(57)【要約】【課題】  画素電極中の突起物付近の漏光を減らして画像品質を改善したマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の提供。【解決手段】  第１偏光板、第２偏光板、複数の突起物を具えた第１基板、複数の画素電極を具えた第２基板、及び第１基板と第２基板の間に位置する液晶層を包含する。そのうち第２偏光板と第１偏光板の分極軸は相互に交叉し、且つ突起物と第１偏光板と第２偏光板の分極軸の夾角は０°から１０°或いは８０°から９０°の間とされる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、
第１偏光板と、
第２偏光板であって、該第２偏光板の分極軸が該第１偏光板の分極軸と交叉する、上記第２偏光板と、
複数の突起物を具えた第１基板であって、該第１偏光板と該第２偏光板の間に位置し、該突起物が該第１基板の一つの表面に位置し、且つ該突起物と該第１偏光板或いは第２偏光板の分極軸との夾角が０°から１０°或いは８０°から９０°の間である、上記第１基板と、
複数の画素電極を具えた第２基板であって、該第１偏光板と該第２偏光板の間に位置し、且つ該画素電極が該第２基板の一つの表面に位置する、上記第２基板と、
該第１基板と該第２基板の間に位置する液晶層と、
を具え、該突起物が該第１基板と該第２基板の間に位置することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、画素電極表面に複数のスリットが設けられ、該スリットが画素電極の辺縁に位置し、該スリットの延伸方向が突起物の第２基板における投影と相互に交錯することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、スリットの延伸方向と突起物の投影の交叉の角度範囲が３０°から５０°の間であることを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、少なくとも二つのスリットの長さが異なるか或いは少なくとも二つのスリット間距が異なることを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、スリットの長さが画素電極の同一辺縁の両端より中間に向けて漸減或いは漸増することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、スリット間の幅が画素電極の同一辺縁の両端より中間に向けて漸減或いは漸増することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、第１基板と第２基板がガラス基板とされたことを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、突起物が鋸歯状とされたことを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、第２偏光板の分極軸と第１偏光板の分極軸が垂直であることを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、液晶分子がネガ型誘電異方性液晶とされたことを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の液晶ディスプレイ装置に係り、特に一種のマルチドメイン垂直配向（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）液晶ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の液晶ディスプレイ装置（図９参照）の多くは、画像表示のコントラストを向上するため、液晶分子７を挟む上基板１０、下基板２０の外側に偏光板１、２が設置されている。これらの偏光板の配置は、通常上下の偏光板の分極軸１１、２１が相互に垂直となるようにされて、液晶分子７に屈折された後の分極光のみを透過させて射出し、これにより画像表示のコントラストを向上し、画像表示の品質を改善している。
【０００３】
この周知の構造がマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置に応用される時、図１（側面図）及び図２（平面図）に示されるように、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の上基板内の突起物３（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）と液晶分子７間の相互作用により、液晶ディスプレイ装置に漏光の現象が発生し、即ち光線が上基板１０の突起物３辺縁に沿って僅かに漏光し、画像の表示品質が低下し、コントラストも低下する。このような現象の発生は、突起物３付近の液晶分子７が、幾何空間の押圧ねじれにより、液晶分子長軸７１が突起物３に向けて傾斜する状況を現出することによる。このような指向情況は、液晶分子長軸７１が上基板１０側の偏光板１の透光軸（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｘｉｘ）方向３１を指向し、即ち液晶分子長軸７１の指向と上基板１０側の偏光板の分極軸１１が４５度角を形成する時、未通電情況下において（即ち暗光情況）、制御不能な漏光を有しうる。通電時、このような液晶分子長軸７１が引き起こす漏光は画像コントラストの低下をもたらし、即ち表示品質が低下する。画像表示の品質或いはコントラストを改善するためにはこの突起物と液晶分子長軸指向による漏光を抑制しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は画素電極中の突起物付近の漏光を減らし、液晶ディスプレイ装置の画像品質を改善した一種のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、
第１偏光板と、
第２偏光板であって、該第２偏光板の分極軸が該第１偏光板の分極軸と交叉する、上記第２偏光板と、
複数の突起物を具えた第１基板であって、該第１偏光板と該第２偏光板の間に位置し、該突起物が該第１基板の一つの表面に位置し、且つ該突起物と該第１偏光板或いは第２偏光板の分極軸との夾角が０°から１０°或いは８０°から９０°の間である、上記第１基板と、
複数の画素電極を具えた第２基板であって、該第１偏光板と該第２偏光板の間に位置し、且つ該画素電極が該第２基板の一つの表面に位置する、上記第２基板と、
該第１基板と該第２基板の間に位置する液晶層と、
を具え、該突起物が該第１基板と該第２基板の間に位置することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、画素電極表面に複数のスリットが設けられ、該スリットが画素電極の辺縁に位置し、該スリットの延伸方向が突起物の第２基板における投影と相互に交錯することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項３の発明は、請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、スリットの延伸方向と突起物の投影の交叉の角度範囲が３０°から５０°の間であることを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項４の発明は、請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、少なくとも二つのスリットの長さが異なるか或いは少なくとも二つのスリット間距が異なることを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項５の発明は、請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、スリットの長さが画素電極の同一辺縁の両端より中間に向けて漸減或いは漸増することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項６の発明は、請求項２記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、スリット間の幅が画素電極の同一辺縁の両端より中間に向けて漸減或いは漸増することを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項７の発明は、請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、第１基板と第２基板がガラス基板とされたことを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項８の発明は、請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、突起物が鋸歯状とされたことを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項９の発明は、請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、第２偏光板の分極軸と第１偏光板の分極軸が垂直であることを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１０の発明は、請求項１記載のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置において、液晶分子がネガ型誘電異方性液晶とされたことを特徴とする、マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置は、偏光板の分極軸の方向と突起物の角度配置により、液晶分子の漏光の引き起こす輝度不均一が改善される。更に、スリットの配置分布により突起物の両側の、均一の液晶分子傾斜角により形成される全体平均屈折率の違いが改善される。ゆえに本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の漏光情況及び輝度分布が改善され、画像表示のコントラストが高められ、画像品質が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置は、第１偏光板、第２偏光板、複数の突起物を具えた第１基板、複数の画素電極を具えた第２基板、及び第１基板と第２基板の間に位置する液晶層を包含する。そのうち第２偏光板と第１偏光板の分極軸は相互に交叉し、該突起物は第１基板の表面に位置し、且つ該突起物と第１偏光板と第２偏光板の分極軸の夾角は０°から１０°或いは８０°から９０°の間とされる。更に、第２基板は第１偏光板と第２偏光板の間に位置し、画素電極は第２基板の表面に位置し、且つ液晶層は第１基板と第２基板の間に位置する。第１基板の突起物は並びに第１基板と第２基板の間に位置する。
【０００８】
本発明の液晶ディスプレイ装置の画素電極表面は選択的に複数のスリットを包含するものとされ、これにより隣り合う画素電極の輝度の均一性が改善される。
【０００９】
そのうちこれらのスリットは画素電極の辺縁に位置し、且つスリットの延伸方向と該突起物の第２基板における投影が交錯する。これらのスリットの延伸方向と該突起物の投影の交叉の角度は周知の任意の角度とされるが、スリットの延伸方向と該突起物の投影の交叉角度範囲は８０°から１１０°の間とされるのがよい。これらのスリットの長さ分布は任意の分布とされるが、好ましくは少なくとも二つの第２スリットの長さが異なるものとされる。更に好ましくはスリットの長さが画素電極の同一辺縁両端より中間に向けて漸減或いは漸増するものとされる。これらのスリット間の間距分布は任意の分布とされるが、好ましくはスリット間距は少なくとも二つの間距が異なるものとされる。更に好ましくはスリット間の幅が画素電極の同一辺縁両端より中間に向けて漸減或いは漸増するものとされる。本発明の第２偏光板の分極軸と第１偏光板の分極軸の交叉の角度は任意の角度とされるが、好ましくは第２偏光板の分極軸と第１偏光板の分極軸が垂直とされる。本発明の突起物と第１偏光板と第２偏光板の分極軸の夾角は、０°〜１０°或いは８０°〜９０°の間の任意の角度とされ、好ましくは垂直或いは平行とされる。本発明の第１基板と第２基板は任意の透明基板とされるが、好ましくはガラス基板とされる。本発明の画素電極は任意の透明電極とされるが、好ましくはＩＴＯ或いはＩＺＯとされる。本発明の突起物の第１基板上の分布形状は任意の形状とされるが、好ましくは鋸歯状とされる。本発明に適用される液晶は任意の液晶とされ、液晶分子は好ましくはネガ型誘電異方性液晶とされる。
【実施例１】
【００１０】
図３は本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の好ましい実施例の側面図である。図４は本実施例の平面図である。図示されるように、本実施例のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置は上偏光板１、下偏光板２、上基板１０（第１基板）、下基板２０（第２基板）を包含する。本実施例の上基板１０と下基板２０の間に液晶層（液晶分子７）が挟まれている。この液晶層（液晶分子７）は並びに上基板１０と下基板２０の間に封入されている。本発明の上偏光板１と下偏光板２は必要に応じて上基板１０と下基板２０の液晶層（液晶分子７）に対向する表面に配置されるか液晶層（液晶分子７）と反対の基板表面に配置される。本実施例中、上偏光板１と下偏光板２はそれぞれ上偏光板１と下偏光板２の外側に配置されている。本発明に適用される上偏光板１と下偏光板２の分極軸は相互に交錯し、本実施例中の上偏光板１の分極軸１１（点線矢印で表示）及び下偏光板２の分極軸２２（点線矢印で表示）は相互に垂直を成す方向に配置されている。
【００１１】
本実施例中の上基板１０には突起物３が設けられ、幾何空間変化を利用して、液晶分子長軸を突起物３に向けて傾斜させる案内に用いられ、通常平面視によると、液晶分子長軸７１は突起物３と垂直である。本実施例中の突起物３は鋸歯状に設置され、且つ鋸歯状の突起物３の下基板２０表面における投影の延伸方向は、上偏光板１の分極軸１１或いは下偏光板２の分極軸２２と平行或いは垂直となるよう配置される。突起物３がこのように配置される時、液晶分子長軸７１は突起物３と垂直であるため、液晶分子長軸７１と上偏光板１の分極軸１１或いは下偏光板２の分極軸２２は平行或いは垂直であり、即ち液晶分子長軸７１は上偏光板１の透光軸３１或いは下偏光板２の透光軸３２と約４５°夾角を形成する。これにより液晶層（液晶分子７）と突起物３間に形成される漏光は、本実施例の配置により、透光軸３１、３２と液晶分子長軸７１が不平行であるため、液晶分子による屈折により引き起こされる漏光が大幅に低減される。
【００１２】
本実施例中の下基板２０（第２基板）には複数のアレイ式画素電極４が配設されている。この画素電極４は本実施例ではＩＴＯで形成されている。下基板２０（第２基板）近隣の画素電極４間には間隔が設けられ、且つ各間隔の画素電極４の辺縁に、複数のスリット５が設けられている。本実施例中、スリット５の延伸方向は偏光板の分極軸１１、２２と４５°夾角を形成し、且つ複数のスリット５の個別長さは同じでない。
【００１３】
スリット５は画素電極４の辺縁に位置し、その延伸方向は突起物３の下基板２０（第２基板）における投影と約４５°角を以て交叉し、並びにスリット５の長さ（Ｌ）は画素電極４の同一辺縁両端より中間に向けて漸増或いは漸減する。電圧がこの液晶ディスプレイ装置に提供される時、その電場はスリット長さの影響を受け、これにより同一グレーレベルのネガ型液晶分子７が異なる傾斜角を発生し、即ち液晶分子７の同一の画素内の同一の突起物３隣接区域における傾斜角度がいずれも異なるものとなる。ただしスリット５の分布が規則性分布を成すため、液晶分子７の傾斜角度も規則性分布を成す。周知の液晶ディスプレイ装置の透光度は液晶分子７の傾斜角の形成する全体平均屈折率に関係し、本発明のスリットを設置することにより、突起物３の隣接区域の全体平均液晶分子７傾斜角がほぼ同じとなり、ゆえに液晶分子７の傾斜角が形成する全体平均屈折率がほぼ同じとなり、ゆえに突起物３の隣接区域の透光度がほぼ同じとなり、ゆえに液晶ディスプレイ装置の異なる画素電極４輝度分布が改善され、液晶ディスプレイ装置の輝度の均一化の効果が達成される。これにより、人の視線と同一グレーレベルの液晶分子長軸７１の夾角が夾角の平均値を得られ、ゆえに異なる角度でこの液晶ディスプレイ装置を観る時、人の視線と液晶分子長軸７１の夾角がいずれも平均値とされ、ゆえに視線と液晶分子長軸の夾角が視角により改変しない。これにより、この液晶ディスプレイ装置はどの角度から観ても同様の輝度値を得られる。
【００１４】
図５、６も参照されたい。図５は本実施例の未電圧印加時の平面図、及び図６は本実施例の電圧印加時の平面図である。上述したように、未電圧印加時には、突起物３の角度配置により透光軸３１、３２と液晶分子長軸７１の方向は不平行となり、ゆえに液晶分子７の引き起こす漏光を減少でき、良好な暗状態を達成できる。電圧印加時には、液晶分子長軸７１が透光軸３１と平行となり、光線を通過させ、並びに液晶分子７の傾斜角が画素電極４上のスリット５の影響を受けるため、上述したように異なる傾斜角が形成する全体平均屈折率が発生し、均一な輝度が得られる。
【００１５】
すなわち、偏光板の分極軸１１、２２の方向と突起物３の角度配置により、液晶分子７の漏光の引き起こす輝度不均一が改善される。スリット５の配置分布により突起物３の両側の、均一の液晶分子傾斜角により形成される全体平均屈折率の違いが改善される。ゆえに本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の漏光情況及び輝度分布が改善され、画像表示のコントラストが高められ、画像品質が改善される。
【実施例２】
【００１６】
図７は本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の別の実施例の平面図である。本実施例のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置は、スリット５の、下基板２０（第２基板）の複数のアレイ式画素電極４上における分布が前述の実施例と異なるほかは、部品及び配置はいずれも前述の実施例と同じである。本実施例のスリット５は画素電極４の辺縁に位置し、その延伸方向は突起物３の下基板２０（第２基板）における投影と相互に約４５°角を以て交叉し、並びにスリット５間の間距は画素電極４の同一辺縁の両端より中間に向けて漸減する。
【００１７】
本実施例の効果と前述の実施例は同じであり、偏光板分極軸１１、２２と突起物３の角度配置により、液晶分子７の引き起こす輝度不均一を改善する。スリット５の配置分布により、突起物３両側の均一な液晶分子傾斜角度により形成される全体平均屈折率の違いが改善される。本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の漏光情況及び輝度分布は改善され、画像表示のコントラストが高められ、画像品質が改善される。
【実施例３】
【００１８】
図８は本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第３実施例の平面図である。本実施例のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置は、スリット５の、下基板２０（第２基板）の複数のアレイ式画素電極４上における分布が前述の実施例と異なるほかは、部品及び配置はいずれも前述の実施例と同じである。本実施例のスリット５は画素電極４の辺縁に位置し、その延伸方向は突起物３の下基板２０（第２基板）における投影と相互に約４５°角を以て交叉し、並びにスリット５間距は画素電極４の同一辺縁の両端より中間に向けて漸増する。
【００１９】
本実施例の効果と前述の実施例は同じであり、偏光板分極軸１１、２２と突起物３の角度配置により、液晶分子７の引き起こす輝度不均一を改善する。スリット５の配置分布により、突起物３両側の均一な液晶分子傾斜角度により形成される全体平均屈折率の違いが改善される。本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の漏光情況及び輝度分布は改善され、画像表示のコントラストが高められ、画像品質が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】周知のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の側面図である。
【図２】周知のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の平面図である。
【図３】本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第１実施例の側面図である。
【図４】本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第１実施例の平面図である。
【図５】本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第１実施例の未電圧印加時の平面図である。
【図６】本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第１実施例の電圧印加時の平面図である。
【図７】本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第２実施例の平面図である。
【図８】本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ装置の第３実施例の平面図である。
【図９】周知の液晶ディスプレイ装置の立体図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  上偏光板          ２  下偏光板            ３  突起物
４  画素電極          ５  スリット            ７  液晶分子
１０  上基板          １１  分極軸            ２０  下基板
２２  分極軸          ３１  透光軸            ３２  透光軸
７１  液晶分子長軸
【図１】
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【図２】
2006126773.tif 000004
【図３】
2006126773.tif 000005
【図４】
2006126773.tif 000006
【図５】
2006126773.tif 000007
【図６】
2006126773.tif 000008
【図７】
2006126773.tif 000009
【図８】
2006126773.tif 000010
【図９】
2006126773.tif 000011