CN113253524B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
在各像素包含反射区域的液晶显示装置中,抑制由取向奇点引起的显示品质的降低。液晶显示装置具有各自包含以反射模式进行显示的反射区域的多个像素。液晶层包含介电各向异性为负的向列液晶材料以及手性剂。第一基板具有其设置于各像素的像素电极以及第一垂直取向膜。第二基板具有以与像素电极对置的方式设置的对置电极以及第二垂直取向膜。第一垂直取向膜以及第二垂直取向膜之中,仅第二垂直取向膜具有用于规定预倾方位的取向限制力。像素电极具有多个子像素电极。对置电极具有开口部,该开口部形成于与至少一个子像素电极的四个角中的一个角对应的区域。子像素电极上的液晶层内的位于厚度方向中央的液晶分子的取向方向朝向开口部。
Description
技术领域
本发明关于液晶显示装置,尤其是各像素包含反射区域的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置一般大致分为透射型液晶显示装置和反射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置进行使用了从背光源出射的光的透射模式的显示。反射型液晶显示装置进行使用了周围光的反射模式的显示。另外,提出了一种液晶显示装置,该液晶显示装置包含各像素以反射模式进行显示的反射区域和以透射模式进行显示的透射区域。这样的液晶显示装置被称为半透射型(Transflective)或透射反射两用型液晶显示装置。
反射型和半透射型液晶显示装置优选用作例如在室外使用的移动用途的中小型的显示装置。反射型液晶显示装置例如在专利文献1中公开。半透射型液晶显示装置例如在专利文献2中公开。
在专利文献3中公开了将像素间的区域用于透射模式的显示的半透射型液晶显示装置。在专利文献3的半透射型液晶显示装置中,无需在像素内配置透射区域,因此能够增大反射区域的面积,能够实现明亮的反射显示。
另一方面,作为能够降低功耗的液晶显示装置,已经提出了针对每个像素设置有存储器电路的液晶显示装置(有时也称为“存储器液晶”)。存储器液晶例如在专利文献4中公开。在存储器液晶中,使用存储于各像素的存储器电路中的二值信息进行显示。在专利文献4中公开了将像素电极分割为多个子像素电极,并在各像素中通过面积灰度法实现四灰度显示的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2000-122094号公报
专利文献2:日本专利特开2003-131268号公报
专利文献3:日本专利特开2012-255908号公报
专利文献4:日本专利特开2012-145926号公报
发明内容
发明要解决的问题
进行了要进一步提高反射型液晶显示装置(和半透射型液晶显示装置)的显示质量的研究,结果发现如下情况:由于从彩色滤光片基板产生的气泡,从而可能产生显示质量的降低。作为抑制上述气泡的产生的方法,本申请发明人关于在设置于彩色滤光片基板侧的电极(被称为“对置电极”。)设置开口部进行了详细的研究。其结果可知,即使在对置电极上单纯地设置开口部,也无法充分地改善显示质量。具体而言,如后详述可知,在采用存储器液晶的构成,进而使用面积灰度法的情况下,若在对置电极设置开口部,则产生由取向不稳定的区域(取向奇点)引起的烧屏等,由此导致显示品质降低。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,在各像素包含反射区域的液晶显示装置中,抑制由取向奇点引起的显示品质的降低。
解决问题的方案
根据本发明的实施方式,提供以下项目中记载的液晶显示装置。
[项目1]
一种液晶显示装置,包括:
第一基板;
第二基板,其与所述第一基板对置;以及
液晶层,其设置在所述第一基板与所述第二基板之间,
所述液晶显示装置为具有分别包含以反射模式进行显示的反射区域的多个像素的液晶显示装置,所述液晶显示装置的特征在于,
所述液晶层包含介电各向异性为负的向列液晶材料以及手性剂,
所述第一基板具有:像素电极,其设置于所述多个像素中的每一个;以及第一垂直取向膜,其设置于所述像素电极与所述液晶层之间,
所述第二基板具有:对置电极,其以与所述像素电极对置的方式设置;以及第二垂直取向膜,其设置在所述对置电极与所述液晶层之间,
所述第一垂直取向膜以及所述第二垂直取向膜之中,仅所述第二垂直取向膜具有用于规定预倾方位的取向限制力,
所述像素电极具有多个子像素电极,所述多个子像素电极包含被施加彼此不同电压的两个以上的子像素电极,
所述对置电极具有开口部,所述开口部形成于与所述多个子像素电极之中的至少一个子像素电极的四个角中的一个角对应的区域,
所述至少一个子像素电极上的所述液晶层内的位于厚度方向中央的液晶分子的取向方向朝向所述开口部。
[项目2]
项目1的液晶显示装置中,所述开口部形成于与所述多个子像素电极之中的所有子像素电极的四个角中的一个角对应的区域。
[项目3]
项目1的液晶显示装置中,所述第二基板具有突起,所述突起是设置于所述对置电极上的突起,且形成于与所述多个子像素电极之中的所述至少一个子像素电极以外的子像素电极的四个角中的一个角对应的区域。
[项目4]
项目1至3中的任一项的液晶显示装置中,所述像素电极是由具有光反射性的导电材料制成的反射电极。
[项目5]
项目1至4中的任一项的液晶显示装置中,所述多个像素之中的彼此相邻的任意两个像素之间的区域用于透射模式的显示。
[项目6]
项目1至5中的任一项的液晶显示装置中,在所述多个像素之中的彼此相邻的任意两个像素之间,所述第二基板不具有黑矩阵。
[项目7]
项目1至6中的任一项的液晶显示装置中,还包括多个存储器电路。
[项目8]
项目7的液晶显示装置中,所述多个存储器电路包含与所述多个像素的每一个对应的第一存储器电路以及第二存储器电路,所述多个子像素电极包含:与所述第一存储器电路连接的子像素电极;以及与所述第二存储器电路连接的子像素电极。
有益效果
根据本发明的实施方式,能够在各像素包含反射区域的液晶显示装置中,抑制由取向奇点引起的显示品质的降低。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的实施方式的液晶显示装置100的俯视图,并示出了液晶显示装置100的与三个像素P对应的区域。
图2A是示意性示出液晶显示装置100的剖视图,并示出了沿着图1中的2A-2A’线的剖面结构。
图2B是示意性示出液晶显示装置100的剖视图,并示出了沿着图1中的2B-2B’线的剖面结构。
图3A是示出未对液晶显示装置100的液晶层30施加电压时的液晶分子LC的取向状态的图。
图3B是示出对液晶显示装置100的液晶层30施加了最高灰度电压(白显示电压)时的液晶分子LC的取向状态的图。
图3C是将图3B所示的取向状态从对置基板20侧观察的俯视图。
图4是表示基于面积灰度法的灰度显示的例子的图。
图5A是表示在液晶显示装置100中,将显示从黑显示切换为暗的中间灰度显示时、以及将显示从白显示(更严格地说,在白底显示黑格子)切换为暗的中间灰度显示时的子像素的光学显微镜图像。
图5B是示意性示出在液晶显示装置100中,将显示从黑显示切换为暗的中间灰度显示时、以及将显示从白显示(更严格地说,在白底显示黑格子)切换为暗的中间灰度显示时的取向状态。
图6是示出液晶显示装置100的各像素P的电路构成的例子的图。
图7是示意性示出根据本发明的实施方式的其他液晶显示装置100A的俯视图,并示出了液晶显示装置100A的与三个像素P对应的区域。
图8是示意性示出根据本发明的实施方式的另一其他液晶显示装置200的俯视图,并示出了液晶显示装置200的与三个像素P对应的区域。
图9是示意性示出液晶显示装置200的剖视图,并示出了沿着图8中的9A-9A’线的剖面结构。
图10是示意性示出比较例的液晶显示装置900的俯视图,并示出了液晶显示装置900的与三个像素P对应的区域。
图11是示意性示出液晶显示装置900的剖视图,并示出了沿着图10中的11A-11A’线的剖面结构。
图12A是表示在液晶显示装置900中,将显示从黑显示切换为暗的中间灰度显示时、以及将显示从白显示(更严格地说,在白底显示黑格子)切换为暗的中间灰度显示时的子像素的光学显微镜图像。
图12B是示意性示出在液晶显示装置900中,将显示从黑显示切换为暗的中间灰度显示时、以及将显示从白显示(更严格地说,在白底显示黑格子)切换为暗的中间灰度显示时的取向状态。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。并且,本发明并不限定于下面的实施方式。
(第一实施方式)
参照图1、图2A以及图2B,说明本实施方式中的液晶显示装置100。本实施方式的液晶显示装置100是半透射型(透射和反射两用型)的液晶显示装置。图1是示意性示出液晶显示装置100的俯视图,并示出了液晶显示装置100的与三个像素P对应的区域。图2A以及图2B是示意性示出液晶显示装置100的剖视图,并分别示出了沿着图1中的2A-2A’线以及2B-2B’的剖面结构。
如图1所示,液晶显示装置100具有多个像素P。多个像素P排列成包含多行以及多列的矩阵状(图1中示出了配置成1行3列的三个像素P)。多个像素P典型地包含显示红色的红色像素PR、显示绿色的绿色像素PG和显示蓝色的蓝色像素PB。
另外,如图2所示,液晶显示装置100具有:TFT基板(第一基板)10、与TFT基板10对置的对置基板(第二基板)20、设于TFT基板10与对置基板20之间的液晶层30。各像素P包含有以反射模式进行显示的反射区域Rf。另外,在本实施方式中,彼此相邻的任意两个像素P之间的区域被用于透射模式的显示(即,作为透射区域Tr发挥功能)。
液晶层30包含介电各向异性为负的(即负型的)向列液晶材料以及手性剂。液晶层30例如能够通过滴下法形成。
TFT基板10具有分别设置于多个像素P的像素电极11、和设置于像素电极11与液晶层30之间的第一垂直取向膜12。TFT基板10的构成要素(上述的像素电极11等)由基板10a支承。基板10a例如是玻璃基板或塑料基板。
在基板10a上形成有用于驱动像素P的电路(底板电路)(未图示)。在此,底板电路包括多个存储器电路(例如,SRAM)。在每个像素中设置有存储器电路的液晶显示装置(存储器液晶)的具体的构成例如公开于上述专利文献4(与美国专利第8830436号说明书对应)中。为了参考专利文献4及美国专利第8830436号说明书的全部公开内容而援引于本说明书。
像素电极11与包含存储器电路的底板电路电连接。像素电极11是由具有光反射性的导电材料制成的反射电极。作为反射电极用的导电材料,能够优选使用反射率高的金属材料(例如银合金、铝或铝合金)。
在此虽未图示,但反射电极(像素电极11)也可以具有凹凸表面构造。反射电极的凹凸表面构造是为了对周围光进行扩散反射来实现接近于纸白的显示而设置的。凹凸表面构造例如能够由以使相邻的凸部的中心间隔为5μm以上且50μm以下、优选为10μm以上且20μm以下的方式随机配置的多个凸部构成。从基板10a的法线方向观察时,凸部的形状为大致圆形或大致多边形。凸部在像素P中所占的面积例如为约20%至40%。凸部的高度例如为1μm以上且5μm以下。通过在形成于像素电极11的正下方的绝缘膜(在此未图示)上形成凹凸形状,能够在像素电极11形成反映了绝缘膜的凹凸形状的凹凸表面构造。另外,也可以通过在反射电极设置光扩散层(例如配置于液晶层30的观察者侧)来代替形成凹凸表面构造来实现接近纸白的显示。
像素电极11具有多个子像素电极11a。多个子像素电极11a的每一个是大致矩形状。如此,像素电极11被分割为多个子像素电极11a,因此,可以说各像素P被分割为多个子像素Sp。在图1中,示出了像素P被分割为三个子像素Sp,且像素电极11被分割为三个子像素电极11a的例子。三个子像素电极11a之中、配置于图中的上侧以及下侧的两个子像素电极11a(第一子像素电极11a1以及第三子像素电极11a3)与共用的一个存储器电路电连接,配置于图中的中央的一个子像素电极11a(第二子像素电极11a2)与另一个存储器电路电连接。即,针对各像素P设置有两个存储器电路。
对置基板20具有以与像素电极11对置的方式设置的对置电极21和设置于对置电极21与液晶层30之间的第二垂直取向膜22。另外,对置基板20还具有彩色滤光片层23和涂覆层24。对置基板20的构成要素(上述的对置电极21等)由基板10a支承。基板20a例如是玻璃基板或塑料基板。此外,在彼此相邻的任意两个像素P之间,对置基板20不具有黑矩阵(遮光层)。
对电极21由透明导电材料制成。作为透明导电材料,能够使用例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO(注册商标))、或者它们的混合物。
彩色滤光片层23典型地包含:设置于与红色像素PR对应的区域的红色滤光片23r、设置于与绿色像素PG对应的区域的绿色滤光片23g、以及设置于与蓝色像素PB对应的区域的蓝色滤光片23b。彩色滤光片层23的与不同颜色的像素P之间对应的区域例如由不同颜色的彩色滤光片大致等分。
涂覆层(平坦化层)24以覆盖彩色滤光片层23的方式设置。涂覆层24例如由透明的树脂材料制成。
第一垂直取向膜12以及第二垂直取向膜22分别以与液晶层30接触的方式设置。在本实施方式中,第一垂直取向膜12和第二垂直取向膜22之中,仅第二垂直取向膜22具有用于规定预倾方位的取向限制力。也就是说,对第二垂直取向膜22实施取向处理(例如摩擦处理),与此相对,对第一垂直取向膜12不实施取向处理。
尽管这里未示出,但是液晶显示装置100还包括至少隔着液晶层30彼此对置的一对偏振片。另外,也可以在一对偏振板的每一个偏振板与液晶层30之间设置相位差板。一对偏振板(以及相位差板)例如配置为以常黑模式进行显示。
液晶层30的液晶分子在未对液晶层30施加电压的状态下垂直取向,在对液晶层30施加了规定的电压的状态下扭转取向。图3A中表示未对液晶层30施加电压时的液晶分子LC的取向状态,图3B中表示对液晶层30施加最高灰度电压(白显示电压)时的液晶分子LC的取向状态。
如图3A所示,液晶显示装置100在电压未施加状态(对液晶层30施加比阈值电压低的电压的状态)下进行黑显示。此时,液晶层30的液晶分子LC受到第一垂直取向膜12以及第二垂直取向膜22的取向限制力而垂直地取向。如果对液晶层30施加电压(相当于像素电极11与对置电极21之间的电位差),则介电各向异性为负的液晶分子LC倾倒。对第二垂直取向膜22实施了取向处理(例如摩擦处理),第二垂直取向膜22附近的液晶分子LC倾倒的方位(即预倾方位)是由第二垂直取向膜22限制的方位。
在液晶层30中与介电各向异性为负的向列液晶材料一起混合有手性剂,液晶分子LC在由手性剂规定的方向上扭转取向。对液晶层30施加白显示电压时的液晶分子LC采取图3B所示的扭转取向。
液晶层30的液晶分子LC与向第二垂直取向膜22规定的预倾方位倾倒的液晶分子LC连续,并在由手性剂规定的方向上扭转。第一垂直取向膜12附近的液晶分子LC的取向方位成为,由根据手性剂的种类及量而变化的手性间距(液晶分子扭转360°所需的厚度方向的长度)和液晶层30的厚度(单元间隙)决定的方位。
此外,第一垂直取向膜12以及第二垂直取向膜22的表面的极近附近的液晶分子LC受到强力的附近的垂直取向膜的取向限制力(极角锚定),在施加白显示电压时,也大致垂直地取向。如此,存在强力地被第一垂直取向膜12和第二垂直取向膜22取向限制的液晶分子LC,因此,在除去电压时,能够可逆地返回到垂直取向状态,并显示黑色。
如本实施方式所述,仅一个垂直取向膜限制预倾方位(Azimuth)的显示模式被称为VA-HAN模式。VA-HAN模式只要仅对一个垂直取向膜实施取向处理,并赋予限制预倾方位的力(方位角锚定力)即可,因此,与两个垂直取向膜规定预倾方位的VA-TN模式相比,具有能够简便地制造这样的优点。
图3C是将图3B所示的取向状态从对置基板20侧观察的俯视图。在此,将以显示面类似于时钟表盘时的3点方向设为0°,并将逆时针方向设为正。并且,图3B是从图3C中的270°方向观察的图。
若第二垂直取向膜22的摩擦方向为165.5°方向,则对置基板20附近的液晶分子LC的取向方位为345.5°方向。此时,若液晶层30的厚度(单元间隙)d(参照图3A)为2.8μm,手性间距为9μm时,则例如液晶层30的厚度方向中央的液晶分子LC的取向方位为29.5°,TFT基板10附近的液晶分子LC的取向方位为73.5°,扭转角为88°。
如图4所示,本实施方式的液晶显示装置100的各像素P能够进行基于面积灰度法的四灰度显示。具体而言,如图4的最左侧所示,通过将三个子像素Sp全部设为黑显示状态,从而能够以一个像素P整体进行黑显示,如图4的从左侧起第二个所示,通过将两个子像素Sp设为黑显示状态,将一个子像素Sp设为白显示状态,从而能够以一个像素P整体进行暗的中间灰度显示。另外,如图4的从左侧第三个所示,通过将两个子像素Sp设为白显示状态,将一个子像素Sp设为黑显示状态,从而能够以一个像素P整体进行明亮的中间灰度显示,如图4的最右侧所示,通过将三个子像素Sp全部设为白显示状态,从而能够以一个像素P整体进行白显示。如此,多个子像素电极11a包含被施加彼此不同电压的两个以上的子像素电极11a,从而能够进行基于面积灰度法的灰度显示。此外,三个子像素电极11a也可以分别与不同的存储器电路电连接(即,也可以在各像素P中设置三个存储器电路)。
如图1和图2B所示,在本发明的实施方式的液晶显示装置100中,对置电极21具有多个开口部21a。与多个像素P的每一个对应地形成有至少一个开口部21a。更具体而言,在与各像素P的多个子像素电极11a之中的至少一个子像素电极11a的四个角中的一个角(即左上角、右上角、右下角或左下角)对应的区域中形成有开口部21a。在图示的例子中,开口部21a形成于与所有子像素电极11a的一个角对应的区域。
另外,子像素电极11a上的液晶层30内的位于厚度方向中央的液晶分子LC的取向方向朝向对应的开口部21a。换言之,液晶层30的厚度方向中央的液晶分子LC的取向方向朝向子像素电极11a的一个角,并在与该角对应的区域中形成有对置电极21的开口部21a。
在此,可以说,在液晶分子LC的取向方向为0°~90°方向的情况下,液晶分子LC的取向方向朝向子像素电极11a的右上角,在液晶分子LC的取向方向为90°~180°方向的情况下,液晶分子LC的取向方向朝向子像素电极11a的左上角。同样,可以说,在液晶分子LC的取向方向为180°~270°方向的情况下,液晶分子LC的取向方向朝向子像素电极11a的左下角,在液晶分子LC的取向方向为270°~360°(0°)方向的情况下,液晶分子LC的取向方向朝向子像素电极11a的右下角。例如,在图3C所示的例子中,液晶层30内的位于厚度方向中央的液晶分子LC的取向方向朝向子像素电极11a的右上角,在与该角(右上角)对应的位置形成有开口部21a。
在本实施方式的液晶显示装置100中,对置电极21具有开口部21a,从而能够抑制来自对置基板20的气泡的产生。这被认为是,由于来源于对置基板20的彩色滤光片层23、涂覆层24的材料而产生的气体在对置基板20的制造工序中逸出对置电极21的开口部21a。
但是,根据开口部21a的位置,在中间灰度显示状态(即,对相邻的两个子像素电极11a施加不同的电压的情况)下,有时会在子像素电极11a间产生取向不稳定的部分(取向奇点),并发生以此为起点的烧屏等显示质量的降低的情况。相对于此,在本实施方式的液晶显示装置100中,通过将对置电极21的开口部21a如上述方式配置,能够防止取向奇点引起的烧屏等显示质量的降低。以下,将这一方面与图10以及图11所示的比较例的液晶显示装置900进行比较并进行具体说明。
图10是示意性示出比较例的液晶显示装置900的俯视图,并示出了液晶显示装置900的与三个像素P对应的区域。图11是示意性示出液晶显示装置900的剖视图,并示出了沿着图10中的11A-11A’线的剖面结构。
如图10和图11所示,在液晶显示装置900中,与液晶显示装置100同样,对置电极21具有开口部21a。但是,液晶显示装置900的对置电极21的开口部21a的配置与液晶显示装置100的对置电极21的开口部21a的配置不同。如图10以及图11所示,在液晶显示装置900中,对置电极21的开口部21a形成于在各子像素Sp的大致中央、即与各子像素电极11a的中央重叠的位置。
图12A是表示在比较例的液晶显示装置900中,将显示从黑显示切换为暗的中间灰度显示时、以及将显示从白显示(更严格地说,在白底显示黑格子)切换为暗的中间灰度显示时的子像素的光学显微镜图像。图12B是示意性示出此时的取向状态的图。
由图12A和图12B可知,在中间灰度显示状态下,在子像素Sp的角(在此为右上角)产生取向奇点。取向奇点是取向成不同的方位的液晶畴的边界点。另外,可知暗线被拉向子像素Sp内的开口部21a。进一步也可知,由于显示状态的切换方法的不同,取向奇点的位置、暗线的形状不同。以这样的取向奇点为核,发生烧屏。图12A以及图12B示出了:在从黑显示切换为暗中间灰度显示时和从白显示切换为暗中间灰度显示时,尽管是相同的暗中间灰度显示,但液晶取向状态也不同。在示出这种状态的液晶显示装置900中,例如在白底进行黑格子的显示、或者白和黑的棋盘显示那样的在面内具有白和黑的图案显示,之后将整个面切换为暗中间灰度显示时,暗中间灰度显示的像素的取向状态与切换前的图案变成对应地在面内不同。尽管将整个显示面设为暗中间灰度显示,但这种不同被视觉辨认为如像格子或棋盘那样的前显示图案的痕迹残留可见的显示不良。在本说明书中,将这种显示不良称为烧屏。上述的取向不稳定性被认为是由于第二垂直取向膜22的取向限制力(规定预倾方位的取向限制力)与开口部21a的取向限制力发生冲突(矛盾)而引起的。
图5A是表示在本实施方式的液晶显示装置100中,将显示从黑显示切换为暗的中间灰度显示时、以及将显示从白显示(更严格地说,在白底显示黑格子)切换为暗的中间灰度显示时的子像素的光学显微镜图像。图5B是示意性示出此时的取向状态的图。
由图5A及图5B可知,在中间灰度显示状态下,在子像素Sp的角(在此为右上角)产生取向奇点,但是其位置、暗线的形状无论显示状态的切换方法的差异如何都大致相同。另外,可知暗线没有被拉向子像素Sp内。如此,通过将取向奇点固定在子像素Sp的角的特定位置,使取向稳定化(取向状态变为一种),并抑制烧屏的产生。
此外,即使将对置电极21的开口部21a的位置从子像素Sp的中央变更为子像素Sp的角,也不会对光学性能(反射率、透射率、对比度等)有不良影响。
对置电极21的开口部21a的大小没有特别限制。在开口部21a为大致圆形的情况下,其直径典型地为5μm以上且11μm以下(例如约8μm)。另外,开口部21a的形状不限于大致圆形,可以是大致多边形,也可以是狭缝状。
另外,第二垂直取向膜22的摩擦方向、手性间距、单元间隙并不限定于例示出的值。第二垂直取向膜22的摩擦方向例如为150°~180°方向。手性间距例如为6μm以上且12μm以下。单元间隙例如为2.0μm以上且3.6μm以下。
在本实施方式的液晶显示装置100中,由于将像素P间的区域用于透射模式的显示,因此优选对置基板20在多个像素P之中的彼此相邻的任意两个像素P之间不具有黑矩阵。
[存储器电路]
参照图6说明存储器电路的构成。图6是示出像素P的电路构成的例子的图。
在图6所示的例子中,像素P具有第一存储器电路40A和第二存储器电路40B。在三个子像素电极11a之中的两个子像素电极(第一子像素电极11a1以及第三子像素电极11a3)连接有第一存储器电路40A,在剩余的一个子像素电极(第二子像素电极11a2)连接有第二存储器电路40B。
第一存储器电路40A以及第二存储器电路40B分别包含第一开关元件41、第二开关元件42、第三开关元件43以及锁存部44。
锁存部44由彼此反向并联连接的第一反相器45和第二反相器46构成。锁存部44保持(锁存)与由第一开关元件41引入的数据SIG对应的电位。
根据保持于锁存部44的电位的极性,第二开关元件42及第三开关元件43中的任一个变为导通状态,将与施加于对置电极21的公共电位Vcom同相的控制脉冲FRP或反相的控制脉冲XFRP施加至子像素电极11a。第二开关元件42的一端及第三开关元件43的一端共同连接的节点成为第一存储器电路40A及第二存储器电路40B的各自的输出节点Nout。
当子像素电极11a被施加与公共电位Vcom同相的控制脉冲FRP时,子像素Sp变为黑显示。与此相对,当子像素电极11a被施加与公共电位Vcom反相的控制脉冲XFRP时,子像素Sp变为白显示。
此外,作为第一开关元件41、第二开关元件42、第三开关元件43以及锁存部44的更具体的构成,例如能够使用专利文献4中公开的构成。另外,第一存储器电路40A和第二存储器电路40B的具体构成不限于这里例示的构成。
[变形例]
图1等中示出了使对置电极21的开口部21a与所有子像素电极11a对应地形成的例子,但也可以例如如图7所示的液晶显示装置100A那样省略一部分开口部21a。
在图7所示的液晶显示装置100A中,在与第二子像素电极11a2的右上角对应的区域以及与第三子像素电极11a3的右上角对应的区域中形成有开口部21a,在与第一子像素电极11a1的右上角对应的区域中未形成开口部21a。如此,也可以根据气泡的产生容易度等来调整开口部21a的数量(配置密度)。
(第二实施方式)
参照图8和图9说明本实施方式的液晶显示装置200。本实施方式的液晶显示装置200是半透射型(透射和反射两用型)的液晶显示装置。图8是示意性示出液晶显示装置200的俯视图,并示出了液晶显示装置200的与三个像素P对应的区域。图9是示意性示出液晶显示装置200的剖视图,并示出了沿着图1中的9A-9A’线的剖面结构。以下,以液晶显示装置200与第一实施方式的液晶显示装置100的不同点为中心而进行说明。
在本实施方式中,对置电极21具有开口部21a,该开口部21a位于与多个子像素电极11a中的一部分子像素电极11a、更具体而言是与第一子像素电极11a1以及第三子像素电极11a3的一个角(在此为右上角)对应的区域。
另外,对置基板20具有设置在对置电极21上的突起25。突起25形成于与剩余的子像素电极11a、更具体而言是第二子像素电极11a2的一个角(在此为右上角)对应的区域。该突起25由树脂等电介质材料制成。
如此,本实施方式的液晶显示装置200具有第一实施方式的液晶显示装置100中的一部分开口部21a被取代为突起25的构成。在与子像素电极11a上的液晶层30的厚度方向中央的液晶分子LC的取向方向所朝向的角对应的区域中形成的突起25也起到使取向稳定化的作用。因此,在本实施方式的液晶显示装置200中,也与第一实施方式的液晶显示装置100同样地,能够防止烧屏等显示质量的降低。
突起25的直径可以是与开口部21a的直径相同的程度。另外,突起25的高度没有特别限制。突起25也可以作为用于规定液晶层30的厚度(单元间隙)的间隔件发挥功能。
[反射型液晶显示装置]
在至此为止的说明中,以半透射型液晶显示装置为例对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明的实施方式的液晶显示装置也可以是反射型液晶显示装置。即,两个像素P之间的区域也可以不被用于透射模式的显示。
工业上的实用性
本发明的实施方式可广泛应用于各像素包含以反射模式进行显示的反射区域的液晶显示装置(即反射型液晶显示装置及半透射型液晶显示装置)。
附图标记说明
10 TFT基板
11 像素电极
11a 子像素电极
12 第一垂直取向膜
20 对置基板
21 对置电极
21a 开口部
22 第二垂直取向膜
23 彩色滤光片层
24 涂覆层
25 突起
30 液晶层
40A 第一存储器电路
40B 第二存储器电路
100、100A、200 液晶显示装置
P 像素
Sp 子像素
Rf 反射区域
Tr 透射区域
LC 液晶分子
Claims (8)
1.一种液晶显示装置,包括:
第一基板;
第二基板,其与所述第一基板对置;以及
液晶层,其设置在所述第一基板与所述第二基板之间,
所述液晶显示装置为具有分别包含以反射模式进行显示的反射区域的多个像素的液晶显示装置,所述液晶显示装置的特征在于,
所述液晶层包含介电各向异性为负的向列液晶材料以及手性剂,
所述第一基板具有:像素电极,其设置于所述多个像素中的每一个;以及第一垂直取向膜,其设置于所述像素电极与所述液晶层之间,
所述第二基板具有:对置电极,其以与所述像素电极对置的方式设置;以及第二垂直取向膜,其设置在所述对置电极与所述液晶层之间,
所述第一垂直取向膜以及所述第二垂直取向膜之中,仅所述第二垂直取向膜具有用于规定预倾方位的取向限制力,
所述像素电极具有多个子像素电极,所述多个子像素电极包含被施加彼此不同电压的两个以上的子像素电极,
所述对置电极具有开口部,所述开口部形成于与所述多个子像素电极之中的至少一个子像素电极的四个角中的一个角对应的区域,
所述至少一个子像素电极上的所述液晶层内的位于厚度方向中央的液晶分子的取向方向朝向所述开口部。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述开口部形成于与所述多个子像素电极之中的所有子像素电极的四个角中的一个角对应的区域。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第二基板具有突起,所述突起是设置于所述对置电极上的突起,且形成于与所述多个子像素电极之中的所述至少一个子像素电极以外的子像素电极的四个角中的一个角对应的区域。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述像素电极是由具有光反射性的导电材料制成的反射电极。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述多个像素之中的彼此相邻的任意两个像素之间的区域用于透射模式的显示。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述多个像素之中的彼此相邻的任意两个像素之间,所述第二基板不具有黑矩阵。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
还包括多个存储器电路。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述多个存储器电路包含与所述多个像素的每一个对应的第一存储器电路以及第二存储器电路,
所述多个子像素电极包含:与所述第一存储器电路连接的子像素电极;以及与所述第二存储器电路连接的子像素电极。
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