[发明专利]液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示元件。更详细而言，涉及适用于通过利用施加电压使液晶层内的液晶分子在横向呈弯曲状取向来控制透过液晶层的光的显示方式的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件(以下简称为LCD)是以薄型、轻量、低电力消耗为特征的显示设备，在便携式电话、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)、汽车导航仪、计算机监视器、电视机，进一步，在车站内的引导板、室外告示栏等信息显示装置等用途被广泛采用。

现有的LCD通过利用施加电压控制液晶分子的排列、改变透过液晶层的光的偏光状态、对通过偏光板的光量进行调节来进行显示。LCD的显示性能的很多部分由施加电压时的液晶分子的排列状态以及施加电场的大小和方向决定。LCD的显示模式大致分为垂直取向模式和水平取向模式这两种模式。表1是表示各种显示模式中显示特性根据未施加电压时的液晶分子的排列状态和施加电场的方向的不同而如何不同的。

[表1]

上述各种显示模式已经被实用化，且在为了进一步提高特性而进行各种研究。例如，作为对OCB模式的研究，公开有如下方法：以迅速且可靠地以低电压进行从展曲取向状态转向弯曲取向状态的转变为目的，使用由含有固体微粒子的液晶取向剂(漆，varnish)形成的取向膜或在表面散布有固体微粒子的取向膜(例如参照专利文献1)。

此外，作为TN模式的应用，还提案有如下的横电场型TN模式：不在一对基板中的各个基板形成电极，而在一对基板中的一个基板形成一对电极产生横电场，并使其在扭曲状态和无扭曲状态之间转变(例如参照专利文献2)。

进一步，还提案有GH(Guest-Host：客主)模式，其与上述各种模式不同，使用含有双色性色素的液晶层，由此，能够不需要或减少偏光板(例如参照专利文献3)。

但是，满足广视角、高对比度和高速响应的所有特性的显示模式尚未被开发。

对此，一直以来在研究如下的显示模式：使用在同一平面上平行地相对配置的多个电极控制液晶分子的取向性，该液晶分子在未施加电压的状态下垂直取向，且具有正的介电常数各向异性(例如参照专利文献4)，或如下的显示模式：在两个基板中的下部基板相互平行地形成两个电极，在未施加电场时使液晶层的液晶分子与两个基板垂直地排列，在该两个电极间形成放射线状的电场，由此，以两个电极间的区域的中心面为基准使左右的液晶分子对称取向，得到视角特性(例如参照专利文献5和6)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-131754号公报

专利文献2：日本特开2002-268088号公报

专利文献3：日本特开2001-108996号公报

专利文献4：日本特开昭57-618号公报

专利文献5：日本特开平10-333171号公报

专利文献6：日本特开平11-24068号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的发明者们在对如下的显示方式进行研究：使用具有正的介电常数各向异性的(p(正)型)向列型液晶，保持基于垂直取向的高对比性，并且使用设置在同一基板的一对电极产生拱形的横电场，由此，将位于该一对电极间的液晶分子的取向方位规定为横向的弯曲状取向(以下也称为VA-IPS模式)。以下，以VA-IPS模式为例对达到本发明的经过进行说明，但是本发明并不限定于VA-IPS模式。

图1是表示具有代表性的VA-IPS模式的结构的立体示意图。如图1所示，VA-IPS模式的液晶显示元件具有一对基板1、2，在该一对基板1、2间密封有液晶层3。上述一对基板1、2各自以透明基板11、12为主体，在与液晶层3侧接触的一侧的面具有垂直取向膜13、14。由此，在未对液晶层3施加电压时，液晶分子15均表现为垂直取向(垂面(homeotropic)取向)。能够通过在一对基板1、2中的一个基板形成的一对梳型电极16对液晶层3施加电压。而且，通过配置在透明基板11、12的与液晶层相反一侧的面上的偏光板17、18来选择透过或遮断光。

根据这样的基本结构，如上述专利文献5和6所示的液晶显示元件那样，通过施加电场形成弯曲状的电场，在液晶层的一对电极间区域形成指向矢方位相互对称的两个畴，因此能够得到广视角特性。

对此，本发明的发明者们已经发现，更具体而言，通过使梳型电极的电极宽度、电极间隔和液晶层厚度最优化，能够兼得高透过率、广视角和高速响应。