[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及在像素内具有多个取向分割区域的垂直取向型的液晶显示装置。

背景技术

现在，作为具有广视野角特性的液晶显示装置，使用作为横电场模式的IPS(In-Plane-Switching：平面控制)模式或FFS(Fringe FieldSwitching：边缘场切换)模式的液晶显示装置和使用作为垂直取向模式的VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式的液晶显示装置得到开发。VA模式比横电场模式的量产性更优良，因此在TV用途、便携用途中得到广泛使用。

VA模式的液晶显示装置，与在1个像素中形成有液晶取向方向相互不同的多个畴的MVA(Multidomain Vertical Alignment：多畴垂直取向)模式的液晶显示装置、和以形成在像素中心部的电极上的铆钉(rivet)等为中心使液晶的取向方向连续不同的CPA(ContinuousPinwheel Alignment：连续焰火状排列)模式的液晶显示装置大为不同。

在MVA模式的液晶显示装置中，通过配置在相互正交的2个方向上延伸的取向限制单元，在1个像素内形成有代表液晶畴的指向矢的方位角与以正交尼科耳方式配置的一对偏光板的偏光轴(透过轴)成45度的4个液晶畴。以方位角0度为一个偏光板的偏光轴方向，以逆时针旋转为正的方位，该4个液晶畴的指向矢的方位角为45度、135度、225度、315度。由于与偏光轴成45度方向的直线偏光不被偏光板吸收，因此从透过率的方面考虑优选选择这样的指向矢方位角。像这样将在1个像素形成4个畴的结构称为4分割取向构造或简单地称为4D构造。

使用狭缝(或肋)作为MVA模式的液晶显示装置的取向限制单元的情况下，为了得到足够的取向限制力，需要使狭缝的宽度为10μm程度以上，当狭缝的宽度比该宽度窄时，不能够得到足够的取向限制力。为了形成4个畴，在1个像素中，在对置电极形成从基板法线方向观察时在相差90度的方向上延伸的狭缝(く字形狭缝)，需要在像素电极形成相对于这些狭缝隔开一定的间隔配置的、与这些狭缝平行延伸的狭缝。即，在1个像素中的对置电极和像素电极这两者上，需要分别配置多根在45度-225度方向和135度-315度方向延伸的约10μm宽度的狭缝。

但是，在适用上述这样的狭缝时，相对于像素面积而言狭缝所占面积增大，无助于显示的部分的面积也增大，因此透过率(亮度)极度降低。进而高精细的小型液晶显示装置、例如便携式电话用的2.4型VGA中，像素的间距(pitch)(行方向×纵方向)为例如25.5μm×76.5μm，几乎不可能在这样小的像素中形成上述的狭缝。

另一方面，在CPA模式的液晶显示装置中，在对置电极的像素中央部以树脂等形成铆钉，通过在该铆钉与像素电极的边缘部产生的倾斜电场对液晶的取向进行限制。通过在2个偏光板与液晶层之间分别配置有1/4波长板(4分之1波长板)，利用全方位的放射状倾斜取向畴和圆偏光，能够得到高透过率(亮度)。

使用1/4波长板的CPA模式的透过率高，但存在与MVA模式相比对比度低，视野角狭小的问题。即，如果使用1/4波长板，则在倾斜视角观察时，与从正面(显示面法线方向(视角0度))观察时相比显示(特别是低灰度等级(亮度为低)显示)看起来更明亮，所谓的“泛白”更加显著。

为了解决由这样的MVA模式和CPA模式引起的液晶显示装置的问题，提案有如专利文献1、专利文献2和专利文献3中公开的液晶显示装置。在这些专利文献的液晶显示装置中，在像素电极置入在45度-225度方向和135度-315度方向上延伸的多个细微的狭缝(被称为鱼骨(fishbone)型像素电极)，通过使液晶取向为相对于这些狭缝平行而实现4分割取向构造。在使用该鱼骨型像素电极的液晶显示装置中，在像素中没有形成宽狭缝或铆钉、不使用1/4波长板而使用直线偏光，因此能够实现透过率和对比度高，且视野角宽的显示。

此外，这些专利文献的液晶显示装置中，在上下基板的液晶层一侧的面，配置有用于在未向液晶施加电压的状态下向液晶赋予适当的预倾角的取向维持层，该取向维持层通过使包含在液晶层中的单体在向液晶施加电压时聚合而形成。

专利文献1：日本特开2002-107730号公报

专利文献2：日本特开2003-149647号公报

专利文献3：日本特开2006-330638号公报

发明内容