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CN102449545A - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN102449545A
CN102449545A CN201080022935XA CN201080022935A CN102449545A CN 102449545 A CN102449545 A CN 102449545A CN 201080022935X A CN201080022935X A CN 201080022935XA CN 201080022935 A CN201080022935 A CN 201080022935A CN 102449545 A CN102449545 A CN 102449545A
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CN
China
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liquid crystal
pixel
crystal indicator
expression
electrode
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Application number
CN201080022935XA
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English (en)
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冈崎敢
坂井健彦
森下克彦
川岛慎吾
千叶大
藤田哲生
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，能够改善具有至少一对梳齿状电极的垂直取向模式下的泛白现象。本发明的液晶显示装置，具有相互相对配置的一对基板和被夹持在上述一对基板之间的液晶层，上述一对基板中的一个基板具有梳齿状的一对电极，上述一对电极在俯视时在像素内相互相对配置，上述液晶层包括p型向列型液晶，并且由上述一对电极之间产生的电场驱动，上述p型向列型液晶在无电压施加时与上述一对基板面垂直地取向，上述液晶显示装置在像素内具有上述一对电极的间隔相互不同的两个以上的区域。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。更详细地说，涉及适用于横向弯曲取向(TBA，Transverse Bend Alignment)模式等具有至少一对梳齿状电极的垂直取向模式的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置由于是耗电量低的显示装置且能够实现轻薄化，因此广泛利用于电视、个人计算机用监视器等。
此外，近年来开发出了具有高对比度的垂直取向(VerticalAlignment，VA)模式的液晶显示装置。在VA模式中，当基板间电压为0V时，液晶分子与基板大致垂直地取向，而当基板间电压为比阈值电压足够大的电压时，液晶分子与基板大致水平地取向。
另外，还开发出了将液晶分子的倾斜方向在像素内分割成2个以上的区域的取向分割的技术。利用这一技术，当对液晶层施加了电压时，液晶分子在像素内向不同的方向倾斜，因此液晶显示装置的视野角特性能够得到改善。另外，液晶分子的倾斜方向不同的各区域也被称作畴，取向分割也被称作多液晶畴。
作为取向分割的VA模式的取向控制的方法，可考虑多种方法。例如能够列举利用倾斜电场、突起物(肋)或狭缝来进行液晶的取向限制的方法。狭缝是开在作为透明电极的ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)中的。这种液晶显示装置，作为MVA(Multi-Domain VerticalAlignment，多畴垂直取向)、ASV(Advanced Super View，高级超视野)、PVA(Patterned Vertical Alignment，垂直取向构型)模式广为人知，并且已得到实用。不过，这些模式除了制造工序复杂之外，还与TN(Twisted Nematic，扭转向列)模式一样，在响应迟缓这一方面还有改善的余地。
此外，关于MVA模式的液晶显示装置，公开了例如将像素电极分割成多个副像素电极，使多个副像素电极中的至少一部分副像素电极与和开关元件连接的控制电极电容耦合的液晶显示装置(例如参照专利文献1)。
而且，还公开了一种液晶显示装置(例如参照专利文献2)，具有设置于一对基板之间的液晶层，该液晶层内的液晶分子在无电压施加的状态下在大致垂直方向上取向，该液晶显示装置包括：多个像素，呈矩阵状配置在上述基板上，分别具有多个子像素电极；多个开关元件，分别与上述多个子像素电极连接；多根数据总线，与上述开关元件连接；多根栅极总线，与上述开关元件连接，控制该开关元件；数据总线驱动电路，对上述数据总线供给驱动信号，经由上述开关元件对上述子像素电极施加该驱动信号；和取向限制单元，设置在上述基板上，将上述液晶分子的取向方向限制在多个方向上，该液晶显示装置，在一个像素内设置有面积不同的第一子像素电极和第二子像素电极，上述数据总线驱动电路对上述第一子像素电极施加第一驱动信号，对上述第二子像素电极施加第二驱动信号，其中，第一驱动信号使亮度按照图像信号的输入灰度等级的增加而从低亮度变化到高亮度，第二驱动信号使亮度按照上述图像信号的输入灰度等级的增加而从低亮度变化到高亮度，且该第二驱动信号的亮度比上述第一驱动信号的亮度低。
此外，针对MVA模式的制作过程上的课题，已知在一对基板间封入液晶层，并通过对形成于同一基板或两基板上的两个电极施加驱动电压，来利用与基板界面大致平行的方向上的电场驱动液晶层，从而对从两个电极的间隙入射到液晶层的光进行调制以进行显示的方式(以下也称横向电场方式)。例如已知IPS(In-plane Switching，面内开关)模式、TBA(Transverse Bend Alignment，横向弯曲取向)模式等。
无论哪一模式，都是利用由与TFT等有源元件连接的像素电极和作为各像素共用的电极的共用电极产生的横向电场来驱动液晶层。
作为IPS模式的液晶显示装置，例如公开了一种直视型或投影型液晶显示装置(例如参照专利文献3)，其包括：一对基板；相互绝缘地形成在上述一对基板中的一个基板上的至少两个显示电极；和在以上述显示电极位于内侧的方式使上述一对基板相对的状态下，被夹持在上述一对基板之间的液晶材料，在上述显示电极之间设置电位差，以通过改变上述液晶材料中的液晶分子的排列状态来控制旋光性，从而进行显示，其中，上述液晶材料包括具有与在上述显示电极间设置电位差时的上述液晶分子的扭转方向相反的扭转方向的液晶分子。
而TBA模式的显示方式是，使用p型向列型液晶作为液晶材料，在保持由垂直取向带来的高对比度性的同时，通过利用横向电场驱动该液晶来规定液晶分子的取向方位。该方式不需要利用突起物进行取向控制，所以像素结构简单，且具有优秀的视野角特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-292397号公报
专利文献2：日本特开2005-316211号公报
专利文献3：日本特开平7-92504号公报
发明内容
发明要解决的课题
以下，以TBA模式为例，说明本发明的课题和之所以想到本发明的原委，不过本发明并不限定于TBA模式。
MVA模式、PVA模式、TBA模式等显示模式，通常是在正交尼科耳设定下在无电压施加时使向列型液晶垂直取向的常黑模式。而这些模式中，为了扩大电压施加时的视野角，具有通过施加电压来使液晶分子以正面方向为中心对称地倾斜的所谓多液晶畴(单元内自补偿)结构。不过，在这些模式中，存在正面方向与倾斜方向上的电压-透过率特性(VT特性)的形状不同的课题。该课题在接近黑显示的灰度等级(低灰度等级)特别显著，低灰度等级时VT特性与极角的变化有很大关系。具体来说，当观察方向从正面方向起倾倒时，低灰度等级一侧的暗显示会发生泛白(变得发白)的现象。该现象也被称为泛白。此外，该泛白现象在黑白显示时观察不到。此处的黑白显示，指的是对多种颜色的子像素(通常为R(红)、G(绿)、B(蓝)的子像素)的明亮度进行调整来进行黑白显示。
针对泛白进行更详细的说明，对于无电压施加时向列型液晶垂直取向的模式(包含TBA模式)来说，在施加电压使液晶分子倾斜的情况下，液晶分子在正面方向和倾斜方向上看来是不同的。具体而言，在图11(a)所示的低灰度等级显示时，如图11(b)所示从正面方向看来，液晶分子4被看到呈圆状。另一方面，当使观察方向的极角增大时，液晶分子4如图11(c)所示，观察到椭圆状(棒状)。另一方面，观察到液晶分子4呈圆状，对应于图像显示得较黑，观察到液晶分子4呈椭圆状，对应于图像显示得较亮。即表示，即使在低灰度等级显示时，当增大观察方向的极角时也会发生漏光(泛白)。
与此相对，专利文献1、2中，虽然记载了关于对MVA模式下的泛白进行改善的技术，但没有关于TBA模式的记载。
而专利文献3中记载了对IPS模式下的着色进行改善的技术，但没有关于对TBA模式下的泛白进行改善的记载。
进一步，专利文献1记载的技术中，发挥高阈值的VT特性的副像素电极由浮动电位(floating potential)控制。因此，一旦写入该电极的电荷就难以清除，像素的电位变化变得迟缓，其结果导致显示将出现残影。
而专利文献2记载的技术中，由于高亮度用的子像素和低亮度用的子像素是独立驱动的，因此对于一个像素需要两根数据总线和两个TFT。因此，图像元素的开口部会变小。而且，由于数据总线的数量变成通常的显示方式的2倍，源极驱动器也会变得更为复杂。
本发明鉴于以上现状开发，其目的在于提供一种液晶显示装置，能够改善具有至少一对梳齿状电极的垂直取向模式下的泛白现象。
解决课题的方法
本发明的诸发明人，针对能够改善TBA模式等具有至少一对梳齿状电极的垂直取向模式下的泛白现象的液晶显示装置，进行了各种研究，着眼于一对梳齿状电极的间隔(电极间隔S)。并且发现，通过在像素内设置电极间隔S相互不同的两个以上的区域，使该两个区域的VT特性的阈值不同，特别是使低灰度等级下的VT特性的倾斜变得平缓，其结果，特别是在低灰度等级一侧，能够使VT特性依存观察方向的极角的大小而变化的程度减小，由此想到能够完美地解决上述课题，从而完成本发明。
即，本发明提供一种液晶显示装置，其具有相互相对配置的一对基板和被夹持在上述一对基板间的液晶层，上述一对基板中的一个基板具有梳齿状的一对电极，上述一对电极在像素内在平面上相互相对配置，上述液晶层包含p型向列型液晶，并且由上述一对电极之间产生的电场驱动，上述p型向列型液晶在无电压施加时与上述一对基板面垂直地取向，上述液晶显示装置在像素内具有上述一对电极的间隔相互不同的两个以上的区域。
其中，上述的“垂直取向”，并不需要预倾角严密地为90°。上述p型向列型液晶也可以在无电压施加时表现出能够使本发明的液晶显示装置作为TBA模式的液晶显示装置发挥功能的程度的取向。
作为本发明的液晶显示装置的结构，只要以上述结构要素为必备要素形成即可，并不特别限定其它的结构要素。
本发明的液晶显示装置的优选方式如下详述。
优选所述液晶显示装置具有所述间隔相互不同的两个区域，当设所述两个区域中所述间隔窄的区域的面积为An，所述两个区域中所述间隔宽的区域的面积为Aw时，所述液晶显示装置满足An≤Aw。由此，能够更有效地抑制在低灰度等级显示时观察到泛白的现象。此外，能够提高透过率。
更加优选所述液晶显示装置满足An∶Aw＝1∶1～1∶3。当Aw的比例大于An∶Aw＝1∶3时，可能无法有效地抑制泛白。
更优选所述液晶显示装置满足An∶Aw＝1∶1.5～1∶3。由此能够发挥当前的MVA模式的电视以上的优秀的抑制泛白的效果。
尤其优选所述液晶显示装置实质上满足An∶Aw＝1∶2。由此，能够使窄间隔与宽间隔的组合的允许范围最广。
此外，根据模拟的结果，An∶Aw＝1∶2时、An∶Aw＝1∶2.5时和An∶Aw＝1∶3时的抑制泛白的效果实质上相同。因此，实质上满足An∶Aw＝1∶2更为具体来说指的是，优选满足An∶Aw＝1∶2～1∶3，尤其优选满足An∶Aw＝1∶2～1∶2.5。
本发明的液晶显示装置可以是彩色液晶显示装置，所述像素也可以是子像素。
发明的效果
根据本发明的液晶显示装置，能够改善具有至少一对梳齿状电极的垂直取向模式下的泛白现象。
附图说明
图1是表示实施方式1的液晶显示装置的示意图，(a)是截面图，(b)是俯视图，(c)是表示俯视显示面时的一对直线偏振板的吸收轴的配置关系的图。
图2是表示实施方式1的液晶显示装置的截面示意图，表示施加电压时的状态。
图3是表示通过模拟求得的实施方式1的液晶显示装置的从截面方向观察时的电力线和液晶指向矢的图，(a)表示在像素电极和共用电极间施加了2.5V电压的状态(低灰度等级显示时)，(b)表示在像素电极和共用电极间施加了6.5V电压的状态(白显示时)。
图4是表示实施方式1的液晶显示装置中的液晶分子的示意图，(a)是立体图，(b)表示从正面方向观察的情况，(c)表示从倾斜方向观察的情况。
图5是表示实施方式1的液晶显示装置的VT特性的示意图。
图6是表示实施方式1的液晶显示装置的VT特性的示意图。
图7表示实施方式1的液晶显示装置的子像素部的等效电路。
图8是表示比较方式1的液晶显示装置的示意图，(a)是截面图，(b)是俯视图。
图9是表示通过模拟求得的比较方式1的液晶显示装置的从截面方向观察时的电力线和液晶指向矢的图，(a)表示在像素电极和共用电极间施加了2.5V电压的状态(低灰度等级显示时)，(b)表示在像素电极和共用电极间施加了6.5V电压的状态(白显示时)。
图10是表示比较方式1的液晶显示装置的截面示意图，表示施加电压时的状态。
图11是表示比较方式1的液晶显示装置中的液晶分子的示意图，(a)是立体图，(b)表示从正面方向观察的情况，(c)表示从倾斜方向观察的情况。
图12是表示比较方式1的液晶显示装置的VT特性的示意图。
图13是表示比较方式1的液晶显示装置的VT特性的示意图。
图14是表示模拟(三维模拟)中使用的子像素的结构的俯视示意图。
图15是表示实施方式1的液晶显示装置的VT特性的图表。
图16是表示比较方式1的液晶显示装置的VT特性的图表。
图17表示实施方式1的液晶显示装置的泛白特性。
图18表示比较方式1的液晶显示装置的泛白特性。
图19表示电极宽度L＝2.5μm、窄间隔区域的面积An∶宽间隔区域的面积Aw＝1∶1的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示电极间隔S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图20表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶1的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图21表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶1的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图22表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶1.5的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图23表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶1.5的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图24表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶1.5的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图25表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图26表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图27表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图28表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶2.5的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图29表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶2.5的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图30表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶2.5的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图31表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶3的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图32表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶3的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图33表示L＝2.5μm、An∶Aw＝1∶3的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图34表示市售的MVA模式的电视的泛白特性。
图35表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶1的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图36表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶1的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图37表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶1的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图38表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图39表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图40表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图41表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶3的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或8μm的情况，(b)表示S＝4μm或8μm的情况，(c)表示S＝5μm或8μm的情况。
图42表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶3的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或10μm的情况，(b)表示S＝4μm或10μm的情况，(c)表示S＝5μm或10μm的情况。
图43表示L＝3μm、An∶Aw＝1∶3的情况下的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性，(a)表示S＝3μm或12μm的情况，(b)表示S＝4μm或12μm的情况，(c)表示S＝5μm或12μm的情况。
图44表示比较方式1的液晶显示装置的泛白特性。
图45是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图46是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图47是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图48是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图49表示实施方式1的液晶显示装置(试制品)的泛白特性。
图50是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图51是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图52是表示实施方式1的液晶显示装置的俯视示意图。
图53是表示比较方式2的液晶显示装置的俯视示意图。
图54是表示比较方式2的液晶显示装置的俯视示意图。
图55是表示比较方式2的液晶显示装置的俯视示意图。
图56表示实施方式1的液晶显示装置(试制品)的泛白特性。
图57是表示实施方式2的液晶显示装置的结构的截面示意图。
图58是表示实施方式1或2的液晶显示装置的结构的俯视示意图。
具体实施方式
下面以实施方式为例，参照附图对本发明进行更加详细的说明，但本发明并不限定于这些实施方式。
另外，在以下的各实施方式中，设正面观察液晶显示面板(一对基板面)时的3点钟方向、12点钟方向、9点钟方向和6点钟方向分别为0°方向(方位)、90°方向(方位)、180°方向(方位)和270°方向(方位)，设通过3点钟和9点钟的方向为左右方向，通过12点钟和6点钟的方向为上下方向。
此外，正面方向意味着液晶显示面板的显示面的法线方向。
此外，极角意味着与液晶显示面板的显示面的法线方向所成的角度。
而倾斜方向意味着极角超过0°的方向。
(实施方式1)
本实施方式的液晶显示装置，是采用通过对液晶层作用基板面方向(与基板面平行的方向)的电场(横向电场)来控制液晶的取向以进行图像显示的横向电场方式中被称为TBA方式(TBA模式)的方式的透过型的液晶显示装置。
此外，在以下的图中，主要图示了一个子像素，但本实施方式的液晶显示装置的显示区域(图像显示区域)中，呈矩阵状设置有多个子像素。
本实施方式的液晶显示装置如图1(a)所示，具备液晶显示面板100，液晶显示面板100具有：作为相对配置的一对基板的有源矩阵基板(阵列基板)1和对置基板2；和被夹持在它们之间的液晶层3。
在阵列基板1和对置基板2的外主面上(与液晶层3相反的一侧)，设置有一对直线偏振板6、7。如图1(c)所示，阵列基板1一侧的直线偏振板6的吸收轴6a配置在45°方向上，对置基板2一侧的直线偏振板7的吸收轴7a配置在135°方向上。像这样，两直线偏振板6、7呈正交尼科耳配置。并且，两吸收轴6a、7a相对于后述的像素电极20的分支部22和共用电极30的分支部32的延伸方向具有成45°的角。
阵列基板1和对置基板2，隔着塑料珠等间隔物，由以包围显示区域的方式设置的密封剂粘合。并且，通过在阵列基板1和对置基板2之间的空隙中封入液晶材料作为构成光学调制层的显示用介质，来形成液晶层3。
液晶层3包含具有正的介电各向异性的向列型液晶材料(p型向列型液晶材料)。p型向列型液晶材料的液晶分子4，由于设置于阵列基板1和对置基板2的液晶层3一侧的表面的垂直取向膜的取向限制力的作用，在无电压施加时(在后述的像素电极20和共用电极30间没有产生电场时)，表现为垂直取向。更具体来说，液晶分子4的长轴在无电压施加时，相对于阵列基板1和对置基板2分别具有成88°以上(89°以上更为优选)的角。
面板延迟(retardation，相位差)dΔn(单元间隙d与液晶材料的双折射率Δn的积)优选为275～460nm，更优选为280～400nm。像这样，由于模式的关系，dΔn的下限优选为绿光550nm的半波长以上，而dΔn的上限则优选在能够由负C板(单层)的法线方向上的延迟Rth补偿的范围内。负C板是为了补偿在黑显示时从倾斜方向观察的情况下产生的泛白而设置的。虽然也能够考虑通过层叠负C板来获得高Rth，但由于成本提高因而不优选。
液晶材料的介电常数Δε优选为10～25，更优选为15～25。关于Δε的下限，由于白电压(白显示时的电压)会成为高电压，因此优选为10(更优选15)以上，这是因为Δε越大施加电压就能够越低，所以优选。不过，在使用当前容易获得的材料的前提下，上述Δε的上限优选为25以下。
对置基板2在无色透明的绝缘基板40的一个(液晶层3一侧的)主面上，具有：将各子像素之间遮光的黑矩阵(BM)层41；设置于各子像素的多个色层(彩色滤光片)42；和覆盖BM层41和色层42的保护层43；和以覆盖这些结构的方式设置于液晶层3一侧的表面的垂直取向膜。BM层41由Cr等不透明的金属或含有碳的丙烯酸树脂等不透明的有机膜等形成，形成在相邻的子像素的边界。另一方面，色层42用于进行彩色显示，由含有颜料的丙烯酸树脂等透明的有机膜等形成，主要形成在子像素区域。保护层43由热固化型丙烯酸类树脂或光固化型丙烯酸类树脂等形成。虽然即使不设置保护层43也不影响本发明的效果，但从防止杂质从BM层41和色层42溶出、并且使对置基板2的介电常数均匀的观点出发，优选设置该保护层。
像这样，本实施方式的液晶显示装置，是在对置基板2上具备色层42的彩色液晶显示装置(彩色显示的有源矩阵型液晶显示装置)，一个像素由输出R(红)、G(绿)、B(蓝)各色光的三个子像素构成。另外，构成各像素的子像素的颜色的种类和数量并不特别限定，能够适当地设定。即，本实施方式的液晶显示装置中，各像素例如可以由青、品红和黄三个颜色的子像素构成，也可以由4色以上的子像素构成。
另一方面，阵列基板(TFT阵列基板)1在无色透明的绝缘基板10的一个(液晶层3一侧的)主面上，具有：栅极总线；Cs总线；源极总线；作为开关元件的对各子像素各设置一个的TFT；与各TFT连接的漏极配线(漏极)；各子像素单独设置的像素电极20；各像素共用设置的共用电极30；和覆盖这些结构，设置于液晶层3一侧的表面的垂直取向膜。
设置于阵列基板1和对置基板2的垂直取向膜，由聚酰亚胺等公知的取向膜材料通过涂布而形成。垂直取向膜通常不进行摩擦处理，在无电压施加时，能够使液晶分子与膜表面大致垂直取向。
在液晶层3一侧的阵列基板1上，如图1(b)所示，与各子像素对应地设置像素电极20，并且对相邻的所有子像素设置有连续地(一体地)形成的共用电极30。
对像素电极20，经由作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)，从源极总线(宽度例如为5μm)供给图像信号(视频信号)。源极总线在相邻的子像素间沿上下方向延伸。像这样，对像素电极20根据图像信号施加矩形波。各像素电极20通过设置于层间绝缘膜的接触孔与TFT的漏极配线电连接。此外，对共用电极30供给各像素共用的共用信号。另外，共用电极30通过Cs总线与公用电压发生电路连接，并被设定在规定的电位(有代表性的为0V)。
另外，源极总线与源极驱动器(数据线驱动电路)连接。此外，栅极总线(宽度例如为5μm)在相邻的子像素之间沿左右方向延伸。栅极总线在显示区域外与栅极驱动器(扫描线驱动电路)连接，在显示区域内与TFT的栅极连接。对栅极总线，从栅极驱动器按规定的时序以脉冲的方式供给扫描信号，扫描信号按线顺序被施加至各TFT。这样，对于与由于扫描信号的输入而在一定期间内为ON(导通)状态的TFT连接的像素电极20，从源极总线供给的图像信号按规定的时序施加。由此，图像信号写入液晶层3。
此外，写入液晶层3的规定电平的图像信号，在被施加图像信号的像素电极20与和该像素电极20相对的共用电极30之间保持一定期间。即，在此电极20和30之间，一定期间内形成有电容(液晶电容)。此处，为了防止所保持的图像信号泄漏(leak)，与液晶电容并联地形成有保持电容。保持电容在各像素中形成于TFT的漏极配线与平行于栅极总线设置的Cs总线(电容保持配线，宽度例如为5μm)之间。
像素电极(与上述梳齿状的一对电极中的一个相当的电极)20由ITO等透明导电膜或铝、铬等的金属膜等形成。俯视液晶显示面板100时的像素电极20的形状为梳齿状。更具体来说，像素电极20具有：以将子像素区域上下二等分的方式设置于子像素区域的中央的在俯视时为矩形的主干部21；和与主干部21连接且设置于90°方向或270°方向的在俯视时为线状的多个分支部(梳齿)22。
共用电极(与上述梳齿状的一对电极中的另一个相当的电极)30也由ITO等透明导电膜或铝等的金属膜等形成，并且在各子像素内具有在俯视时为梳齿形的形状。更具体来说，共用电极30具有：以在俯视时与栅极总线和源极总线重叠(在平面上重叠)的方式配置在上下左右方向上的格子状的主干部31；和与主干部31连接且设置于270°方向或90°方向的在俯视时为线状的多个分支部(梳齿)32。
共用电极30的主干部31的宽度比栅极总线和源极总线的宽度宽，具体而言，例如设定为比栅极总线和源极总线的宽度宽2μm左右。
像这样，像素电极20的分支部22和共用电极30的分支部32具有互补的平面形状，并且有一定间隔地交错配置。即，像素电极20的分支部22和共用电极30的分支部32在同一平面内相互平行地对峙配置。进一步换而言之，梳齿状的像素电极20和梳齿状的共用电极30，以梳齿相咬合的方向相对配置。由此，在像素电极20和共用电极30之间，能够高密度地形成横向电场，能够更高精度地控制液晶层3。此外，像素电极20和共用电极30具有关于通过子像素中心的左右方向的中心线对称的形状。
此外，如后文所述，在像素电极20和共用电极30的间隙中，形成有相互的指向矢方向相差180°的两个畴。
像素电极20的分支部22的宽度(短边方向的长度)与共用电极30的分支部32的宽度(短边方向的长度)全部实质上相同。从提高透过率的观点出发，像素电极20和共用电极30的宽度(像素电极20的分支部22和共用电极30的分支部32的宽度)优选尽可能细，但在当前的制作过程规则下，优选设定为1～5μm(更优选1.5～4μm)左右。后文中将分支部22、32的宽度仅称作电极宽度L。
像素电极20与共用电极30的间隔(更详细而言，指与分支部22和分支部32的延伸方向垂直的方向上的像素电极20与共用电极30(通常为分支部22和分支部32)的间隔。以下也仅称作“电极间隔”)S并不特别限定，但优选1～20μm(更优选2～12μm)。当超过20μm时，响应速度将变得极为迟缓，并且VT特性向高电压一侧大幅偏移，可能会超过驱动电压范围。另一方面，当不足1μm时，电极可能无法利用光刻法形成。
而且，本实施方式的液晶显示装置，在子像素内具有电极间隔S相互不同的2个以上的区域。更详细而言，各子像素内形成有电极间隔S相对狭窄的区域17(以下也称“窄间隔区域”)和电极间隔S相对宽阔的区域18(以下也称“宽间隔区域”)。
窄间隔区域17中的电极间隔S优选为1～6μm(更优选2～5μm)。当超过6μm时，如后文所述，VT特性(VTtotal：VT总和)的低灰度等级下的梯度可能会不平缓。而另一方面，当不足1μm时，像素电极20与共用电极30间可能常发生泄漏不良，导致成品率降低。
宽间隔区域18中的电极间隔S优选为6～14μm(更优选8～12μm)。当超过14μm时，不论使用多么低粘度的液晶材料，响应速度都可能大为迟缓，导致显示性能劣化。而另一方面，当不足6μm时，液晶分子工作的区域减少，因此透过率显著下降，其结果可能导致显示性能劣化。
此外，图1(b)表示窄间隔区域17的面积An与宽间隔区域18的面积Aw的比设定为大致1∶1的情况。
本实施方式的液晶显示装置如图2所示，通过TFT对像素电极20施加图像信号(电压)，来在像素电极20与共用电极30之间产生基板(阵列基板1和对置基板2)面方向的电场(横向电场5)，利用该电场5驱动液晶层3，使各子像素的透过率变化来进行图像显示。
更详细而言，本实施方式的液晶显示装置，通过电场的施加来在液晶层3内形成电场强度的分布，利用由此产生的液晶分子4的取向的弯曲来使液晶层3的延迟变化。再详细而言，虽然液晶层3的初始取向状态为垂直取向，但通过对梳齿状的像素电极20和共用电极30施加电压来在液晶层3内产生横向电场5，形成弯曲状的电场。其结果是，在两电极20、30之间形成相互的指向矢方向相差180°的两个畴。此外，在各畴内(各电极间)，向列型液晶材料的液晶分子4表现为弯曲状的液晶排列(弯曲取向)。
此外，在两个畴相邻的区域(通常在像素电极20和共用电极30的间隙的中心线上)，液晶分子4与施加电压无关地始终垂直地取向。因而，在该区域(边界)处，与施加电压无关地始终产生较暗的线(暗线)。
此处，针对本实施方式，在图3中表示对电压施加时的液晶的行为通过模拟而计算的结果。并且，将图3的模拟中使用的条件表示如下。
●窄间隔区域17的L/S＝2.5μm/3.0μm(即L＝2.5μm，S＝3.0μm)
●宽间隔区域18的L/S＝2.5μm/8.0μm(即L＝2.5μm，S＝8.0μm)
●dΔn：350nm
●Δε：20
●γ1(液晶的旋转粘度)：200
●在阵列基板1和直线偏振板6之间，以及对置基板2和直线偏振板7之间，分别配置单层负C板(面内方向的延迟Re：0nm，法线方向的延迟Rth：270nm)作为光学补偿板
●像素电极：施加AC(振幅0～6.5V，频率30Hz)
其中，Vc(振幅中心)设定为与共用电极同电位
●共用电极：施加相对于像素电极的Vc的相对电位为0V的DC
其结果，如图3所示，电力线在与基板1、2面垂直的方向上产生，在像素电极20与共用电极30之间产生基板面方向(与基板面平行的方向)上的电场(横向电场)。因此，在处于垂直取向的初始取向状态的液晶层3形成弯曲状的电场，形成相互的指向矢方向相差180°的两个畴。并且，在各畴内(各电极间)，向列型液晶材料的液晶分子4表现为弯曲状的液晶排列(弯曲取向)。
此外，根据本实施方式，如图3所示，能够使液晶分子4的倾斜的大小(倾斜角)在窄间隔区域17和宽间隔区域18不同。具体而言，如图4(a)所示，窄间隔区域17中的液晶分子4b的倾斜角大，宽间隔区域18中的液晶分子4a的倾斜角小。即，本实施方式的TBA模式的液晶显示装置，能够通过使电极间隔S变化来改变VT特性的阈值，更具体而言，当使电极间隔S变宽时能够使阈值增大，反之变窄时能够使阈值减小。
另外，在灰度等级显示时从正面方向观察时，因为宽间隔区域18中VT特性的阈值高，所以宽间隔区域18的液晶分子4a不怎么倾斜，如图4(b)所示为圆状。即，在宽间隔区域18中，大致显示黑色。而另一方面，此时因为窄间隔区域17中VT特性的阈值较低，所以窄间隔区域17的液晶分子4b较大地倾斜，如图4(b)所示为椭圆状。即，在窄间隔区域17中显示灰色。因而，在低灰度等级显示时从正面方向观察时，宽间隔区域18的黑色混杂在窄间隔区域17的灰色中，窄间隔区域17和宽间隔区域18的显示(明亮度)被平均，其结果整体观看到灰色。
此外，在低灰度等级显示时从倾斜方向观察时，宽间隔区域18的液晶分子4a如图4(c)所示成为椭圆状，而窄间隔区域17的液晶分子4b成为接近棒状的大致椭圆状。即，两区域17、18中显示为灰色。
因而，从正面方向观察时和从倾斜方向观察时，均观看到灰色，因此能够拟似地抑制泛白现象。
像这样，通过将子像素多液晶畴化，使各畴具有阈值不同的VT特性，能够形成多个液晶分子的倾斜角不同的区域。
此外，宽间隔区域18的VT特性的阈值与窄间隔区域17的VT特性的阈值之差优选为大致1.0V以上。由此，能够更有效地抑制泛白。
另外，通过设置至少两种电压施加时液晶分子的倾斜角相互不同(VT特性的阈值相互不同)的区域，如图5所示，能够使由窄间隔区域17的VT特性(VT17)与宽间隔区域18的VT特性(VT18)合成的子像素整体的VT特性(VTtotal)，特别是在接近黑色的低灰度等级下平缓地变化。即，特别是在低灰度等级区域中能够使VT特性(VTtotal)的梯度平缓地变化。
其结果，如图6所示，特别是在低灰度等级下，能够使从正面方向观察时的VT特性(VT正面)的曲线和从倾斜方向观察时的VT特性(VT倾斜)的曲线均变得平缓，并使两者接近。即，能够使VT特性的极角依存性(使极角变化时的VT特性的变化)变小。从这一点也可知根据本实施方式能够抑制泛白。
此外，本实施方式的液晶显示装置的子像素部的等效电路如图7所示，窄间隔区域17的液晶电容C17和宽间隔区域18的液晶电容C18并联连接。此外，经由与栅极总线11和源极总线13连接的TFT14对两电容C17、C18输入图像信号。
像这样，经由TFT14从源极总线13直接对两电容C17、C18输入图像信号。因此，能够有效地抑制像专利文献1中记载的技术那样显示出现残影。
此外，本实施方式的子像素结构非常简单，并且能够仅通过调整电极间隔S来抑制泛白。因而，与专利文献2记载的技术相比，能够实现制造过程的简化和成本的降低，具有非常大的优点。
(比较方式1)
本比较方式的液晶显示装置如图8所示，除了不设置窄间隔区域17、在各子像素内仅形成宽间隔区域18之外，具有与实施方式1的液晶显示装置同样的结构。
此外，本实施方式中，在无电压施加时，如图8(a)所示，液晶层3也表现为垂直取向。
另外，针对本比较方式，在图9中表示对电压施加时的液晶的行为通过模拟而计算的结果。另外，该模拟，除了在子像素内将线宽L和电极间隔S仅设定为L/S＝2.5μm/8.0μm之外，在与实施方式1的上述条件相同的条件下进行。此外，在图10中示意地表示本比较方式的电压施加时的液晶的行为。
其结果，如图9、图10所示，电力线在与基板1、2面垂直的方向上产生，在像素电极20与共用电极30之间产生基板面方向上的电场(横向电场5)。因此，在处于垂直取向的初始取向状态的液晶层3形成弯曲状的电场，形成指向矢方向相差180°的两个畴。并且，在各畴内，向列型液晶材料的液晶分子4表现为弯曲状的液晶排列(弯曲取向)。
不过，在本比较方式中，如图9所示，子像素的全部区域中液晶分子4的倾斜角都同样地小。并且，本比较方式中，在图11(a)所示的低灰度等级显示时，当从正面方向观察液晶分子4时，如图11(b)所示成为圆状。即在低灰度等级显示时从正面方向观察时观看到大致黑色。另一方面，当从倾斜方向观察液晶分子4时，如图11(c)所示成为椭圆状。因此在低灰度等级显示时从倾斜方向观察时发生漏光。即确认到泛白。
此外，由于电极间隔S只有一种，所以电压施加时液晶分子的倾斜角在子像素内是一致的。因此，如图12所示，本比较方式的VT特性在接近黑的低灰度等级下陡峭地变化。
此外，如图13所示，特别是在低灰度等级下，从正面方向观察时的VT特性(VT正面)的曲线与从倾斜方向观察时的VT特性(VT倾斜)的曲线均陡峭，并且两者偏离(背离)较远。即，VT特性的极角依存性大。从这一点也可知本比较方式中会发生泛白。
接着，表示针对实施方式1和比较方式1的液晶显示装置的泛白特性，通过进行模拟来详细调查的结果。
图14是表示模拟(三维模拟)中使用的子像素的结构的俯视示意图。本模拟中，如图14所示，像素电极20和共用电极30沿上下方向配置。并且，直线偏振板的吸收轴方向6a、7a，配置在与像素电极20和共用电极30的延伸方向成45°的方向上。
其它的模拟条件表示如下。
●dΔn：350nm
●Δε：20
●γ1：200
●在阵列基板1和直线偏振板6之间，以及对置基板2和直线偏振板7之间，分别配置单层负C板(面内方向的延迟Re：0nm，法线方向的延迟Rth：270nm)作为光学补偿板
●像素电极：施加AC(振幅0～6.5V，频率30Hz)
其中，Vc(振幅中心)设定为与共用电极同电位
●共用电极：施加相对于像素电极的Vc的相对电位为0V的DC
另外，对于以下所示的模拟，除了特别说明的之外，均使用该条件。
在图15中，表示使窄间隔区域17的L/S＝2.5μm/3μm，宽间隔区域18的L/S＝2.5μm/8μm，窄间隔区域17的面积An与宽间隔区域18的面积Aw的比为1∶1时的实施方式1的液晶显示装置的子像素整体的VT特性。
其中，子像素整体的VT特性，是使用图14所示的模型分别计算窄间隔区域17的VT特性和宽间隔区域18的VT特性之后，按照规定的面积比合成而求得的。并且，VT特性的图表的纵轴，表示设白显示时(显示256灰度等级时)的透过率为1时的透过率(相对透过率)。
其结果，如图15所示能够确认，实施方式1的液晶显示装置中，从正面方向观察时的VT特性与从倾斜方向(方位45°，极角60°)观察时的VT特性均缓慢变化。
其中，倾斜方向(方位45°，极角60°)是指45°方向且从正面方向倾斜60°的方向。
此外，图16表示L/S＝2.5μm/8μm时的比较方式1的液晶显示装置的子像素整体的VT特性。
其结果，如图16所示能够确认，比较方式1的液晶显示装置中，从正面方向观察时的VT特性与从倾斜方向(方位45°，极角60°)观察时的VT特性均在低灰度等级显示时陡峭地变化。
接着，在图17中表示基于图15的结果计算出的实施方式1的液晶显示装置的泛白特性(γ偏移)。另外，图18表示基于图16的结果计算出的比较方式1的液晶显示装置的泛白特性(γ偏移)。
其中，泛白特性(γ偏移)的图表中，横轴为从正面方向观察时的相对透过率(正面透过率比)，纵轴为从倾斜方向(方位45°，极角60°)观察时的相对透过率(倾斜透过率比)。
其结果为，在比较方式1中，如图18所示，正面透过率比为0.1(相当于256灰度等级中的96灰度等级)时的倾斜透过率比为0.36，正面透过率比为0.2(相当于256灰度等级中的128灰度等级)时的倾斜透过率比为0.43。即，可知比较方式1中，特别是从低灰度等级到中间灰度等级，倾斜透过率比大于正面透过率比，泛白明显发生。
而与此相对，在实施方式1中，如图17所示，正面透过率比为0.1时的倾斜透过率比为0.26，正面透过率比为0.2时的倾斜透过率比为0.36。即可知，特别是从低灰度等级到中间灰度等级，能够使倾斜透过率比接近正面透过率比，能够抑制泛白。
此外，人类的视觉对于在低灰度等级到中间灰度等级显示时的透过率的变化特别敏感。即，实施方式1中，特别是从低灰度等级到中间灰度等级，正面透过率比与倾斜透过率比的偏离小，能够有效地抑制观看到泛白。
接着，表示使窄间隔区域17的面积An与宽间隔区域18的面积Aw的比为An∶Aw进行各种变化时对实施方式1的泛白特性进行调查的结果。
窄间隔区域17的电极间隔S设定为3、4或5μm，宽间隔区域18的电极间隔S设定为8、10或12μm。此外，电极宽度L在窄间隔区域17和宽间隔区域18均固定为2.5μm。并将An∶Aw设定为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5或1∶3。
图19～21表示设定为An∶Aw＝1∶1时的泛白特性。图22～24表示设定为An∶Aw＝1∶1.5时的泛白特性。图25～27表示设定为An∶Aw＝1∶2时的泛白特性。此外，图28～30表示设定为An∶Aw＝1∶2.5时的泛白特性。此外，图31～33表示设定为An∶Aw＝1∶3时的泛白特性。
此外，在下述表1中，表示根据图19～33的各图表，将正面透过率比＝0.1时的倾斜透过率比和正面透过率比＝0.2时的倾斜透过率比提取出来的结果。
[表1]
Figure BDA0000112368960000211
根据表1可知，在任一种情况下，均表现出优于比较方式1(正面透过率比＝0.1时的倾斜透过率比＝0.36，正面透过率比＝0.2时的倾斜透过率比＝0.43)的泛白特性。
此外，通过将An的大小设定为Aw的大小以下，能够在低灰度等级一侧发生泛白特性的图表的低谷(下陷的部分)。即，在低灰度等级一侧能够缩小正面透过率比与倾斜透过率比的差，能够有效地抑制观看到泛白。
此外，在本实施方式中也可以使An大于Aw，该情况下，泛白特性的图表的低谷转移到高灰度等级一侧。即，在高灰度等级一侧，正面透过率比与倾斜透过率比的差缩小，而低灰度等级一侧正面透过率比与倾斜透过率比的差则不怎么缩小。因此，即使使An大于Aw，抑制泛白的效果也会减小。此外，如上所述，人类的视觉对于在低灰度等级到中间灰度等级显示时的透过率的变化特别敏感，因此，即使在高灰度等级一侧减小正面透过率比与倾斜透过率比的差，显示品质提高的效果也较小。
此外，在使An大于Aw的情况下，设置在子像素内的分支部22、32的根数增多。而分支部22、32上是光无法透过的区域，所以该情况下透过率将降低。
此外，当Aw的比例大于An∶Aw＝1∶3时，可能会无法适宜地抑制泛白。
接着，在图34中表示对市售的MVA模式的电视的泛白特性进行调查的结果。该电视采用使用多像素的驱动方式。即，与专利文献2记载的技术同样地，使用两个TFT驱动高亮度用的子像素和低亮度用的子像素，将像素的亮度平均化来进行显示，是在抑制泛白方面优秀的方式。
其结果为，对于该MVA模式的电视，96灰度等级(相当于正面透过率比为0.1)时的相对亮度(相当于倾斜透过率比)为0.25，128灰度等级(相当于正面透过率比为0.2)时的相对亮度为0.35。
与此相对，根据TBA模式的实施方式1的液晶显示装置，即使不采用使用多像素的驱动方式，如表1所示可知，也能够发挥上述MVA模式的电视以上的优秀的泛白抑制效果。此外，表1中对于上述MVA模式的电视以上的优秀的倾斜透过率比涂上了灰色。
此外，根据表1的结果可知，从更加可靠地实现上述MVA模式的电视以上的优秀的泛白抑制效果的观点出发，更优选满足An∶Aw＝1∶1.5～1∶3。
进一步地可知，TBA模式中，为了应对泛白，最优选使窄间隔区域17的面积An与宽间隔区域18的面积Aw的比为1∶2，此时电极间隔S的组合的容许范围变得最大。
此外，An∶Aw＝1∶2的情况下与An∶Aw＝1∶2.5和An∶Aw＝1∶3的情况下的抑制泛白的效果实质上是同等的。
此外，最能够抑制泛白的是An∶Aw＝1∶3、电极宽度L＝2.5μm、窄间隔区域17的电极间隔S＝5μm、宽间隔区域18的电极间隔S＝12μm这一组合的情况。
接着，对于实施方式1中将电极宽度L从2.5μm变更为3.0μm的情况下的泛白特性进行说明。
此处，将电极宽度L在窄间隔区域17和宽间隔区域18均固定为3.0μm，将窄间隔区域17的电极间隔S设定为3、4或5μm，宽间隔区域18的电极间隔S设定为8、10或12μm。并且，将窄间隔区域17的面积与宽间隔区域18的面积的比设定为1∶1、1∶2或1∶3。
图35～37表示设定为An∶Aw＝1∶1时的泛白特性。图38～40表示设定为An∶Aw＝1∶2时的泛白特性。图41～43表示设定为An∶Aw＝1∶3时的泛白特性。
此外，在图44中表示比较方式1中将电极宽度L从2.5μm变更为3.0μm的泛白特性的调查结果。其结果为，在电极宽度L＝3.0μm的情况下，对于比较方式1，正面透过率比为0.1时的倾斜透过率比为0.28，正面透过率比为0.2时的倾斜透过率比为0.36。
此外，在下述表2中，表示根据实施方式1的图35～43的各图表，将正面透过率比＝0.1时的倾斜透过率比和正面透过率比＝0.2时的倾斜透过率比提取出来的结果。
[表2]
Figure BDA0000112368960000231
根据表2可知，在任一种情况下，均表现出优于比较方式1(正面透过率比＝0.1时的倾斜透过率比＝0.28，正面透过率比＝0.2时的倾斜透过率比＝0.36)的泛白特性。即可知，实施方式1的液晶显示装置，无论电极宽度L为多少，都能够抑制泛白。
此外，还可知，即使将电极宽度L从2.5μm变更为3.0μm，也是在窄间隔区域17的面积An与宽间隔区域18的面积Aw的比为1∶2时最能够抑制泛白。
此外，图45表示将窄间隔区域17的面积与宽间隔区域18的面积的比设定为1∶2的情况下的实施方式1的液晶显示装置。如图45所示，通过变更窄间隔区域17和宽间隔区域18各自的像素电极20的分支部22和共用电极30的分支部32的长度，能够调整An∶Aw。
像这样，An∶Aw能够通过变更电极的布局来容易地调整。以下表示实施方式1的液晶显示装置中的子像素的图案的变形例。
如图46、47所示，分支部22和分支部32也可以折弯。由此，能够使电极间隔S沿着分支部22和分支部32的延伸方向分阶段地变化。
此外，图46中设计成An∶Aw＝1∶1，图47中设计成An∶Aw＝1∶2。此外，图46和图47中，11表示栅极总线，12表示Cs总线，13表示源极总线，14表示TFT，15表示漏极配线，19表示用于连接漏极配线15和像素电极20的接触孔。
此处，实际试制图46所示的液晶显示装置(An∶Aw＝1∶1)，并在图49中表示测定泛白特性的结果。在该试制品中，窄间隔区域17的L/S＝2.5μm/3.0μm，宽间隔区域18的L/S＝2.5μm/8.0μm，dΔn＝350nm，并使用Δε＝20、γ1＝200的向列型液晶材料。此外，形成包括聚酰亚胺的垂直取向膜。并在阵列基板1和直线偏振板4之间以及对置基板2和直线偏振板5之间，分别配置包括TAC和相位差板的负C板(面内方向的延迟Re：0nm，法线方向的延迟Rth：270nm)。并且，对像素电极施加了AC电压(振幅0～6.5V，频率30Hz)。不过，施加到像素电极的AC电压的Vc(振幅中心)设定为与共用电极的电位相同的电位。此外，对共用电极施加了相对于施加到像素电极的AC电压的Vc的相对电位为0V的DC电压。
其结果为，如图49所示，正面透过率比为0.1时的倾斜透过率比为0.30，正面透过率比为0.2时的倾斜透过率比为0.37。像这样，即使在An∶Aw＝1∶1的实际的试制品中，也能够抑制泛白，发挥与市售的MVA模式的电视同等的泛白特性。
以下，继续说明子像素图案的变形例。
分支部22和分支部32如图48所示，在从正面观察液晶显示面板时，可以配置在倾斜方向上。
更详细来说，像素电极20的主干部21，以将在俯视时为矩形的子像素区域在上下二等分的方式，在上下和180°方向形成为在俯视时T字状。此外，像素电极20的分支部22从主干部21向着135°或225°方向延伸。而共用电极30的分支部32，从主干部31向着45°或315°方向延伸。
这样，分支部22或分支部32(线)和与分支部22或分支部32相邻的大小两个电极间隔S(空间)成为一组，该组在子像素内设置有多个。
此外，在这种情况下，直线偏振板6的吸收轴6a沿上下方向配置，直线偏振板7的吸收轴7a沿左右方向配置。由此，能够在水平和垂直方向上发挥优秀的对比度。这在将本实施方式利用于大型尺寸的液晶显示装置(尤其是电视)的情况下特别优选。
此外，像素电极20和共用电极30各自具有延伸方向相互正交的两种分支部22和分支部32。因此，在一个子像素内形成电场方向相互正交的弯曲状的两种电场。即，各种分支部22和分支部32分别形成两个畴，在一个子像素内形成共计4个畴。由此，在上下左右全方位都能够实现无偏颇的视野角补偿。
此外，图48中设计成An∶Aw＝1∶2。并且，图48中，11表示栅极总线，12表示Cs总线，13表示源极总线，14表示TFT，15表示漏极配线，16表示TFT14的栅极，与栅极总线11连接。
此处，实际试制图48所示的液晶显示装置(An∶Aw＝1∶2)，并在图56中表示测定泛白特性的结果。在该试制品中，窄间隔区域17的L/S＝2.5μm/3.0μm，宽间隔区域18的L/S＝2.5μm/10.0μm，dΔn＝350nm，并使用Δε＝20、γ1＝200的向列型液晶材料。此外，形成包括聚酰亚胺的垂直取向膜。并在阵列基板1和直线偏振板4之间以及对置基板2和直线偏振板5之间，分别配置包括TAC和相位差板的负C板(面内方向的延迟Re：0nm，法线方向的延迟Rth：270nm)。并且，对像素电极施加AC电压(振幅0～6.5V，频率30Hz)。不过，施加到像素电极的AC电压的Vc(振幅中心)设定为与共用电极的电位相同的电位。此外，对共用电极施加相对于施加到像素电极的AC电压的Vc的相对电位为0V的DC电压。
其结果为，如图56所示，正面透过率比为0.1时的倾斜透过率比为0.28，正面透过率比为0.2时的倾斜透过率比为0.37。像这样，即使在An∶Aw＝1∶2的实际的试制品中，也能够抑制泛白，发挥与市售的MVA模式的电视同等的泛白特性。
以下继续说明子像素图案的变形例。
在图48所示的子像素图案中，分支部22和分支部32可以分别如图50所示折弯。此外，图50中设计成An∶Aw＝1∶2。
不过，在图48和图50所示的方式中，在由像素电极20的主干部21和共用电极30和主干部31夹着的区域(例如图48中虚线的椭圆包围的区域)，由主干部21和主干部31产生的电场的指向，沿着某一个(任一个)直线偏振板的吸收轴方向产生。即，该区域中液晶分子沿着某一个直线偏振板的吸收轴方向取向。因此，该区域中即使产生对使光透过而言充分的电位差(横向电场)，也为光不透过的区域。
作为用于抑制因该主干部21和主干部31引起的透过率的损失的方式，图51、52所示的方式是优选的。
图51所示的方式中，源极总线13呈V字状曲折地折弯，并且共用电极30的总线13上的部分也同样地呈V字状曲折地折弯。
更详细而言，源极总线13具有由在225°方向上延伸的部分和在315°方向上延伸的部分连结而得的平面形状。另一方面，栅极总线11和Cs总线12在左右方向上形成为直线。
此外，主干部31的在俯视时与源极总线13重叠的部分与源极总线13一样，向225°方向和315°方向曲折地折弯。
此外，共用电极30的分支部32，与主干部31的在俯视时与栅极总线11重叠的部分连接。此外，分支部32从子像素的上下向着子像素的中央，更具体而言，从主干部31的位于子像素的上下的部分向着135°或225°方向延伸。
此外，主干部21在子像素的中央呈岛状设置。子像素20的分支部22从子像素的中央向着子像素的上下，更具体而言，从主干部21向着45°或315°方向延伸。
根据该方式，由主干部31的在俯视时与源极总线13重叠的部分和分支部22产生的电场的指向，为与一对直线偏振板的吸收轴方向大致成45°的方向。即，即使在由主干部31的在俯视时与源极总线13重叠的部分和分支部22夹着的区域，液晶分子相对于一对直线偏振板的吸收轴方向也倾斜取向。因而，在该区域中也能够使光透过，能够提高透过率。
另一方面，如图52所示，也可以代替源极总线13使栅极总线11和Cs总线12折弯。
即，栅极总线11和Cs总线12也可以呈V字状曲折地折弯，共用电极30的栅极总线11上的部分也可以同样地呈V字状曲折地折弯。
更详细而言，栅极总线11和Cs总线12分别具有由在45°方向上延伸的部分和在315°方向上延伸的部分连结而得的平面形状。另一方面，源极总线13在上下方向上形成为直线。
此外，主干部31的在俯视时与栅极总线11重叠的部分与栅极总线11一样，向45°方向和315°方向曲折地折弯。
此外，分支部32，与主干部31的在俯视时与源极总线13重叠的部分连接。此外，分支部32从子像素的左右向着子像素的中央，更具体而言，从主干部31的位于子像素的左右的部分向着45°或135°方向延伸。
此外，主干部21在子像素的中央呈岛状设置。分支部22从子像素的中央向着子像素的左右，更具体而言，从主干部21向着225°或315°方向延伸。
根据该方式，由主干部31的在俯视时与栅极总线11重叠的部分和分支部22产生的电场的指向，为与一对直线偏振板的吸收轴方向大致成45°的方向。即，即使在由主干部31的在俯视时与栅极总线11重叠的部分和分支部22夹着的区域，液晶分子相对于一对直线偏振板的吸收轴方向也倾斜取向。因而，在该区域中也能够使光透过。
综上所述，根据图51和图52所示的方式，能够有效地抑制透过率因主干部21和主干部31而降低。
当然，在任一方式中，子像素内均设置有窄间隔区域17和宽间隔区域18。并且，电极间隔S沿着分支部22和分支部32的延伸方向分阶段地变化。
更详细而言，在窄间隔区域17中的电极间隔S与宽间隔区域18中的电极间隔S的合计保持为一定的状态下，从分支部22或分支部32的前端区域向着分支部22或分支部32的根部，两间隔的大小，即两区域17和18交替地更换。
因此，根据这些方式，也能够在一个子像素内有效地形成电极间隔S相互不同的多个区域。其结果，能够有效地抑制泛白。
以上，利用实施方式1、2对本发明进行了详细的说明，但本发明中电极间隔相互不同的区域并不限定为两个，也可以为三个以上。
此外，在将本发明适用于彩色液晶显示装置的情况下，各颜色子像素中的电极间隔可以相同也可以不同。其中，后者能够根据透过各颜色子像素的特定颜色(特定波长)的光的特性，使各颜色子像素中的电极间隔分别最佳化。
(比较方式2)
图53～55表示比较方式2的液晶显示装置的俯视示意图。本比较方式的液晶显示装置如图53～55所示，与实施方式1同样地具有梳齿状的像素电极20和共用电极30，由于电极间隔在子像素内是统一的，所以能够明显地观看到泛白。
(实施方式2)
本实施方式的液晶显示装置在以下方面与实施方式1不同。
即，本实施方式的液晶显示装置在对置基板2一侧具有对置电极。具体而言，如图57所示，在绝缘基板40的液晶层一侧的主面上，依次层叠有对置电极61、电介质层(绝缘层)62和垂直取向膜51。此外，在对置电极61和绝缘基板40之间，也可以设置有色层42和/或BM层41等。
对置电极61由ITO、IZO等透明导电膜形成。对置电极61和电介质层62分别以至少覆盖整个显示区域的方式无缝地形成。对对置电极61施加各像素(子像素)共用的规定的电位。
电介质层62由透明的绝缘材料形成。具体而言，由氮化硅等无机绝缘膜、丙烯酸树脂等有机绝缘膜形成。
另一方面，在绝缘基板10，与实施方式1同样地设置有包含像素电极20和共用电极30的一对梳齿状电极，并且还设置有垂直取向膜52。此外，在两片绝缘基板10、40的外主面上还设置有直线偏振板6、7。
除了黑显示以外，对像素电极20和共用电极30与对置电极61之间施加不同的电压。共用电极组30和对置电极61可以接地，共用电极30和对置电极61可以施加相同大小和极性的电压，也可以施加相互不同的大小和极性的电压。
根据本实施方式，与实施方式1同样地，也能够改善泛白现象。此外，通过形成对置电极61，能够提高响应速度。
图58表示实施方式1和2中的像素的结构的其它具体例。其中，图58所示的像素可以由多种颜色的子像素构成，该情况下，以下的结构表示子像素。
在绝缘基板10的液晶层3一侧的主面上，设置有源极总线13、栅极总线11、作为开关元件(有源元件)的对各像素各设置一个的薄膜晶体管(TFT)14、对各像素分别设置的像素电极20和对多个像素(例如所有像素)共用设置的共用电极30。
栅极总线11和共用电极30设置在绝缘基板10上，栅极总线11和共用电极30上设置有栅极绝缘膜(未图示)，源极总线13和像素电极20设置在栅极绝缘膜上，源极总线13和像素电极20上设置有垂直取向膜52。
此外，共用电极30和像素电极20可以通过光刻法在同一工序中使用同一膜图案化，配置在同一层(相同绝缘膜)上。
源极总线13相互平行地呈直线状设置，在相邻的像素间沿上下方向延伸。栅极总线11相互平行地呈直线状设置，在相邻的像素间沿左右方向延伸。源极总线13和栅极总线11正交，由源极总线13和栅极总线11划分的区域大致为一个像素区域。栅极总线11在显示区域内也作为TFT14的栅极发挥功能。
TFT14设置在源极总线13和栅极总线11的交叉部附近，包括在栅极总线11上形成为岛状的半导体层28。此外，TFT14具有作为源极发挥功能的源极电极24、作为漏极发挥功能的漏极配线15。源极电极24将TFT14和源极总线13连接，漏极配线15将TFT14和像素电极20连接。源极电极24和源极总线13，通过由同一膜图案化形成而连接。漏极配线15和像素电极20，通过由同一膜图案化形成而连接。
在TFT14为导通状态的期间，对像素电极20从源极总线13按规定的时序供给图像信号。另一方面，对共用电极30，施加各像素共用的规定的电位。
像素电极20的平面形状为梳齿形状，像素电极20具有直线状的主干部(像素主干部)21和直线状的多个梳齿(分支部22)。主干部21沿着像素的短边(下边)设置。分支部22通过与主干部21连接而相互连接。此外，分支部22从主干部21向着相对的短边(上边)，即向着大致90°方向延伸。
像素电极30的平面形状为梳齿形状，具有直线状的主干部(像素主干部)31和直线状的多个梳齿(分支部32)。分支部32和主干部31通过由同一膜图案形成而连接。主干部31与栅极总线11平行地呈直线状设置，在相邻的像素之间在左右方向上延伸。分支部32从主干部31向相对的像素的下边，即向着大致270°方向延伸。
像这样，像素电极20和共用电极30以彼此的梳齿(分支部22、分支部32)咬合的方式相对配置。并且，分支部22和分支部32相互平行地设置，并且有间隔地交错配置。
此外，图58所示的例子中，在一个像素内形成有液晶分子的倾斜方向相反的两个畴。畴数并不特别限定，能够适宜地设定，但从获得良好的视角特性的观点出发，可以在一个像素内形成4个畴。
此外，图58所示的例子中，在一个像素内具有电极间隔相互不同的2个以上的区域。更详细而言，各像素内形成有电极间隔相对较窄的区域(间隔Sn的区域)和电极间隔相对较宽的区域(间隔Sw的区域)。由此，与实施方式1同样地，能够改善泛白现象。
本申请以2009年5月28日提出的日本国专利申请2009-129521号和2010年1月15日提出的日本国专利申请2010-6693号为基础，基于巴黎条约或进入国家阶段的该国法规主张优选权。该申请的内容全部通过参照而引入。
附图标记说明
100：液晶显示面板
1：有源矩阵基板(TFT阵列基板)
2：对置基板
3：液晶层
4、4a、4b：液晶分子
5：横向电场
6、7：直线偏振板
6a、7a：吸收轴
10：绝缘基板
11：栅极总线
12：Cs总线
13：源极总线
14：TFT
15：漏极配线
16：栅极
17：窄间隔区域
18：宽间隔区域
19：接触孔
20：像素电极
21：主干部(像素主干部)
22：分支部(像素分支部)
24：源极电极
28：半导体层
30：共用电极
31：主干部(共用主干部)
32：分支部(像素分支部)
40：绝缘基板
41：BM层
42：色层
43：保护层
51、52：垂直取向膜
61：对置电极
62：电介质层

Claims (5)

1.一种液晶显示装置，其特征在于：
具有相互相对配置的一对基板和被夹持在所述一对基板之间的液晶层，
所述一对基板中的一个基板具有梳齿状的一对电极，
所述一对电极在像素内在平面上相互相对配置，
所述液晶层包括p型向列型液晶，并且由在所述一对电极之间产生的电场驱动，
所述p型向列型液晶在无电压施加时与所述一对基板面垂直地取向，
所述液晶显示装置在像素内具有所述一对电极的间隔相互不同的两个以上的区域。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置具有所述间隔相互不同的两个区域，
当设所述两个区域中所述间隔窄的区域的面积为An，所述两个区域中所述间隔宽的区域的面积为Aw时，所述液晶显示装置满足An≤Aw。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置满足An∶Aw＝1∶1～1∶3。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置满足An∶Aw＝1∶1.5～1∶3。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置实质上满足An∶Aw＝1∶2。
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