching,邊緣場開關技術)模式的液晶顯示裝置被實用化。
另一方面,已知有如下液晶顯示裝置:將像素電極以及共用電極配置于不同的層,并且在距液晶層較近的一側的電極設置狹縫,使該狹縫的寬度方向上的兩側邊的附近的液晶分子向彼此相反的方向旋轉。該液晶顯示裝置是與ffs模式明顯不同的方式,與以往的ffs模式相比,能夠加快響應速度并且使取向穩(wěn)定性提高。以下,將這種液晶顯示裝置的構成稱為高速響應模式。
在高速響應模式的液晶顯示裝置中,由于鄰接的像素電極的附近的電場的相互作用,可能產(chǎn)生取向變得不穩(wěn)定的區(qū)域。這樣的區(qū)域成為導致液晶顯示裝置的顯示質量降低的一個因素。
技術實現(xiàn)要素:
概括來說,一實施方式的液晶顯示裝置具備第1基板、與所述第1基板對置的第2基板、以及設于所述第1基板與所述第2基板之間并包含液晶分子的液晶層。所述第1基板具備多個視頻信號線、與所述視頻信號線交叉的多個掃描信號線、電連接于所述視頻信號線的像素電極、在與所述像素電極之間產(chǎn)生電場而使所述液晶分子旋轉的共用電極、以及多個副像素區(qū)域。所述像素電極在俯視時在所述副像素區(qū)域內具有第1區(qū)域與第2區(qū)域。所述第1區(qū)域是形成所述像素電極的區(qū)域,所述第2區(qū)域是未形成所述像素電極的區(qū)域。所述第1區(qū)域具有向第1方向延伸的連接區(qū)域、以及從所述連接區(qū)域向與所述第1方向交叉的第2方向延伸的多個分支區(qū)域。所述分支區(qū)域在寬度方向上具有第1邊與第2邊。在產(chǎn)生了所述電場的情況下,在所述第1邊的附近和所述第2邊的附近,所述液晶分子的旋轉方向不同。所述多個副像素區(qū)域具有隔著所述視頻信號線或者所述掃描信號線相鄰的第1副像素區(qū)域與第2副像素區(qū)域。所述第1副像素區(qū)域的所述第1區(qū)域和所述第2副像素區(qū)域的所述第1區(qū)域的最短距離為5μm以下。在顯示有圖像的情況下,所述第1副像素區(qū)域的所述像素電極和所述第2副像素區(qū)域的所述像素電極的極性不同。
另外,在其他實施方式中,也可以是,所述第2區(qū)域是形成所述共用電極的區(qū)域,所述第1區(qū)域是未形成所述共用電極的區(qū)域。
例如,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種可使顯示質量提高的高速響應模式的液晶顯示裝置。
附圖說明
圖1是表示第1實施方式的液晶顯示裝置的概略結構的立體圖。
圖2是表示上述液晶顯示裝置的概略性的等效電路的圖。
圖3是表示上述液晶顯示裝置的剖面的一部分的圖。
圖4是上述液晶顯示裝置所具備的副像素的概略性的俯視圖。
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是表示電場作用下的液晶分子的取向狀態(tài)的圖。
圖7是表示被供給了相同極性的電壓的像素電極的交界附近的等電位線的圖。
圖8是表示上述副像素所具有的第1電極的平面的配置例的圖。
圖9是表示被供給了不同極性的電壓的像素電極的交界附近的等電位線的圖。
圖10是表示上述液晶顯示裝置所具備的遮光層的平面形狀的圖。
圖11是表示第2實施方式的副像素的平面的配置例的圖。
圖12是表示第3實施方式的副像素的平面的配置例的圖。
圖13是表示第4實施方式的液晶顯示裝置的結構的一部分的圖。
圖14是表示上述液晶顯示裝置所具備的第2電極的狹縫附近的概略結構的俯視圖。
圖15是表示第5實施方式的液晶顯示裝置的狹縫附近的概略結構的俯視圖。
圖16是沿著圖15中的xvi-xvi線的概略的剖面圖。
圖17是表示第6實施方式的液晶顯示裝置的剖面的一部分的圖。
圖18是上述液晶顯示裝置所具備的第1電極的概略的俯視圖。
圖19是表示將與圖8相同的方法應用于第6實施方式的例子的圖。
具體實施方式
以下,一邊參照附圖,一邊對幾個實施方式進行說明。
此外,公開內容只是一個例子,對本領域技術人員而言維持發(fā)明主旨而適當進行的變更、可容易想到的技術當然包含在本發(fā)明的范圍內。另外,有時附圖為了進一步明確說明,與實際的情況相比進行了示意性的表示,但這只是一個例子,并非是限定本發(fā)明的解釋。在各圖中,有時對連續(xù)配置的相同或者類似的要素省略附圖標記。另外,在本說明書與各圖中,有時對發(fā)揮與已出現(xiàn)的附圖的已述部分相同或者類似的功能的結構要素標注相同的參照附圖標記,并省略重復的詳細說明。
在各實施方式中,作為液晶顯示裝置的一個例子,說明了透射式的液晶顯示裝置。但是,各實施方式對其他種類的顯示裝置應用在各實施方式中說明的各個技術思想也無妨。作為其他種類的顯示裝置,例如可設想利用外部光顯示圖像的反射型的液晶顯示裝置,或具備透射式與反射型這兩者的功能的液晶顯示裝置等。
(第1實施方式)
圖1是表示第1實施方式的液晶顯示裝置1的概略結構的立體圖。液晶顯示裝置1例如能夠使用于智能手機、平板終端、移動電話終端、個人計算機、電視接收裝置、車載裝置、游戲設備、可佩戴式終端等各種裝置。
液晶顯示裝置1具備顯示面板2、與顯示面板2對置的背光燈3、驅動顯示面板2的驅動器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傳遞控制信號的撓性電路基板fpc1、fpc2。
在本實施方式中,如圖1所示那樣定義第1方向d1以及第2方向d2。第1方向d1是例如沿著顯示面板2的長邊的方向。第2方向d2是例如沿著顯示面板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具備相互對置的第1基板sub1以及第2基板sub2、和配置于各基板sub1、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。顯示面板2例如具備在顯示區(qū)域da中沿各方向d1、d2呈矩陣狀排列的多個像素px。
圖2是表示液晶顯示裝置1的概略性的等效電路的圖。液晶顯示裝置1具備第1驅動器dr1、第2驅動器dr2、連接于第1驅動器dr1的多個掃描信號線g、以及連接于第2驅動器dr2的多個視頻信號線s。各掃描信號線g在顯示區(qū)域da中沿第2方向d2延伸并且沿第1方向d1排列。各視頻信號線s在顯示區(qū)域da中沿第1方向d1延伸并且沿第2方向d2排列,并與各掃描信號線g交叉。
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是俯視時由各掃描信號線g以及各視頻信號線s劃分出的區(qū)域。在各副像素區(qū)域a形成副像素sp。在本實施方式中,假設一個像素px各包含一個分別顯示紅色、綠色、藍色的副像素spr、spg、spb的情況。但是,像素px還可以進一步包含顯示白色的副像素sp等,或可以包含與同一個顏色對應的多個副像素sp。
各副像素sp具備開關元件sw、第1電極e1、以及與第1電極e1對置的第2電極e2。第1電極e1形成于第1基板sub1的第1層,第2電極e2形成于第1基板sub1的第2層。在本實施方式中,第1電極e1是像素電極,并且與開關元件sw一起設于副像素sp的每一個。另外,在本實施方式中,第2電極e2是共用電極,并且遍及多個副像素sp而形成。開關元件sw與掃描信號線g、視頻信號線s、以及第1電極e1電連接。
第1驅動器dr1對各掃描信號線g依次供給掃描信號。第2驅動器dr2對各視頻信號線s選擇地供給視頻信號。若對與某一開關元件sw對應的掃描信號線g供給掃描信號,并且對連接于該開關元件sw的視頻信號線s供給視頻信號,則第1電極e1被施加與該視頻信號相應的電壓。此時,由于在第1電極e1與第2電極e2之間產(chǎn)生的電場,使得液晶層lc的液晶分子的取向從未被施加電壓的初始取向狀態(tài)起發(fā)生變化。通過這樣的動作,在顯示區(qū)域da顯示圖像。
圖3是表示液晶顯示裝置1的剖面的一部分的圖。在該圖中,示出了一個像素px所包含的副像素spr、spg、spb的沿著第2方向d2的剖面。
第1基板sub1具備具有透光性的玻璃基板或樹脂基板等第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的相反的一側的第2主面10b。而且,第1基板sub1具備開關元件sw、第1電極e1、第2電極e2、第1絕緣層11、第2絕緣層12、以及第1取向膜13。
開關元件sw設于第1絕緣基板10的第1主面10a,并被第1絕緣層11覆蓋。此外,在圖3中,省略了掃描信號線g和視頻信號線s的圖示。而且,在圖3中,簡化地示出了開關元件sw。實際上,第1絕緣層11包含多個層,開關元件sw包含形成于這些層的半導體層和各種電極。
在圖3的例子中,第1電極e1一個一個地設于副像素spr、spg、spb,第2電極e2遍及副像素spr、spg、spb地設置。第2電極e2形成在第1絕緣層11之上(上述的第2層)。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(上述的第1層),并與第2電極e2對置。各第1電極e1通過開口部14而分別與副像素spr、spg、spb的開關元件sw電連接。第1電極e1以及第2電極e2例如能夠由氧化銦錫(ito)等透明的導電材料形成。第1取向膜13覆蓋第1電極e1,并與液晶層lc相接。在第1取向膜13實施了摩擦處理或光取向處理等取向處理。
另一方面,第2基板sub2具備具有透光性的玻璃基板或樹脂基板等第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的相反的一側的第2主面20b。而且,第2基板sub2具備濾色器21(21r、21g、21b)、遮光層22、包覆層23、以及第2取向膜24。對第2取向膜24實施了與第1取向膜13相同的摩擦處理或光取向處理等取向處理。
遮光層22在俯視時配置于副像素spr、spg、spb的交界。包覆層23覆蓋濾色器21r、21g、21b,并且使這些濾色器21r、21g、21b的表面平坦化。第2取向膜24覆蓋包覆層23,并與液晶層lc相接。
在第1絕緣基板10的第2主面10b配置有包含第1偏光板pl1的第1光學元件od1。另外,在第2絕緣基板20的第2主面20b配置有包含第2偏光板pl2的第2光學元件od2。
圖4是概略地表示副像素sp的一個例子的俯視圖。利用在第1方向d1上相鄰的兩條掃描信號線g和在第2方向d2上相鄰的兩條視頻信號線s形成了上述的副像素區(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均包含在上述第1層中。在圖4中,對第1區(qū)域a1附加了點陰影圖案。第2區(qū)域a2是從副像素區(qū)域a中去除了第1區(qū)域a1的形狀。
第1區(qū)域a1具有沿第1方向d1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的形狀。在圖4中,從連接區(qū)域30向第2方向d2延伸出各分支區(qū)域40。
而且,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相同地從連接區(qū)域30向第2方向d2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以及第2區(qū)域a2的一方是第1電極e1所形成的區(qū)域,另一方是未形成第1電極e1的區(qū)域。在圖4的例子中,在第1區(qū)域a1形成有第1電極e1,在第2區(qū)域a2未形成有第1電極e1。
開關元件sw具備半導體層sc。半導體層sc在連接位置p1連接于視頻信號線s,在連接位置p2連接于第1電極e1。在圖4的例子中,連接位置p2包含在端部區(qū)域50中。半導體層sc與圖中上側的掃描信號線g交叉了兩次。即,這里例示了開關元件sw是雙柵極型的情況。但是,開關元件sw也可以是與掃描信號線g僅交叉一次的單柵極型。
在圖4中,用單點劃線示出了遮光層22的緣部。遮光層22與掃描信號線g、視頻信號線s、以及開關元件sw重疊。而且,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。之后使用圖10詳細敘述遮光層22。
圖3所示的第1取向膜13以及第2取向膜24被沿著與第2方向d2平行的取向處理方向ad實施了取向處理。由此,第1取向膜13以及第2取向膜24具有在與取向處理方向ad平行的初始取向方向上對液晶分子進行取向的功能。即,在本實施方式中,分支區(qū)域40的延伸方向和液晶分子的初始取向方向一致。
在這樣的結構中,能夠實現(xiàn)響應速度比一般的ffs模式快的高速響應模式。此外,關于這里所說的響應速度,例如能夠定義為通過向第1電極e1以及第2電極e2之間施加電壓而使液晶層lc的光的透過率在規(guī)定等級之間轉移時的速度。
使用圖5以及圖6對高速響應模式的動作原理進行說明。
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所包含的液晶分子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與第2邊42。而且,分支區(qū)域40在前端具有將第1邊41以及第2邊42相連的頂邊43。第1邊41相對于取向處理方向ad沿順時針傾斜了作為銳角的角度θ(例如約1.0度)量,第2邊42相對于取向處理方向ad沿逆時針傾斜了角度θ量。
在相鄰的兩個分支區(qū)域40之間,連接區(qū)域30具有底邊31。而且,連接區(qū)域30在底邊31的相反的一側具有側邊32。在相鄰的兩個分支區(qū)域40之間形成由第1邊41、第2邊42、以及底邊31包圍的狹縫sl。狹縫sl是第2區(qū)域a2的一部分。
利用底邊31以及第1邊41形成有角部c1,利用第1邊41以及頂邊43形成有角部c2,利用底邊31以及第2邊42形成有角部c3,利用第2邊42以及頂邊43形成有角部c4。
在未對第1電極e1與第2電極e2之間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為:其長軸與取向處理方向ad一致。
在通常被廣泛使用的ffs模式中,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的方向旋轉。但是,本發(fā)明的液晶模式中的液晶分子的旋轉與ffs模式的液晶分子的旋轉不同。圖6是表示接通狀態(tài)下的液晶分子lm的取向狀態(tài)的圖。本實施方式中的液晶分子lm的介電常數(shù)各向異性為正(positive-type,正型)。因此,若從圖5所示的斷開狀態(tài)起向第1電極e1以及第2電極e2之間施加電壓,則作用有使液晶分子lm旋轉為其長軸與由此產(chǎn)生的電場的方向平行(或者與等電位線正交)的力。
在角部c1、c2的附近,液晶分子lm向實線箭頭所示的第1旋轉方向r1旋轉。另外,在角部c3、c4的附近,液晶分子lm向由虛線箭頭所示的第2旋轉方向r2旋轉。第1旋轉方向r1以及第2旋轉方向r2為互不相同的方向(相反的旋轉方向)。
角部c1~c4具有控制第1邊41以及第2邊42的附近的液晶分子lm的旋轉方向的取向控制功能(換言之是使取向穩(wěn)定化的功能)。即,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的旋轉的影響,向第1旋轉方向r1旋轉。另外,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的旋轉的影響,向第2旋轉方向r2旋轉。另一方面,在第1方向d1上的分支區(qū)域40的中心cr1以及狹縫sl的中心cr2的附近,向第1旋轉方向r1旋轉的液晶分子lm與向第2旋轉方向r2旋轉的液晶分子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。
這樣,在高速響應模式下,在第1邊41以及第2邊42的附近,從底邊31至頂邊43液晶分子lm的旋轉方向一致。由此,能夠加快施加電壓時的響應速度,并且抑制液晶分子lm的旋轉方向的不均,進而提高取向穩(wěn)定性。
此外,在圖5以及圖6所示的分支區(qū)域40中,第1邊41以及第2邊42相對于取向處理方向ad傾斜,也有助于取向穩(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以及第2邊42的附近,由于電場的方向與取向處理方向ad以直角以外的角度交叉,因此能夠將施加電壓時的液晶分子lm的旋轉方向確定為大致恒定。
在以上那種高速響應模式的液晶顯示裝置1中,為了使液晶分子的取向穩(wěn)定化,不僅需要致力于配置于副像素區(qū)域a內的各要素,還需要致力于鄰接的副像素sp的關系。圖7是表示鄰接的副像素sp的像素電極(在本實施方式中是第1電極e1)的交界附近的電場的等電位線的一個例子的圖。這里,除了液晶層lc的剖面上的等電位線之外,用線段表示了各個位置的液晶分子的長軸方向。
對圖7中的兩個第1電極e1供給了例如相同極性的電壓v。通過該電壓v,在這些第1電極e1和存在于下方的第2電極e2之間產(chǎn)生電場。
根據(jù)圖7的等電位線可知,在對相鄰的第1電極e1供給相同極性的電壓v的情況下,到達液晶層lc的電場較弱。因此,這些第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向變得不穩(wěn)定。
在本實施方式中,相鄰的第1電極e1之間的最短距離dmin例如是5μm以下。在副像素sp如此高精細化的情況下,由于相鄰的第1電極e1的距離較近,因此在它們的交界附近,液晶分子的取向可能會變得更不穩(wěn)定。
以下,對用于使相鄰的第1電極e1的交界附近的取向穩(wěn)定化的結構進行說明。
圖8是表示多個第1電極e1的平面的配置例的圖。這里,示出了排列于5條視頻信號線s之間的多個副像素sp的第1電極e1。以下,將5條視頻信號線s從圖中的左方起依次稱為第1視頻信號線s1、第2視頻信號線s2、第3視頻信號線s3、第4視頻信號線s4、第5視頻信號線s5。
排列于顯示區(qū)域da的多個副像素sp包含第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。在圖8中,對第1副像素sp1附加斜線,區(qū)別了各副像素sp1、sp2。
在圖8的例子中,視頻信號線s1、s2之間、以及視頻信號線s3、s4之間的各副像素sp均為第1副像素sp1。另一方面,視頻信號線s2、s3之間、以及視頻信號線s4、s5之間的各副像素sp均為第2副像素sp2。
在觀察顯示區(qū)域da的整體的情況下,在第2方向d2上交替地排列有第1副像素sp1沿第1方向d1排列的垂直列、以及第2副像素sp2沿第1方向d1排列的垂直列。垂直列是在相鄰的視頻信號線s之間沿第1方向d1排列的副像素sp的列。
圖2所示的第2驅動器dr2向視頻信號線s1、s3、s5供給第1電壓v1。另外,第2驅動器dr2向視頻信號線s2、s4供給第2電壓v2。第1電壓v1是比向第2電極e2供給的共用電壓大的電壓(正極性)的視頻信號。第2電壓v2是比共用電壓小的電壓(負極性)的視頻信號。按照每個幀且按照每個副像素sp決定各電壓v1、v2的值,以使各電壓v1、v2與共用電壓之間的電位差成為與副像素sp的顯示色相應的值。
供給到視頻信號線s1、s3的第1電壓v1,被向分別配置于視頻信號線s1、s2之間以及視頻信號線s3、s4之間的各第1副像素sp1的第1電極e1供給。供給到視頻信號線s2、s4的第2電壓v2,被向分別配置于視頻信號線s2、s3之間以及視頻信號線s4、s5之間的各第2副像素sp2的第1電極e1供給。即,第1副像素sp1是被供給第1電壓v1的副像素sp,第2副像素sp2是被供給第2電壓v2的副像素sp。
這樣,在圖8的例子中,在顯示圖像了情況下,向沿第2方向d2相鄰的第1電極e1供給的電壓的極性不同。在這種情況下,將在兩個第1電極e1的交界附近產(chǎn)生的電場的等電位線的一個例子表示在圖9中。這里,圖中左側的第1電極e1被供給了正極性的第1電壓v1,圖中右側的第1電極e1被供給了負極性的第2電壓v2。
在上述的圖7的例子中,由于相鄰的第1電極e1之間被供給了相同極性的電壓v,因此在這些第1電極e1之間不產(chǎn)生電位差,或者即使在產(chǎn)生的情況下也是較小的值。另一方面,在圖9的例子中,由于相鄰的第1電極e1被供給相反極性的電壓v1、v2,因此這些第1電極e1之間的電位差變大。因此,這些第1電極e1之間的等電位線變密,也對液晶層lc良好地作用電場。由此,即使在相鄰的第1電極e1之間的最短距離dmin例如被高精細化為5μm以下的情況下,交界附近的液晶分子的取向也較穩(wěn)定,液晶顯示裝置1的顯示質量得到提高。
除了使向相鄰的第1電極e1供給的電壓的極性不同之外,通過使遮光層22的形狀最佳化,能夠進一步提高液晶顯示裝置1的顯示質量。圖10是將遮光層22的平面的形狀與多個第1電極e1一并進行表示的圖。在該圖中,也示出了掃描信號線g以及視頻信號線s。對于開關元件sw省略了圖示。
遮光層22具有在沿第1方向d1相鄰的副像素sp之間向第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之間向第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和開關元件sw重疊。第2部分22b在俯視時與視頻信號線s重疊。第1部分22a以及第2部分22b也與第1電極e1的一部分重疊。
遮光層22的第2部分22b具有第1緣部ed11和第2緣部ed12。這些緣部ed11、ed12例如與第1方向d1平行。
遮光層22在第2副像素sp2中與連接區(qū)域30重疊。具體而言,遮光層22的第1緣部ed11位于連接區(qū)域30的底邊31與側邊32之間。并且,遮光層22在第1副像素sp1中與分支區(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的附近是用于幫助顯示的區(qū)域,為了提高開口率,使第2寬度w2較小為好。另一方面,在連接區(qū)域30的側邊32的附近,向第1電極e1施加了電壓時的液晶分子的取向可能會變得不穩(wěn)定,因此優(yōu)選的是增大第1寬度w1來遮光。出于這樣的理由,在圖10的例子中,第1寬度w1比第2寬度w2大(w1>w2)。
從其他觀點來說,第2部分22b在第2方向d2上的中心ct1比第1副像素sp1的分支區(qū)域40的前端部與第2副像素sp2的連接區(qū)域30之間的間隙在第2方向d2上的中心ct2,更靠第2副像素sp2一側。中心ct2例如與視頻信號線s在第2方向d2上的中心一致。
在第1電極e1與第2電極e2之間形成了電場的狀態(tài)下,透過分支區(qū)域40的前端附近的光的亮度隨著遠離分支區(qū)域40的前端而降低。通過使分支區(qū)域40的前端與遮光層22重疊,能夠將產(chǎn)生這種亮度變化的部分遮光,提高副像素sp的對比度。此外,也可以不使分支區(qū)域40的前端與遮光層22重疊(w2=0)。在這種情況下,能夠提高副像素sp中的開口率。
相同的亮度變化也產(chǎn)生在分支區(qū)域40的基部附近。因此,為了進一步提高對比度,也可以使第2部分22b的第1緣部ed11位于比連接區(qū)域30更靠從該連接區(qū)域30延伸的分支區(qū)域40的前端側。具體而言,使第1緣部ed11位于例如圖10所示的線l。在該情況下,連接區(qū)域30與遮光層22完全重疊。
第1副像素sp1位于左方、且第2副像素sp2位于右方的第2部分22b均具有以上的結構。第2副像素sp2位于左方、且第1副像素sp1位于右方的第2部分22b也具有相同的結構。
這里,將第1方向d1上的分支區(qū)域40的排列的間距設為p[μm],將在第2方向d2上相鄰的兩個副像素sp中的一方的分支區(qū)域40和另一方的連接區(qū)域30之間的寬度設為w[μm]。通過減小寬度w,能夠實現(xiàn)副像素sp的高精細化。另一方面,若寬度w較小,則可能在相鄰的第1電極e1彼此之間產(chǎn)生電場。因此,分支區(qū)域40的前端的液晶分子的取向變得不穩(wěn)定。另外,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是穩(wěn)定。即,如果增大間距p,則即使減小寬度w也可保持取向的穩(wěn)定。作為一個例子,如果以pw>8[μm2]、優(yōu)選的是pw>10[μm2]的關系成立的方式確定間距p與寬度w,則能夠同時實現(xiàn)取向穩(wěn)定性與高精細化。
在圖10的例子中,在第2方向d2上相鄰的兩個第1電極e1的一方的分支區(qū)域40的前端部和另一方的連接區(qū)域30之間的距離是上述的最短距離dmin。即,最短距離dmin與寬度w一致。但是,最短距離dmin也可以是例如第1副像素sp1的端部區(qū)域50與第2副像素sp2的連接區(qū)域30等其他部分之間的距離。在圖10的例子中,間距p比最短距離dmin以及寬度w大(p>dmin、w)。而且,分支區(qū)域40之間的距離(例如底邊31的長度)比最短距離dmin以及寬度w大。通過像這樣較小地確定寬度w以及最短距離dmin,能夠適當?shù)厥垢毕袼豷p高精細化。
如以上說明那樣,在本實施方式中,在第2方向d2上相鄰的第1電極e1被供給不同極性的電壓。由此,使相鄰的第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定化,顯示質量提高。而且,通過如上述那樣考慮遮光層22的形狀等,能夠進一步使顯示質量提高。
除了以上所述之外,也能夠從本實施方式中獲得已敘述的適當?shù)男Ч蚱渌鞣N效果。
(第2實施方式)
對第2實施方式進行說明。這里,主要著眼于與第1實施方式之間的不同點,對于與第1實施方式相同的結構適當?shù)厥÷哉f明。
本實施方式在第1副像素sp1與第2副像素sp2的配置方式中與第1實施方式不同。圖11是表示第2實施方式的副像素sp的平面的配置例的圖。與圖8相同,示出了視頻信號線s1~s5與它們之間的副像素sp。
在本實施方式中,圖2所示的第2驅動器dr2按照每個向各水平行的電壓供給時刻,將向各視頻信號線s供給的電壓在正極性的第1電壓v1與負極性的第2電壓v2之間進行切換。水平行是在相鄰的掃描信號線g之間沿第2方向d2排列的副像素sp的行。而且,在本實施方式中,在向各水平行的電壓供給時刻,向相鄰的視頻信號線s供給的電壓的極性相反。
若這樣向各視頻信號線s供給電壓,則如圖11所示,在第1方向d1以及第2方向d2的每一方中,都交替地排列有被供給第1電壓v1的第1副像素sp1和被供給第2電壓v2的第2副像素sp2。由此,不僅能夠使在第2方向d2上相鄰的第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定,也能夠使在第1方向d1上相鄰的第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定。因此,能夠進一步提高液晶顯示裝置1的顯示質量。
除此之外,本實施方式起到與第1實施方式相同的效果。
(第3實施方式)
對第3實施方式進行說明。這里,主要著眼于與上述的各實施方式之間的不同點,對于與各實施方式相同的結構適當?shù)厥÷哉f明。
本實施方式在第1電極e1的形狀、以及第1副像素sp1與第2副像素sp2的配置方式上與上述的各實施方式不同。圖12是表示第3實施方式的副像素sp的平面的配置例的圖。這里,示出了排列在視頻信號線s1~s4之間的多個副像素sp的第1電極e1。
在圖12的第1電極e1中,連接區(qū)域30向第2方向d2延伸,從該連接區(qū)域30向第1方向d1延伸出多個分支區(qū)域40。第1取向膜13以及第2取向膜24的取向處理方向ad與第1方向d1平行。在這樣的結構中,也能夠實現(xiàn)高速響應模式。
在本實施方式中,由于分支區(qū)域40向第1方向d1延伸,因此在第1方向d1上相鄰的第1電極e1的電壓的影響容易波及到分支區(qū)域40的附近的液晶分子的取向。因此,使對在第1方向d1上相鄰的第1電極e1供給的電壓的極性不同。具體而言,圖2所示的第2驅動器dr2按照每個向各水平行的電壓供給時刻,將向各視頻信號線s供給的電壓在正極性的第1電壓v1與負極性的第2電壓v2之間進行切換。
若這樣向各視頻信號線s供給電壓,則如圖12所示,在第1方向d1上交替地排列由第1副像素sp1排列而成的水平行和由第2副像素sp2排列而成的水平行。由此,能夠使在第1方向d1上相鄰的第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定。除此之外,本實施方式起到與第1實施方式相同的效果。
此外,也可以與第2實施方式相同,以在第1方向d1以及第2方向d2的每一方中都交替地排列第1副像素sp1與第2副像素sp2的方式向各視頻信號線s供給電壓。此時,不僅能夠使在第1方向d1上相鄰的第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定,也能夠使在第2方向d2上相鄰的第1電極e1的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定。
(第4實施方式)
對第4實施方式進行說明。這里,主要著眼于與上述的各實施方式之間的不同點,對于與各實施方式相同的結構適當?shù)厥÷哉f明。
本實施方式在液晶顯示裝置1具有觸摸面板的功能這一點與上述的各實施方式不同。圖13是表示本實施方式的液晶顯示裝置1的結構的一部分的俯視圖。在顯示區(qū)域da中配置有作為共用電極發(fā)揮功能的多個第2電極e2和多個檢測電極rx。
各第2電極e2向第1方向d1延伸,并且沿第2方向d2排列。在相鄰的第2電極e2之間形成向第1方向d1延伸的狹縫esl。各檢測電極rx向第2方向d2延伸,并且沿第1方向d1排列。在這樣的結構中,基于形成于第2電極e2與檢測電極rx之間的電容的變化,能夠檢測出接近顯示區(qū)域da的手指等的物體。
圖14是表示狹縫esl的附近的概略結構的俯視圖。這里,示出了隔著視頻信號線s相鄰的兩個第1電極e1和狹縫esl。第1電極e1的形狀與第1實施方式相同。例如,圖中左側的第1電極e1是第1副像素sp1的第1電極e1,圖中右側的第1電極e1是第2副像素sp2的第1電極e1。狹縫esl形成于與圖中左側的第1電極e1對置的第2電極e2(第1共用電極)、以及與圖中右側的第1電極e1對置的第2電極e2(第2共用電極)的交界。
狹縫esl在俯視時與視頻信號線s重疊。在圖14的例子中,狹縫esl在第2方向d2上的中心ct3比第1副像素sp1的分支區(qū)域40的前端部與第2副像素sp2的連接區(qū)域30之間的間隙在第2方向d2上的中心ct2更靠第2副像素sp2一側。
狹縫esl具有第1緣部ed21和第2緣部ed22。這些緣部ed21、ed22例如與第1方向d1平行。狹縫esl在第2副像素sp2中與連接區(qū)域30重疊。具體而言,第1緣部ed21位于連接區(qū)域30的底邊31與側邊32之間。另一方面,狹縫esl在第1副像素sp1中不與分支區(qū)域40的前端部重疊。即使在第2副像素sp2位于左方、第1副像素sp1位于右方的情況下,狹縫esl也具有相同的構成。
由于側邊32的附近幾乎對顯示無幫助,因此即使如圖14那樣使狹縫esl與連接區(qū)域30重疊也不會影響到顯示質量。而且,通過使第1緣部ed21與連接區(qū)域30重疊,能夠將狹縫esl的寬度擴至最大限度,提高相鄰的第2電極e2的絕緣性。由此,觸摸檢測的精度提高。
另一方面,分支區(qū)域40的前端部和基部是有助于顯示的區(qū)域。通過使這些區(qū)域不與狹縫esl重疊,從而良好地在第1電極e1與第2電極e2之間形成用于使液晶分子旋轉的電場。由此,顯示質量提高。
除此之外,本實施方式起到與上述的各實施方式相同的效果。
此外,在本實施方式中,敘述了形成于相鄰的第2電極e2之間的狹縫esl,但也能夠對于虛設狹縫(dummyslit)應用相同的構成。虛設狹縫例如提高顯示區(qū)域da中的狹縫的配置密度,進而減少狹縫esl對顯示的影響,以固定間隔設于第2電極e2。虛設狹縫的兩側的第2電極e2例如在顯示區(qū)域da的外側的周邊區(qū)域等電連接,因此是相同電位。
(第5實施方式)
對第5實施方式進行說明。這里,主要著眼于與上述的各實施方式之間的不同點,對于與各實施方式相同的結構適當?shù)厥÷哉f明。
在本實施方式中,說明了除了第4實施方式的結構之外還具有進一步的改進點的液晶顯示裝置1。圖15是表示本實施方式的液晶顯示裝置1的狹縫esl的附近的概略結構的俯視圖。該圖在設有屏蔽電極se這一點與圖14不同。
屏蔽電極se向第1方向d1延伸,在俯視時與狹縫esl重疊。屏蔽電極se與狹縫esl相同,雖然與連接區(qū)域30重疊,但不與分支區(qū)域40重疊。屏蔽電極se形成于與形成有第1電極e1的第1層以及形成有第2電極e2的第2層不同的第3層。
圖16是表示沿著圖15中的xvi-xvi線的概略剖面的圖。在該圖的例子中,各第1電極e1被第3絕緣層15覆蓋。屏蔽電極se形成于第3絕緣層15之上(上述的第3層)。第1取向膜13將第3絕緣層15以及屏蔽電極se覆蓋。
屏蔽電極se例如與各電極e1、e2相同,能夠由ito等透明的導電材料形成。屏蔽電極se的電位是任意的電位,但例如被施加與第2電極e2相同的共用電壓。
若設置狹縫esl,在第1電極e1與視頻信號線s之間產(chǎn)生電場,該電場可能作用到液晶層lc。如果配置屏蔽電極se,則能夠防止這樣的電場到達液晶層lc,進一步提高顯示質量。
除此之外,本實施方式起到與上述的各實施方式相同的效果。
(第6實施方式)
對第6實施方式進行說明。這里,主要著眼于與上述的各實施方式之間的不同點,對于與各實施方式相同的結構適當?shù)厥÷哉f明。
本實施方式在第1電極e1是共用電極、且第2電極e2是像素電極這一點與上述的各實施方式不同。圖17是表示第6實施方式的液晶顯示裝置1的剖面的一部分的圖。在該圖中,與圖3相同,示出了副像素spr、spg、spb的沿著第2方向d2的剖面。另外,省略掃描信號線g和視頻信號線s的圖示,并且簡化地示出了開關元件sw。
在圖17中,第1電極e1遍及副像素spr、spg、spb地設置。另一方面,第2電極e2對于副像素spr、spg、spb一個一個地設置。第2電極e2與對應的開關元件sw電連接。
圖18是第1電極e1的概略性的俯視圖。這里,主要示出了與一個副像素sp對應的區(qū)域。在該圖的例子中,副像素區(qū)域a與圖4相同地具有第1區(qū)域a1以及第2區(qū)域a2。另外,第1區(qū)域a1具有連接區(qū)域30以及多個分支區(qū)域40。在本實施方式中,在第2區(qū)域a2形成有第1電極e1,在第1區(qū)域a1未形成第1電極e1。即,第1區(qū)域a1是具有連接區(qū)域30以及多個分支區(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以及各分支區(qū)域40的形狀等與圖4的例子大致相同。但是,在圖18中,分支區(qū)域40在第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18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。
若在第1電極e1與第2電極e2之間形成電場,則分支區(qū)域40的第1邊41以及第2邊42的附近的液晶分子lm與圖6的例子相同地旋轉。即,在第1邊41的附近,從底邊31至頂邊43液晶分子lm向第1旋轉方向r1旋轉。另外,在第2邊42的附近,從底邊31至頂邊43液晶分子lm向第2旋轉方向r2旋轉。這樣,在本實施方式的結構中,也能夠實現(xiàn)與上述各實施方式相同的高速響應模式。
在本實施方式的結構中,若相鄰的像素電極、即第2電極e2被供給相同極性的電壓,則在這些第2電極e2的交界附近,液晶分子的取向可能變得不穩(wěn)定。對于本實施方式的結構也能夠通過使用圖8和圖11說明過的方法,使第2電極e2的交界附近的液晶分子的取向穩(wěn)定化。
作為一個例子,將與圖8相同的方法的應用例表示在圖19中。在第2方向d2上交替地排列有第1副像素sp1沿第1方向d1排列而成的垂直列和第2副像素sp2沿第1方向d1排列而成的垂直列。這里的第1副像素sp1是對第2電極e2供給第1電壓v1的副像素sp。第2副像素sp2是對第2電極e2供給第2電壓v2的副像素sp。
此外,能夠將使用圖10說明過的構成應用于連接區(qū)域30、分支區(qū)域40、以及遮光層22。另外,也能夠在第1區(qū)域a1的形狀以及各副像素sp1、sp2的布局中應用圖12所示的構成。而且,也能夠應用使用圖13至圖16說明過的構成。在該情況下,在本實施方式中,在作為共用電極的第1電極e1設置狹縫esl。
以上的本實施方式起到與上述的各實施方式相同的效果。
雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式,但這些實施方式只是作為例子而提出的,并非意在限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實施方式能夠通過其他各種方式來實施,在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內,能夠進行各種省略、替換、變更。這些實施方式、其變形包含在發(fā)明的范圍、主旨內,并且包含在權利要求書所記載的發(fā)明及其等效的范圍內。
例如,在圖8以及圖19中,示出了按照每個垂直列交替地配置第1副像素sp1與第2副像素sp2的例子,在圖12中,示出了按照每個水平行交替地配置第1副像素sp1與第2副像素sp2的例子。然而,也可以在沿第2方向d2排列的n(n≥2)個垂直列的每一個,交替地配置第1副像素sp1與第2副像素sp2,還可以在沿第1方向d1排列的m(m≥2)個水平行的每一個,交替地配置第1副像素sp1與第2副像素sp2。
另外,也可以以包含n×m的副像素sp的塊的單位來變更第1副像素sp1與第2副像素sp2。在這種情況下,例如也可以在第1方向d1以及第2方向d2上交替地排列配置有第1副像素sp1的塊和配置有第2副像素sp2的塊。
在各實施方式中例示的第1區(qū)域a1的形狀能夠適當?shù)刈冃?。例如,在?區(qū)域a1中,連接區(qū)域30的延伸方向與分支區(qū)域40的延伸方向也可以以除垂直角度以外的角度交叉。另外,第1區(qū)域a1也可以具備相互連接的多個連接區(qū)域30,且從各連接區(qū)域30延伸出分支區(qū)域40。
在各實施方式中,例示了可在液晶層lc的液晶分子的介電常數(shù)各向異性為正的情況下采用的構成。然而,也能夠利用介電常數(shù)各向異性負為(negative-type,負型)的液晶分子構成液晶層lc。在這種情況下,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。