液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种液晶显示装置，其包括具有一对电极的第一基板、具有像素电极和共用电极的第二基板以及含有水平取向的液晶分子的液晶层，一对电极中的至少一方具有在第一方向上延伸的第一线状部，像素电极和共用电极中的至少一方具有在与第一方向交叉的第二方向上延伸的第二线状部，在对一对电极间电压施加且没有对像素电极与共用电极之间施加电压的第一显示状态下，液晶分子与第一方向垂直或平行地取向，在对一对电极间施加电压且对像素电极与共用电极之间施加电压的第二显示状态下，液晶分子向与第一显示状态的取向方向不同的方向取向。由此，能够提供一种可广视角的水平取向并实现高速响应的新型显示模式的液晶显示装置。

LCD Device

【技术实现步骤摘要】
液晶显示装置本申请是专利技术名称为“液晶显示装置”、国际申请日为2014年8月22日、国际申请号为PCT/JP2014/072018、国家申请号为201480065935.6的分案申请。
本专利技术涉及液晶显示装置。更详细而言，涉及要求高速响应性和广视角的液晶显示装置。
技术介绍
近年来，液晶显示装置的应用范围扩大，例如开始应用于飞机、汽车等用途。因此，对液晶显示装置而言，要求在多种多样的使用环境中发挥良好的显示性能。在显示性能中，例如视角特性、高速响应性是重要的。作为能够实现广视角的技术，广泛使用FFS(边缘场开关(FringeFieldSwitching))方式。图10是现有的FFS型液晶显示装置的截面示意图，(a)表示黑显示状态，(b)表示白显示状态。另外，图10的(b)中所示的箭头表示通过施加电压而形成的电场的朝向。以下，参照图10说明FFS方式的动作原理。如图10所示，FFS型液晶显示装置具有如下的基本结构：在一对基板111、121之间设置有含有液晶分子131的液晶层，在基板111上没有形成电极，在基板121上，依次层叠有薄膜晶体管(TFT)122、绝缘膜123、共用电极124、电介质层125和像素电极126。像素电极126经由接触孔127与TFT122电连接。在FFS方式中，在没有施加电压的状态下液晶层中的液晶分子131水平地取向。而且，通过向设置于TFT基板的共用电极124与像素电极126之间施加电压，形成与TFT基板平行的方向的电场(在以下的说明中，称为横电场)，液晶分子131的取向方向由于该电场而旋转。在无施加电压状态下，液晶分子131的取向方向与偏振片的轴方向的角度平行或垂直，实现黑显示。当被施加电压而液晶分子131旋转时，液晶分子131的取向方向与偏振片的轴方向之间的角度改变，实现灰显示或白显示。按这样的动作原理进行显示的FFS方式由于能够维持液晶分子131与基板平行的方向不变地控制显示状态，所以具有广视角的特征。但是，在从电压施加状态切换为无施加电压状态时，就液晶分子131的取向而言，不会通过电场而强制地使取向变化，而是通过弹性能被缓和而逐渐返回原来的状态。因此，在FFS方式中，存在特别是在液晶的粘度上升的低温区域中使用时响应速度变慢的问题。作为用于提高横电场驱动方式的液晶显示装置的响应速度的技术，在专利文献1中公开有在以相对的方式配置的一对基板分别设置一对电极，从两个基板侧向液晶层施加电压的方式。此外，作为能够实现高速响应的技术，存在称为SFR(SuperFastResponse：超快速响应)方式的技术(例如参照专利文献2)。图11是现有的SFR型液晶显示装置的截面示意图，(a)表示黑显示状态，(b)表示白显示状态。另外，图11中所示的箭头表示通过施加电压而形成的电场的朝向。以下，参照图11对SFR方式的动作原理进行说明。如图11所示，SFR型液晶显示装置具有如下基本结构：在一对基板211、221之间设置有含有液晶分子231的液晶层，在基板211上层叠有第一电极214，且在基板221上依次层叠有TFT222、绝缘膜223、第二电极224、电介质层225和一对驱动电极226、228。一对驱动电极226、228分别经由接触孔227与TFT222电连接。在SFR方式中，使用介电常数各向异性(Δε)为正的液晶分子，液晶层中的液晶分子因垂直取向膜而垂直地初始取向。此外，向对置基板与TFT基板之间总施加电场，通过与该液晶层垂直的方向的电场(在以下的说明中，称为纵电场)，也将液晶分子的取向限制为与对置基板和TFT基板垂直的方向。在该状态下实现黑显示。而且，通过向TFT基板的电极间施加电压，而对液晶层施加水平方向的电场。纵电场和横电场的合成电场为强力的电场，液晶分子为了与该强力的电场平行地取向而高速地响应。在这样的SFR方式中，通过在实现黑、灰、白的任一状态时也总施加电场，使电场的方向发生变化，从而使得显示状态变化。其结果是，无论为何种灰度等级间的响应均能够实现高速响应。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-66645号公报专利文献2：国际公开第2012/128061号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题专利文献1中记载的方式并不是着眼于从电压施加状态切换为无施加电压状态时的液晶分子的取向的变化。因此，就液晶分子的取向而言，并不是通过电场强制地使取向变化，而是与普通的现有的FFS方式同样地，通过弹性能被缓和而逐渐返回原来的状态。因此，不能够充分地解决在液晶的粘度上升的低温区域中使用时响应速度变慢的问题。此外，SFR方式虽然在低温也能够实现超高速响应，但是由于以垂直取向为前提，所以在视角特性方面与FFS方式等的水平取向模式相比存在劣化的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种以能够实现广视角的水平取向为前提并能够实现高速响应的新型显示模式的液晶显示装置。用于解决问题的方式本专利技术的专利技术人对以水平取向为前提并且实现高速响应的方法进行了各种研究，结果发现：在夹着液晶层相对的一对基板分别设置一对电极，通过使由该两组的一对电极形成的横电场的朝向不同，不仅在从白显示向黑显示切换时而且在从黑显示向白显示切换时也能够利用横电场进行液晶分子的取向控制。如以上那样，本专利技术的专利技术人想到能够很好地解决上述问题的方法，完成了本专利技术。即，本专利技术的一个方式也可以为一种液晶显示装置(以下，还称为第一液晶显示装置)，其包括：具有一对电极的第一基板；具有开关元件、共用电极和与上述开关元件电连接的像素电极的第二基板；和液晶层，其配置在上述第一基板与上述第二基板之间，含有与上述第一基板和上述第二基板平行地取向的液晶分子，上述液晶显示装置的特征在于：上述一对电极中的至少一个电极具有在第一方向上延伸的第一线状部，上述像素电极和上述共用电极中的至少一方具有在与上述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二线状部，在对上述一对电极之间施加电压且没有对上述像素电极与上述共用电极之间施加电压的第一显示状态下，上述液晶分子与上述第一方向垂直或平行地取向，在对上述一对电极间施加电压且对上述像素电极与上述共用电极之间施加电压的第二显示状态下，上述液晶分子向与上述第一显示状态的取向方向不同的方向取向。此外，本专利技术的另一方式也可以为一种液晶显示装置(以下，还称为第二液晶显示装置)，其包括：具有一对电极的第一基板；具有开关元件、共用电极和与上述开关元件电连接的像素电极的第二基板；和液晶层，其配置在上述第一基板与上述第二基板之间，含有与上述第一基板和上述第二基板平行地取向的液晶分子，上述液晶显示装置的特征在于：由上述一对电极形成的第一电场与由上述像素电极和上述共用电极形成的第二电场，投影至与上述第一基板和上述第二基板平行的平行面时的电场方向不同，通过使上述第一电场的强度为一定并使上述第二电场的强度变化，从而使投影至上述平行面时的上述液晶分子的取向方向旋转，进行显示光的调制。另外，上述的本专利技术的一个方式与本专利技术的另一方式并不处于彼此相反的关系，上述第一液晶显示装置与上述第二液晶显示装置也可以指同一的液晶显示装置。专利技术的效果根据第一和第二液晶显示装置，能够实现作为水平取向模式的优点的广视角并且实现高速响应。附图说明图1是实施方式1的液晶显示装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶显示装置，其包括：具有一对电极的第一基板；具有开关元件、共用电极和与所述开关元件电连接的像素电极的第二基板；液晶层，其配置在所述第一基板与所述第二基板之间，含有与所述第一基板和所述第二基板平行地取向的液晶分子；和隔着所述第一基板和所述第二基板彼此相对的第一偏振元件和第二偏振元件，所述液晶显示装置的特征在于：所述一对电极中的至少一个电极具有在第一方向上延伸的第一线状部，所述像素电极和所述共用电极中的至少一方具有在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二线状部，所述第一偏振元件在与所述第一方向垂直或平行的方向上具有吸收轴，且所述第二偏振元件在与所述第一偏振元件的吸收轴垂直的方向上具有吸收轴，在对所述一对电极之间施加电压且没有对所述像素电极与所述共用电极之间施加电压的第一显示状态下，所述液晶分子与所述第一方向垂直或平行地取向，其中，所述第一显示状态为黑显示，在对所述一对电极间施加电压且对所述像素电极与所述共用电极之间施加电压的第二显示状态下，所述液晶分子向与所述第一显示状态的取向方向不同的方向取向，其中，所述第二显示状态为白显示。

【技术特征摘要】
2013.12.02 JP 2013-2494641.一种液晶显示装置，其包括：具有一对电极的第一基板；具有开关元件、共用电极和与所述开关元件电连接的像素电极的第二基板；液晶层，其配置在所述第一基板与所述第二基板之间，含有与所述第一基板和所述第二基板平行地取向的液晶分子；和隔着所述第一基板和所述第二基板彼此相对的第一偏振元件和第二偏振元件，所述液晶显示装置的特征在于：所述一对电极中的至少一个电极具有在第一方向上延伸的第一线状部，所述像素电极和所述共用电极中的至少一方具有在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二线状部，所述第一偏振元件在与所述第一方向垂直或平行的方向上具有吸收轴，且所述第二偏振元件在与所述第一偏振元件的吸收轴垂直的方向上具有吸收轴，在对所述一对电极之间施加电压且没有对所述像素电极与所述共用电极之间施加电压的第一显示状态下，所述液晶分子与所述第一方向垂直或平行地取向，其中，所述第一显示状态为黑显示，在对所述一对电极间施加电压且对所述像素电极与所述共用电极之间施加电压的第二显示状态下，所述液晶分子向与所述第一显示状态的取向方向不同的方向取向，其中，所述第二显示状态为白显示。2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：在所述一对电极、所述像素电极和所述共用电极均没有被施加电压的无施加电压状态下，所述液晶分子与所述第一基板和所述第二基板平行且与所述第一方向垂直或平行地取向，所述液晶分子的取向方向在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田秀史，村田充弘，岩田洋典，松村聪，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP