[发明专利]液晶元件以及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用了两种取向状态间的转变的新颖的液晶元件以及液晶显示装置。

背景技术

在日本特许第2510150号公报(专利文献1)中公开了如下这样的液晶显示装置：其使液晶分子朝向与对相对配置的一对基板分别实施的取向处理的方向组合所限制的旋转方向相反的旋转方向扭转来实施取向处理，由此提高电光特性(现有例1)。另外，在日本特开2007-293278号公报(专利文献2)中公开了如下这样的液晶元件：其添加了用于朝向与对相对配置的一对基板分别实施的取向处理的方向组合所限制的旋转方向(第1旋转方向)相反的旋转方向(第2旋转方向)扭转的手性剂，并且使液晶分子朝向上述第1旋转方向扭转来实施取向处理，由此增加液晶层内的变形，从而能够进一步降低阈值电压而进行低电压驱动(现有例2)。

但是，在上述现有例1的液晶显示装置中，逆扭转的取向状态不稳定，虽然可对液晶层施加比较高的电压来获得逆扭转的取向状态，但是存在随着时间经过会向正扭转的取向状态转变的问题。另外，现有例2的液晶元件如上所述具有使阈值电压降低的优点，但存在如下问题：当电压关断时，立刻(例如几秒左右)转变为正扭转的取向状态，反之则要提高阈值电压。另外，在现有例1、2的任意一方中，没有设想到将正扭转与逆扭转这两种取向状态积极利用于显示等用途。即，完全没有公开和暗示积极利用双稳定性所需的结构、驱动方法等技术思想。

对此，在日本特开2010-186045号公报(专利文献3)中公开了与反向TN(Reverse Twisted Nematic：反向扭转向列)型的液晶元件相关的技术：这种液晶元件在初始状态下为延展(spray)扭转取向，但当施加了一次纵向电场时，稳定于反向扭转取向(现有例3)。但是，现有例3的液晶元件在获得良好对比度的范围较窄这一点上还有改良的余地。

因此，本申请的发明人对能消除上述现有例1～3中的问题的新颖的反向TN型的液晶元件进行了研究。另外，作为采用了上述新颖的反向TN型液晶元件的液晶显示装置的一个方式，本申请的发明人还对排列多个液晶元件并使用薄膜晶体管等开关元件分别驱动各个液晶元件的液晶显示装置进行了研究。这里，例如在日本特许第4238877号公报(专利文献4)中公开了用于进行采用了水平电场的驱动的开关元件以及电极的构造例(现有例4)。但是，该现有例4所公开的开关元件以及电极的构造不适合驱动本申请的发明人研发出的新颖的反向TN型液晶元件。

专利文献

【专利文献1】日本特许第2510150号公报

【专利文献2】日本特开2007-293278号公报

【专利文献3】日本特开2010-186045号公报

【专利文献4】日本特许第4238877号公报

发明内容

本发明的具体方式的目的之一是提供一种具有适合产生两种取向状态间的转变的开关元件及电极的构造的新颖的液晶元件。

另外，本发明的具体方式的另一个目的是提供一种能够使用新颖的液晶元件进行低功耗驱动的液晶显示装置。

本发明的一个方式的液晶元件的特征在于，其包含：(a)相对配置的第1基板以及第2基板，它们各自的一面被实施了取向处理；(b)第1电极，其设置在所述第1基板的一面侧；(c)第2电极，其与所述第1电极相离地设置在所述第1基板的一面侧；(d)开关元件，其设置在所述第1基板的一面侧，与所述第1电极或所述第2电极连接；(e)公共电极，其以至少一部分与所述第1电极以及所述第2电极重叠的方式设置在所述第2基板的一面侧；以及(f)液晶层，其设置在所述第1基板的一面与所述第2基板的一面之间，(g)所述第1基板以及所述第2基板的所述取向处理的方向被设定为产生第1取向状态，该第1取向状态使所述液晶层的液晶分子朝向第1方向扭转，(h)所述液晶层含有产生第2取向状态的性质的手性材料，所述第2取向状态使所述液晶分子朝向与所述第1方向相反的第2方向扭转，(i)通过对所述第2电极与所述公共电极之间施加电压，使得所述液晶层从所述第2取向状态向所述第1取向状态转变，通过对所述第1电极与所述第2电极之间施加电压，使得所述液晶层从所述第1取向状态向所述第2取向状态转变。

根据上述结构，能够获得具有适合产生两种取向状态间的转变的开关元件以及电极的构造的新颖的液晶元件。

在上述液晶元件中，优选的是，所述第1电极与所述第2电极中的至少一方具有相互分离地平行配置的多个直线部。另外，优选的是，所述第1电极与所述第2电极隔着绝缘膜而层叠。