特許ウォッチ

公開番号2024154867
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069061
出願日2023-04-20
発明の名称液晶表示装置
出願人堺ディスプレイプロダクト株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/1337 20060101AFI20241024BHJP(光学)
要約【課題】配向膜でプレチルト方向を規定することによって配向分割構造が形成されたVAモードの液晶表示装置において、液晶配向の非連続点に起因する表示不良を抑制する。
【解決手段】液晶表示装置は、画素電極および第1配向膜を有する第1基板と、対向電極および第2配向膜を有する第2基板と、垂直配向型の液晶層とを備える。各画素は、第1および第2配向膜によって規定される基準配向方向が互いに異なる第1～第4液晶ドメインを有する。画素電極は、第1～第4液晶ドメインに対応する第1～第4スリット形成領域と、第2および第3スリット形成領域の間に位置する境界領域とを有する。境界領域は、画素短手方向に略平行に延びるn個(nは3以上の整数)の境界スリットと、それぞれが隣接する2個の境界スリット間に位置する(n-1)個の第1連結部と、それぞれが隣接する2個の第1連結部間に位置する(n-2)個の窪みパターンとを含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた垂直配向型の液晶層と、を備え、
複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記画素電極と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記画素電極に対向する対向電極と、前記対向電極と前記液晶層との間に設けられた第２配向膜とを有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記第１配向膜および前記第２配向膜によって規定される基準配向方向が互いに異なる第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインを有し、
前記複数の画素のそれぞれの長手方向および短手方向をそれぞれ画素長手方向および画素短手方向と呼び、前記第１液晶ドメイン、前記第２液晶ドメイン、前記第３液晶ドメインおよび前記第４液晶ドメインの前記基準配向方向をそれぞれ第１方向、第２方向、第３方向および第４方向と呼ぶとき、前記第１方向、前記第２方向、前記第３方向および前記第４方向は、前記画素短手方向に対して４５°の奇数倍に略等しい角をなし、
前記第１液晶ドメイン、前記第２液晶ドメイン、前記第３液晶ドメインおよび前記第４液晶ドメインは、前記画素長手方向に沿ってこの順に並ぶように配置されており、
前記画素短手方向の方位角を０°とするとき、前記第２方向および前記第３方向は、それぞれ略１３５°方向および略３１５°方向であるか、または、それぞれ略４５°方向および略２２５°方向であり、
前記画素電極は、
前記第１液晶ドメインに対応する領域であり、前記第１方向に略平行に延びる複数の第１スリットが形成された第１スリット形成領域と、
前記第２液晶ドメインに対応する領域であり、前記第２方向に略平行に延びる複数の第２スリットが形成された第２スリット形成領域と、
前記第３液晶ドメインに対応する領域であり、前記第３方向に略平行に延びる複数の第３スリットが形成された第３スリット形成領域と、
前記第４液晶ドメインに対応する領域であり、前記第４方向に略平行に延びる複数の第４スリットが形成された第４スリット形成領域と、
前記第２スリット形成領域と前記第３スリット形成領域との間に位置する境界領域と、
を有し、
前記境界領域は、
それぞれが前記画素短手方向に略平行に延びるｎ個（ｎは３以上の整数）の境界スリットであって、前記画素短手方向に沿って並ぶｎ個の境界スリットと、
それぞれが前記ｎ個の境界スリットのうちの互いに隣接する２個の境界スリット間に位置し、前記第２スリット形成領域と前記第３スリット形成領域とを連結する（ｎ－１）個の第１連結部と、
それぞれが前記（ｎ－１）個の第１連結部のうちの互いに隣接する２個の第１連結部間に位置する（ｎ－２）個の窪みパターンであって、前記２個の第１連結部間に位置する境界スリットから前記第２スリット形成領域側に窪むように形成された第１窪み部および前記第３スリット形成領域側に窪むように形成された第２窪み部をそれぞれが含む（ｎ－２）個の窪みパターンと、
を含む、液晶表示装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記（ｎ－２）個の窪みパターンのそれぞれから、当該窪みパターンに隣接する２個の第１連結部のそれぞれまでの距離は、１０μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記（ｎ－１）個の第１連結部のそれぞれの、前記画素短手方向に沿った幅は、２．５μｍ以上３．５μｍ以下である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１窪み部および前記第２窪み部のそれぞれの、前記画素長手方向に沿った長さは、１．５μｍ以上である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記境界領域は、前記画素電極の前記画素短手方向における両端に位置し、前記第２スリット形成領域と前記第３スリット形成領域とを連結する２個の第２連結部をさらに含む、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記２個の第２連結部のそれぞれの、前記画素短手方向に沿った幅は、６．０μｍ以上である、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた垂直配向型の液晶層と、を備え、
複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極と、前記画素電極と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記画素電極に対向する対向電極と、前記対向電極と前記液晶層との間に設けられた第２配向膜とを有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記第１配向膜および前記第２配向膜によって規定される基準配向方向が互いに異なる第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインを有し、
前記複数の画素のそれぞれの長手方向および短手方向をそれぞれ画素長手方向および画素短手方向と呼び、前記第１液晶ドメイン、前記第２液晶ドメイン、前記第３液晶ドメインおよび前記第４液晶ドメインの前記基準配向方向をそれぞれ第１方向、第２方向、第３方向および第４方向と呼ぶとき、前記第１方向、前記第２方向、前記第３方向および前記第４方向は、前記画素短手方向に対して４５°の奇数倍に略等しい角をなし、
前記第１液晶ドメイン、前記第２液晶ドメイン、前記第３液晶ドメインおよび前記第４液晶ドメインは、前記画素長手方向に沿ってこの順に並ぶように配置されており、
前記画素短手方向の方位角を０°とするとき、前記第２方向および前記第３方向は、それぞれ略１３５°方向および略３１５°方向であるか、または、それぞれ略４５°方向および略２２５°方向であり、
前記画素電極は、
前記第１液晶ドメインに対応する領域であり、前記第１方向に略平行に延びる複数の第１スリットが形成された第１スリット形成領域と、
前記第２液晶ドメインに対応する領域であり、前記第２方向に略平行に延びる複数の第２スリットが形成された第２スリット形成領域と、
前記第３液晶ドメインに対応する領域であり、前記第３方向に略平行に延びる複数の第３スリットが形成された第３スリット形成領域と、
前記第４液晶ドメインに対応する領域であり、前記第４方向に略平行に延びる複数の第４スリットが形成された第４スリット形成領域と、
前記第２スリット形成領域と前記第３スリット形成領域との間に位置する境界領域と、
を有し、
前記境界領域は、
それぞれが前記画素短手方向に略平行に延びるｎ個（ｎは３以上の整数）の境界スリットであって、前記画素短手方向に沿って並ぶｎ個の境界スリットと
それぞれが前記ｎ個の境界スリットのうちの互いに隣接する２個の境界スリット間に位置し、前記第２スリット形成領域と前記第３スリット形成領域とを連結する（ｎ－１）個の第１連結部と、
を含み、
前記ｎ個の境界スリットのうちの、互いに隣接する２個の第１連結部間に位置する境界スリットは、前記画素短手方向に略平行に延びる第１部分と、前記画素短手方向に略平行に延び、前記画素長手方向における位置が第１部分とずれている第２部分とを有する、液晶表示装置。
【請求項８】
前記第２方向および前記第３方向は、それぞれ略４５°方向および略２２５°方向であり、
前記第２部分は、前記第１部分に対して略０°方向に隣接しており、
前記第２部分の前記画素長手方向における位置は、第１部分から９０°方向にずれている、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２方向および前記第３方向は、それぞれ略１３５°方向および略３１５°方向であり、
前記第２部分は、前記第１部分に対して略０°方向に隣接しており、
前記第２部分の前記画素長手方向における位置は、第１部分から２７０°方向にずれている、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１部分および前記第２部分のそれぞれの、前記画素短手方向に沿った長さは、１０μｍ以上３０μｍ以下である、請求項７から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、垂直配向型の液晶層を備え、配向膜によって液晶分子のプレチルト方向が規定される液晶表示装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶表示装置の視野角特性を改善する手法として、１つの画素に複数の液晶ドメインを形成する配向分割構造が知られている。配向分割構造を形成する方式として、近年、４Ｄ－ＲＴＮ（Reverse Twisted Nematic）モードが提案されている。
【０００３】
４Ｄ－ＲＴＮモードでは、配向膜で液晶分子のプレチルト方向を規定することによって配向分割構造が形成される。４Ｄ－ＲＴＮモードの液晶表示装置は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている液晶表示装置では、配向膜でプレチルト方向を規定することによって、４分割配向構造が形成される。つまり、液晶層に電圧が印加されたときに、１つの画素内に４つの液晶ドメインが形成される。このような４分割配向構造を、単に４Ｄ構造と呼ぶことがある。
【０００４】
また、特許文献１の液晶表示装置では、液晶層を介して対向する一対の配向膜のうちの一方の配向膜によって規定されるプレチルト方向と、他方の配向膜によって規定されるプレチルト方向とは互いに略９０°異なっている。そのため、電圧印加時には、液晶分子はツイスト配向をとる。特許文献１の開示内容から理解されるように、４Ｄ－ＲＴＮモードでは、典型的には、画素内で４つの液晶ドメインが２行２列に配置される。
【０００５】
特許文献２にも、配向膜でプレチルト方向を規定することによって配向分割構造が形成されるＶＡモードの液晶表示装置が開示されている。特許文献２に開示されている液晶表示装置では、一対の配向膜のうちの一方の配向膜によって規定されるプレチルト方向と、他方の配向膜によって規定されるプレチルト方向とは反平行である。そのため、電圧印加時に、液晶分子はツイスト配向をとらない。特許文献２に開示されている表示モードは、４D－ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードと呼ばれる。
【０００６】
特許文献２の液晶表示装置では、画素内で４つの液晶ドメインは、４行１列に配置される。図３４に、特許文献２に開示されているドメイン配置を示す。図３４に示す画素９００Ｐは、４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤを有する。図３４には、各液晶ドメインのディレクタ（基準配向方向）が模式的にピン状に示されている。表示面を時計の文字盤に見立て、３時方向を方位角０°、反時計回りを正とすると、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤのディレクタは、それぞれ３１５°方向、４５°方向、２２５°方向および１３５°方向である。
【０００７】
画素９００P内において、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、上側から下側に向かって（つまり画素の長手方向に沿って）この順に並ぶように配置されている。液晶ドメインＡと液晶ドメインＢとでは、ディレクタの方位が９０°異なる。また、液晶ドメインＢと液晶ドメインＣとでは、ディレクタの方位が１８０°異なり、液晶ドメインＣと液晶ドメインＤとでは、ディレクタの方位が９０°異なる。
【０００８】
図３５に、特許文献２に開示されている画素電極９１１を示す。画素電極９１１は、液晶ドメインＡおよびＢに対応する第１画素電極部９１１Ｐ１と、液晶ドメインＣおよびＤに対応する第２画素電極部９１１Ｐ２とを有する。
【０００９】
第１画素電極部９１１Ｐ１は、液晶ドメインＡに対応する領域である第１スリット形成領域９１１Ｒ１と、液晶ドメインＢに対応する領域である第２スリット形成領域９１１Ｒ２とを含む。第１スリット形成領域９１１Ｒ１には、液晶ドメインＡのディレクタに平行に延びる複数のスリット９１１ｓ１が形成されている。第２スリット形成領域９１１Ｒ２には、液晶ドメインＢのディレクタに平行に延びる複数のスリット９１１ｓ２が形成されている。
【００１０】
第２画素電極部９１１Ｐ２は、液晶ドメインＣに対応する領域である第３スリット形成領域９１１Ｒ３と、液晶ドメインＤに対応する領域である第４スリット形成領域９１１Ｒ４とを含む。第３スリット形成領域９１１Ｒ３には、液晶ドメインＣのディレクタに平行に延びる複数のスリット９１１ｓ３が形成されている。第４スリット形成領域９１１Ｒ４には、液晶ドメインＤのディレクタに平行に延びる複数のスリット９１１ｓ４が形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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