[发明专利]液晶显示面板和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示面板和液晶显示装置。更详细地说，涉及在上升、下降这两者中利用电场对液晶分子进行取向控制的具有3层电极结构的液晶显示面板和液晶显示装置。

背景技术

液晶显示面板构成为用一对玻璃基板等来夹持液晶显示元件，利用薄型轻型并且低功耗的优点，作为个人计算机、电视、车载导航等车载用的设备、便携电话等携带信息终端的显示器等在日常生活、商务中变得不可或缺。在这些用途中，研究了用于使液晶层的光学特性变化的电极配置、基板的设计方面的各种模式的液晶驱动装置。

作为近年的液晶显示装置的显示方式，可以举出使具有负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面垂直取向的垂直取向（VA：Vertical Alignment）模式、使具有正或者负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面水平取向而对液晶层施加横向电场的面内开关（IPS：In-Plane Switching）模式和边缘场开关（FFS：Fringe Field Switching）等。

例如，作为FFS驱动方式的液晶显示装置，公开了一种具有高速响应性和广视野角的薄膜晶体管型液晶显示器，其包括：具有第1共用电极层的第1基板；具有像素电极层和第2共用电极层这两者的第2基板；被夹在上述第1基板和上述第2基板之间的液晶；以及为了带来对高速的输入数据传送速度的高速响应性和对观看者来说的广视野角，使处于上述第1基板的上述第1共用电极层与处于上述第2基板的上述像素电极层以及第2共用电极层两者之间产生电场的单元（例如，参照专利文献1。）。

另外，作为利用多个电极来施加横向电场的液晶装置，公开了一种在相互相对配置的一对基板间夹持包括介电常数各向异性为正的液晶的液晶层的液晶装置，分别构成上述一对基板的第1基板、第2基板隔着上述液晶层对峙，设有对该液晶层施加纵向电场的电极，并且在上述第2基板上设有对上述液晶层施加横向电场的多个电极（例如，参照专利文献2。）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2006-523850号公报

专利文献2：特开2002-365657号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述专利文献1公开了如下技术方案：在具有垂直取向型的3层电极结构的液晶显示装置中，上升（显示状态从暗状态〔黑显示〕变化为亮状态〔白显示〕的期间）利用在下侧基板的上层狭缝-下层面状电极间产生的边缘电场（FFS驱动），下降（显示状态从亮状态〔白显示〕变化为暗状态〔黑显示〕的期间）利用由基板间的电位差产生的纵向电场，上升、下降均能利用电场使液晶分子旋转来实现高速响应化。

图24是具有下侧基板为现有的FFS结构即FFS驱动方式的电极结构的液晶显示面板的截面示意图。图25是具有FFS结构的液晶显示面板的图像元素平面示意图。图26是在图24所示的液晶显示面板中上升的指向矢d的分布、电场分布和透射率分布（实线）的仿真结果。此外，在图24中示出了液晶显示面板的结构，图25所示的狭缝电极417被施加固定的电压（图中为14V。），在配置有狭缝电极417的基板和相对基板分别配置有下层电极413、相对电极423。施加到下层电极413、相对电极423的电压为7V。

这样，即使对垂直取向的液晶显示装置施加边缘电场，也仅有狭缝电极端附近的液晶分子旋转，因此有可能无法得到足够的透射率（参照图26。）。与此相对，本发明的发明人发现利用一对梳齿电极进行梳齿驱动来代替上层狭缝电极，通过使梳齿电极间的液晶分子充分向水平方向取向能提高透射率。

在此，在3层电极结构的梳齿驱动的上升时，不仅对产生横向电场的上层电极，对相对电极和下层电极也分别施加电压，因此它们会阻挡上层电极的横向电场，有可能导致透射率变低。为了进一步提高透射率还有下功夫的余地。

为了解决这个问题，只要使下层、相对电极离远即可，但是单元厚度会相应变厚，因此视野角特性（特别是偏振板的视野角补偿）会恶化，有可能产生液晶量增加的成本方面的问题，不是现实的解决对策。

另外，上述专利文献2记载了在具有3层电极结构的液晶显示装置中利用梳齿驱动来提高响应速度。然而，实质上仅有显示方式是扭曲向列型（TN）模式的液晶装置的记载，而关于有利于得到广视野角、高对比度的特性等的方式的垂直取向型的液晶显示装置没有任何公开。另外，也没有公开任何透射率的改善、电极结构与透射率的相关性。