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図面 (17)

課題

表示品位を向上し得るMVA液晶表示装置を提供する。

解決手段

第1の画素電極12aと第2の画素電極12bとを有する第1の基板2と、対向電極22が形成された第2の基板4と、第1の基板と第2の基板との間に封入された液晶層6とを有する液晶表示装置であって、第1の画素電極上の第1の画素領域8R、8Gにおける液晶層の厚さd1は、第2の画素電極上の第2の画素領域8Bにおける液晶層の厚さd2より厚く、第1の画素領域は、第1の部分領域11aと、閾値電圧が第1の部分領域より高い第2の部分領域13aとを含み、第2の画素領域は、第3の部分領域11bと、閾値電圧が第3の部分領域より高い第4の部分領域13bとを含み、第1の部分領域における閾値電圧と第3の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、第2の部分領域における閾値電圧と第4の部分領域における閾値電圧とが互いに等しい。

概要

背景

MVA(Multi-domain Vertical Alignment)型の液晶表示装置は、高コントラスト高速応答を実現する垂直配向(Vertical Alignment)技術と、広視野角を実現する配向分割(Multi-domain)技術を組み合わせた液晶表示装置である。

従来のMVA型の液晶表示装置について図9を用いて説明する。図9は、従来の液晶表示装置を示す断面図である。紙面左側はR(赤色)の画素領域108R及びG(緑色)の画素領域108Gを示しており、紙面右側はB(青色)の画素領域108Bを示している。

まず、TFT基板102について説明する。図9に示すように、ガラス基板110上には、画素電極112a、112bが形成されている。画素電極112a、112bには、配向規制用抜きパターン電極の抜き)114a、114bが形成されている。配向規制用抜きパターン114a、114bの幅w12、w22は、いずれも10μmに設定されている。画素電極112a、112bが形成されたガラス基板110上には、配向膜(図示せず)が形成されている。こうして、TFT基板102が構成されている。

次に、CF基板104について説明する。ガラス基板118の下面側には、カラーフィルタ層120a、120bが形成されている。カラーフィルタ層120a、120bの厚さは、R、G、Bのいずれの画素領域108R、108G、108Bにおいても等しく設定されている。カラーフィルタ層120a、120bの下面側には、配向規制用構造物124a、124bが形成されている。配向規制用構造物124a、124bの幅w11、w21は、いずれも例えば10μmに設定されている。配向規制用構造物124a、124bの高さh11、h21は、いずれも例えば1.2μmに設定されている。

TFT基板102とCF基板104との間には液晶106が封入されている。液晶106としては、負の誘電率異方性を有する液晶であるネマティック液晶が用いられている。液晶層106の厚さ、即ち、セル厚d1、d2は、R、G、Bのいずれの画素領域108R、108G、108Bにおいても、例えば4.0μmに設定されている。

こうして従来のMVA型の液晶表示装置が構成されている。

MVA型の液晶表示装置では、TFT基板102やCF基板104にそれぞれ設けられた配向規制用抜きパターン114や配向規制用構造物124により、液晶分子126の配向方向が規制される。MVA型の液晶表示装置は、生産性低下の大きな要因であるラビング処理が不要であるため、高い生産性を実現することができる。
特許2947350号公報
特開2002−107730号公報
特開2003−43489号公報

概要

表示品位を向上し得るMVA液晶表示装置を提供する。第1の画素電極12aと第2の画素電極12bとを有する第1の基板2と、対向電極22が形成された第2の基板4と、第1の基板と第2の基板との間に封入された液晶層6とを有する液晶表示装置であって、第1の画素電極上の第1の画素領域8R、8Gにおける液晶層の厚さd1は、第2の画素電極上の第2の画素領域8Bにおける液晶層の厚さd2より厚く、第1の画素領域は、第1の部分領域11aと、閾値電圧が第1の部分領域より高い第2の部分領域13aとを含み、第2の画素領域は、第3の部分領域11bと、閾値電圧が第3の部分領域より高い第4の部分領域13bとを含み、第1の部分領域における閾値電圧と第3の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、第2の部分領域における閾値電圧と第4の部分領域における閾値電圧とが互いに等しい。

目的

本発明の目的は、表示品位を向上し得る液晶表示装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

第1の画素電極と第2の画素電極とを有する第1の基板と、前記第1及び前記第2の画素電極に対向する対向電極が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に封入された液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記第1の画素電極上の第1の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第2の画素電極上の第2の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、前記第1の画素領域は、第1の部分領域と、閾値電圧が前記第1の部分領域より高い第2の部分領域とを含み、前記第2の画素領域は、第3の部分領域と、閾値電圧が前記第3の部分領域より高い第4の部分領域とを含み、前記第1の部分領域における閾値電圧と前記第3の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、前記第2の部分領域における閾値電圧と前記第4の部分領域における閾値電圧とが互いに等しいことを特徴とする液晶表示装置。

請求項2

請求項1記載の液晶表示装置において、前記第2の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第1の電界制御用構造物が形成されており、前記第4の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第2の電界制御用構造物が形成されており、前記第1の電界制御用構造物の高さが、前記第2の電界制御用構造物の高さより高いことを特徴とする液晶表示装置。

請求項3

請求項2記載の液晶表示装置において、前記第1の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用構造物が形成されており、前記第2の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用構造物が形成されており、前記第1の配向規制用構造物の高さが、前記第2の配向規制用構造物の高さより高いことを特徴とする液晶表示装置。

請求項4

請求項2記載の液晶表示装置において、前記第1の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用構造物が形成されており、前記第2の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用構造物が形成されており、前記第1の配向規制用構造物の幅が、前記第2の配向規制用構造物の幅より広いことを特徴とする液晶表示装置。

請求項5

請求項2記載の液晶表示装置において、前記第1の画素電極、又は前記第1の画素領域における前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用抜きパターンが形成されており、前記第2の画素電極、又は前記第2の画素領域における前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用抜きパターンが形成されており、前記第1の配向規制用抜きパターンの幅が、前記第2の配向規制用抜きパターンの幅より広いことを特徴とする液晶表示装置。

請求項6

請求項1記載の液晶表示装置において、前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第1の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第2の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第1の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記第2の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なることを特徴とする液晶表示装置。

請求項7

請求項1記載の液晶表示装置において、前記第1の基板は、第3の画素電極を更に有し、前記第3の画素電極上の第3の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、前記第3の画素領域は、第5の部分領域と、閾値電圧が前記第5の部分領域より高い第6の部分領域とを含み、前記第1の部分領域における閾値電圧と前記第3の部分領域における閾値電圧と前記第5の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、前記第2の部分領域における閾値電圧と前記第4の部分領域における閾値電圧と前記第6の部分領域における閾値電圧とが互いに等しいことを特徴とする液晶表示装置。

請求項8

請求項1記載の液晶表示装置において、前記第2の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第1の電界制御用構造物が形成されており、前記第4の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第2の電界制御用構造物が形成されており、前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第1の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第2の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第1の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記第2の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なることを特徴とする液晶表示装置。

請求項9

請求項1記載の液晶表示装置において、前記第2の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第1の電界制御用構造物が形成されており、前記第4の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第2の電界制御用構造物が形成されており、前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記電界制御用抜きパターンが形成されていないことを特徴とする液晶表示装置。

請求項10

請求項9記載の液晶表示装置において、前記第1の基板は、第3の画素電極を更に有し、前記第3の画素電極上の第3の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、前記第3の画素領域は、第5の部分領域と、閾値電圧が前記第5の部分領域より高い第6の部分領域とを含み、前記第6の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第3の電界制御用構造物が形成されており、前記第6の部分領域における前記第3の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の他の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記他の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なることを特徴とする液晶表示装置。

技術分野

0001

本発明は、液晶表示装置係り、特に表示品位を向上し得る液晶表示装置に関する。

背景技術

0002

MVA(Multi-domain Vertical Alignment)型の液晶表示装置は、高コントラスト高速応答を実現する垂直配向(Vertical Alignment)技術と、広視野角を実現する配向分割(Multi-domain)技術を組み合わせた液晶表示装置である。

0003

従来のMVA型の液晶表示装置について図9を用いて説明する。図9は、従来の液晶表示装置を示す断面図である。紙面左側はR(赤色)の画素領域108R及びG(緑色)の画素領域108Gを示しており、紙面右側はB(青色)の画素領域108Bを示している。

0004

まず、TFT基板102について説明する。図9に示すように、ガラス基板110上には、画素電極112a、112bが形成されている。画素電極112a、112bには、配向規制用抜きパターン電極の抜き)114a、114bが形成されている。配向規制用抜きパターン114a、114bの幅w12、w22は、いずれも10μmに設定されている。画素電極112a、112bが形成されたガラス基板110上には、配向膜(図示せず)が形成されている。こうして、TFT基板102が構成されている。

0005

次に、CF基板104について説明する。ガラス基板118の下面側には、カラーフィルタ層120a、120bが形成されている。カラーフィルタ層120a、120bの厚さは、R、G、Bのいずれの画素領域108R、108G、108Bにおいても等しく設定されている。カラーフィルタ層120a、120bの下面側には、配向規制用構造物124a、124bが形成されている。配向規制用構造物124a、124bの幅w11、w21は、いずれも例えば10μmに設定されている。配向規制用構造物124a、124bの高さh11、h21は、いずれも例えば1.2μmに設定されている。

0006

TFT基板102とCF基板104との間には液晶106が封入されている。液晶106としては、負の誘電率異方性を有する液晶であるネマティック液晶が用いられている。液晶層106の厚さ、即ち、セル厚d1、d2は、R、G、Bのいずれの画素領域108R、108G、108Bにおいても、例えば4.0μmに設定されている。

0007

こうして従来のMVA型の液晶表示装置が構成されている。

0008

MVA型の液晶表示装置では、TFT基板102やCF基板104にそれぞれ設けられた配向規制用抜きパターン114や配向規制用構造物124により、液晶分子126の配向方向が規制される。MVA型の液晶表示装置は、生産性低下の大きな要因であるラビング処理が不要であるため、高い生産性を実現することができる。
特許2947350号公報
特開2002−107730号公報
特開2003−43489号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、図9に示す従来のMVA型の液晶表示装置は、斜め方向から観測したときの画像の明るさが、正面方向から観測したときの画像の明るさより明るくなってしまうことがあった。このように、従来の液晶表示装置は、必ずしも良好な表示品位を有するものではなかった。

0010

本発明の目的は、表示品位を向上し得る液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

上記目的は、第1の画素電極と第2の画素電極とを有する第1の基板と、前記第1及び前記第2の画素電極に対向する対向電極が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に封入された液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記第1の画素電極上の第1の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第2の画素電極上の第2の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、前記第1の画素領域は、第1の部分領域と、閾値電圧が前記第1の部分領域より高い第2の部分領域とを含み、前記第2の画素領域は、第3の部分領域と、閾値電圧が前記第3の部分領域より高い第4の部分領域とを含み、前記第1の部分領域における閾値電圧と前記第3の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、前記第2の部分領域における閾値電圧と前記第4の部分領域における閾値電圧とが互いに等しいことを特徴とする液晶表示装置により達成される。

発明の効果

0012

以上の通り、本発明によれば、配向規制用抜きパターンと配向規制用構造物との間の領域に低閾値領域高閾値領域とが存在しているため、印加電圧の変化に対する透過率の変化を緩やかにすることができる。このため、本発明によれば、斜め方向から観測したときの透過率が正面方向から観測したときの透過率に対して高くなってしまうのを抑制することができ、斜め方向から観測したときの明るさが、正面方向から観測したときの明るさより明るくなってしまうのを防止することができる。しかも、本発明によれば、配向規制用構造物、配向規制用抜きパターン及び電界制御用構造物パラメータが、それぞれセル厚に比例するように設定されているため、第1の画素領域と第2の画素領域とでセル厚が互いに異なるにもかかわらず、第1の画素領域の高閾値領域における閾値電圧と第2の画素領域の高閾値領域における閾値電圧とを互いにほぼ等しくすることができ、第1の画素領域の低閾値領域における閾値電圧と第2の画素領域の低閾値領域における閾値電圧とを互いにほぼ等しくすることができる。このため、本発明によれば、階調視角の変化により色度が大きく変化してしまうのを防止することができ、ひいては、色付きが生じるのを防止することができる。従って、本発明によれば、良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供することができる。

0013

また、本発明によれば、電界制御用抜きパターンのパラメータがセル厚に応じて適宜設定されているため、第1の画素領域と第2の画素領域とでセル厚が互いに異なるにもかかわらず、第1の画素領域の高閾値領域における閾値電圧と第2の画素領域の高閾値領域における閾値電圧とを互いにほぼ等しくすることができ、第1の画素領域の低閾値領域における閾値電圧と第2の画素領域の低閾値領域における閾値電圧とを互いにほぼ等しくすることができる。このため、本発明によれば、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生じるのを抑制しつつ、色付きの現象が生じるのを防止することができる。

0014

また、本発明によれば、電界制御用抜きパターンのパラメータがセル厚に応じて適宜設定されているため、電界制御用抜きパターン、電界制御用構造物、及び配向規制用構造物のパラメータを各画素領域において互いに等しく設定した場合であっても、高閾値領域における閾値電圧を各画素領域において互いにほぼ等しくすることができる。従って、本発明によれば、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生じるのを防止しつつ、色付きの現象が生じるのを防止することができる。また、本発明によれば、電界制御用構造物や配向規制用構造物等のパラメータが各画素領域間で等しく設定されているため、製造プロセスを簡略化することができる。また、本発明によれば、電界制御用構造物や配向規制用構造物等のパラメータが各画素領域間で等しく設定されているため、各画素領域間で応答速度が異なってしまうのを防止することができる。

0015

また、本発明によれば、狭い電界制御用抜きパターンを形成することを要する画素領域においては、電界制御用抜きパターンを敢えて形成しないため、表示ムラ等が生じるのを防止することができる。

0016

また、本発明によれば、第1の画素領域におけるセル厚と第3の画素領域におけるセル厚とを互いに等しく設定するため、構造を簡略化することができる。従って、本発明によれば、良好な表示品位を有する液晶表示装置を低コストで提供することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0017

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による液晶表示装置について説明するに先立って、提案されている液晶表示装置について説明する。図12は、提案されている液晶表示装置を示す断面図である。図12において、紙面左側はRの画素領域208R及びGの画素領域208Gを示しており、紙面右側はBの画素領域208Bを示している。Rの画素領域208RとGの画素領域208Gは、カラーフィルタ層220の色が異なることを除いて同じ構成であるため、Rの画素領域208RとGの画素領域208Gとを別個に図示することなく、同じ図を用いて用いて説明する。

0018

まず、TFT基板202について説明する。ガラス基板210上には、画素電極212a、212bが形成されている。画素電極212a、212bには、それぞれ配向規制用抜きパターン(電極の抜き)214a、214bが形成されている。配向規制用抜きパターン214a、214bの幅w12、w22は、いずれも10μmに設定されている。配向規制用抜きパターン214a、214bが形成された画素電極212a、212b上には、例えば誘電体層より成る電界制御用構造物216a、216bが形成されている。電界制御用構造物216a、216bの高さh11、h12は、いずれも1.0μmに設定されている。電界制御用構造物216a、216b等が形成されたガラス基板210上には、配向膜(図示せず)が形成されている。こうして、TFT基板202が構成されている。

0019

次に、CF基板204について説明する。ガラス基板218の下面側には、カラーフィルタ層220a、220bが形成されている。R、Gの画素領域におけるカラーフィルタ層220aの厚さは、Bの画素領域におけるカラーフィルタ層220bの厚さより1.0μm薄く設定されている。カラーフィルタ層220の下側には、対向電極222が形成されている。対向電極222の下面側には、それぞれ配向規制用構造物224a、224bが形成されている。配向規制用構造物224a、224bの幅w11、w21は、いずれも10μmに設定されている。配向規制用構造物224a、224bの高さh11、h21は、いずれも1.5μmに設定されている。

0020

TFT基板202とCF基板204との間には液晶206が封入されている。R、Gの画素領域208R、208Gにおける液晶層206の厚さ、即ち、セル厚d1は、5.0μmに設定されている。Bの画素領域208Bにおけるセル厚d2は、4.0μmに設定されている。R、Gの画素領域208R、208Gにおけるセル厚d1と、Bの画素領域208Bにおけるセル厚d2とを異ならせているのは、R、G、Bの各画素領域208R、208G、208B間におけるΔn・d/λの差を小さくするするためである。なおΔnは液晶の屈折率異方性を示しており、dはセル厚を示しており、λは光の波長を示している。R、G、Bの各画素領域208R、208G、208B間におけるΔn・d/λの差をより小さくするためには、Rの画素領域208Rにおけるセル厚と、Gの画素領域208Gにおけるセル厚と、Bの画素領域208Bにおけるセル厚とを、それぞれ最適値に設定することが望ましいが、ここでは、構造を簡略化するため、Rの画素領域208Rにおけるセル厚とGの画素領域208Gにおけるセル厚とを等しく設定している。

0021

こうして提案されている液晶表示装置が構成されている。

0022

提案されている液晶表示装置では、配向規制用抜きパターン214a、214bと配向規制用構造物224a、224bとの間に、電界制御用構造物216a、216bが形成されていない領域211a、211bと電界制御用構造物216a、216bが形成されている領域213a、213bとが存在している。配向規制用構造物216a、216bが形成されている領域213a、213bにおける閾値電圧は、配向規制用構造物216a、216bが形成されていない領域211a、211bにおける閾値電圧より高くなっている。閾値電圧が比較的高い領域(高閾値領域)213a、213bと閾値電圧が比較的低い領域(低閾値領域)211a、211bとでは、互いに異なるT−V特性が得られる。なお、閾値電圧とは、画素電極12と対向電極22との間に印加する電圧を徐々に上昇させていった際に、液晶分子が傾きはじめるときの電圧のことをいう。

0023

図10は、従来の液晶表示装置のT−V特性(電圧−透過率特性)を示すグラフである。図13は、提案されている液晶表示装置のT−V特性を示すグラフである。図10図13において、横軸は印加電圧を示しており、縦軸は透過率を示している。◇印は正面方向から観測した場合を示しており、△印は斜め方向から観測した場合を示している。斜め方向から観測する際には、視点極角を60度とし、画面の上方向から観測した。なお、極角とは、基板面の法線方向に対する角度のことである。

0024

図10に示すように、従来の液晶表示装置では、斜め方向から観測したときの透過率が正面方向から観測したときの透過率より高くなってしまうような電圧の範囲が存在している。このため、従来の液晶表示装置では、斜め方向から観測したときの画像の明るさが、正面方向から観測したときの画像の明るさより明るくなってしまっていた。

0025

なお、斜め方向から観測したときの明るさがが正面方向から観測したときの明るさより明るくなってしまうのは、以下のような理由によるものと考えられる。即ち、負の誘電率異方性を有する液晶は、視点の方向と液晶分子の長軸方向との為す角が一致しているときには光が透過せず、視点の方向と液晶分子の長軸方向との為す角が大きくなるに伴って光の透過率が大きくなる。傾斜している液晶分子を正面から観測したときにおける、視点の方向と液晶分子の長軸方向との為す角をθとし、傾斜している液晶分子を斜め方向から観測したときにおける、視点の方向と液晶分子の長軸方向との為す角をθ′とすると、θ′がθより大きくなるような条件が存在する。このような条件の下では、斜め方向から観測したときの透過率が正面方向から観測したときの透過率より大きくなる。従って、斜め方向から観測したときの明るさが正面方向から観測したときの明るさより明るくなってしまう現象が生じる。

0026

これに対し、図13に示すように、提案されている液晶表示装置では、斜め方向から観測したときの透過率が正面方向から観測したときの透過率より高くなってしまうのが抑制されている。従って、提案されている液晶表示装置によれば、斜め方向から見たときの画像の明るさが正面方向から見たときの画像の明るさより明るく見えてしまうのを防止することが可能となる。

0027

なお、提案されている液晶表示装置が、斜め方向から見たときの明るさが正面から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生ずるのを抑制し得るのは、以下のような理由によるものと考えられる。即ち、画素電極212と対向電極222との間に印加する電圧を徐々に上昇させていき、画素電極212と対向電極222との間に印加する電圧が、低閾値領域211における閾値電圧を超えると、低閾値領域211における液晶分子226が傾斜し始める。この際、高閾値領域213における液晶分子226は傾斜しないため、印加電圧の上昇に対する透過率の上昇は、比較的緩やかとなる。この後、画素電極212と対向電極222との間に印加する電圧が、高閾値領域213における閾値電圧を超えると、高閾値領域213における液晶分子226も傾斜し始める。このため、提案されている液晶表示装置では、従来の液晶表示装置と比較して、印加電圧の上昇に対する透過率の上昇を緩やかにすることが可能となる。印加電圧の上昇に対する透過率の上昇は、正面方向から観測した際と斜め方向から観測した際のいずれにおいても緩やかになる。このため、斜め方向から観測したときの透過率が正面方向から観測したときの透過率に対して著しく高くなってしまうことが抑制され、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生じるのを抑制することが可能となる。

0028

しかしながら、提案されている液晶表示装置では、R、G、Bの色バランス崩れてしまう場合があった。

0029

図14は、提案されている液晶表示装置の階調色変化特性を示すグラフである。◇は正面方向から観測した場合を示しており、△は斜め方向から観測した場合を示している。階調色度変化特性を測定する際には、階調を黒から白へ徐々に変化させ、各階調におけるxy色度(x,y)を求めた。斜め方向から観測する際には、視点の極角を60度とし、画面の上方向から観測した。

0030

図14から分かるように、提案されている液晶表示装置では、階調の変化に伴って色度が大きく変化してしまい、色バランスが大きく崩れてしまっている。また、正面方向から観測したときの色度と、斜め方向から観測したときの色度とのずれも、かなり大きい。

0031

このため提案されている液晶表示装置では、本来、無彩色を表示すべきにもかかわらず、有彩色が表示されてしまうという現象が生ずる。かかる現象は、色付きと称される。

0032

提案されている液晶表示装置において色付きが生じてしまうのは、画素領域208R、208Gと画素領域208Bとの間でセル厚d1、d2が互いに異なっているにもかかわらず、配向規制用構造物224a、224b、配向規制用抜きパターン214a、214b及び電界制御用構造物216a、216bの各パラメータが互いに等しく設定されているためと考えられる。即ち、提案されている液晶表示装置では、画素領域208R、208Gのセル厚d1が画素領域208Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、電界制御用構造物216a、216bの高さh12、h22が互いに等しく設定されている。このため、提案されている液晶表示装置では、高閾値領域213aの液晶206に印加される電圧が、高閾値領域213bの液晶206に印加される電圧より高くなってしまう。このことは、各画素領域208の高閾値領域213a、213bにおける閾値電圧が互いに異なってしまう要因となっている。また、提案されている液晶表示装置では、画素領域208R、208Gのセル厚d1が画素領域208Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、配向規制用構造物224の高さh11、h21、幅w11、w21、配向規制用抜きパターン214の幅w12、w22等が互いに等しく設定されている。このため、液晶分子226に及ぶ配向規制力が各画素領域208間で互いに異ってしまう。このことも、各画素領域208における閾値電圧が互いに異なってしまう要因となっている。

0033

本願発明者らは、鋭意検討した結果、配向規制用構造物224a、224b、配向規制用抜きパターン214a、214b、及び電界制御用構造物216a、216b等のパラメータを、各画素領域208のセル厚dに応じて設定することに想到した。配向規制用構造物224a、224b、配向規制用抜きパターン214a、214b、及び電界制御用構造物216a、216b等のパラメータを、各画素領域208のセル厚dに応じて設定すれば、各画素領域208間において閾値電圧が互いに異なってしまうのを防止することができ、色バランスが崩れるのを防止することができるため、色付きの現象が生じるのを防止することができる。

0034

本発明の第1実施形態による液晶表示装置を図1乃至図4を用いて説明する。図1は、本実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図2は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。

0035

本実施形態による液晶表示装置は、画素電極等が形成されたTFT基板2と、画素電極に対向する対向電極等が形成されたCF基板4と、TFT基板2とCF基板4との間に封入された液晶6とを有している。

0036

図1において紙面左側は、R(赤色)、G(緑色)の画素領域(第1の画素領域)8R、8Gを示しており、紙面右側は、B(青色)の画素領域(第2の画素領域)8Bを示している。Rの画素領域8RとGの画素領域8Gは、カラーフィルタ層20の色が異なることを除いて同様の構成であるため、Rの画素領域8RとGの画素領域8Gとを別個に図示することなく、同じ図を用いて用いて説明する。R、Gの画素領域8R、8Gにおいては、液晶層6の厚さ、即ち、セル厚d1は例えば5.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおいては、セル厚d2は例えば4.0μmに設定されている。

0037

なお、R、Gの画素領域8R、8Gにおけるセル厚d1を、Bの画素領域8Bにおけるセル厚d2より厚く設定しているのは、R、G、Bの各画素領域8間におけるΔn・d/λの差を小さくするためである。

0038

R、G、Bの各画素領域8R、8G、8B間におけるΔn・d/λの差をより小さくするためには、Rの画素領域8Rにおけるセル厚と、Gの画素領域8Gにおけるセル厚と、Bの画素領域8Bにおけるセル厚とを、それぞれ最適値に設定することが望ましいが、本実施形態では、構造を簡略化するため、Rの画素領域8Rにおけるセル厚とGの画素領域8Gにおけるセル厚とを等しく設定している。

0039

まず、TFT基板2について説明する。

0040

ガラス基板10上には、複数のゲートバスライン28が互いにほぼ平行に形成されている(図2参照)。ゲートバスライン28が形成されたガラス基板10上には、ゲート絶縁膜(図示せず)が形成されている。ゲート絶縁膜等が形成されたガラス基板10上には、ゲートバスライン28にほぼ直交するように、複数のデータバスライン30が形成されている。ゲートバスライン28とデータバスライン30との交差部の近傍には、TFT(Thin-Film Transistor)32が形成されている。ゲートバスライン28は、TFT32のゲート電極を兼ねている。TFT32のソース電極34は、データバスライン30に電気的に接続されている。TFT32のドレイン電極36は、ITO(Indium-Tin Oxide)より成る画素電極12a、12bに接続されている。

0041

画素電極12a、12bには、それぞれ配向規制用抜きパターン14a、14bが形成されている。配向規制用抜きパターン14は、全体としてジグザグ状屈曲するように配されている(図2参照)。配向規制用抜きパターン14a、14bは、液晶層6の液晶分子26の配向方向を制御するためのものである。

0042

R、Gの画素領域8R、8Gにおける配向規制用抜きパターン14aの幅W12は、例えば12μmに設定されている。一方、Bの画素領域8Bにおける配向規制用抜きパターン14bの幅W22は、例えば10μmに設定されている。R、Gのセル厚d1に対する配向規制用抜きパターンの幅w12の比(w12/d1)と、Bのセル厚d2に対する配向規制用抜きパターンの幅w22の比(w22/d2)とは、ほぼ等しく設定されている。

0043

なお、本出願の特許請求の範囲において、等しいとは、完全に等しいものに限定されるものではなく、ほぼ等しいものも含むものとする。

0044

R、Gのセル厚d1に対する配向規制用抜きパターンの幅w12の比と、Bのセル厚d2に対する配向規制用抜きパターンの幅w22の比とを、ほぼ等しく設定しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、セル厚d1、d2が厚くなるに伴って、配向規制用抜きパターン14a、14bによる配向規制力は液晶分子26に及びにくくなる。このため、画素領域8R、8Gのセル厚d1が画素領域8Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、配向規制用抜きパターン14aの幅W12と配向規制用抜きパターン14bの幅W22とを等しく設定した場合には、セル厚d1の厚い画素領域8R、8Gにおいては液晶分子26が配向規制されにくくなる一方、セル厚d2の薄い画素領域8Bにおいては液晶分子26が配向規制されやすくなる。そうすると、R、Gの画素領域8R、8BとBの画素領域8Bとの間において閾値電圧に大きな差が生じてしまい、ひいては表示品位の劣化を招いてしまう。これに対し、本実施形態では、R、Gの画素領域8R、8Gにおける配向規制用抜きパターン14aの幅w12と、Bの画素領域8Bにおける配向規制用抜きパターン14bの幅w22とが、セル厚d1、d2に比例するように設定されている。配向規制用抜きパターン14a、14bによる配向規制力は、幅w12、w22が広くなるに伴って大きくなる。本実施形態では、セル厚d1、d2に応じて配向規制用抜きパターン14a、14bの幅w12、w22を設定しているため、画素領域8R、8Gのセル厚d1を画素領域8Bのセル厚d2より厚く設定した場合であっても、セル厚d1の厚い画素領域8R、8Bにおいて液晶分子26が配向しにくくなるのを防止することができる。このため、本実施形態によれば、各画素領域8間でセル厚dが互いに異なる場合であっても、閾値電圧を互いにほぼ等しくすることが可能となる。

0045

画素電極12a、12bが形成されたガラス基板10上には、例えば誘電体層より成る電界制御用構造物16a、16bが形成されている。電界制御用構造物16bは、ジグザグ状に屈曲するように配されている(図2参照)。電界制御用構造物16の中心線は、配向規制用抜きパターン14の中心線とほぼ一致している。電界制御用構造物16は、液晶分子26に加わる電界を制御することにより、閾値電圧を制御するためのものである。配向規制用抜きパターン14a、14bと配向規制用構造物24a、24bとの間の領域のうち、電界制御用構造物16a、16bが形成されている領域13a、13bは、閾値電圧が比較的高い領域、即ち、高閾値領域となっている。配向規制用抜きパターン14a、14bと配向規制用構造物24a、24bとの間の領域のうち、電界制御用構造物16a、16bが形成されていない領域11a、11bは、閾値電圧が比較的低い領域、即ち、低閾値領域となっている。

0046

R、Gの画素領域8R、8Gにおける電界制御用構造物16aの高さh12は、例えば1μmに設定されている。一方、Bの画素領域8Bにおける電界制御用構造物16bの高さh22は、例えば0.8μmに設定されている。R、Gのセル厚d1に対する電界制御用構造物16aの高さh12の比(h12/d1)と、Bのセル厚d2に対する電界制御用構造物16bの高さh22の比(h22/d2)とは、ほぼ等しく設定されている。電界制御用構造物16a、16bの幅は、いずれも例えば50μmに設定されている。電界制御用構造物16a、16bのピッチは、いずれも例えば70μmに設定されている。

0047

R、Gのセル厚d1に対する電界制御用構造物16aの厚さh12の比と、Bのセル厚d2に対する電界制御用構造物16bの厚さh22の比とを、ほぼ等しく設定しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、電界制御用構造物16a、16bが形成されている領域においては、液晶層6に印加される電圧が電界制御用構造物16a、16bにより低減される。このため、画素領域8R、8Gのセル厚d1が画素領域8Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、電界制御用構造物の厚さh12と電界制御用構造物の厚さh22とを等しく設定した場合には、セル厚d1が厚い画素領域8R、8Gにおいて液晶層6に印加される電圧が、セル厚d2が薄い画素領域8Bにおいて液晶層6に印加される電圧より高くなってしまう。また、電界制御用構造物16a、16bは、液晶分子26の配向方向を規制する配向規制手段としても機能するものである。このため、画素領域8R、8Gのセル厚d1が画素領域8Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、電界制御用構造物の高さh12と電界制御用構造物の高さh22とを等しく設定した場合には、セル厚d1が厚い画素領域8R、8Gの液晶分子26には配向規制力が及びにくくなる一方、セル厚d2が薄い画素領域8Bの液晶分子26には配向規制力が及びやすくなる。このため、セル厚dの異なる画素領域8間において閾値電圧に大きな差が生じてしまい、表示品位の劣化を招いてしまう。これに対し、本実施形態では、セル厚d1、d2の厚さに比例するように電界制御用構造物16a、16bの厚さh12、h22が設定されているため、画素領域8R、8Gのセル厚d1が画素領域8Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、液晶分子26に加わる電界強度をほぼ等しくすることが可能となる。また、セル厚d1、d2の厚さに比例するように電界制御用構造物16a、16bの高さh12、h22が設定されているため、画素領域8R、8Gのセル厚d1が画素領域8Bのセル厚d2より厚いにもかかわらず、画素領域8R、8G内の液晶分子26に及ぶ配向規制力と画素領域8B内の液晶分子26に及ぶ配向規制力とをほぼ等しくすることができる。従って、本実施形態によれば、画素領域8R、8Gのセル厚d1と画素領域8Bのセル厚d2とが互いに異なる場合であっても、画素領域8R、8Gにおける閾値電圧と画素領域8Bにおける閾値電圧とをほぼ等しくすることが可能となる。

0048

こうして、TFT基板2が構成されている。

0049

次に、CF基板4について説明する。

0050

ガラス基板18の下面側には、カラーフィルタ層20a、20bが形成されている。R、Gの画素領域8R、8Gにおいては、カラーフィルタ層20aの厚さは、例えば2.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおいては、カラーフィルタ層20bの厚さは、例えば3.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおけるカラーフィルタ層20bの厚さは、R、Gの画素領域8R、8Gにおけるカラーフィルタ層20aの厚さより、例えば1.0μm厚く設定されている。

0051

カラーフィルタ層20a、20bの下面側には、ITOより成る対向電極22が形成されている。

0052

対向電極22の下面側には、配向規制用構造物24a、24bが形成されている。配向規制用構造物24は、ジグザグ状に屈曲するように形成されている(図2参照)。配向規制用構造物24は、配向規制用抜きパターン14に対して半ピッチずらして配されている。R、Gの画素領域8R、8Gに形成された配向規制用構造物16aの高さh11は、例えば1.4μmに設定されている。一方、Bの画素領域8Bに形成された配向規制用構造物16bの高さh21は、例えば1.2μmに設定されている。R、Gのセル厚d1に対する配向規制用構造物24aの高さh11の比(h11/d1)と、Bのセル厚d2に対する配向規制用構造物の高さh21の比(h21/d2)とは、ほぼ等しく設定されている。

0053

R、Gのセル厚d1に対する配向規制用構造物24aの高さh11の比と、Bのセル厚d2に対する配向規制用構造物24bの高さh21の比とを、ほぼ等しく設定しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、配向規制用構造物24a、24bによる配向規制力は、セル厚dが厚くなるに伴って、液晶分子26に及びにくくなる。このため、セル厚dが異なる互いに画素領域8において、配向規制用構造物24を同じ高さで形成した場合には、セル厚d1が厚い画素領域8R、8Gにおいては液晶分子26が配向しにくくなる一方、セル厚d2の薄い画素領域8Bにおいては液晶分子26が配向しやすくなる。そうすると、セル厚dが互いに異なる画素領域8間において閾値電圧に大きな差が生じてしまい、表示品位の劣化を招いてしまう。これに対し、本実施形態では、セル厚dに応じて配向規制用構造物24の高さを高く設定しているため、セル厚d1の厚い画素領域24aにおいて液晶分子26が配向しにくくなるのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、セル厚d1、d2が互いに異なる場合であっても、各画素領域8における閾値電圧をほぼ等しくすることが可能となる。

0054

また、R、Gの画素領域8R、8Gにおいては、配向規制用構造物24aの幅w11は、例えば12μmに設定されている。一方、Bの画素領域8Bにおいては、配向規制用構造物の幅w21は、例えば10μmに設定されている。R、Gのセル厚d1に対する配向規制用構造物24aの幅w11の比と、Bのセル厚d2に対する配向規制用構造物24bの幅w21の比とは、ほぼ等しく設定されている。

0055

R、Gのセル厚d1に対する配向規制用構造物24aの幅W11の比と、Bのセル厚d2に対する配向規制用構造物24bの幅W21の比とを、ほぼ等しく設定しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、上述したように、セル厚dが厚くなるに伴って、配向規制用構造物24による配向規制力は液晶分子26に及びにくくなる。このため、セル厚dが互いに異なる画素領域8において、配向規制用構造物24をそれぞれ同じ幅で形成した場合には、セル厚d1の厚い画素領域8R、8Gにおいては液晶分子26が配向しにくくなる一方、セル厚d2の薄い画素領域8Bにおいては液晶分子26が配向しやすくなる。そうすると、セル厚dが互いに異なる画素領域8間において閾値電圧に大きな差が生じてしまい、表示品位の劣化を招いてしまう。これに対し、本実施形態では、セル厚dに比例するように配向規制用構造物24の幅を広くしているため、セル厚d1の厚い画素領域8R、8Gにおいて液晶分子26が配向しにくくなるのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、セル厚dが互いに異なる場合であっても、各画素領域8における閾値電圧をほぼ等しくすることが可能となる。

0056

こうしてCF基板4が構成されている。

0057

Bの画素領域8Bには、例えば柱状のスペーサ(図示せず)が形成されている。スペーサにより、液晶層6の厚さが保持されている。

0058

TFT基板2及びCF基板4には、液晶分子26を垂直方向に配向する垂直配向膜(図示せず)が、それぞれ形成されている。垂直配向膜としては、例えばJSR株式会社製の垂直配向膜を用いる。

0059

TFT基板2とCF基板4との間には、液晶6が封入されている。液晶6としては、例えば、負の誘電率異方性を有する液晶であるネマティック液晶が用いる。液晶6の屈折率異方性Δnは、例えば0.1程度とする。

0060

本実施形態による液晶表示装置では、配向規制用構造物24や配向規制用抜きパターン14がジグザグ状に屈曲するように配されているため、大まかに4方向の配向分割が実現される。液晶分子の配向方向は、表示画面の右方向を0度とした場合、45度、135度、225度、又は315度となる。配向分割された各表示ドメイン面積は、一画素内においてほぼ均等となる。

0061

こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。

0062

次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果について説明する。

0063

まず、T−V特性の評価結果について図3を用いて説明する。図3は、本実施形態による液晶表示装置のT−V特性を示すグラフである。図3において、◇は正面方向から観測したときのT−V特性を示しており、△は斜め方向から観測したときのT−V特性を示している。T−V特性を測定する際には、画素電極と対向電極との間に印加する電圧を徐々に変化させ、各印加電圧に対して透過率を測定した。斜め方向から観測したときの透過率を測定する際には、視点の極角を60度とし、上方向から観測した。

0064

図3に示すように、本実施形態による液晶表示装置では、図12に示す提案されている液晶表示装置と同様に、斜め方向から観測したときの透過率が、正面から観測したときの透過率より高くなってしまうのが抑制されている(図13参照)。

0065

このことから、本実施形態によれば、提案されている液晶表示装置と同様に、斜めから観測したときの画像が正面から観測した時の画像より明るく見えてしまうのを防止し得ることが分かる。

0066

次に、透過率の比較結果について説明する。

0067

従来の液晶表示装置における透過率を1.0とした場合、提案されている液晶表示装置における透過率は0.92であり、本実施形態による液晶表示装置における透過率は0.93であった。

0068

このことから、本実施形態では、従来の液晶表示装置や提案されている液晶表示装置と同様に、良好な透過率が得られることが分かる。

0069

次に、斜め方向から見たときの画像の明るさが正面方向から見たときの画像の明るさより明るく見えてしまう現象が生じるか否かについて、目視により観測した。

0070

従来の液晶表示装置では、かかる現象が生じた。

0071

提案されている液晶表示装置及び本実施形態による液晶表示装置では、かかる現象は生じなかった。

0072

これらのことから、本実施形態によれば、斜めから観測した場合の方が正面方向から観測した場合より明るくなってしまうのを、防止し得ることが分かる。

0073

次に、階調色度変化特性の測定結果について説明する。図4は、本実施形態による液晶表示装置の階調色度変化特性を示すグラフである。図11は、従来の液晶表示装置の階調色度変化特性を示すグラフである。階調色度変化特性を測定する際には、階調を黒から白へ徐々に変化させ、各階調におけるxy色度(x,y)を測定した。図4図11において、◇は正面方向から観測した場合を示しており、△は斜め方向から観測した場合を示している。斜め方向から観測する際には、視点の極角を60度とし、上方向から観測した。

0074

図11から分かるように、従来の液晶表示装置では、階調の変化に伴って色度が比較的大きく変化してしまっている。また、正面方向から観測したときの色度と斜め方向から観測したときの色度とのずれも、比較的大きい。

0075

また、図14を用いて上述したように、提案されている液晶表示装置では、階調の変化に伴って色度が大きく変化してしまっている。また、正面方向から観測したときの色度と斜め方向から観測したときの色度とのずれも、比較的大きい。

0076

これに対し、図4から分かるように、本実施形態による液晶表示装置では、階調の変化に伴う色度の変化は抑制されている。また、正面方向から観測したときの色度と斜め方向から観測したときの色度とのずれも、比較的小さくなっている。

0077

これらのことから、本実施形態によれば、階調、視角の変化による色度の変化を抑制することができ、色バランスが崩れるのを抑制しうることが分かる。

0078

次に、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量について説明する。

0079

従来の液晶表示装置では、正面方向から観測した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は0.102であった。

0080

また、提案されている液晶表示装置では、正面方向から観測した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は0.056であった。

0081

これに対し、本実施形態による液晶表示装置では、正面方向から観測した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は0.046であった。

0082

また、従来の液晶表示装置では、斜め方向から観測した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は0.141であった。

0083

また、提案されている液晶表示装置では、斜め方向から観測した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は0.168であった。

0084

本実施形態による液晶表示装置では、斜め方向から観測した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は0.089であった。

0085

なお、いずれの場合も、斜め方向から観測する際には、視点の極角を60度とし、画面の上方向から観測した。

0086

これらのことから、本実施形態による液晶表示装置によれば、正面方向と斜め方向のいずれから観測した場合においても、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量を抑制し得ることが分かる。

0087

次に、黒から白へ階調を変化させた際に色付きが生ずるか否かを、目視により観測した。

0088

従来の液晶表示装置では、色バランスが大きく崩れ、色付きが目立った。

0089

提案されている液晶表示装置では、色バランスが崩れ、色付きが生じた。

0090

これに対し、本実施形態による液晶表示装置では、色付きは確認されなかった。

0091

このことから、本実施形態によれば、色バランスが崩れるのを抑制することができ、色付きが生じるのを防止し得ることが分かる。

0092

本実施形態による液晶表示装置は、配向規制用抜きパターン14a、14bと配向規制用構造物24a、24bとの間の領域に低閾値領域11a、11bと高閾値領域13a、13bとが存在しており、しかも、配向規制用構造物24a、24b、配向規制用抜きパターン14a、14b、及び電界制御用構造物16a、16bのパラメータがセル厚d1、d2に応じて設定されていることに主な特徴がある。

0093

本実施形態によれば、配向規制用抜きパターン14a、14bと配向規制用構造物24a、24bとの間の領域に低閾値領域11a、11bと高閾値領域13a、13bとが存在しているため、印加電圧の上昇に対する透過率の上昇を緩やかにすることができる。このため、本実施形態によれば、斜め方向から観測したときの透過率が正面方向から観測したときの透過率に対して著しく高くなってしまうのを抑制することができ、斜め方向から観測したときの明るさが、正面方向から観測したときの明るさより明るくなってしまうのを防止することができる。しかも、本実施形態によれば、配向規制用構造物24a、24b、配向規制用抜きパターン14a、14b及び電界制御用構造物16a、16bのパラメータが、それぞれセル厚d1、d2に比例するように設定されているため、セル厚d1、d2が互いに異なるにもかかわらず、各画素領域8における閾値電圧を互いにほぼ等しくすることができる。このため、本実施形態によれば、階調、視角の変化により色度が大きく変化してしまうのを防止することができ、ひいては、色付きが生じるのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供することができる。

0094

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による液晶表示装置を図5を用いて説明する。図5は、本実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。図1乃至図4に示す第1実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

0095

本実施形態による液晶表示装置は、電界制御用抜きパターン38a、38bにより高閾値領域13a、13bが形成されており、電界制御用抜きパターン38a、38bのパラメータがセル厚d1、d2に応じて異なっていることに主な特徴がある。

0096

まず、TFT基板2aについて説明する。

0097

図5に示すように、画素電極12a、12bには、配向規制用抜きパターン14a、14bにほぼ直交するように複数の電界制御用抜きパターン38a、38bが形成されている。電界制御用抜きパターン38a、38bは、液晶分子26に加わる電界を制御することにより、閾値電圧を制御するためのものである。配向規制用構造物24a、24bと配向規制用抜きパターン14a、14bとの間の領域のうち、電界制御用抜きパターン38a、38bが形成されている領域13a、13bは、閾値電圧が比較的高い高閾値領域となっている。配向規制用構造物24a、24bと配向規制用抜きパターン14a、14bとの間の領域のうち、電界制御用抜きパターン38a、38bが形成されていない領域11a、11bは、閾値電圧が比較的低い低閾値領域となっている。R、Gの画素領域8R、8Gにおいては、電界制御用抜きパターン38aの幅S1は、例えば5μmに設定されている。互いに隣接する電界制御用抜きパターン38aの間隔L1は、例えば5μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおいては、電界制御用抜きパターン38bの幅S2は、例えば3μmに設定されている。互いに隣接する電界制御用抜きパターン38bの間隔L2は、例えば7μmとなっている。

0098

Bの画素領域8Bにおける電界制御用抜きパターン38bの幅S2を、R、Gの画素領域8R、8Gにおける電界制御用抜きパターン38aの幅S1より狭く設定しているのは、以下のような理由によるものである。

0099

即ち、Bの画素領域8Bのセル厚d2がR、Gの画素領域8R、8Gのセル厚d1より薄いにもかかわらず、電界制御用抜きパターン38a、38bの幅S1、S2を各画素領域8で互いに等しく設定し、電界制御用抜きパターン38a、38bの間隔L1、L2を各画素領域8で互いに等しく設定した場合には、画素領域8Bの高閾値領域13bにおける電界の歪みが、画素領域8R、8Bの高閾値領域13aにおける電界の歪みより大きくなってしまう。このため、Bの画素領域8Bの高閾値領域13bにおける閾値電圧が、R、Gの画素領域8R、8Gの高閾値領域13aにおける閾値電圧より高くなってしまう。これに対し、本実施形態では、Bの画素領域8Bにおける電界制御用抜きパターン38bの幅S2を狭く設定しているため、電界制御用抜きパターン38bによる電界の歪みを緩和することができる。このため、本実施形態によれば、Bの画素領域8Bのセル厚d2がR、Gの画素領域8R、8Gのセル厚d1より薄いにもかかわらず、Bの画素領域8Bの高閾値領域13bにおける閾値電圧とR、Gの画素領域8R、8Gの高閾値領域13aにおける閾値電圧とをほぼ等しくすることができる。

0100

R、Gの画素領域8R、8Gにおける配向規制用抜きパターン14a、14bの幅W12は、第1実施形態による液晶表示装置と同様に、例えば12μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおける配向規制用抜きパターン14bの幅W22は、第1実施形態による液晶表示装置と同様に、例えば10μmに設定されている。

0101

こうして、TFT基板2aが構成されている。

0102

CF基板4については、第1実施形態による液晶表示装置のCF基板と同様であるので、説明を省略する。

0103

TFT基板2aとCF基板4との間には、第1実施形態による液晶表示装置と同様に、液晶6が封入されている。

0104

こうして本実施形態による液晶表示装置が構成されている。

0105

電界制御用抜きパターン38a、38bを形成することによる閾値電圧の変化は、電界制御用構造物16a、16bを形成することによる閾値電圧の変化より小さい。このため、高閾値領域13a、13bにおける閾値電圧を高く設定するという観点からは、電界制御用構造物16a、16bを形成する場合の方が、電界制御用抜きパターン38a、38bを形成する場合より有利である。このため、斜め方向から観測したときの明るさが正面方向から観測したときの明るさより明るくなってしまう現象が生ずるのを抑制する点では、第1実施形態による液晶表示装置の方が、本実施形態による液晶表示装置より有利となる。

0106

しかし、本実施形態による液晶表示装置では、画素電極12a、12bに電界制御用抜きパターン14a、14bを形成する際に電界制御用構造物38a、38bを形成することが可能であり、電界制御用構造物16a、16bを別個に形成することを要しない。このため、本実施形態によれば、第1実施形態による液晶表示装置と比較して、低コスト化を図ることが可能となる。

0107

本実施形態による液晶表示装置は、上述したように、電界制御用抜きパターン38a、38bにより高閾値領域13a、13bが形成されており、電界制御用抜きパターン38a、38bのパラメータがセル厚d1、d2に応じて異なっていることに主な特徴がある。

0108

本実施形態によれば、電界制御用抜きパターン38a、38bのパラメータがセル厚d1、d2に応じて異なっているため、第1実施形態による液晶表示装置と同様に、Bの画素領域8Bのセル厚d2がR、Gの画素領域8R、8Gのセル厚d1より薄いにもかかわらず、R、Gの画素領域8R、8Gの高閾値領域13aにおける閾値電圧と、Bの各画素領域8Bの高閾値領域13bにおける閾値電圧とを、互いにほぼ等しくすることができる。このため、本実施形態によっても、第1実施形態による液晶表示装置と同様に、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生じるのを抑制しつつ、色付きの現象が生じるのを防止することができる。

0109

[第3実施形態]
本発明の第3実施形態による液晶表示装置を図6を用いて説明する。図6は、本実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。図1乃至図5に示す第1実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

0110

図6において、紙面左側はRの画素領域(第3の画素領域)8Rを示しており、紙面中央はGの画素領域(第1の画素領域)8Gを示しており、紙面右側はBの画素領域(第2の画素領域)8Bを示している。

0111

Rの画素領域8Rにおいては、液晶層6の厚さ、即ち、セル厚dRは5.5μmに設定されている。Gの画素領域8Rにおいては、セル厚dGは5.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおいては、セル厚dBは4.0μmとなっている。

0112

なお、R、G、Bの各画素領域8におけるセル厚dR、dG、dBを互いに異ならせているのは、R、G、Bの各画素領域8間におけるΔn・d/λの差を小さくするするためである。なお、Δnは屈折率異方性を示しており、dはセル厚を示しており、λは光の波長を示している。

0113

まず、TFT基板2bについて説明する。

0114

ガラス基板10(図1参照)上には、ITOより成る画素電極12R、12G、12Bが形成されている。

0115

画素電極12R、12G、12Bには、それぞれ配向規制用抜きパターン14が形成されている。配向規制用抜きパターン14の幅は、いずれも例えば12μmに設定されている。

0116

各画素領域8には、配向規制用抜きパターン14にほぼ直交するように、複数の電界制御用抜きパターン38R、38G、38Bがそれぞれ形成されている。電界制御用抜きパターン38は、電界強度を適宜調整し、閾値電圧を制御するためのものである。

0117

Rの画素領域8Rにおいては、電界制御用抜きパターン38Rの幅SRは、例えば4.0μmに設定されている。また、互いに隣接する電界制御用抜きパターン38Rの間隔LRは、例えば2.0μmに設定されている。

0118

Gの画素領域8Gにおいては、電界制御用抜きパターン38Gの幅SGは、例えば3.0μmに設定されている。また、Gの画素領域8Gにおいては、互いに隣接する電界制御用抜きパターン38Gの間隔LGは、例えば3.0μmに設定されている。

0119

Bの画素領域8Bにおいては、電界制御用抜きパターン38Bの幅SBは、例えば5.0μmに設定されている。また、Bの画素領域8Bにおいては、互いに隣接する電界制御用抜きパターンの幅LBは、例えば1.0μmに設定されている。

0120

画素電極12a、12b上には、誘電体層より成る電界制御用構造物16がそれぞれ形成されている。電界制御用構造物16の高さは、いずれも例えば1.0μmに設定されている。電界制御用構造物16の幅は、いずれも例えば50μmに設定されている。電界制御用構造物16のピッチは、例えば70μmとなっている。

0121

配向規制用抜きパターン14と電界制御用構造物24との間の領域のうち、電界制御用構造物16が形成されている領域は、高閾値領域13R、13G、13Bとなっている。配向規制用抜きパターン14と電界制御用構造物24との間の領域のうち、電界制御用構造物16が形成されていない領域は、低閾値領域11R、11G、11Bとなっている。

0122

本実施形態で電界制御用抜きパターン38R、38G、38Bの幅Sや間隔Lを、セル厚dR、dG、DBに応じて異ならせているのは、以下のような理由によるものである。

0123

即ち、R、G、Bの各画素領域8においてセル厚dが異なるにもかかわらず、電界制御用構造物16の高さ等をいずれの画素領域8においても等しく設定した場合には、高閾値領域13における閾値電圧が各画素領域8において互いに異なってしまう。そうすると、色バランスが崩れてしまい、色付きの現象が生じてしまう。

0124

これに対し、本実施形態による液晶表示装置では、電界制御用構造物16の下に電界制御用抜きパターン38が形成されており、電界制御用抜きパターン38の幅Sや間隔Lをセル厚dに応じて適宜設定しているため、電界制御用構造物16の高さをいずれの画素領域8においても等しく設定した場合であっても、高閾値領域13R、13G、13Bにおける閾値電圧を各画素領域8R、8G、8Bにおいて互いにほぼ等しくすることが可能となる。従って、本実施形態によれば、色バランスの崩れを防止することができ、色付きの現象が生ずるのを防止することが可能となる。

0125

こうして、TFT基板2bが構成されている。

0126

次に、CF基板4aについて説明する。

0127

ガラス基板18(図1参照)の下面側には、カラーフィルタ層20R、20G、20Bが形成されている。Rの画素領域8Rにおいては、カラーフィルタ層20Rの厚さは、例えば1.5μmに設定されている。Gの画素領域20Gにおいては、カラーフィルタ層20Gの厚さは、例えば2.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおいては、カラーフィルタ層20Bの厚さは、例えば3.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおけるカラーフィルタ層20Bの厚さは、Rの画素領域8Rにおけるカラーフィルタ層20Rの厚さより、1.5μm厚く設定されている。Gの画素領域8Gにおけるカラーフィルタ層20Gの厚さは、Rの画素領域8Rにおけるカラーフィルタ層20Rの厚さより0.5μm厚く設定されている。

0128

カラーフィルタ層20の下面側には、ITOより成る対向電極22(図1参照)が形成されている。

0129

対向電極22の下面側には、配向規制用構造物24が形成されている。配向規制用構造物24の高さは、いずれも例えば1.5μmに設定されている。配向規制用構造物24の幅は、いずれも例えば12μmに設定されている。配向規制用構造物24のピッチは、例えば70μmに設定されている。

0130

こうしてCF基板4aが構成されている。

0131

TFT基板2bとCF基板4aとの間には、液晶6が封入されている。

0132

こうして本実施形態による液晶表示装置が構成されている。

0133

次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果について説明する。

0134

まず、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量について説明する。

0135

図15は、比較例1による液晶表示装置を示す斜視図である。比較例1による液晶表示装置では、電界制御用抜きパターン38R、38G、38Bの幅SR、SG、SBをいずれも3.0μmに設定した。また、電界制御用抜きパターン38R、38G、38Bの間隔LR、LG、LBをいずれも3.0μmに設定した。

0136

比較例1による液晶表示装置では、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は、正面方向から観測した場合には0.048であり、斜め方向から観測した場合には0.143であった。

0137

これに対し、本実施形態による液晶表示装置では、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は、正面方向から観測した場合には0.032であり、斜め方向から観測した場合には0.068であった。

0138

なお、いずれの場合も、斜め方向から観測する際には、視角極角を60度とし、画面の上方向から観測した。

0139

これらのことから、本実施形態による液晶表示装置によれば、正面方向と斜め方向のいずれから観測した場合においても、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量を抑制し得ることが分かる。

0140

次に、正面方向から観測すると暗く見える画像が斜め方向から観測すると明るく見えてしまう現象が生じるか否かを、目視により観測した。

0141

比較例1による液晶表示装置と本実施形態による液晶表示装置のいずれにおいても、かかる現象は生じなかった。

0142

これらのことから、本実施形態によれば、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまうのを、防止し得ることが分かる。

0143

次に、黒から白へ階調を変化させた際に色バランスが崩れる現象が生ずるか否かを、目視により観測した。

0144

比較例1による液晶表示装置では、色バランスが崩れ、色付きの現象が生じてしまった。具体的には、特定の中間調において黄色っぽい色になってしまった。

0145

これに対し、本実施形態による液晶表示装置では、全階調にわたって色付きの現象は確認されなかった。

0146

これらのことから、本実施形態によれば、色付きの現象が生じるのを防止し得ることができ、良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供し得ることが分かる。

0147

本実施形態による液晶表示装置は、電界制御用抜きパターン38の幅や間隔がセル厚dに応じて適宜設定されていることに主な特徴がある。

0148

本実施形態によれば、電界制御用抜きパターン38の幅や間隔等のパラメータが、セル厚dに応じて適宜設定されているため、電界制御用抜きパターン14、電界制御用構造物16、及び配向規制用構造物24のパラメータを各画素領域8において互いに等しく設定した場合であっても、高閾値領域13における閾値電圧を各画素領域8において互いにほぼ等しくすることができる。従って、本実施形態によれば、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生じるのを防止しつつ、色付きの現象が生じるのを防止することができる。

0149

また、本実施形態によれば、電界制御用構造物16や配向規制用構造物24等のパラメータが各画素領域8間で等しく設定されているため、製造プロセスを簡略化することができる。

0150

また、本実施形態によれば、電界制御用構造物16や配向規制用構造物24等のパラメータが各画素領域8間で等しく設定されているため、各画素領域8間で応答速度が異なってしまうのを防止することができる。

0151

[第4実施形態]
本発明の第4実施形態による液晶表示装置を図7を用いて説明する。図7は、本実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。図1乃至図6に示す第1乃至第3実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

0152

本実施形態による液晶表示装置は、Bの画素領域8Bの高閾値領域13Bに電界制御用抜きパターン16B(図6参照)が形成されていないことに主な特徴がある。

0153

まず、TFT基板2cについて説明する。

0154

図7に示すように、Rの画素領域8Rの高閾値領域13Rには、第3実施形態による液晶表示装置と同様に、電界制御用抜きパターン38Rが形成されている。電界制御用抜きパターン38Rのパラメータは、第3実施形態による液晶表示装置と同様に設定されている。

0155

また、Gの画素領域8Gには、第3実施形態による液晶表示装置と同様に、電界制御用抜きパターン38Gが形成されている。電界制御用抜きパターン38Gのパラメータは、第3実施形態による液晶表示装置と同様に設定されている。

0156

これに対し、Bの画素領域8Bには、電界制御用抜きパターン38B(図6参照)が形成されていない。本実施形態においてBの画素領域8Bに電界制御用抜きパターン38Bを形成していないのは、以下のような理由によるものである。即ち、第3実施形態において説明したように、Bの画素領域8Bにおいては、電界制御用抜きパターン38Bの幅SBを1.0μm程度に設定することが望ましい。しかし、3.0μmより幅の狭い電界制御用抜きパターン38Bを形成することは、製造プロセス上、容易ではない。このため、幅1.0μm程度の電界制御用抜きパターン38Bを形成しようとした場合には、電界制御用抜きパターン38Bの幅SBがばらついてしまい、表示ムラ等の要因となってしまう。そこで、本実施形態では、Bの画素領域8Bにおいては、電界制御用抜きパターン38Bを形成しないこととしている。このような幅の極めて狭い電界制御用抜きパターン38Bは、電界強度を低減する効果はあまり大きくないため、電界制御用抜きパターン38Bを形成しなくても、表示特性に悪影響を及ぼすことはない。

0157

こうして、TFT基板2cが構成されている。

0158

なお、CF基板4aについては、図6を用いて上述した第3実施形態による液晶表示装置と同様であるので、説明を省略する。

0159

TFT基板2cとCF基板4との間には、液晶6が封入されている。

0160

こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。

0161

次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果について説明する。

0162

まず、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量について説明する。

0163

本実施形態による液晶表示装置では、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は、正面方向から観測した場合には0.040であり、斜め方向から観測した場合には0.081であった。なお、斜め方向から観測する際には、視点の極角を60度とし、画面上方向から観測した。

0164

このことから、本実施形態による液晶表示装置は、上述した比較例1による液晶表示装置と比較して、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量を小さくし得ることが分かる。

0165

但し、本実施形態による液晶表示装置では、上述した第3実施形態による液晶表示装置と比較して、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量が大きくなっている。

0166

次に、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまう現象が生じるか否かを、目視により観測した。

0167

本実施形態による液晶表示装置では、かかる現象は生じなかった。このことから、本実施形態によっても、斜めから見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまうのを、防止し得ることが分かる。

0168

次に、黒から白へ階調を変化させた際に色付きの現象が生ずるか否かを、目視により観測した。

0169

本実施形態による液晶表示装置では、いわゆる色付きは確認されなかった。このことから、本実施形態によれば、色付きの現象が生じるのを防止し得ることが分かる。

0170

本実施形態による液晶表示装置は、上述したように、Bの画素領域8Bの高閾値領域13Bに電界制御用抜きパターン38Bが形成されていないことに主な特徴がある。

0171

上述したように、極めて狭い幅の電界制御用抜きパターン38Bを形成することは、製造プロセス上、容易ではない。このため、極めて狭い幅の電界制御用抜きパターン38Bを形成しようとした場合には、電界制御用抜きパターン38Bの幅がばらついてしまい、表示ムラ等の要因となってしまう。これに対し、本実施形態では、狭い電界制御用抜きパターン38Bを形成することを要するBの画素領域8Bにおいては、電界制御用抜きパターン38Bを敢えて形成しないため、表示ムラ等が生じるのを防止することができる。

0172

[第5実施形態]
本発明の第5実施形態による液晶表示装置を図8を用いて説明する。図8は、本実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。図1乃至図7に示す第1乃至第4実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

0173

本実施形態による液晶表示装置は、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとが、互いに等しく設定されていることに主な特徴がある。

0174

まず、TFT基板2dについて説明する。

0175

図8に示すように、Rの画素領域8Rの画素電極12Rには、電界制御用抜きパターン38Rが形成されている。電界制御用抜きパターン38Rの幅SRは、例えば3.0μmに設定されている。互いに隣接する電界制御用抜きパターン38Rの間隔LRは、例えば3.0μmに設定されている。

0176

また、Gの画素領域8Gの画素電極12Gには、第3実施形態による液晶表示装置と同様に、電界制御用抜きパターン38Gが形成されている。電界制御用抜きパターン38Gのパラメータは、第3実施形態による液晶表示装置と同様に設定されている。

0177

Rの画素領域8Rにおける電界制御用抜きパターン38RのパラメータとGの画素領域8Gにおける電界制御用抜きパターン38Gのパラメータとは、互いに等しく設定されている。本実施形態においてRの画素領域8Rにおける電界制御用抜きパターン38RのパラメータとGの画素領域8Gにおける電界制御用抜きパターン38Gのパラメータとを互いに等しく設定しているのは、後述するように、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとが、互いに等しく設定されているためである。

0178

なお、Bの画素領域8Bには、第4実施形態による液晶表示装置と同様に、電界制御用抜きパターン38B(図6参照)は形成されていない。

0179

こうしてTFT基板2dが構成されている。

0180

次に、CF基板4bについて説明する。

0181

ガラス基板18(図1参照)の下面側には、カラーフィルタ層20R、20G、20Bが形成されている。R、Gの画素領域8R、8Gにおいては、カラーフィルタ層20R、20Gの厚さは、例えば2.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおいては、カラーフィルタ層20Bの厚さは、例えば3.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおけるカラーフィルタ層20Bの厚さは、R、Gの画素領域8R、8Gにおけるカラーフィルタ層20R、20Gの厚さより、1.0μm厚く設定されている。

0182

カラーフィルタ層20の下面側には、ITOより成る対向電極22(図1参照)が形成されている。

0183

対向電極22の下面側には、配向規制用構造物24が形成されている。配向規制用構造物24の高さは、第3及び第4実施形態による液晶表示装置と同様に、いずれも例えば1.5μmに設定されている。配向規制用構造物24の幅は、第3及び第4実施形態による液晶表示装置と同様に、いずれも例えば12μmに設定されている。配向規制用構造物24のピッチ(周期)は、例えば70μmに設定されている。

0184

こうしてCF基板4bが構成されている。

0185

TFT基板2dとCF基板4bとの間には、液晶6が封入されている。

0186

Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとは、互いに等しく設定されている。Rの画素領域8Rにおけるセル厚dR、及びGの画素領域8Gにおけるセル厚dGは、いずれも例えば5.0μmに設定されている。Bの画素領域8Bにおけるセル厚dBは、例えば4.0μmに設定されている。

0187

本実施形態においてRの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとを互いに等しく設定しているのは、構造を簡略化し、低コスト化を図るためである。

0188

また、Gの画素領域8Gにおけるセル厚dGとBの画素領域8Bにおけるセル厚dBとを互いに等しく設定することなく、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとを互いに等しく設定しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、セル厚dを理想的な厚さより厚く設定した場合には、液晶分子26(図1参照)に対する配向制御が困難となり、ザラツキ等の表示不良が発生しやすくなる。このため、セル厚dを理想値より厚くするよりは、セル厚dを理想値より薄くする方が望ましい。また、Rの画素領域8Rのセル厚dRとGの画素領域8Gのセル厚dGとを等しく設定した場合におけるΔn・d/λの差は、Gの画素領域のセル厚dGとBの画素領域8Bのセル厚dBとを等しく設定した場合におけるΔn・d/λの差より小さい。このような理由により、本実施形態では、Gの画素領域8Gにおけるセル厚dGとBの画素領域8Bにおけるセル厚dBとを等しく設定せずに、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとを等しく設定している。

0189

こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。

0190

次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果について説明する。

0191

まず、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量について説明する。

0192

図16は、比較例2による液晶表示装置を示す斜視図である。比較例2による液晶表示装置では、電界制御用抜きパターン38R、38G、38Bの幅SR、SG、SBをいずれも3.0μmに設定した。また、電界制御用抜きパターン38R、38G、38Bの間隔LR、LG、LBをいずれも3.0μmに設定した。また、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとを、等しく設定した。具体的には、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとを、5.0μmに設定した。Bの画素領域8Bにおけるセル厚は、本実施形態による液晶表示装置と同様に4.0μmに設定した。

0193

比較例2による液晶表示装置では、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は、正面方向から観測した場合には0.056であり、斜め方向から観測した場合には0.168であった。

0194

これに対し、本実施形態による液晶表示装置では、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は、正面方向から観測した場合には0.053であり、斜め方向から観測した場合には0.092であった。

0195

なお、斜め方向から観測する際には、視点の極角を60度に設定し、表示画面の上方向から観測した。

0196

これらのことから、本実施形態による液晶表示装置によれば、比較例2による液晶表示装置と比較して、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量を抑制し得ることが分かる。

0197

但し、第3実施形態による液晶表示装置や第4実施形態による液晶表示装置と比較した場合には、黒色から白色に階調を変化させた際における色度の変化量は大きくなる。

0198

次に、斜め方向から見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさよりも明るくなってしまう現象が生じるか否かを、目視により観測した。

0199

本実施形態による液晶表示装置においても、かかる現象は生じなかった。このことから、本実施形態によっても、斜めから見たときの明るさが正面方向から見たときの明るさより明るくなってしまうのを防止し得ることが分かる。

0200

次に、黒から白へ階調を変化させた際に色付きの現象が生ずるか否かを、目視により観測した。

0201

本実施形態による液晶表示装置では、色付きの現象は確認されなかった。このことから、本実施形態によれば、色付きの現象が生じるのを防止し得ることが分かる。

0202

本実施形態による液晶表示装置は、上述したように、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとが、互いに等しく設定されていることに主な特徴がある。

0203

本実施形態によれば、Rの画素領域8Rにおけるセル厚dRとGの画素領域8Gにおけるセル厚dGとを互いに等しく設定するため、構造を簡略化することができる。従って、本実施形態によれば、良好な表示品位を有する液晶表示装置を低コストで提供することが可能となる。

0204

[変形実施形態]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。

0205

例えば、上記実施形態では、MVA型の液晶表示装置に本発明を適用する場合を例に説明したが、本発明の原理は、MVA型の液晶表示装置のみならず、他のあらゆる液晶表示装置にも適用することが可能である。

0206

また、上記実施形態では、TFT基板側に形成する配向規制手段として配向規制用抜きパターンを形成したが、TFT基板側に形成する配向規制手段は、配向規制用抜きパターンに限定されるものではない。例えば、TFT基板側に形成する配向規制手段として、配向規制用構造物を形成するようにしてもよい。

0207

また、上記実施形態では、CF基板側に形成する配向規制手段として配向規制用構造物を形成したが、CF基板側に形成する配向規制手段は、配向規制用構造物に限定されるものではない。例えば、CF基板側に形成する配向規制手段として、配向規制用抜きパターンを形成するようにしてもよい。

0208

また、上記実施形態では、TFT基板側に配向規制用抜きパターンを形成し、CF基板側に配向規制用構造物を形成したが、TFT基板側に配向規制用構造物を形成し、CF基板側に配向規制用抜きパターンを形成するようにしてもよい。

0209

また、上記実施形態では、TFT基板側に電界制御用構造物を形成したが、CF基板側に電界制御用構造物を形成してもよい。

0210

また、上記実施形態では、TFT基板側の画素電極に電界制御用抜きパターンを形成したが、CF基板側の対向電極に電界制御用抜きパターンを形成してもよい。

0211

また、上記実施形態では、電界制御用抜きパターンの幅と間隔とを適宜設定したが、電界制御用抜きパターンのピッチを適宜設定するようにしてもよい。

0212

また、上記実施形態では、電界制御用抜きパターンをストライプ状に形成したが、電界制御用抜きパターンをメッシュ状に形成してもよい。

0213

また、上記実施形態では、配向規制用構造物や電界制御用構造物の材料として誘電体を用いたが、配向規制用構造物や電界制御用構造物の材料は誘電体に限定されるものではない。例えば、配向規制用構造物や電界制御用構造物の材料として、導電体を適宜用いるようにしてもよい。

0214

また、上記実施形態では、配向規制用抜きパターンの中心線と電界制御用構造物の中心線とが一致するようにレイアウトする場合を例に説明したが、電界制御用構造物のレイアウトはこれに限定されるものではない。但し、電界制御用構造物は、配向規制手段としても機能するため、液晶分子が所望の方向に配向されるように、適切なレイアウトで配置することが望ましい。

0215

また、上記実施形態では、電界制御用抜きパターンの形状が矩形である場合を例に説明したが、電界制御用抜きパターンの形状は矩形に限定されるものではない。電界制御用抜きパターンの形状は、例えばくさび形状であってもよい。

0216

(付記1)
第1の画素電極と第2の画素電極とを有する第1の基板と、
前記第1及び前記第2の画素電極に対向する対向電極が形成された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に封入された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記第1の画素電極上の第1の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第2の画素電極上の第2の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、
前記第1の画素領域は、第1の部分領域と、閾値電圧が前記第1の部分領域より高い第2の部分領域とを含み、前記第2の画素領域は、第3の部分領域と、閾値電圧が前記第3の部分領域より高い第4の部分領域とを含み、
前記第1の部分領域における閾値電圧と前記第3の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、前記第2の部分領域における閾値電圧と前記第4の部分領域における閾値電圧とが互いに等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0217

(付記2)
付記1記載の液晶表示装置において、
前記第2の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第1の電界制御用構造物が形成されており、
前記第4の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第2の電界制御用構造物が形成されており、
前記第1の電界制御用構造物の高さが、前記第2の電界制御用構造物の高さより高い
ことを特徴とする液晶表示装置。

0218

(付記3)
付記2記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第1の電界制御用構造物の高さの比と、前記第2の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第2の電界制御用構造物の高さの比とが等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0219

(付記4)
付記2又は3記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用構造物が形成されており、
前記第2の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用構造物が形成されており、
前記第1の配向規制用構造物の高さが、前記第2の配向規制用構造物の高さより高い
ことを特徴とする液晶表示装置。

0220

(付記5)
付記4記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第1の配向規制用構造物の高さの比と、前記第2の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第2の配向規制用構造物の高さの比とが等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0221

(付記6)
付記2又は3記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用構造物が形成されており、
前記第2の画素領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用構造物が形成されており、
前記第1の配向規制用構造物の幅が、前記第2の配向規制用構造物の幅より広い
ことを特徴とする液晶表示装置。

0222

(付記7)
付記6記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第1の配向規制用構造物の幅の比と、前記第2の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第2の配向規制用構造物の幅の比とが等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0223

(付記8)
付記2又は3記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素電極、又は前記第1の画素領域における前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用抜きパターンが形成されており、
前記第2の画素電極、又は前記第2の画素領域における前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用抜きパターンが形成されており、
前記第1の配向規制用抜きパターンの幅が、前記第2の配向規制用抜きパターンの幅より広い
ことを特徴とする液晶表示装置。

0224

(付記9)
付記8記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第1の配向規制用抜きパターンの幅の比と、前記第2の画素領域における前記液晶層の厚さに対する前記第2の配向規制用抜きパターンの幅の比とが等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0225

(付記10)
付記1記載の液晶表示装置において、
前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第1の電界制御用抜きパターンが形成されており、
前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第2の電界制御用抜きパターンが形成されており、
前記第1の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記第2の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なる
ことを特徴とする液晶表示装置。

0226

(付記11)
付記2乃至10のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域は、赤色又は緑色を表示する画素領域であり、
前記第2の画素領域は、青色を表示する画素領域である
ことを特徴とする液晶表示装置。

0227

(付記12)
付記1記載の液晶表示装置において、
前記第1の基板は、第3の画素電極を更に有し、
前記第3の画素電極上の第3の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、
前記第3の画素領域は、第5の部分領域と、閾値電圧が前記第5の部分領域より高い第6の部分領域とを含み、
前記第1の部分領域における閾値電圧と前記第3の部分領域における閾値電圧と前記第5の部分領域における閾値電圧とが互いに等しく、前記第2の部分領域における閾値電圧と前記第4の部分領域における閾値電圧と前記第6の部分領域における閾値電圧とが互いに等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0228

(付記13)
付記12記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域は、緑色を表示する画素領域であり、
前記第2の画素領域は、青色を表示する画素領域であり、
前記第3の画素領域は、赤色を表示する画素領域である
ことを特徴とする液晶表示装置。

0229

(付記14)
付記1記載の液晶表示装置において、
前記第2の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第1の電界制御用構造物が形成されており、前記第4の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第2の電界制御用構造物が形成されており、
前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第1の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第2の電界制御用抜きパターンが形成されており、
前記第1の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記第2の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なる
ことを特徴とする液晶表示装置。

0230

(付記15)
付記14記載の液晶表示装置において、
前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用抜きパターンが形成されており、
前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用抜きパターンが形成されており、
前記第1の電界制御用抜きパターンは、前記第1の配向規制用抜きパターンに交差するように形成されており、
前記第2の電界制御用抜きパターンは、前記第2の配向規制用抜きパターンに交差するように形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。

0231

(付記16)
付記15記載の液晶表示装置において、
前記第1の基板は、第3の画素電極を更に有し、
前記第3の画素電極上の第3の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、
前記第3の画素領域は、第5の部分領域と、閾値電圧が前記第5の部分領域より高い第6の部分領域とを含み、
前記第6の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第3の電界制御用構造物が形成されており、
前記第6の部分領域における前記第3の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の第3の電界制御用抜きパターンが形成されており、
前記第3の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記第1及び第2の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なる
ことを特徴とする液晶表示装置。

0232

(付記17)
付記1記載の液晶表示装置において、
前記第2の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第1の電界制御用構造物が形成されており、前記第4の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第2の電界制御用構造物が形成されており、
前記第2の部分領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の電界制御用抜きパターンが形成されており、前記第4の部分領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記電界制御用抜きパターンが形成されていない
ことを特徴とする液晶表示装置。

0233

(付記18)
付記17記載の液晶表示装置において、
前記第2の領域における前記第1の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第1の配向規制用抜きパターンが形成されており、
前記第4の領域における前記第2の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子の配向方向を規制する第2の配向規制用抜きパターンが形成されており、
前記複数の電界制御用抜きパターンは、前記第1の配向規制用抜きパターンに交差するように形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。

0234

(付記19)
付記17記載の液晶表示装置において、
前記第1の基板は、第3の画素電極を更に有し、
前記第3の画素電極上の第3の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さより厚く、
前記第3の画素領域は、第5の部分領域と、閾値電圧が前記第5の部分領域より高い第6の部分領域とを含み、
前記第6の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第3の電界制御用構造物が形成されており、
前記第6の部分領域における前記第3の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の他の電界制御用抜きパターンが形成されており、
前記他の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチが、前記電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと異なる
ことを特徴とする液晶表示装置。

0235

(付記20)
付記17記載の液晶表示装置において、
前記第1の基板は、第3の画素電極を更に有し、
前記第3の画素電極上の第3の画素領域における前記液晶層の厚さは、前記第1の画素領域における前記液晶層の厚さと等しく、
前記第3の画素領域は、第5の部分領域と、閾値電圧が前記第5の部分領域より高い第6の部分領域とを含み、
前記第6の部分領域における前記第1の基板側又は前記第2の基板側に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する第3の電界制御用構造物が形成されており、
前記第6の部分領域における前記第3の画素電極又は前記対向電極に、前記液晶層の液晶分子に加わる電界を制御する複数の他の電界制御用抜きパターンが形成されており、
前記他の電界制御用抜きパターンの幅又はピッチは、前記電界制御用抜きパターンの幅又はピッチと等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。

0236

(付記21)
付記16、19又は20記載の液晶表示装置において、
前記第1の画素領域は、緑色を表示する画素領域であり、
前記第2の画素領域は、青色を表示する画素領域であり、
前記第3の画素領域は、赤色を表示する画素領域である
ことを特徴とする液晶表示装置。

0237

(付記22)
付記1乃至21のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶より成る
ことを特徴とする液晶表示装置。

図面の簡単な説明

0238

本発明の第1実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
本発明の第1実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
本発明の第1実施形態による液晶表示装置のT−V特性を示すグラフである。
本発明の第1実施形態による液晶表示装置の階調色度変化特性を示すグラフである。
本発明の第2実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。
本発明の第3実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。
本発明の第4実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。
本発明の第5実施形態による液晶表示装置を示す斜視図である。
従来の液晶表示装置を示す断面図である。
従来の液晶表示装置のT−V特性を示すグラフである。
従来の液晶表示装置の階調色度変化特性を示すグラフである。
提案されている液晶表示装置を示す断面図である。
提案されている液晶表示装置のT−V特性を示すグラフである。
提案されている液晶表示装置の階調色度変化特性を示すグラフである。
比較例1による液晶表示装置を示す斜視図である。
比較例2による液晶表示装置を示す斜視図である。

符号の説明

0239

2…TFT基板
4…CF基板
6…液晶層
8…画素領域
10…ガラス基板
11…低閾値領域
12…画素電極
13…高閾値領域
14…配向規制用抜きパターン
16…電界制御用構造物
18…ガラス基板
20…カラーフィルタ層
22…対向電極
24…配向規制用構造物
26…液晶分子
28…ゲートバスライン
30…データバスライン
32…TFT
34…ソース電極
36…ドレイン電極
38…電界制御用抜きパターン
102…TFT基板
104…CF基板
106…液晶層
108…画素領域
110…ガラス基板
112…画素電極
114…配向規制用抜きパターン
118…ガラス基板
120…カラーフィルタ層
122…対向電極
124…配向規制用構造物
126…液晶分子
202…TFT基板
204…CF基板
206…液晶層
208…画素領域
210…ガラス基板
211…低閾値領域
212…画素電極
213…高閾値領域
214…配向規制用抜きパターン
216…電界制御用構造物
218…ガラス基板
220…カラーフィルタ層
222…対向電極
224…配向規制用構造物
226…液晶分子

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