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CN110168438A - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN110168438A
CN110168438A CN201880006246.6A CN201880006246A CN110168438A CN 110168438 A CN110168438 A CN 110168438A CN 201880006246 A CN201880006246 A CN 201880006246A CN 110168438 A CN110168438 A CN 110168438A
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CN
China
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liquid crystal
display device
pictorial element
region
pictorial
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Application number
CN201880006246.6A
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English (en)
Inventor
吉田昌弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

本发明提供即使在一对基板的图案的偏移变大的情况下,也能够补偿色偏的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置包括第一基板、液晶层、具有遮光部件的第二基板、多个图像元素、以及彩色滤光片,所述多个图像元素分别具有第一液晶区域与第二液晶区域,所述第一以及所述第二液晶区域在颜色排列方向均以多个排列设置,所述遮光部件包含设置在与在所述颜色排列方向互相相邻的两个图像元素间的边界对应的位置的边界遮光部,所述两个图像元素的一者具有在所述图像元素的端部分别相邻的两个第一液晶区域、与设置在所述两个第一液晶区域之间的第二液晶区域,所述两个图像元素的另一者具有在所述图像元素的端部分别相邻的两个第二液晶区域、与设置在所述两个第二液晶区域之间的第一液晶区域。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。更详细而言,是涉及一种水平取向模式的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是利用用以显示的液晶组成物的显示装置,其代表的显示方式是对于封入在一对基板之间的液晶组成物施加电压,通过与施加的电压相应使液晶组成物中的液晶分子的取向状态变化,控制光的透射量者。如此的液晶显示装置将薄型、轻量以及低耗电的特长有效利用,被使用在很广的领域。
作为液晶显示装置的显示方式,通过主要使液晶分子的取向相对于基板面在平行的面内旋转而进行控制的水平取向模式由于容易得到广视角特性等的理由,引起了注意。例如,近年,在针对智能电话、平板终端的液晶显示装置中,水平取向模式的一种即面内开关(IPS:In-Plane Switching)模式、边缘电场开关 (FFS:Fringe Field Switching)模式被广泛地使用。
对于如此的水平取向模式,继续为了因透射率的提升等而提升显示品质的研究开发。例如,在专利文献1中,揭示了积存容量形成在栅极配线上的电极弯曲型的横电场型液晶显示装置中,通过将对象电极接线的配线仅在随着电极弯曲的错线 (disclinationline)之下构成,而提高光透射的效率,提供高亮度显示器的技术。又,在专利文献2中,揭示了在从观察者侧依序地设置柱状透镜(Lenticular Lens)、显示面板、以及光源的图像显示装置中,在柱状透镜的柱面透镜在横方向排列的情况下,在显示面板的第一视点用像素以及第二视点用像素,形成与在横方向延伸的直线相交的边与纵方向不平行的开口部,通过以在所述像素的横方向延伸的边缘设为轴而将在纵方向中互相相邻的一对像素的开口部的形状设为轴对称,能够防止起因于显示面板的遮光部的显示品质的降低的图像显示装置等。
现有技术文献
专利文件
专利文献1:日本公开专利公报“特开第2002-122876号公报”
专利文献2:日本公开专利公报“特开第2005-208567号公报”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在从倾斜方向观察FFS模式等的横电场模式的液晶显示装置的情况下,根据观察的角度产生颜色变化的色偏(color shift)。例如,在从液晶分子的长轴方向观察的情况下,液晶显示装置的显示部看成带有蓝色,在从液晶分子的短轴方向观察的情况下,液晶显示装置的显示部看成带有黄色。作为补偿如此色偏的方法,已知在液晶显示装置的电极形成V字型的狭缝的方法。
然而,本发明者们进行检讨时,对于如显示面是曲面的显示器(也称作“弯曲显示器(Curved Display)”、“曲面显示器”。)、高清晰的大型显示器等,在使一对基板贴合时两基板的图案的偏移容易变大的液晶显示装置,当使用形成有上述的V字型的狭缝的电极,则有无法充分地补偿色偏的情况。
在此,在上述专利文献1的实施例1中,揭示了如接下来的构成。即,在被施加电压时液晶的旋转方向成为相同的区域是一像素内的上部四区划与下部四区划的共八区划的区域I,在反方向成为相同的区域是像素中央部的四区划的区域II。在区域I 与区域II中液晶的视角依赖性不同,能够通过组合两者而补偿作为整体的视角依赖性。因此此区域I的面积与区域II的面积以大致相等的方式调整像素电极、对向电极的线宽与线的长度而将视野依赖性极小化。如此,在专利文献1中已对于视角依赖性进行检讨。
然而,即使通过上述专利文献1的技术,也不能够将如弯曲显示器、高清晰的大型显示器等,在两基板的图案的偏移容易变大的液晶显示装置发生的色偏充分地补偿,没有揭示任何关于充分地补偿如此的色偏的技术。
又,在上述专利文献2中,没有揭示任何关于补偿色偏的技术。
本发明是鉴于上述现状,其目的在于提供即使在一对基板的图案的偏移为大的情况下,也能够补偿色偏的液晶显示装置。
解决问题的手段
本发明者们对于即使如弯曲显示器、高清晰的大型显示器等,在使一对基板贴合时两基板的图案的偏移容易变大的液晶显示装置,对于能够补偿色偏的技术进行各种的检讨。并且,找出在经由遮光部件互相相邻的两个图像元素中,通过将取向方向互相不同的第一液晶区域以及第二液晶区域以特定的顺序配置,能抑制对应于第一液晶区域的开口率以及对应于第二液晶区域的开口率之间的差变化。由此,即使在一对基板的图案的偏移为大的情况下,补偿色偏成为可能,设想了能够完美地解决上述课题,从而达成本发明。
即,本发明的一方案也可以是包括具有图像元素电极以及共通电极的第一基板;包含液晶分子的液晶层;经由所述液晶层与所述第一基板对向,且具有遮光部件的第二基板;以分别包含多个图像元素而构成的多个像素;以及对应所述多个图像元素而设置的多个颜色的彩色滤光片;其中所述多个图像元素分别具有在电压施加状态下所述液晶分子互相向不同的方向取向的第一液晶区域以及第二液晶区域;所述第一液晶区域以及所述第二液晶区域在相同颜色的彩色滤光片排列的方向即颜色排列方向均以多个排列设置;所述遮光部件包含设置在对应于在所述颜色排列方向互相相邻的两个图像元素间的边界的位置的边界遮光部;所述两个图像元素的一者具有在所述图像元素的所述颜色排列方向中的一者以及另一者的端部分别相邻的两个第一液晶区域、以及设置在所述两个第一液晶区域之间的第二液晶区域;所述两个图像元素的另一者具有在所述图像元素的所述颜色排列方向中的一者以及另一者的端部分别相邻的两个第二液晶区域、以及设置在所述两个第二液晶区域之间的第一液晶区域的液晶显示装置。
所述液晶显示装置也可以具有弯曲的显示区域。
所述显示区域也可以向所述颜色排列方向弯曲。
在所述一者的图像元素中,也可以是对应于所述两个第一液晶区域的图像元素开口部的总面积与对应于所述第二液晶区域的图像元素开口部的总面积相等;在所述另一者的图像元素中,对应于所述两个第二液晶区域的图像元素开口部的总面积与对应于所述第一液晶区域的图像元素开口部的总面积相等。
所述两个图像元素的图像元素开口部也可以是以通过所述两个图像元素之间的直线作为对称轴,互相线对称;在电压施加状态中,在所述一者的图像元素中的所述液晶分子的取向方向以通过所述两个图像元素之间的直线为对称轴,与所述另一者的图像元素中的所述液晶分子的取向方向线对称。
所述第一基板也可以进一步具有连接到所述图像元素电极的薄膜晶体管;所述遮光部件包含覆盖所述薄膜晶体管的沟道部的沟道遮光部;在所述颜色排列方向中,从所述沟道部的边缘到位于所述边缘的外侧的所述沟道遮光部的边缘为止的距离为 20μm以上。
所述第一液晶区域以及所述第二液晶区域的一者也可以是在电压施加时所述液晶分子以顺时针旋转的液晶区域;所述第一液晶区域以及所述第二液晶区域的另一者是在电压施加时所述液晶分子以逆时针旋转的液晶区域。
发明效果
根据本发明,能够提供即使在一对基板的图案的偏移为大的情况下,也能够补偿色偏的液晶显示装置。
附图说明
图1是实施方式1的液晶显示装置的平面示意图。
图2是在实施方式1的液晶显示装置中,表示第一基板的平面示意图。
图3是在实施方式1的液晶显示装置中,表示第二基板的平面示意图。
图4是实施方式1的液晶显示装置的剖面示意图。
图5是关于实施例1的液晶显示装置的图,(a)是实施例1 的液晶显示装置的立体示意图,(b)是将其显示区域的一部分 (虚线包围的部分)放大的平面示意图。
图6是实施例2的液晶显示装置的平面示意图。
图7是在实施例2的液晶显示装置中,表示第一基板的平面示意图。
图8是在实施例2的液晶显示装置中,表示第二基板的平面示意图。
图9是关于实施例2的液晶显示装置的图,(a)是实施例2 的液晶显示装置的立体示意图,(b)是将其显示区域的一部分 (虚线包围的部分)放大的平面示意图。
图10是实施例3的液晶显示装置的立体示意图。
图11是实施例3的液晶显示装置的平面示意图。
图12是比较例1的液晶显示装置的平面示意图。
图13是比较例2的液晶显示装置的平面示意图。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式进行说明。本发明不限定为以下的实施方式,在满足本发明的构成的范围内,可进行适当设计变更。另外,在以下的说明中,对于相同部分或者具有相同的功能的部分在不同图示之间共通使用相同的符号,省略其重复的说明。又,在实施方式记载的各构成在不脱离本发明的要旨的范围中可以适当组合,也可以变更。
〔实施方式1〕
首先,对于本实施方式的液晶显示装置中的各基板的构成,使用平面示意图进行说明。
图1是实施方式1的液晶显示装置的平面示意图。本实施方式的液晶显示装置1A包括第一基板10、包含具有负的介电常数各向异性的液晶分子30a的液晶层(省略图示)、以及经由所述液晶层与第一基板10对向,且具有遮光部件4的第二基板20。本实施方式的液晶显示装置1A进一步包括设置在第一基板10 的后方(与液晶层相反侧)的背光源(省略图示)。另外,虽然在本实施方式中的液晶分子30a具有负的介电常数各向异性,但液晶分子30a也可以具有正的介电常数各向异性。
图2是在实施方式1的液晶显示装置中,表示第一基板的平面示意图。第一基板10是阵列基板,如图2所示,在第一基板10以栅极线11与数据线12互相交叉的方式设置。在栅极线11与数据线12的交点附近,设置有作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)13。图像元素电极14连接到各TFT13。栅极线11是向左右方向以之字形弯曲并延伸,数据线12除了TFT13形成部分之外,向上下方向以直线延伸。
图像元素电极14是每个图像元素2设置的电极。图像元素电极14是配置在每个被栅极线11以及数据线12包围的区域,未形成开口的面状电极,多个图像元素电极14以矩阵状排列。栅极线11以及数据线12与图像元素电极14也可以有一部分重叠的区域。另外,图像元素2指的是对应一个图像元素电极14 的区域,也称作“子像素(Sub Pixel)”或者“点”。又,一个像素3以包含多个图像元素2(例如对应R、G、B的三个图像元素2)构成。由这些像素3,构成图像显示的区域即显示区域。图像元素电极14与共通电极15成对使用,通过在图像元素电极 14以及共通电极15之间施加电压,驱动液晶层的液晶分子30a。
由于共通电极15是向各图像元素2供给共通的电位者,覆盖栅极线11以及数据线12,并形成在第一基板10的显示区域的几乎全面(除了边缘电场形成用的开口部15a之外)。共通电极15也可以与在第一基板10的外周部(边框区域)的外部连接端子电性连接。在各图像元素2中,在共通电极15设置有狭缝状的多个开口部15a,由此能够使边缘状的电场产生。如此,虽然本实施方式的液晶显示装置1A是FFS模式的液晶显示装置,但通过将电极设为梳状,也能够适用于IPS模式的显示装置。各开口部15a与栅极线11平行,向左右方向以之字型弯曲并延伸。
图3是在实施方式1的液晶显示装置中,表示第二基板的平面示意图。如图3所示,第二基板20是对向基板,包括彩色滤光片21。彩色滤光片21能够使用在液晶显示装置的领域一般地被使用的彩色滤光片。
在第二基板20中,配置沿着栅极线11的延伸方向对应多个图像元素2而设置的红色彩色滤光片21R、绿色彩色滤光片 21G以及蓝色彩色滤光片21B。将相同颜色的彩色滤光片21排列的方向也称作颜色排列方向5c。在本实施方式中,虽然使用红色、绿色、以及蓝色的彩色滤光片21,除此之外,也能够使用黄色的彩色滤光片等。
在本实施方式中虽然在第二基板20设置彩色滤光片21,彩色滤光片21也可以设置在第一基板10。
在第二基板20中,以覆盖第一基板10中的栅极线11、数据线12以及TFT13等的方式设置遮光部件4,遮光部件4包含设置在对应在颜色排列方向5c互相相邻的两个图像元素2之间的边界的位置的边界遮光部4a。即,边界遮光部4a在颜色排列方向5c中设置在每两个图像元素2之间的边界。
遮光部件4是遮蔽光的部件,遮光部件4配置的区域成为始终黑显示。遮光部件4也可以称作黑矩阵(BM)。作为遮光部件4的材料,例如使用黑色的感光性丙烯酸树脂等。遮光部件 4包围的各区域(遮光部件4的各开口部)相当于图像元素开口部。经由边界遮光部4a互相相邻的两个图像元素2(左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R)的图像元素开口部35L以及 35R是以平缓的N字状以及反N字状的弯曲形状形成,各图像元素开口部35L、35R具有向颜色排列方向5c排列的三个平行四边形部分(但是,两端的各平行四边形部分在位于TFT13上的部分(优选为角部)中,在中央的平行四边形部分侧以四边形状凹下)。另外,虽然各图像元素开口部35L、35R也可以是没有弯曲部的长方形状,但通过如本实施方式设为弯曲形状,如后所述,可更有效地进行互相相邻的两个图像元素2L、2R的合计的色偏补偿。
在第一基板10以及第二基板20之间,为了在对应TFT13 的位置,保持固定的间距,在这个间距间形成液晶层,设置柱状间隔件SP。边界遮光部4a是,例如,为了相对于成为通过后述的柱状间隔件SP摩擦(rubbing)的阴影的部分,遮蔽液晶分子30a 的取向紊乱而配置。
在第一基板10以及/或者第二基板20的液晶层30侧的表面,通常,设置有水平取向膜。水平取向膜具有使存在于膜附近的液晶分子30a的长轴相对于膜面平行地取向的功能。此外,通过在水平取向膜实施取向处理,能够将相对于第一基板10平行地取向的液晶分子30a的长轴的方向向特定的面内方向一致。水平取向膜是实施光取向处理、摩擦处理等的取向处理者为优选。液晶分子30a的初期取向方向在具有负的介电常数各向异性的情况下如图1所示设为与数据线12平行的方向,在具有正的介电常数各向异性的情况下设为与数据线12正交的方向。在进行摩擦处理的情况,通常,向液晶分子30a的初期取向方向进行摩擦。
接着,对本实施方式的液晶显示装置1A中的色偏补偿进行说明。
如图1所示,本实施方式的液晶显示装置1A中的多个图像元素2分别具有在图像元素电极14以及公通电极15之间施加电压的电压施加状态液晶分子30a互相向不同的方向取向的第一液晶区域31以及第二液晶区域32。优选为,在电压施加状态在第一液晶区域31中液晶分子30a向第一方向5a取向,在电压施加状态在第二液晶区域32中液晶分子30a向与第一方向5a不同的第二方向5b取向。第一方向5a以及第二方向5b均是相当于液晶分子30a的回应结束后的取向方向者。
又,第一液晶区域31以及第二液晶区域32在相同颜色的彩色滤光片排列的方向即颜色排列方向5c均以多个排列设置。如此,在本实施方式的液晶显示装置1A中,沿着颜色排列方向5c,在电压施加状态中液晶分子30a的取向方向互相不同的第一液晶区域31以及第二液晶区域32分别配置多个。又,第一液晶区域31以及第二液晶区域32是向颜色排列方向5c交互地配置,这些第一液晶区域31以及第二液晶区域32设置成对应上述的图像元素开口部的平行四边形部分。
在本实施方式中,虽然将第一液晶区域31设为在电压施加时液晶分子30a以顺时针旋转的液晶区域,将第二液晶区域32 设为在电压施加时液晶分子30a以逆时针旋转的液晶区域,但也可以将第一液晶区域31设为在电压施加时液晶分子30a以逆时针旋转的液晶区域,将第二液晶区域32设为在电压施加时液晶分子30a以顺时针旋转的液晶区域。
另外,在本说明书中液晶区域指的是通过在电压施加时液晶分子30a从初期取向方向不旋转的边界而规定的区域。又,液晶分子30a的初期取向方向指的是在图像元素电极14以及共通电极15之间未施加电压的电压无施加状态中液晶分子30a的取向方向。
经由边界遮光部4a互相相邻的两个图像元素2的一者,即左侧的图像元素2L具有在所述图像元素2L的颜色排列方向5c 中在一者以及另一者的端部分别相邻的两个第一液晶区域31a、 31b、与设置在两个第一液晶区域31a、31b之间的第二液晶区域 32a。
即,在左侧的图像元素2L中,以将第一液晶区域31分割 (优选为二分割)并设为两个第一液晶区域31a、31b,夹住第二液晶区域32a的方式配置。因此,边界遮光部4a在已分割的第一液晶区域31a、31b中,配置在左侧的第一液晶区域31a的左侧、与右侧的第一液晶区域31b的右侧。
如此通过配置边界遮光部4a、第一液晶区域31a、31b以及第二液晶区域32a,即使产生使第一基板10与第二基板20之间贴合的偏移,边界遮光部4a向包含将颜色排列方向5c作为至少一成分的方向(例如左右方向、右上或者右下方向)偏移的情况下,至少第一液晶区域31a、31b之间的第二液晶区域32a难以受到对于因边界遮光部4a的上述偏移的开口率的变化的影响。
另一方面,由于两个第一液晶区域31a、31b在图像元素2 的端部相邻,虽然容易受到边界遮光部4a的上述偏移的影响,但有互相地补偿开口率的关系。详细而言,有在边界遮光部4a向上述方向(包含将颜色排列方向5c作为至少一成分的方向)偏移时,对应一者的第一液晶区域(例如31a)的开口率减少,对应另一者的第一液晶区域(例如31b)的开口率增加的关系。
因此,即使边界遮光部4a向上述方向偏移,能够抑制对应两个第一液晶区域31a、31b的开口率(对应已使两个第一液晶区域31a、31b合并的区域的开口率)、与对应第二液晶区域32a 的开口率之间的差变化,可在各图像元素2中补偿色偏。
又,上述两个图像元素2的另一者,即右侧的图像元素2R 具有在所述图像元素2R的颜色排列方向5c中在一者以及另一者的端部分别相邻的两个第二液晶区域32b、32c、与设置在两个第二液晶区域31b、31c之间的第二液晶区域31c。
对于右侧的图像元素2R,也可通过与左侧的图像元素2L 的情况相同的机制,补偿色偏。
在此,当着眼于各图像元素2时,在基板间的偏移变大, TFT13周围部的遮光部分变大的情况等,也假定对应第一液晶区域31以及第二液晶区域32的开口率的补偿效果为不充分。然而,即使本实施方式在如此的情况下,也能够以上述两个图像元素2的合计补偿色偏。
即,遮光部件4在向上述方向偏移的情况下,通过合计左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R,具有
(1)容易受到上述偏移的影响的两个第一液晶区域31a、31b;
(2)难以受到上述偏移的影响的一个第一液晶区域31c;
(3)容易受到上述偏移的影响的两个第二液晶区域32b、32c;
(4)难以受到上述偏移的影响的一个第二液晶区域32a。
因此,即使遮光部件4向上述方向偏移,也能够抑制对应三个第一液晶区域31a、31b、31c的开口率(对应已使三个第一液晶区域31a、31b、31c合并的区域的开口率)、与对应三个第二液晶区域32a、32b、32c的开口率(对应已使三个第二液晶区域32a、32b、32c合并的区域的开口率)之间的差变化。
如此,即使在本实施方式的液晶显示装置1A,如具有弯曲的显示区域的弯曲显示器、高清晰的大型显示器等,也适用于两基板的图案的偏移容易变大的液晶显示装置的情况下,也能够补偿色偏。
上述显示区域是向颜色排列方向5c弯曲为优选。通过设为如此的方案,即使在作为混色对策在不同颜色的彩色滤光片21 之间配置遮光部件4的情况下,能够抑制开口率的降低,得到良好的色偏补偿效果。
上述显示区域在颜色排列方向5c中,可以是整体地弯曲,也可以是部分地弯曲。关于后者,例如,也可以在上述显示区域的颜色排列方向5c中两端部弯曲,除了两端部之外中间部是平坦。
如本实施方式的构成,在点间距小的液晶显示装置中发挥良好的色偏补偿效果,尤其,对于点间距小,且,在使基板贴合时两基板的偏移容易变大的基板尺寸大的液晶显示装置,能够得到良好的色偏补偿效果。
在本实施方式中,在各图像元素2中,对应一个以上的第一液晶区域31的图像元素开口部的总面积与对应一个以上的第二液晶区域32的图像元素开口部的总面积相等。因此,如图1 所示,在左侧的图像元素2L中,对应两个第一液晶区域31a、31b的图像元素开口部33a、33b的总面积与对应第二液晶区域 32a的图像元素开口部34a的总面积相等,在右侧的图像元素2R 中,对应两个第二液晶区域32b、32c的图像元素开口部34b、 34c的总面积与对应第一液晶区域31c的图像元素开口部33c的总面积相等。即,在左侧的图像元素2L中,对应两个第一液晶区域31a、31b的开口率的总和与对应第二液晶区域32a的开口率相等,在右侧的图像元素2R中,对应两个第二液晶区域32b、 32c的开口率的总和与对应第一液晶区域31c的开口率的总和相等。
通过设为如此的方案,使液晶显示装置1A的观察方向倾斜时的透射率变得难以取决于上下左右或者倾斜的观察方向。其结果,可更适当地补偿倾斜方向的色偏。
在此,如上所述,两个图像元素开口部的总面积相等指的不仅是互相完全地相等的情况,也包含在得到本发明的效果的范围大致相等的情况,一者是另一者的85%以上,120%以下为优选。同样地,两个开口率的总和相等指的不仅是互相完全地相等的情况,也包含在得到本发明的效果的范围大致相等的情况,一者是另一者的85%以上,120%以下为优选。
在本实施方式中,左侧的图像元素2L的图像元素开口部 35L,以及,右侧的图像元素2R的图像元素开口部35R是以通过左侧的图像元素2L与右侧的图像元素2R之间的直线6作为对称轴,互相线对称。在本实施方式中,以左侧的图像元素2L的图像元素开口部35L,以及,右侧的图像元素2R的图像元素开口部35R以上述直线6作为对称轴互相线对称的方式,各图像元素2的TFT13设置在数据线12的大致中心线上。
又,在电压施加状态中,在左侧的图像元素2L中液晶分子 30a的取向方向是以直线6作为对称轴,与在右侧的图像元素2R 中液晶分子30a的取向方向线对称。即,在左侧的图像元素2L 中共通电极15的开口部15a是以直线6作为对称轴,与在右侧的图像元素2R中共通电极15的开口部15a线对称。
通过设为如此的方案,即使遮光部件4向包含将颜色排列方向5c作为至少一成分的方向偏移,也更能够抑制对应三个第一液晶区域31a、31b、31c的开口率(对应已使三个第一液晶区域31a、31b、31c合并的区域的开口率)、与对应三个第二液晶区域32a、32b、32c的开口率(对应已使三个第二液晶区域32a、 32b、32c合并的区域的开口率)之间的差变化,进一步得到良好的色偏补偿效果。
在此,左侧的图像元素2L的图像元素开口部35L,以及,右侧的图像元素2R的图像元素开口部35R是以通过左侧的图像元素2L与右侧的图像元素2R之间的直线6作为对称轴,互相线对称指的不仅是互相完全地线对称的情况,也包含在得到本发明的效果的范围大致线对称的情况。
又,在电压施加状态中,在左侧的图像元素2L的图像元素开口部35L中液晶分子30a的取向方向是以直线6作为对称轴,与在右侧的图像元素2R中液晶分子30a的取向方向线对称指的不仅是互相完全地线对称的情况,也包含在得到本发明的效果的范围大致线对称。
此外,在左侧的图像元素2L中共通电极15的开口部15a 是以直线6作为对称轴,与在右侧的图像元素2R中共通电极15 的开口部15a线对称指的不仅是互相完全地线对称的情况,也包含在得到本发明的效果的范围大致线对称。
在本实施方式中,虽然设为与在数据线12的延伸方向中图像元素2的长度相比,在栅极线11的延伸方向中图像元素2 的长度长,横向长的图像元素(也称作“横条纹图像元素”。),但也可以设为与在栅极线11的延伸方向中的图像元素2的长度相比,在数据线12的延伸方向中图像元素2的长度长,纵长的图像元素(也称作“纵条纹图像元素”)。
具有横条纹图像元素的液晶显示装置相对于具有一般的纵条纹图像元素的液晶显示装置,具有三倍的栅极线11的条数,三分之一的数据线12的条数的构成。由于如此的具有横条纹图像元素的液晶显示装置能够减少数据驱动器的实装点数,通过与将栅极驱动器以单片形成在基板上(GDM:Gate Driver Monolithic) 的技术组合,有谋求低成本化的优点。
接着,对本实施方式的液晶显示装置1A的构成使用剖面示意图进行说明。图4是实施方式1的液晶显示装置的剖面示意图。图4是表示沿着图1中所示的a-b线的剖面,即,柱状间隔件SP周围的剖面。
如图4所示,实施方式1的液晶显示装置1A包括第一基板10、第二基版20、第一基板10以及第二基版20夹住的液晶层30。第一基版10以及第二基版20,通常,通过以包围液晶层30的周围的方式设置的密封材(省略图示)贴合,通过第一基板 10、第二基版20以及密封材液晶层30保持在规定的区域。作为密封材,例如,能够使用包含无机填充剂或者有机填充剂以及硬化剂的环氧树脂等。
第一基版10包括第一偏振子(省略图示)、绝缘基板10a、栅极线11、数据线12、介于栅极线11以及数据线12之间的第一绝缘膜41、连接到栅极线11以及数据线12的TFT(薄膜晶体管)13、第二绝缘膜42、与TFT13连接的图像元素电极14、第三绝缘膜43、开口部15a设置的共通电极15。TFT13、第二绝缘膜42、图像元素电极14、第三绝缘膜43以及共通电极15朝向液晶层30侧以此顺序配置。
图像元素电极14与共通电极15是经由第三绝缘膜43层叠,在设置在共通电极15的开口部15a的下方存在图像元素电极14。由此,当在图像元素电极14与共通电极15之间产生电位差时,在共通电极15的开口部15a的周围产生边缘状的电场。另外,也可以调换图像元素电极14与共通电极15的位置。即,在图4所示的层叠构造中,虽然共通电极15经由水平取向膜(省略图示)与液晶层30相邻,但图像元素电极14也可以经由水平取向膜(省略图示)与液晶层30相邻。在这个情况下,开口部 15a不仅形成在共通电极15,也形成在图像元素电极14。
TFT13具有栅极电极13a、源极电极13b、漏极电极13c以及半导体层13d。TFT13的栅极电极13a设置成从栅极线11突出,TFT13的源极电极13b是以数据线12的一部分构成,TFT13 是与栅极线11以及数据线12连接。TFT13的漏极电极13c是与图像元素电极14分别连接。
图像元素电极14经由形成在第二绝缘膜42的接触孔42a,与TFT13的漏极电极13c连接。在图像元素电极14与共通电极 15之间设置有第三绝缘膜43,栅极电极13a与半导体层13d经由第一绝缘膜(栅极绝缘膜)41互相重叠。
作为第一绝缘膜(栅极绝缘膜)41以及第三绝缘膜43,例如,能够使用氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)等的无机膜(介电常数ε=5~7)、这些的层叠膜。
第二绝缘膜42也可以包含无机膜、层叠在无机膜上的有机膜。作为无机膜,例如,氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2) 等的无机膜(介电常数ε=5~7)、这些的层叠膜是适当的,作为有机膜,例如,与感光性丙烯酸树脂等的无机膜相比介电常数小的有机膜(介电常数ε=3~4)是适当的。
TFT13的源极电极13b以及漏极电极13c不经由贯通绝缘膜的接触孔,形成在半导体层13d的正上方。源极电极13b经由半导体层13d与漏极电极13c连接,通过经由栅极电极11输入到栅极电极13a的扫描信号控制流过半导体层13d的电流的开/ 关,通过数据线12控制以源极电极13b、半导体层13d、漏极电极13c、以及、图像元素电极14的顺序输入的数据讯号的传达。
栅极线11以及数据线12是通过溅射法,将钛、铝、钼、铜、铬等的金属,或者,这些的合金以单层或者多层成膜,接着,能够通过以光刻法等进行图形化而形成。
构成TFT13的栅极电极13a、源极电极13b以及漏极电极 13c是通过溅射法,将钛、铝、钼、铜、铬等的金属,或者,这些的合金以单层或者多层成膜,接着,能够通过以光刻法等进行图形化而形成。
TFT13的半导体层13d是由,例如,由非晶硅、多晶硅等构成的高阻抗半导体层、由将磷等的杂质掺杂在非晶硅的n+非晶硅等构成的低阻抗半导体层构成。另外,作为半导体层13d的材料,也可以使用氧化锌等的氧化物半导体。半导体层13d的形状能够通过PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition) 法等成膜后,通过光刻法等进行图形化而决定。
栅极线11、数据线12、以及、构成TFT13的栅极电极13a、源极电极13b以及漏极电极13c等的各种配线以及电极是对于形成在相同阶层者,分别通过使用相同材料以相同工序形成而制造被效率化。
图像元素电极14以及共通电极15是,例如,能够将氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO) 等的透明导电材料、或者、这些的合金通过溅射法等以单层或者多层成膜形成后,使用光刻法图案化。
第二基板20具有朝向液晶层30侧,层叠第二偏振子(省略图示)、绝缘基板20a、遮光部件4、彩色滤光片21、外涂层 22、以及柱状间隔件SP的构造。外涂层22是将第二基板20的液晶层30侧的面平坦化者,例如,能够使用有机膜(介电常数ε=3~4)。
第一偏振子以及第二偏振子均是吸收型偏振子,是互相的偏振轴正交的正交尼科尔的配置关系。
作为绝缘基板10a、20a的材料,举出玻璃基板、塑料等,若为透明者则不特别限定。
液晶层30包含液晶组成物。实施方式1的液晶显示装置 1A是对于液晶层30施加电压,通过与施加的电压相应使液晶组成物中的液晶分子的取向状态变化,控制光的透射量者。
虽然在图4等没有图示,但如上所述,在第一基板10以及 /或者第二基板20的液晶层30侧的表面,通常,设置有水平取向膜。水平取向膜可以是由无机材料构成的膜,也可以是由有机材料构成的膜。
液晶显示装置1A也可以是除了第一基板10、第二基板20 以及液晶层30之外,包括相位差膜、视角扩大膜、亮度增强膜等的光学膜;TCP(Tape Carrier Packaging)、PCB(印刷配线基板)等的外部电路;外框(bezel)等的部件者。对于这些部件不特别限定,由于在液晶显示装置的领域中能够使用通常使用者,省略说明。
对液晶显示装置1A的动作进行说明。在图像元素电极14 与共通电极15之间没有施加电压的电压无施加状态中,在液晶层30中不形成电场,液晶分子相对于第一基板10平行地取向。“平行”不仅是完全地平行,也包含在所述技术领域中可与平行同样看待的范围(实质的平行)。液晶分子的预倾角(在关闭状态的倾斜角)是相对于第一基板10的表面小于3°为优选,小于 1°为更优选。
液晶分子的初期取向方向是与第一偏振子以及第二偏振子的一者的偏振轴平行,由于第一偏振子以及第二偏振子有正交尼科尔的配置关系,电压无施加状态的液晶显示装置1A不透射光,进行黑显示(常黑模式、Normally Black Mode)。
在图像元素电极14与共通电极15之间施加电压的电压施加状态中,在液晶层30中,形成有与图像元素电极14与共通电极15的电压的大小相应的电场。具体而言,通过在与图像元素电极14相比设置在液晶层30侧的共通电极15形成有开口部 15a,在开口部15a的周围产生边缘状的电场。液晶分子受到电场的影响而旋转,使取向方向从初期取向方向变化向电压施加状态的取向方向。由此,电压施加状态的液晶显示装置1A将光透射,进行白显示。
以上,虽然已对于本发明的实施方式进行说明,已说明的每一个事项全部可对于本发明整体适用。
以下虽然揭示实施例以及比较例而对本发明进行进一步详细的说明,但本发明不仅限定为这些实施例。
[实施例1]
实施例1的液晶显示装置是上述的实施方式1的液晶显示装置1A的具体例,具有下述构成。
实施例1的液晶显示装置1A是具有如上述的图1~图4 所示的构成的FFS模式的液晶显示装置。在实施例1的液晶显示装置1A,将液晶分子的初期取向方向设为与数据线12平行的方向,将图像元素间距设为210μm×70μm,在液晶层30使用负型液晶分子(具有负的介电常数各向异性的液晶分子)。
图5是关于实施例1的液晶显示装置的图,(a)是实施例 1的液晶显示装置的立体示意图,(b)是将其显示区域的一部分 (虚线包围的部分)放大的平面示意图。实施例1的液晶显示装置1A是如图5所示的弯曲显示器。实施例1的液晶显示装置1A 设为33型异型(将3840×1080像素(FHD(Full High Definition) 以两个宽度长排列的像素数)),栅极线11设置1080×3条,数据线12设置3840条。另外,在图5(a)中,省略柔性印刷基板、半导体芯片等的外部实装部件。
在实施例1的液晶显示装置1A中显示区域7的长边方向的长度设为大致806mm,以显示区域7的长边方向与图像元素2 的长边方向,即颜色排列方向5c互相一致的方式,配置图像元素2。
实施例1的液晶显示装置1A中显示区域7的曲率半径设为2000mm,第一基板10以及第二基板20的厚度分别设为0.1mm。实施例1的液晶显示装置1A将第二基板20设在内侧(观察者侧),向长边方向弯曲。
又,实施例1的液晶显示装置1A中形成在第二基板20的彩色滤光片21设为沿着显示区域7的弯曲方向条纹状。这是因为虽然作为混色对策,在不同颜色的彩色滤光片21之间配置遮光部件4为优选,但是当在与第一基板10以及第二基板20的偏移大的方向(显示区域7的弯曲方向)正交的方向以条纹状排列各颜色时,开口率的降低变大。例如,在实施例1中,假定在使图像元素2旋转90度配置在显示区域7的情况,产生了栅极线 11上的遮光部件4的宽度比实施例1的8μm变粗20μm程度的需要。
在使实施例1的液晶显示装置1A的第一基板10与第二基板20贴合时,假定在上下左右方向,产生了各5μm的偏移,估算对应各液晶区域的开口率以及各液晶区域之间的开口率的差。具体而言,在颜色排列方向5c相邻的两个图像元素2中,估算对应左侧的图像元素2L中两个第一液晶区域31a、31b(液晶分子以顺时针旋转的液晶区域)的开口率,以及,对应第二液晶区域32a(液晶分子以逆时针旋转的液晶区域)的开口率,且,计算上述的两个开口率的差。同样地,上述相邻的两个图像元素2 中,也对于右侧的图像元素2R,估算对应两个第二液晶区域32b、 32c(液晶分子以逆时针旋转的液晶区域)的开口率,以及,对应第一液晶区域31c(液晶分子以顺时针旋转的液晶区域)的开口率,且,计算上述的两个开口率的差。
此外,为了对于左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素 2R的总和的补偿效果进行检讨,估算对应三个第一液晶区域31a、 31b、31c的开口率、以及、对应三个第二液晶区域32a、32b、 32c的开口率,且,计算上述两个开口率的差。将结果以下述表 1所示。另外,开口率估算如下。即,利用二次元的CAD(Computer- Aided Design)软件,制作在相对于第一基板10第二基板20没有偏移时,以及,偏移时的图示后,计算相当于对应第一液晶区域的图像元素开口部33a、33b、33c与对应第二液晶区域的图像元素开口部34a、34b、34c的面积,估算开口率。更具体而言,制作了相对于第一基板10第二基板没有偏移时的图示、与将没有第一基板10以及第二基板20的偏移的情况设为基准,“向右偏移5μm时的图面”、“向左偏移5μm时的图面”...“向左且向上偏移5μm时的图面”偏移时的合计八种类的图示后,对于各个的图示计算相当于对应第一液晶区域的图像元素开口部33a、33b、 33c与对应第二液晶区域的图像元素开口部34a、34b、34c的面积,估算开口率。另外,在计算中利用CAD软件的面积计算功能。又,在本说明书中,表示偏移的方向的“上下左右”指的是在以第一基板为基准时的,第二基板的偏移的方向。
表1
[比较例1]
图12是比较例1的液晶显示装置的平面示意图。比较例1 的液晶显示装置101A除了图像元素的形状以及在共通电极中狭缝的形状设为V字状之外,具有与实施例1的液晶装置1A相同的构成。即,比较例1的液晶显示装置101A是依此顺序包括具有图像元素电极以及共通电极的第一基板、包含负型液晶分子的液晶层、以及、由黑矩阵构成的遮光部件104形成的第二基板的 FFS模式的液晶显示装置101A。
将比较例1的液晶显示装置101A中液晶分子的初期取向方向设为与数据线112平行的方向,在与数据线112相交的方向设置栅极线111,在栅极线111与数据线112的交点附近,设置作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)113。在共通电极115设置狭缝状的多个开口部115a,又,在电压施加状态中,在沿着颜色排列方向105c互相相邻的两个图像元素102中,在左侧的图像元素102L中液晶分子130a的取向方向是以通过上述相邻的两个图像元素102之间的直线为对称轴,与在右侧的图像元素102R 中液晶分子130a的取向方向线对称。
比较例1的液晶显示装置101A具有在电压施加状态中液晶分子130a向第一方向105a取向的第一液晶区域131、131a、 132b、向与第一方向105a不同的第二方向105b取向的第二液晶区域132、132a、132b,横条纹型的图像元素102的图像元素间距为210μm×70μm。另外,第一液晶区域131、131a、131b是在电压施加时液晶分子以顺时针旋转的区域,第二液晶区域132、 132a、132b是在电压施加时液晶分子以逆时针旋转的区域。在左侧的图像元素102L以及右侧的图像元素102R的各个中,对应第一液晶区域的图像元素开口部133a以及133b的面积分别与对应第二液晶区域的图像元素开口部134a以及134b的面积相等。
即使对于比较例1的液晶显示装置104A,与实施例1的液晶显示装置1A相同,在使第一基板与第二基板贴合时,假定在上下左右方向,产生了各5μm的偏移,估算对应各液晶区域的开口率以及各液晶区域之间的开口率的差。具体而言,在颜色排列方向105c相邻的两个图像元素102中,估算对应左侧的图像元素102L中第一液晶区域131a(液晶分子以顺时针旋转的液晶区域)的开口率,以及,对应第二液晶区域132a(液晶分子以逆时针旋转的液晶区域)的开口率,且,计算上述的两个开口率的差。同样地,上述相邻的两个图像元素102中,也对于右侧的图像元素102R,估算对应第一液晶区域131b(液晶分子以顺时针旋转的液晶区域)的开口率,以及,对应第二液晶区域132b(液晶分子以逆时针旋转的液晶区域)的开口率,且,计算上述的两个开口率的差。
此外,为了对于上述左侧的图像元素102L以及右侧的图像元素102R的总和的补偿效果进行检讨,估算对应两个第一液晶区域131a、131b的开口率、以及、对应两个第二液晶区域132a、 132b的开口率,且,计算上述两个开口率的差。将结果以下述表 2所示。
表2
[实施例1以及比较例1的比较]
在比较例1的液晶显示装置101A中,假定在相对于第一基板的第二基板的偏移,对于上/下/左/右/右上/右下/左上 /左下的八方向,分别成为最大的情况,对应各图像元素102的第一液晶区域131的开口率与对应第二液晶区域132的开口率的差成为最大4.7点。
如此,在各图像元素102中对应第一液晶区域131以及第二液晶区域132的开口率产生差,可以想到是因以下的理由。即,这是因为,形成在第二基板的遮光部件104中,设置在对应两个图像元素间的边界的位置的边界遮光部104a向左右方向(颜色排列方向)偏移时,例如,当第一液晶区域131的开口率增加时,以第二液晶区域132的开口率减少的方式,使特定的液晶区域的开口率增减。
如上所述,在弯曲显示器、高清晰的大型显示器等的液晶显示装置中,即使使用具有V字型的狭缝的电极,有不能充分地补偿色偏的情况。
另一方面,实施例1的液晶显示装置1A中开口率的差是左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R一起最大1.2点,与开口率的差4.7点即上述的比较例1的液晶显示装置101A相比,开口率的差变小。可以想到即使在边界遮光部4a向包含将颜色排列方向5c作为至少一成分的方向(例如左右方向、右上或者左下方向)偏移的情况下,左侧的图像元素2L中两个第一液晶区域31a、31b有补偿开口率的关系,对于右侧的图像元素2R也同样,由于两个第二液晶区域32b、32c有补偿开口率的关系,即使在产生上述偏移的情况下,在各图像元素2中,能够抑制对应第一液晶区域31的开口率、与对应第二液晶区域32的开口率之间的差变化,能够得到良好的色偏补偿效果。
如此,实施例1的液晶显示装置1A与比较例1的液晶显示装置101A相比开口率的差小,能够得到更良好的色偏补偿效果。
又,当以有相对于通过左侧的图像元素2L与右侧的图像元素2R的直线6(也可以是边界遮光部4a)线对称的关系的左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R的总和求出开口率的差时,开口率差成为最大1.1点,低于在左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R的各个中开口率的差的最大值即1.2点。即,可通过左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R的总和,进行更良好的色偏补偿。
这是因为,在互相相邻的两个图像元素2中,当仅任意一者补偿图像元素内时,在实施例1中,对于遮光部件4的遮光部分大的TFT13的周围部,开口率的补偿效果小。又,图像元素开口部35L、35R是弯曲形状,由于不仅对于位于各图像元素2的颜色排列方向5c的两端部的液晶区域(对于左侧的图像元素2L 是第一液晶区域31a、31b,对于右侧的图像元素2R是第二液晶区域32b、32c),对于位于各图像元素2的颜色排列方向5c中央部的液晶区域(对于左侧的图像元素2L是第二液晶区域32a,对于右侧的图像元素2R是第一液晶区域31c)即使不像位于两端部的液晶区域的程度也受到上述偏移的影响,仅通过图像元素各个补偿,也起因于开口率的补偿效果小。与此相对,当考虑将互相相邻的两个图像元素2合计时,由于上述两个图像元素2的构造是互相线对称,能够进一步抑制对应第一液晶区域31a、31b、31c的开口率以及第二液晶区域32a、32b、32c的开口率的差起因于两基板的偏移而变化,能够得到进一步的开口率补偿。然而,在是如实施例1的遮光部件4的遮光部分大的区域的影响少的构成的情况下,两个图像元素2以线对称配置的效果小。此对称构造的效果,如后述的实施例2,在两基板大偏移的情况下,即, TFT13的周围部的遮光部件4在局部地大的情况下显著地表示。
[实施例2]
图6是实施例2的液晶显示装置的平面示意图。图7是在实施例2的液晶显示装置中,表示第一基板的平面示意图。图8是在实施例2的液晶显示装置中,表示第二基板的平面示意图。图 9是关于实施例2的液晶显示装置的图,(a)是实施例2的液晶显示装置的立体示意图,(b)是将其显示区域的一部分(虚线包围的部分)放大的平面示意图。
实施例2的液晶显示装置1B,如图6~图9所示,相对于实施例1的液晶显示装置1A,除了对应遮光部件4的TFT13的部分变大,以及,微调整共通电极15的开口部15a的弯曲部等之外,与实施例1的液晶显示装置1A具有相同的构成。即,实施例2的液晶显示装置1B是FFS模式的液晶显示装置,实施例 2的液晶显示装置1B的图像元素间距为210μm×70μm,在液晶层30使用负型液晶分子。
在实施例2的液晶显示装置1B中,在使第一基板10与第二基板20贴合时,假定在上下方向产生了各5μm的偏移,在上下方向产生了各20μm的偏移,与实施例1同样地估算对应各液晶区域的开口率以及各液晶区域之间的开口率的差。将结果以下述表3所示。
另外,由于实施例2的液晶显示装置1B设为外光不向 TFT13的沟道部13e射入,仅与实施例1的液晶显示装置1相比贴合的偏移量变大的分,对应遮光部件4的TFT13的部分变大。具体而言,在实施例2的液晶显示装置1B中,遮光部件4包含覆盖TFT13的沟道部13e的沟道遮光部4b,在颜色排列方向5c 中,从沟道部13e的边缘13f到位于所述边缘13f的外侧的沟道遮光部4b的边缘4c的距离A设为20μm以上(详细而言是 21μm)。
表3
[比较例2]
图13是比较例2的液晶显示装置的平面示意图。比较例2 的液晶显示装置101B,相对于比较例1的液晶显示装置101A,除了对应遮光部件104的TFT的部分变大之外,与比较例1的液晶显示装置101A具有相同的构成。即,比较例2的液晶显示装置101B是FFS模式的液晶显示装置,比较例2的液晶显示装置101B的图像元素间距为210μm×70μm,在液晶层使用负型液晶分子。
在比较例2的液晶显示装置101B中,在使第一基板与第二基板贴合时,假定在上下方向产生了各5μm的偏移,在上下方向产生了各20μm的偏移,与实施例1同样地估算对应各液晶区域的开口率以及各液晶区域之间的开口率的差。将结果以下述表 4所示。
另外,由于比较例2的液晶显示装置101B设为外光不向 TFT113的沟道部113e射入,仅与比较例1的液晶显示装置101A 相比贴合的偏移量变大的分,对应遮光部件104的TFT113的部分变大。具体而言,在比较例2的液晶显示装置101B中,遮光部件104包含覆盖TFT113的沟道部113e的沟道遮光部104b,在颜色排列方向105c中,从沟道部113e的边缘113f到位于所述边缘113f的外侧的沟道遮光部104b的边缘104c的距离AA 设为20μm以上(详细而言是21μm)。
表4
[实施例2以及比较例2的比较]
在比较例2的液晶显示装置101B中,假定在第一基板以及第二基板的偏移,对于上/下/左/右/右上/右下/左上/左下的八方向,分别成为最大的情况,对应各图像元素102的第一液晶区域131的开口率与对应第二液晶区域132的开口率的差成为最大15.9点。
如此,在各图像元素102中对应第一液晶区域131以及第二液晶区域132的开口率产生差,可以想到是因与比较例1相同的理由。又,可以想到比较例2的液晶显示装置101B由于两基板的偏移量大,相对于比较例1,开口率的差进一步变大。
如上所述,在弯曲显示器、高清晰的大型显示器等的液晶显示装置中,即使使用具有V字型的狭缝的电极,有不能充分地补偿色偏的情况。
另一方面,实施例2的液晶显示装置1B中开口率的差是在左侧的图像元素2L最大5.3点,在右侧的图像元素2R最大 5.4点,与开口率的差15.9点即上述的比较例2的液晶显示装置 101B相比,开口率的差大幅度地变小。
如此,实施例2的液晶显示装置1B与比较例2的液晶显示装置102B相比开口率的差小,能够得到更良好的色偏补偿效果。可以想到是因与实施例1以及比较例1相同的理由。
又,当以有相对于通过左侧的图像元素2L与右侧的图像元素2R的直线6(也可以是边界遮光部4a)线对称的关系的左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R的总和求出对应第一液晶区域的开口率与对应第二液晶区域的开口率的差时,开口率差成为最大3.5点,低于在左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R中开口率的差的最大值即5.4点。即,可通过左侧的图像元素2L以及右侧的图像元素2R的总和,进行更良好的色偏补偿。关于此,也可以想到是因与实施例1以及比较例1相同的理由。
又,在实施例2的液晶显示装置1B中,与将各图像元素2 以单独考虑的情况相比,将相邻的两个图像元素2以总和考虑的情况者,能够将开口率的差抑制到最大1.9点。另一方面,在上述的实施例1的液晶显示装置1A中,与将各图像元素2以单独考虑的情况相比,将相邻的两个图像元素2以总和考虑的情况者,能够将开口率差抑制到0.1点。如此,在以总和考虑互相线对成的构造即两个图像元素的情况下,两基板的偏移量大的实施例2 者,可进行更有效果地色偏补偿。
此理由考虑如下。即,在实施例1中,由于两基板的偏移量小,遮光部件4的遮光部分在TFT13的周围部变大,且,即使图像元素开口部35L、35R是弯曲形状,在各图像元素2也得到充分地补偿效果。因此,即使相邻的两个图像元素2是互相对称的构造,以这些的总合的补偿效果也小。与此相对,在实施例2 中,由于两基板的偏移量大,遮光部件4的遮光部分在TFT13的周围部变大,且,当图像元素开口部35L、35R是弯曲形状时,在各图像元素2得不到充分地补偿效果。然而,在考虑以相邻两个图像元素2的总和的补偿的情况,此补偿效果变大,若相邻的两个图像元素2是互相线对称的构造,以总和的补偿效果进一步变大。
[实施例3]
图10是实施例3的液晶显示装置的立体示意图。图11是实施例3的液晶显示装置的平面示意图。虽然实施例1的液晶显示装置1A以及实施例2的液晶显示装置1B设为横条纹图像元素的构成,但实施例3的液晶显示装置设为纵条纹图像元素的构成。实施例3的液晶显示装置1C的构成除了栅极线11以及数据线 12的配置、各总线的条数、以及、周围电路不同之外,具有与实施例2的液晶显示装置1B相同的构成。
实施例3的液晶显示装置1C是如图10所示的弯曲显示器。实施例3的液晶显示装置1C设为33型异型(将3840×1080 像素(FHD(Full High Definition)以两个宽度长排列的像素数)),栅极线11设置3840条,数据线12设置1080×3条。图像元素间距设为70μm×210μm。
在实施例3的液晶显示装置1C中显示区域7的长边方向的长度设为大致806mm,以显示区域7的长边方向与图像元素2 的长边方向,与即颜色排列方向5c互相一致的方式,配置图像元素2。
实施例3的液晶显示装置1C中显示区域7的曲率半径 2000mm,第一基板10以及第二基板20的厚度分别设为0.1mm。实施例3的液晶显示装置1C将第二基板20设在内侧(观察者侧),向长边方向弯曲。
又,实施例3的液晶显示装置1C中形成在第二基板20的彩色滤光片21设为沿着显示区域7的弯曲方向条纹状。另外,实施例1以及2的液晶显示装置1A、1B是,与在数据线12的延伸方向中图像元素2的长度相比,在栅极线11的延伸方向中图像元素2的长度长的横条纹图像元素,实施例3的液晶显示装置1C是,与在栅极线11的延伸方向中图像元素2的长度相比,在数据线12的延伸方向中图像元素2的长度长的纵条纹图像元素。在实施例3的液晶显示装置1C中,使数据线12向左右方向以之字形弯曲并延伸,使栅极线11向上下方向直线地延伸。并且。将共通电极15的各开口部15a形成为与数据线12平行。
在使实施例3的液晶显示装置1C的第一基板10与第二基板20贴合时,假定在上下方向产生5μm,在左右方向产生20μm 的偏移。此时,上下方向是与显示区域7的弯曲方向正交的方向,左右方向是显示区域7的弯曲方向。
如图10所示,在实施例3的液晶显示装置1C中,将数据线驱动电路(源极驱动器)51、用以向数据线驱动电路51、栅极线驱动电路(栅极驱动器52)供给信号的柔性印刷基板(FPC: Flexible Printed Circuits)53大致均匀地配置在显示区域7的左右两侧,数据线驱动电路51通过将半导体芯片实装在第一基板 10上而形成,栅极线驱动电路52以单片形成在第一基板10上。即,实施例3的液晶显示装置1C设为如沿着显示区域7的弯曲方向,没有设置外部实装部件的构成。
又,虽然图10以及图11没有图示,在实施例3的液晶显示装置1C中,使第一基板10与第二基板20贴合的密封材的形成位置也设为左右对称。通过设为如此的构成,已知可抑制在使第一基板10与第二基板20贴合时产生的偏移在显示区域7的特定部分中极端地变大。
以上,虽然已对于本发明的实施方式进行说明,已说明的每一个事项全部可对于本发明整体适用。
[附记]
本发明的一方案也可以是包括具有图像元素电极14以及共通电极15的第一基板10、包含液晶分子30a的液晶层30、经由液晶层30与第一基板10对向,且具有遮光部件4的第二基板20、以分别包含多个图像元素2构成的多个像素3、以及对应多个图像元素2而设置多个颜色的彩色滤光片21,多个图像元素2 分别具有在电压施加状态液晶分子30a互相向不同的方向取向的第一液晶区域31、31a、31b、31c以及第二液晶区域32、32a、 32b、32c,第一液晶区域31、31a、31b、31c以及第二液晶区域 32、32a、32b、32c在相同颜色的彩色滤光片21排列的方向即颜色排列方向5c均以多个排列设置,遮光部4件包含设置在对应在颜色排列方向5c互相相邻的两个图像元素2间的边界的位置的边界遮光部4a,上述两个图像元素2的一者具有在所述图像元素2的颜色排列方向5c中在一者以及另一者的端部分别相邻的两个第一液晶区域31a、31b、与设置在两个第一液晶区域31a、 31b之间的第二液晶区域32a,上述两个图像元素的另一者具有在所述图像元素2的颜色排列方向5c中在一者以及另一者的端部分别相邻的两个第二液晶区域32b、32c、与设置在两个第二液晶区域32b、32c之间的第一液晶区域31c的液晶显示装置1A、 1B、1C。
如此,遮光部件4包含对应设置在颜色排列方向5c互相相邻的两个图像元素间的边界的位置的边界遮光部4a,通过上述两个图像元素2的一者具有在所述图像元素的颜色排列方向5c中在一者以及另一者分别相邻的两个第一液晶区域31a、31b、与设置在两个第一液晶区域31a、31b之间的第二液晶区域32a,即使产生使第一基板10与第二基板20之间贴合的偏移,边界遮光部 4a向包含将颜色排列方向5c作为至少一成分的方向偏移的情况下,至少第一液晶区域31a、31b之间的第二液晶区域32a难以受到对于因边界遮光部4a的上述偏移的开口率的变化的影响。
另一方面,由于两个第一液晶区域31a、31b在图像元素2 的端部相邻,虽然容易受到边界遮光部4a的上述偏移的影响,但有互相地补偿开口率的关系。详细而言,有在边界遮光部4a向上述方向偏移时,对应一者的第一液晶区域31a的开口率减少,对应另一者的第一液晶区域31b的开口率增加的关系。其结果,即使边界遮光部4a向上述方向偏移,能够抑制对应两个第一液晶区域31a、31b的开口率(对应已使两个第一液晶区域31a、31b 合并的区域的开口率)、与对应第二液晶区域32a的开口率之间的差变化,在各图像元素2中得到良好的色偏补偿效果。
对于上述两个图像元素2的另一者,也通过同样的机制,在各图像元素2中得到良好的色偏补偿效果。
上述两个图像元素2的一者具有在所述图像元素2的颜色排列方向5c在一者以及另一者的端部分别相邻的两个第一液晶区域31a、31b、与设置在两个第一液晶区域31a、31b之间的第二液晶区域32a,上述两个图像元素2的另一者具有在所述图像元素2的颜色排列方向5c中在一者以及另一者的端部分别相邻的两个第二液晶32b、32c区域、与设置在两个第二液晶区域32b、 32c之间的第一液晶区域31c。
作为这些两个图像元素2整体,具有容易受到遮光部件4 的上述偏移的影响的两个第一液晶区域31a、31b、难以受到遮光部件4的上述偏移的影响的一个第一液晶区域31c、容易受到遮光部件4的上述偏移的影响的两个第二液晶区域32b、32c、难以受到遮光部件4的上述偏移的影响的一个第二液晶区域32c。
其结果,即使遮光部件4向颜色排列方向5c偏移,也能够抑制对应三个第一液晶区域31a、31b、31c的开口率(对应已使三个第一液晶区域31a、31b、31c合并的区域的开口率)、与对应三个第二液晶区域32a、32b、32c的开口率(对应已使三个第二液晶区域32a、32b、32c合并的区域的开口率)之间的差变化,通过在颜色排列方向5c相邻的两个图像元素2得到更良好的色偏补偿效果。
液晶显示装置1A、1B、1C也可以具有弯曲的显示区域7。在这个情况下,虽然遮光部件4的上述偏移特别容易变大,但根据本发明的上述方案能够有效地抑制色偏的产生。
显示区域7也可以向颜色排列方向5c弯曲。通过设为如此的方案,即使在作为混色对策在不同颜色的彩色滤光片21之间配置遮光部件4的情况下,能够抑制开口率的降低,得到良好的色偏补偿效果。
在上述一者的图像元素2中,对应两个第一液晶区域31a、 31b的图像元素开口部33a、33b的总面积与对应第二液晶区域 32a的图像元素开口部34a的总面积相等,在上述另一者的图像元素2中,对应两个第二液晶区域32b、32c的图像元素开口部 34b、34c的总面积也可以与对应第一液晶区域31c的图像元素开口部33c的总面积相等。由此,在各图像元素2中得到进一步良好的色偏补偿效果。
上述两个图像元素2的图像元素开口部35L、35R也可以是以通过上述两个图像元素2之间的直线6作为对称轴,互相线对称,在电压施加状态中,在上述一者的图像元素2中液晶分子 30a的取向方向以通过上述两个图像元素2之间的直线6为对称轴,与上述另一者的图像元素2中液晶分子30a的取向方向线对称。通过设为如此的方案,考虑以在颜色排列方向5c将相邻的两个图像元素2合计的情况,起因于两基板的偏移的对应第一液晶区域31的开口率的变化可更接近起因于所述偏移的对应第二液晶区域32的开口率的变化,能够有效地抑制对应第一液晶区域31的开口率与对应第二液晶区域的开口率之间的差起因于所述偏移而变化,得到进一步良好的色偏补偿效果。
第一基板10也可以进一步具有连接到图像元素电极14的薄膜晶体管13,遮光部件4包含覆盖薄膜晶体管13的沟道部13e 的沟道遮光部4b,在颜色排列方向5c中,从沟道部13e的边缘 13f到位于边缘13f的外侧的沟道遮光部4b的边缘4c的距离为20μm以上。通过设为如此的方案,即使在遮光部件4大偏移的情况下,可抑制向薄膜晶体管13的沟道部13e射入外光,并且得到良好的色偏补偿效果。
第一液晶区域31以及第二液晶区域32的一者也可以是在电压施加时液晶分子30a以顺时针旋转的液晶区域,第一液晶区域31以及第二液晶区域32的另一者是在电压施加时液晶分子 30a以逆时针旋转的液晶区域。
符号说明
1A、1B、1C、101A、101B...液晶显示装置;2、102...图像元素;2L、102L...左侧的图像元素;2R、102R...右侧的图像元素; 3...像素;4、104...遮光部件;4a、104a...边界遮光部;4b、104b... 沟道遮光部;4c、104c...沟道遮光部的边缘;5a、105a...第一方向; 5b、105b...第二方向;5c、105c...颜色排列方向;6...直线;7...显示区域;10...第一基板;10a、20a...绝缘基板;11、111...栅极线; 12、112...数据线;13、113...TFT(薄膜晶体管);13a...栅极电极;13b...源极电极;13c...漏极电极;13d、113d...半导体层;13e、 113e...沟道部;13f、113f...沟道部的边缘;14...图像元素电极; 15、115...共通电极;15a、115a...开口部;20...第二基板;21...彩色滤光片;21R...红色彩色滤光片;21G...绿色彩色滤光片;21B... 蓝色彩色滤光片;22...外涂层;30...液晶层;30a、130a...液晶分子;31、31a、31b、31c、131、131a、131b...第一液晶区域;32、 32a、32b、32c、132、132a、132b...第二液晶区域;33a、33b、 33c、133a、133b...对应第一液晶区域的图像元素开口部;34a、34b、34c、134a、134b...对应第二液晶区域的图像元素开口部; 35L、35R...图像元素开口部;41...第一绝缘膜;42...第二绝缘膜; 42a...接触孔;43...第三绝缘膜;51...数据线驱动电路;52...栅极线驱动电路;53...柔性印刷基板;A、AA...从沟道部的边缘到位于所述边缘外侧的沟道遮光部的边缘的距离;SP...柱状间隔件

Claims (7)

1.一种液晶显示装置,其特征在于,包括:
第一基板,具有图像元素电极以及共通电极;
液晶层,包含液晶分子;
第二基板,经由所述液晶层与所述第一基板对向,且具有遮光部件;
多个像素,分别包含多个图像元素而构成;以及
多个颜色的彩色滤光片,对应所述多个图像元素而设置;其中
所述多个图像元素分别具有在电压施加状态下所述液晶分子互相向不同的方向取向的第一液晶区域以及第二液晶区域;
所述第一液晶区域以及所述第二液晶区域在相同颜色的彩色滤光片排列的方向即颜色排列方向均以多个排列设置;
所述遮光部件包含设置在对应于在所述颜色排列方向互相相邻的两个图像元素间的边界的位置的边界遮光部;
所述两个图像元素的一者具有在所述图像元素的所述颜色排列方向中的一者以及另一者的端部分别相邻的两个第一液晶区域、以及设置在所述两个第一液晶区域之间的第二液晶区域;
所述两个图像元素的另一者具有在所述图像元素的所述颜色排列方向中的一者以及另一者的端部分别相邻的两个第二液晶区域、以及设置在所述两个第二液晶区域之间的第一液晶区域。
2.根据权利要求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弯曲的显示区域。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示区域向所述颜色排列方向弯曲。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述一者的图像元素中,对应于所述两个第一液晶区域的图像元素开口部的总面积与对应于所述第二液晶区域的图像元素开口部的总面积相等;
在所述另一者的图像元素中,对应于所述两个第二液晶区域的图像元素开口部的总面积与对应于所述第一液晶区域的图像元素开口部的总面积相等。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述两个图像元素的图像元素开口部是以通过所述两个图像元素之间的直线作为对称轴,互相线对称;
在电压施加状态中,在所述一者的图像元素中的所述液晶分子的取向方向以通过所述两个图像元素之间的直线为对称轴,与所述另一者的图像元素中的所述液晶分子的取向方向线对称。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一基板进一步具有连接到所述图像元素电极的薄膜晶体管;
所述遮光部件包含覆盖所述薄膜晶体管的沟道部的沟道遮光部;
在所述颜色排列方向中,从所述沟道部的边缘到位于所述边缘的外侧的所述沟道遮光部的边缘为止的距离为20μm以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一液晶区域以及所述第二液晶区域的一者是在电压施加时所述液晶分子以顺时针旋转的液晶区域;
所述第一液晶区域以及所述第二液晶区域的另一者是在电压施加时所述液晶分子以逆时针旋转的液晶区域。
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