WO2012105067A1 - 液晶表示用基板及び液晶表示装置 - Google Patents

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保浩 檜林
福吉 健蔵
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    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/64Normally black display, i.e. the off state being black

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a liquid crystal display substrate and a liquid crystal display device including the liquid crystal display substrate.
  • the field of view of the liquid crystal display device is narrow.
  • the liquid crystal display device preferably has a wide field of view. There are roughly two types of visual field control methods.
  • Patent Literature 1 Japanese Patent No. 3322197
  • Patent Literature 2 Japanese Patent No. 4367206
  • this first visual field control system two panels including a display panel having a liquid crystal display element for performing main display and a visual angle control panel having a liquid crystal element for viewing angle control for switching between a wide visual field and a narrow visual field.
  • the viewing angle control liquid crystal element is a phase difference control element, and a wide field of view and a narrow field of view are switched based on the presence or absence of a voltage applied to the phase difference control element.
  • Patent Document 2 discloses a technique for making it difficult to see the display of the liquid crystal display device by forming a checker flag pattern including a bright region and a dark region in the formation region of the viewing angle control liquid crystal element.
  • a viewing angle control panel in which a viewing angle control liquid crystal element is provided, and the entire display device becomes thick and heavy, which may not be practical.
  • the display device is thick and heavy, the convenience of portable personal terminals such as mobile phones and mobile PCs decreases.
  • a viewing angle control pixel is newly added to one display panel including a display liquid crystal display element, or a viewing angle control is applied to a part of the display pixels formed on the display panel.
  • This second visual field control method is suitable for portable display devices because it is not necessary to add a viewing angle control panel.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128126
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-65046
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-65046
  • a first counter electrode and a second counter electrode are provided in one pixel, and different counter voltages are provided between the first counter electrode and the second counter electrode connected to the thin film transistor. Is applied, and the second counter electrode is used for viewing angle control.
  • the display panel is provided with viewing angle control pixels and when a viewing angle control region in which a plurality of counter electrodes are separately formed is formed on the display panel, the effective display area decreases and the display becomes dark. There is a case.
  • the viewing angle control pixel or the viewing angle control region the display content is less likely to be visually recognized by surrounding third parties.
  • Patent Document 4 does not discuss VA (Vertical Alignment) liquid crystal or ECB (Electrically Changed Birefringence) liquid crystal applied to a high-contrast liquid crystal display device.
  • VA Vertical Alignment
  • ECB Electro Mechanical Changed Birefringence
  • a liquid crystal display device such as a normal VA method or ECB method is electrically connected to a color filter substrate having a common electrode and a plurality of pixel electrodes (for example, thin film transistor (TFT) elements) that drive liquid crystal, and has a comb shape. It has a basic structure for sandwiching liquid crystal with an array substrate provided with a transparent electrode formed in a pattern. In this configuration, a driving voltage is applied between the common electrode on the color filter and the pixel electrode formed on the array substrate side, and the liquid crystal is driven.
  • TFT thin film transistor
  • the transparent conductive film used for the pixel electrode and the common electrode on the color filter surface is usually a conductive metal oxide thin film such as ITO (IndiumInTin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IGZO (Indium Garium Zinc Oxide). Is used.
  • ITO IndiumInTin Oxide
  • IZO Indium Zinc Oxide
  • IGZO Indium Garium Zinc Oxide
  • the liquid crystal display device may be heavy and thick by providing a viewing angle control panel including a viewing angle control liquid crystal element.
  • the effective aperture ratio may be reduced by providing the display panel with viewing angle control pixels.
  • Embodiments of the present invention prevent a liquid crystal display device from becoming heavy and thick, prevent a reduction in aperture ratio, and perform effective viewing angle control, and a liquid crystal display substrate
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including a substrate.
  • the liquid crystal display substrate includes polygonal pixels or polygonal subpixels and a linear pattern.
  • Polygonal pixels or polygonal subpixels have parallel sides facing each other in a planar shape.
  • the linear pattern is provided on opposite parallel sides of the polygon pixel or polygon sub-pixel and transmits oblique light.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display substrate and an array substrate.
  • a liquid crystal display substrate is a polygonal pixel or polygon subpixel having parallel sides facing each other in a planar shape, and a linear pattern that transmits oblique light provided on the parallel sides facing each other of the polygon pixel or polygon subpixel. It comprises.
  • the array substrate is opposed to the liquid crystal display substrate through a liquid crystal layer, and includes an active element that drives the liquid crystal of the liquid crystal layer.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that a liquid crystal display device becomes heavy and thick in viewing angle control, can prevent that an aperture ratio falls, and can perform effective viewing angle control. .
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a partial plan view showing an example of the liquid crystal display substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the relationship between the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment and oblique light.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a modification of the shape of the transparent pattern in the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a liquid crystal display device when a driving voltage is not applied in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device immediately after the drive voltage is applied.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device after a certain time has elapsed since the drive voltage was applied.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing an example of the operation of the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 when a driving voltage is not applied (initial alignment state) in the liquid crystal display device.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing an example of the action of the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 when a driving voltage is applied in the liquid crystal display device.
  • FIG. 11 is a partial plan view showing a first example of the first electrode provided in the sub-pixel.
  • FIG. 12 is a partial plan view showing a second example of the first electrode provided in the subpixel.
  • FIG. 13 is a partial plan view showing a third example of the first electrode provided in the subpixel.
  • FIG. 14 is a partial plan view showing a modified example of how subpixels are arranged.
  • FIG. 15 is a plan view showing an example of the relationship between the polygonal subpixel and the first electrodes P1 to P6.
  • FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display substrate according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of an edge light type liquid crystal display device.
  • FIG. 18 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a liquid crystal display device during halftone display when a driving voltage is applied.
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing a first example of a configuration for driving liquid crystal with a low voltage in the liquid crystal display device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 21 is a partial cross-sectional view showing a second example of a configuration for driving liquid crystal at a low voltage in the liquid crystal display device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a cross section perpendicular to a comb tooth axis of a comb-like (for example, stripe-like) electrode.
  • FIG. 1 shows the operation of the liquid crystals L1 to L14 by the liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3, and the oblique light 8 realized by this operation.
  • the vertical alignment film, the polarizing plate, the retardation film, and the TFT are not shown.
  • FIG. 2 is a partial sectional view showing an example of the liquid crystal display substrate 2 in FIG.
  • FIG. 3 is a partial plan view showing an example of the liquid crystal display substrate 2 according to the present embodiment.
  • the A-A ′ cross section in FIG. 3 corresponds to FIG. 1.
  • the liquid crystal display device 1 is a VA system or an ECB system.
  • a liquid crystal having positive dielectric anisotropy is used as the ECB liquid crystal.
  • liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3 on which liquid crystal driving elements (active elements) such as TFTs are formed face each other.
  • a liquid crystal layer 4 is sandwiched between the liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3.
  • the planar view shape of the openings of the polygonal subpixels arranged in a matrix is, for example, a square, a rectangle, a parallelogram, or a polygon that is bent in a dogleg shape ("V" shape or boomerang type).
  • a linear pattern 7 sandwiched between the linear light shielding patterns 6 of the layers is provided.
  • the oblique light 8 that passes through the transparent pattern 5 is used for viewing angle control.
  • the thickness of the transparent pattern 5 in the vertical direction is larger than the thickness of the light shielding pattern 6 in the vertical direction. Therefore, the transparent pattern 5 protrudes closer to the liquid crystal layer 4 than the light shielding pattern 6. Further, in the liquid crystal display substrate 2, the part where the linear pattern 7 is formed is thicker than the other part such as the part where the color filters 10 to 12 are formed.
  • the liquid crystal layer 4 is a VA liquid crystal. Therefore, the liquid crystals L1 to L14 of the liquid crystal layer 4 are liquid crystals having negative dielectric anisotropy.
  • the initial alignment of the liquid crystals L1 to L14 in the liquid crystal layer 4 is vertical.
  • the liquid crystals L 1, L 2, L 5 to L 10, L 13, L 14 are the liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3. Is oriented perpendicular to the surface of the substrate.
  • a vertical alignment film is used, and alignment processing such as photo alignment and rubbing can be omitted.
  • strict pretilt angle control such as 89 degrees required in the conventional VA method is unnecessary, and a liquid crystal with a simple initial vertical alignment such as 90 degrees is used. Can do.
  • a liquid crystal material containing a fluorine atom in its molecular structure (hereinafter referred to as fluorine-based liquid crystal) is used as the liquid crystal material.
  • fluorine-based liquid crystal a liquid crystal material containing a fluorine atom in its molecular structure
  • the second electrodes C1 to C6 protrude beyond the corresponding first electrodes P1 to P6 in the direction of the transparent pattern 5 (the direction from the center to the end).
  • a driving voltage for the liquid crystal is applied, a strong electric field is substantially generated between the first electrodes P1 to P6 and the protruding portions of the second electrodes C1 to C6.
  • the liquid crystal can be driven using a liquid crystal material having a low dielectric constant anisotropy smaller than that of a liquid crystal material used for conventional vertical alignment.
  • a liquid crystal material having a small dielectric anisotropy has a low viscosity. Therefore, when the same electric field strength is applied between the first electrodes P1 to P6 and the second electrodes C1 to C6, a liquid crystal material having a small dielectric anisotropy can respond faster than a conventional liquid crystal material. It is.
  • fluorine-based liquid crystal has a low dielectric constant, it is possible to reduce the uptake of ionic impurities, so that it is possible to prevent performance deterioration such as a decrease in voltage holding ratio due to impurities, and display unevenness occurs. Can be suppressed.
  • the liquid crystal display device 1 with initial vertical alignment is different from the liquid crystal display device with initial horizontal alignment, and it is not necessary to strictly align the optical axes of the polarizing plate and the retardation plate attached to both surfaces or one surface of the liquid crystal display device 1.
  • the retardation when no voltage is applied is, for example, 0 nm.
  • the liquid crystal display device 1 with the initial vertical alignment even if there is a slight deviation between the liquid crystal and, for example, the slow axis of the polarizing plate, light leakage hardly occurs and almost complete black display can be obtained. If there is an optical axis misalignment of several degrees between the initially horizontal alignment liquid crystal and the polarizing plate, light leakage may occur, and the contrast of the liquid crystal display device may be slightly deteriorated compared to the initial vertical alignment liquid crystal.
  • the array substrate 3 includes first electrodes P1 to P6 that are pixel electrodes and second electrodes C1 to C6 that are common electrodes for each polygonal subpixel. Different potentials are applied to the first electrodes P1 to P6 and the second electrodes C1 to C6 in order to drive the liquid crystal.
  • the array substrate 3 may not include the second electrodes C1 to C6.
  • the liquid crystal display device does not include the second electrodes C1 to C6, but includes an array substrate including the first electrodes P1 to P6 and active elements such as TFTs, and the liquid crystal display substrate 2.
  • the planar view shape of the first electrodes P1 to P6 may be a comb-like pattern or a pattern in which a plurality of slit-like openings are formed in a solid transparent conductive film. .
  • a linear pattern 7 is formed on one surface of a transparent substrate 9 such as glass.
  • a third electrode 13 which is a transparent conductive film, is disposed on the transparent substrate 9 and the linear pattern 7 including the transparent pattern 5 and the light shielding pattern 6 sandwiching the transparent pattern 5.
  • the red color filter 10, the green color filter 11, and the blue color A color filter 12 is provided on the third electrode 13 in the vertical direction and between the linear patterns 7 in the horizontal direction (positions where the linear pattern 7 is not formed).
  • the red color filter 10, the green color filter 11, and the blue color A color filter 12 is provided on the third electrode 13 in the vertical direction and between the linear patterns 7 in the horizontal direction (positions where the linear pattern 7 is not formed).
  • the red color filter 10 the green color filter 11
  • the blue color A color filter 12 is provided on the third electrode 13 in the vertical direction and between the linear patterns 7 in the horizontal direction (positions where the linear pattern 7 is not formed.
  • a protective layer 7 is laminated on the third electrode 3 and the red color filter 10, the green color filter 11, and the blue
  • the arrangement relationship between the red color filter 10, the green color filter 11, the blue color filter 12, and the linear pattern 7 is shown.
  • an active element that drives liquid crystal such as a TFT is arranged below the linear pattern 7 or below the light shielding pattern 6 in a direction (thickness direction) perpendicular to the plane of the liquid crystal display device 1.
  • the liquid crystal display substrate 2 is rotated 180 ° after the manufacturing process is completed.
  • the linear pattern 7 is formed on the transparent substrate 9.
  • the third electrode 13 is formed on the transparent substrate 9 and the linear pattern 7.
  • a red color filter 10, a green color filter 11, and a blue color filter 12 are formed on the third electrode 13 and between the linear patterns 7.
  • a protective layer 7 is laminated on the red color filter 10, the green color filter 11, the blue color filter 12, and the third electrode 13 on the linear pattern 7 as necessary.
  • the protective layer 7 side of the liquid crystal display substrate 2 is the liquid crystal layer 4 side of the liquid crystal display device 1.
  • the transparent substrate 9 side of the liquid crystal display substrate 2 is an observer side.
  • the oblique light 8 passes through the transparent pattern 5. Viewing angle control is realized by the oblique light 8.
  • the array substrate 3 includes a substrate 15, insulating layers 16a to 16c, metal wiring 17, first electrodes P1 to P6, and second electrodes C1 to C6.
  • the insulating layer 16 a is formed on the substrate 15.
  • a metal wiring 17 is formed on the insulating layer 16a.
  • the metal wiring 17 is formed at a position overlapping the linear pattern 7 in the vertical direction of the liquid crystal display device 1. With this configuration, light in the vertical direction is shielded by the metal wiring 17 and is not emitted from the transparent pattern 5 of the linear pattern 7.
  • An insulating layer 16 b is formed on the insulating layer 16 a and the metal wiring 17.
  • Second electrodes C1 to C6 are formed on the insulating layer 16b.
  • An insulating layer 16c is formed on the insulating layer 16b and the second electrodes C1 to C6.
  • First electrodes P1 to P6 are formed on the insulating layer 16c.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the relationship between the configuration of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment and the oblique light 8.
  • FIG. 4 only the left side from the central axis Z of the subpixel is shown for the sake of simplicity. Further, FIG. 4 shows an example in which the first electrode P is rectangular. In FIG. 4, the vertical alignment film, the polarizing plate, the retardation film, and the TFT are not shown.
  • the array substrate 3 includes a rectangular first electrode P and a TFT connected to the rectangular first electrode P.
  • the first electrode P side of the array substrate 3 and the protective layer 14 side of the liquid crystal display substrate 2 face each other through the liquid crystal layer 4.
  • the liquid crystals L1 to L6 have negative dielectric anisotropy. Except for the liquid crystals L3 and L4 in the vicinity of the boundary between the transparent pattern 5 and the light shielding pattern 6, the liquid crystals L1, L2, L5, and L6 are aligned perpendicularly to the surfaces of the liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3.
  • the alignment film is rubbed, and the liquid crystal having positive dielectric anisotropy is horizontally aligned.
  • the polarizing plate is crossed Nicol, and the liquid crystal display device 1 is normally black.
  • metal wirings 17 that can be used as signal lines are arranged at positions overlapping the linear pattern 7 in the vertical direction.
  • the metal wiring 17 is manufactured, for example, by patterning a light-shielding metal thin film used in TFT manufacturing.
  • the metal wiring 17 may be, for example, any of a video signal line, a scanning signal line, a common electrode wiring, a common conductor wiring used for preventing electrostatic breakdown of the TFT element when the alignment film is rubbed.
  • the vertical distance between the metal wiring 17 and the first electrode P may be increased.
  • FIG. 4 shows a state in which no driving voltage is applied and the liquid crystals L1, L2, L5, and L6 are perpendicular to the initial alignment.
  • the liquid crystal L3 close to the surface of the transparent pattern 5 is slightly inclined.
  • the oblique light 8 is transmitted through the liquid crystal L3 obliquely. Since the oblique light 8 has an angle ⁇ with the liquid crystal L 3, the liquid crystal L 3 gives a phase difference to the oblique light 8.
  • the oblique light 8 passes through a polarizing plate (not shown) and is emitted to the outside as leakage light.
  • the transparent pattern 5 is visually recognized as a black display from the viewer direction, but leakage light is observed by a third party in an oblique direction and is not visually recognized as a black display.
  • the amount of leakage light and the angle ⁇ of the oblique light 8 are the width W1 of the transparent pattern 5, the width W2 of the linear pattern 7, the thickness H1 of the transparent pattern 5, the thickness Ht of the transparent pattern 5 and the protective layer 14, It can be controlled by the thickness Lt of the liquid crystal layer 4, the width W3 of the metal wiring 17, the pretilt angle of the liquid crystal L3 close to the surface of the transparent pattern 5, and the like.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a modification of the shape of the transparent pattern 5 in the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment.
  • the side of the light-shielding pattern 6 and the portion (a tip portion of the cross-section of the transparent pattern 5) 5a protruding from the color filters 10 to 12 to the liquid crystal layer 4 side is the protruding portion 5a.
  • the protruding portion 5a of the transparent pattern 5 may be rounded.
  • the oblique light 8 When the thickness Ht of the transparent pattern 5 and the protective layer 14 and the thickness Lt of the liquid crystal layer 4 are reduced, or when the width W3 of the metal wiring 17 is larger than the width W1 of the transparent pattern 5, the oblique light 8 The angle ⁇ increases. However, since the intensity of the oblique light 8 is reduced when the angle ⁇ is increased, the conditions of the thickness Lt and the width W1 are appropriately adjusted in accordance with the intended effect of viewing angle control.
  • the oblique light 8 is emitted via the protruding portion (the top of the cross section of the transparent pattern) 5a of the linear pattern 7.
  • the driving of the liquid crystal arranged in the vicinity of the protruding portion 5a of the linear pattern 7 may be used as a driving trigger for the VA mode or ECB mode liquid crystal.
  • the driving of the liquid crystal will be described below using VA liquid crystal.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device 1 when a drive voltage is not applied in the present embodiment. In FIG. 6, only the left side from the central axis Z of the sub-pixel is shown for the sake of simplicity.
  • the liquid crystal display substrate 2 includes a transparent pattern 5, a light shielding pattern 6, a third electrode 13 that is a transparent conductive film, and the like.
  • the array substrate 3 includes TFT elements (not shown), first electrodes P1 to P3 having a comb-like pattern, second electrodes C1 to C3 having a comb-like pattern, and the like.
  • the liquid crystal display device 1 is formed by bonding a liquid crystal display substrate 2 and an array substrate 3 via a liquid crystal layer 4.
  • the first electrodes P1 to P3 are connected to the TFT elements and apply driving voltages for the liquid crystals L1 to L7.
  • the second electrodes C1 to C3 and the third electrode 13 are used as a common electrode.
  • the second electrodes C1 to C3 are second comb-like patterns disposed under the first electrodes P1 to P3 via the insulating layer 16c.
  • the second electrodes C1 to C3 are end portions of the corresponding first electrodes P1 to P3 in the horizontal direction in a direction from the central axis Z that bisects the polygonal submatrix in the vertical direction to the end of the polygonal subpixel. It's overhanging.
  • FIG. 6 shows the initial alignment state of the liquid crystals L1 to L7 when no driving voltage is applied.
  • the liquid crystals L1 to L7 when no driving voltage is applied are aligned substantially perpendicularly to the surfaces of the liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3.
  • the pretilt angle is set. Orientation.
  • the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 are formed in a comb-like pattern of a transparent conductive film.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device 1 immediately after the drive voltage is applied in the present embodiment. In FIG. 7, only the left side from the center axis Z of the subpixel is shown for the sake of simplicity.
  • FIG. 7 shows the operation of the liquid crystals L1 to L7 immediately after the drive voltage is applied to the first electrodes P1 to P3.
  • the liquid crystal L1 in the vicinity of the protruding portion 5a of the transparent pattern 5 has an inclination angle, and the distance between the first electrode P1 and the third electrode 13 is small, so that the liquid crystal in the vicinity of the surface of the liquid crystal display substrate 2 is used.
  • L1 to L7 it falls most rapidly in the direction of arrow a1.
  • the other liquid crystals L2 to L7 in the vicinity of the surface of the liquid crystal display substrate 2 start to fall in the same direction so as to propagate using the fall of the liquid crystal L1 as a trigger.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device 1 after a certain time has elapsed since the drive voltage was applied. In FIG. 8, only the left side from the center axis Z of the subpixel is shown for the sake of simplicity.
  • the liquid crystals L1 to L7 are tilted in a state corresponding to the magnitude of the applied voltage.
  • FIG. 9 is a partial cross section showing an example of the action of the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 when no driving voltage is applied (initial alignment state) in the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a partial cross section showing an example of the action of the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 when no driving voltage is applied (initial alignment state) in the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment.
  • the first electrodes P1 to P3 having a comb-like pattern and the second electrodes C1 to C3 having a comb-like pattern are arranged via an insulating layer 16c.
  • the second electrodes C1 to C3 and the first electrodes P1 to P3 are displaced. 9 and 10, in the horizontal direction, the second electrodes C1 to C3 and the first electrodes P1 to P3 partially overlap and the other part protrudes.
  • the second electrodes C1 to C3 are shifted to the transparent pattern 5 side with respect to the first electrodes P1 to P3.
  • the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 having a comb-like pattern are formed by electrically connecting two or more linear conductors having a width of 2 ⁇ m to 20 ⁇ m, for example.
  • the connecting portion of the linear conductors may be formed only on one side or may be formed on both sides.
  • the connecting portion is a peripheral portion of the polygonal subpixel, and is preferably disposed outside the opening.
  • the interval of the comb-like pattern is, for example, in the range of about 3 ⁇ m to 100 ⁇ m, and is selected based on the liquid crystal cell conditions and the liquid crystal material.
  • the formation density, pitch, and electrode width of the comb-like pattern can be changed within the subpixel or within the pixel.
  • the protruding amounts N1 and N2 of the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 in the horizontal direction can be variously adjusted depending on the material of the liquid crystal 4, the driving conditions, the liquid crystal cell thickness, dimensions, and the like.
  • the overlapping portion can be used as an auxiliary capacitor for driving the liquid crystal.
  • the liquid crystals L1 to L3 are aligned substantially perpendicular to the surface of the array substrate 3.
  • the number of comb teeth, the density, and the interval in the opening width direction of the subpixels or pixels in the first electrode and the second electrode of the comb-like pattern are: It can be adjusted as appropriate.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing an example of the action of the first electrodes P1 to P3 and the second electrodes C1 to C3 when a driving voltage is applied in the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a partial plan view showing a first example of the first electrode provided in the sub-pixel.
  • FIG. 12 is a partial plan view showing a second example of the first electrode provided in the sub-pixel.
  • the subpixel is formed in a rectangular shape, and the comb-shaped first electrodes P1 to P3 are the sides of the subpixel, and are opposed to each other in parallel with two parallel sides. is there.
  • FIG. 13 is a partial plan view showing a third example of the first electrode provided in the sub-pixel.
  • the red subpixel, green subpixel, and blue subpixel have a parallelogram shape.
  • the red subpixel, the green subpixel, and the blue subpixel are arranged in the horizontal direction.
  • Sub-pixels of the same color are arranged in the vertical direction.
  • the comb-shaped first electrodes P1 to P6 are parallel to two diagonal sides facing and parallel to each other in a parallelogram sub-pixel.
  • Arrows F1 to F4 indicate directions in which the liquid crystal falls after the drive voltage is applied. After the driving voltage is applied, the liquid crystal falls in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrodes P1 to P6.
  • FIG. 14 is a partial plan view showing a modified example of how subpixels are arranged. In this way, sub-pixels of the same color are arranged in the horizontal direction. The red subpixel, the green subpixel, and the blue subpixel are arranged in the vertical direction.
  • the electrode configuration and electrode arrangement shown in FIG. 6 or 9 may be line symmetric from the center of the subpixel as shown in FIG. By making the electrode configuration and electrode arrangement line-symmetric or point-symmetric from the center of the subpixel, the liquid crystal can be tilted in various directions, and a wide viewing angle can be secured.
  • one pixel or one subpixel may be provided with a pixel display TFT and a viewing angle control TFT.
  • the first electrodes P1 to P6, which are pixel electrodes can be divided and connected to the pixel display TFT and the viewing angle control TFT.
  • the first electrodes P1 and P6 on the end side of the subpixel are connected to the viewing angle control TFT.
  • the remaining first electrodes P2 to P5 are connected to the pixel display TFT.
  • the first electrodes P1, P6 and the first electrodes P2 to P5 are electrically independent.
  • the viewing angle control by the oblique light 8 is displayed in the pixel display.
  • the viewing angle control effect can be remarkably improved.
  • a normal pixel display with a wide viewing angle for example, even if the first electrodes P1 and P6 connected to the viewing angle control TFT are not driven (no driving voltage is applied), they are connected to the pixel display TFT.
  • High-quality display may be performed with a wide viewing angle by the oblique electric field effect from the first electrodes P2 to P5 to the third electrode 3.
  • the TFT element by forming the TFT element with an oxide semiconductor, the line width of the light shielding pattern 6 made of a light shielding layer such as a black matrix can be reduced, and the aperture ratio of the liquid crystal display device 1 can be improved.
  • the TFT as the active element is formed of, for example, an oxide semiconductor
  • the aperture ratio of the subpixel or pixel can be improved.
  • a typical channel material of an oxide semiconductor TFT for example, a composite metal oxide of indium, gallium, and zinc called IGZO can be used.
  • the material of the first electrodes P1 to P6 and the second electrodes C1 to C6 on the array substrate 3 side of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment is a conductive metal oxide that is transparent in the visible region, such as ITO. Can be used.
  • a metal having higher conductivity than the metal oxide may be used.
  • a thin film of aluminum or an aluminum alloy may be used for one or both of the first electrodes P1 to P6 and the second electrodes C1 to C6.
  • the metal wiring 17 connected to the active element, the first electrodes P1 to P6, the second electrodes C1 to C6, and the like are connected to the substrate 15 via insulating layers 16a to 16c such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx). Formed against.
  • the film thicknesses of the insulating layers 16a to 16c are set according to the driving conditions of the liquid crystal, and are selected in the range of, for example, 100 nm to 600 nm.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-105424 discloses a technique of forming signal lines such as gate wirings and source wirings on ITO, which is a conductive metal oxide, using a single layer of an aluminum alloy having low contact properties. It is disclosed. It is preferable to further stack an insulating layer on the first electrodes P1 to P6 because there is a mitigating effect of liquid crystal burn-in (influence of charge bias or accumulation) when driving the liquid crystal.
  • the transparent pattern 5 that protrudes more toward the liquid crystal layer 4 than the light shielding pattern 6 and the color filters 10 to 12 is formed.
  • the thickness of the liquid crystal layer 4 below the transparent pattern 5 and the thickness of the liquid crystal layer 4 below the color filters 10 to 12 are different.
  • the liquid crystal layer 4 below the transparent pattern 5 is thinner than the liquid crystal layer 4 below the color filters 10-12. Due to the difference in thickness of the liquid crystal layer 4, slight coloration may be seen in the oblique light 8 emitted from the linear pattern 7, but there is no problem in terms of viewing angle control.
  • the oblique light 8 is suitable for viewing angle control because it is emitted light close to bright white light rather than colored light (light transmitted through a color filter) such as a green subpixel.
  • the matrix pattern is a light-shielding pattern that is arranged around the pixel (picture element) or sub-pixel, which is the minimum unit of display, and around the polygon pixel or polygon sub-pixel in order to increase the contrast of the liquid crystal display. is there.
  • the matrix pattern may be referred to as a black matrix.
  • the matrix pattern of at least two opposite sides of the polygon pixel or polygon sub-pixel has a configuration in which the linear transparent pattern 5 is sandwiched between the light shielding patterns 6 in plan view.
  • the light shielding layer is a light shielding film in which a light shielding pigment is dispersed in a transparent resin.
  • the light shielding layer generally has photosensitivity.
  • the light shielding pattern 6 is generated by patterning a light shielding layer by a photolithography method including exposure and development.
  • the transparent pattern 5 is generated by patterning a transparent resin or an acrylic resin.
  • the transparent pattern 5 may contain a slight amount of pigment, ultraviolet absorber, or infrared absorber.
  • the transparent pattern 5 is formed of a transparent resin having a high transmittance in the visible range. Either the light shielding pattern 6 or the transparent pattern 5 may be formed first.
  • Polygonal pixel or polygonal subpixel means a planar view shape of a picture element or subpixel, such as a rectangular pixel, a parallelogram, a polygonal polygon, etc. Means sub-pixel.
  • FIG. 15 is a plan view showing an example of the relationship between the polygonal subpixel and the first electrodes P1 to P6.
  • the sides are bent.
  • the first electrodes P1 to P6 are bent near the center in the vertical direction along this side.
  • the directions F1 to F4 in which the liquid crystals are tilted are different in four quadrants obtained by dividing a polygonal subpixel of “ ⁇ shape” shape by a central axis in the vertical direction and a central axis in the horizontal direction.
  • the planar shape of the sub-pixel is preferably a “U” -shaped polygon shown in FIG. 15 or a combination of parallelograms shown in FIGS. .
  • the visibility of a third party is reduced by applying the parallelogram subpixels of FIGS. 13 and 14 in which the emission direction changes for each subpixel constituting the character display. Can do.
  • the contribution of the pixel shape factor is a little. descend.
  • the oblique light 8 can be controlled separately from the display by the first electrode for viewing angle control. Further, in this case, in order to reduce the third party visibility of the oblique light 8 using the first electrode for controlling the viewing angle, the drive voltage signal may be randomized, and the shape and arrangement of the transparent pattern 5 may be changed. You may randomize.
  • the colored layer refers to a coating film of a colored composition in which an organic pigment is dispersed in a transparent resin.
  • a colored layer formed by overlapping a part of the light-shielding pattern by a known photolithography technique is called a colored pixel.
  • the colored pixel includes a red subpixel, a green subpixel, and a blue subpixel. The effective size of each sub-pixel is almost the same as the opening of the matrix pattern.
  • the relative dielectric constant of the colored layer is a relatively important characteristic, and is determined almost uniquely by the ratio of the organic pigment added as a colorant to the transparent resin (color reproduction as a color filter). Therefore, it is difficult to greatly change the relative dielectric constant of the colored layer.
  • the type and content of the organic pigment in the colored layer are set based on the color purity required for the liquid crystal display device, and the relative dielectric constant of the colored layer is substantially determined according to this setting.
  • the relative dielectric constant can be 4 or more.
  • the relative dielectric constant can be slightly increased.
  • the relative dielectric constant of the colored layer using the organic pigment is generally in the range of 2.9 to 4.5.
  • the value of the relative dielectric constant between the colored sub-pixels of different colors may be within ⁇ 0.3 in order to avoid color unevenness and light leakage in the liquid crystal display.
  • FFS Frringe-Field ⁇ Switching
  • the relative dielectric constant of the coloring subpixel can be suppressed to 4.4 or less by selecting an organic pigment as a colorant and selecting a pigment ratio, a material such as a base resin, and a dispersing material.
  • a halogenated zinc phthalocyanine green pigment is preferable to a halogenated copper phthalocyanine green pigment.
  • zinc halide phthalocyanine green pigment as the colorant for the green subpixel, the relative permittivity of the green subpixel can be reduced, and the relative permittivity of the red and blue subpixels can be approached. It becomes easy.
  • the relative permittivity of the wearing subpixel is adjusted in order of the wavelength of the light
  • a photosensitive acrylic resin is usually used for the formation of the color filter.
  • the relative dielectric constant of a transparent resin such as an acrylic resin is approximately 2.8.
  • the lower limit of the relative dielectric constant of the colored sub-pixel which is the organic pigment dispersion is approximately 2.9.
  • the viewing angle control of the liquid crystal display device can be realized.
  • the photosensitive coloring composition used for forming the light-shielding layer or the colored layer further contains a polyfunctional monomer, a photosensitive resin or a non-photosensitive resin, a polymerization initiator, a solvent and the like in addition to the pigment dispersion.
  • a highly transparent organic resin used in the present embodiment such as a photosensitive resin or a non-photosensitive resin, is called a transparent resin.
  • the transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a photosensitive resin.
  • the thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin.
  • Acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, polyimide resins, and the like are used.
  • thermosetting resin for example, epoxy resin, benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, rosin-modified fumaric acid resin, melamine resin, urea resin, phenol resin and the like are used.
  • thermosetting resin a material obtained by reacting a melamine resin and a compound containing an isocyanate group may be used.
  • Alkali-soluble resin For the formation of the light shielding pattern 6, the transparent pattern 5, and the colored subpixel used in the present embodiment, it is preferable to use a photosensitive resin composition that can be patterned by photolithography. These transparent resins are desirably resins imparted with alkali solubility.
  • the alkali-soluble resin may be a resin containing a carboxyl group or a hydroxyl group.
  • epoxy acrylate resin, novolac resin, polyvinyl phenol resin, acrylic resin, carboxyl group-containing epoxy resin, carboxyl group-containing urethane resin, or the like is used. Among these, epoxy acrylate resins, novolak resins, and acrylic resins are preferable, and epoxy acrylate resins or novolak resins are particularly preferable.
  • acrylic resin can be illustrated as a representative of transparent resin which concerns on this embodiment.
  • acrylic resins include (meth) acrylic acid; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth) acrylate pen.
  • Alkyl (meth) acrylates such as zil (meth) acrylate and lauryl (meth) acrylate; hydroxyl-containing (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate; ethoxyethyl (meth) acrylate and glycidyl ( Ether group-containing (meth) acrylates such as (meth) acrylate; and alicyclic (meth) acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, etc. Polymer is used which was obtained by using.
  • the above monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • a copolymer with a compound such as styrene, cyclohexylmaleimide, and phenylmaleimide that can be copolymerized with these monomers may be used.
  • a carboxylic acid having an ethylenically unsaturated group such as (meth) acrylic acid is copolymerized, and the resulting copolymer is combined with an epoxy group such as glycidyl methacrylate and an unsaturated dicarboxylic acid. You may make it react with the compound containing a heavy bond.
  • (meth) acrylic acid is added to an epoxy group-containing (meth) acrylate polymer such as glycidyl methacrylate, or a copolymer of this polymer and other (meth) acrylates. It is also possible to add a carboxylic acid-containing compound such as
  • red pigments include C.I. I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 242, 246, 254, 255, 264, 272, 279, etc. can be used.
  • yellow pigments examples include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 1 73, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 18
  • blue pigments examples include C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 80, etc., among which C.I. I. Pigment Blue 15: 6 is preferred.
  • a purple pigment for example, C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50, etc. can be used. I. Pigment Violet 23 is preferred.
  • green pigments examples include C.I. I. Pigment Green 1, 4, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55, 58, etc.
  • C.I. is a halogenated zinc phthalocyanine green pigment.
  • I. Pigment Green 58 is preferred.
  • the light-shielding color material contained in the light-shielding layer or the matrix pattern realizes a light shielding function by having an absorption characteristic in the visible light wavelength region.
  • an organic pigment, an inorganic pigment, or a dye is used as the light-shielding color material.
  • the inorganic pigment include carbon black and titanium oxide.
  • the dye include azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, quinoneimine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, carbonyl dyes, and methine dyes.
  • the organic pigment described above may be used.
  • 1 type may be used for a light-shielding component and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the surface of these coloring materials may be increased in volume resistance by resin coating.
  • the volume resistance may be reduced by increasing the content ratio of the coloring material to the resin base material to impart some conductivity. Since the volume resistance value of such a light-shielding material is in the range of about 1 ⁇ 10 8 to 1 ⁇ 10 15 ⁇ ⁇ cm, it is not a level that affects the resistance value of the transparent conductive film.
  • the relative dielectric constant of the light shielding layer can be adjusted in the range of about 3 to 20 depending on the selection or content ratio of the color material.
  • the relative permittivity of the light shielding pattern 6, the transparent pattern 7, the colored layer (color filters 10 to 12), and the protective layer 14 can be adjusted based on at least one of the design conditions of the liquid crystal display device 1 and the driving conditions of the liquid crystal. .
  • a polymer dispersant as the pigment dispersant is preferable because of excellent dispersion stability over time.
  • the polymer dispersant include a urethane dispersant, a polyethyleneimine dispersant, a polyoxyethylene alkyl ether dispersant, a polyoxyethylene glycol diester dispersant, a sorbitan aliphatic ester dispersant, and an aliphatic modified polyester.
  • a system dispersant or the like can be used.
  • a dispersant containing a graft copolymer containing a nitrogen atom is preferably used from the viewpoint of developability. 1 type may be used for a dispersing agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • a pigment derivative or the like can be used as the dispersion aid.
  • the dye derivative include azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, quinophthalone, isoindolinone, dioxazine, anthraquinone, indanthrene, perylene, perinone, diketopyrrolopyrrole.
  • dioxazine derivatives can be used, and quinophthalone is particularly preferable.
  • substituent of the dye derivative examples include a sulfonic acid group, a sulfonamide group and a quaternary salt thereof, a phthalimidomethyl group, a dialkylaminoalkyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, and an amide group directly on the pigment skeleton or an alkyl group and an aryl group. And a substance bonded through a heterocyclic group or the like. Of these, sulfonic acid groups are preferred. In these substituents, a plurality of substituents may be substituted for one pigment skeleton.
  • dye derivatives include phthalocyanine sulfonic acid derivatives, quinophthalone sulfonic acid derivatives, anthraquinone sulfonic acid derivatives, quinacridone sulfonic acid derivatives, diketopyrrolopyrrole sulfonic acid derivatives, dioxazine sulfonic acid derivatives, and the like. .
  • 1 type may be used for the above dispersion adjuvant and pigment
  • FIG. 16 shows the substrate 9 of the liquid crystal display substrate 2A as the upper side and the protective layer 14 as the lower side.
  • a resist for forming the light shielding pattern 6 is generated using the following materials.
  • Carbon black dispersion Pigment # 47 Transparent resin (solid content 56.1% by mass)
  • Photopolymerizable monomer Initiator Solvent Propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate
  • Leveling agent Light-shielding pattern 6 resist (pigment concentration in solid content: about 20%) It is produced by mixing and stirring at a composition ratio of
  • the line width of the light shielding pattern 6 shown in FIG. 16 is about 8 ⁇ m on one side, and the light shielding pattern 6 is formed on two sides of the rectangular pixel.
  • a negative photosensitive resin liquid AA is produced with the following composition.
  • a transparent pattern 5 having a width of 18 ⁇ m is formed on the transparent substrate 9 between the light-shielding patterns 6 having a width of 8 ⁇ m shown in FIG. 1 by a known photolithography method using a photomask, and a linear pattern having a width of 34 ⁇ m. 7 and a matrix pattern are generated.
  • the height (film thickness) of the transparent pattern 5 is set to 3.2 ⁇ m, for example.
  • a transparent conductive film transparent in the visible region such as ITO (indium tin metal oxide thin film), as the third electrode 13 so as to cover the entire surface of the linear pattern 7 and the matrix pattern using a sputtering apparatus. Is formed with a film thickness of 0.14 ⁇ m.
  • the cyclohexanone is added to the resin solution so that the solid content is 20% by weight to prepare an acrylic resin solution, and the resin B is generated.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin is about 10,000.
  • Resin coating solution BB A mixture having the following composition is uniformly expanded and mixed, then dispersed with a sand mill for 5 hours using glass beads having a diameter of 1 mm, and then filtered with a 1 ⁇ m filter to produce a resin coating solution BB.
  • the protective layer 14 is applied and dried so as to cover the entire surface of the third electrode 13.
  • exposure and development are performed using a photomask having the same light-shielding pattern as the shape of the transparent pattern 5, and the protective layer 14 on the transparent pattern 5 is removed.
  • the protective layer 14 is hardened by whole surface re-exposure and heat treatment, and the liquid crystal display substrate 2A is formed.
  • the film pressure of the protective layer 14 after hardening is 2.0 ⁇ m at the center of the polygonal subpixel.
  • the difference in height from the height of the surface of the third electrode 13 of the polygonal subpixel at the top of the linear pattern 7 to the surface of the protective layer 14 at the center of the subpixel is about 1.2 ⁇ m.
  • the liquid crystal display substrate 2A can be applied to a monochrome display liquid crystal display device.
  • color display is performed by using a field sequential method using individual light emitting LED elements such as red, green, and blue as a backlight. It can be performed.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of an edge-light type liquid crystal display device.
  • FIG. 17 illustrates the case where the liquid crystal display device 18 includes the liquid crystal display substrate 2A, but the same applies to the case where the liquid crystal display substrate 2 is provided.
  • the liquid crystal display device 18 is a transflective liquid crystal display device using a reflective polarizing plate 19.
  • the liquid crystal display substrate 20 includes the array substrate 3 on which active elements (TFTs) are formed as described in the first embodiment.
  • the array substrate 3 includes, for example, comb-shaped first and second electrodes.
  • the liquid crystal display substrate 2 ⁇ / b> A and the array substrate 3 are disposed to face each other, and are bonded to each other via the liquid crystal layer 4.
  • the dielectric anisotropy of the liquid crystal layer 4 is negative.
  • An optical compensation layer (retardation plate) 21 and a polarizing plate 22 are disposed on the surface (back surface) opposite to the liquid crystal layer 4 in the liquid crystal display substrate 2A.
  • a polarizing plate 23, a light diffusing layer 24, a reflective polarizing plate 19, an optical compensation layer (retarding plate) 25, a prism sheet 26, and a light diffusing are provided on the surface (back surface) opposite to the liquid crystal layer 4 in the array substrate 3.
  • the layer 27, the light guide plate 28, and the light reflecting plate 29 are sequentially disposed.
  • a light source 30 such as an LED is attached to the light guide plate 28.
  • a crossed Nicol arrangement is used as the polarizing plates 22 and 23, for example.
  • the light source 30 is preferably an RGB individual light emitting element, but may be a pseudo white LED when the individual RGB light emitting elements are not controlled in a field sequential manner. Further, as the light source 30, a cold cathode ray tube or a fluorescent lamp may be used. When RGB individual light emitting elements are used as the light source 30, the respective light emission intensities can be individually adjusted for each color, each subpixel, and each pixel, and optimal color display can be performed. By using time-division driving synchronized with the color, it is possible to display in color without using a color filter. Also, it can be applied to stereoscopic image display.
  • a local deming method which is a technique for improving the contrast by adjusting the brightness of the backlight in each part of the display screen, may be applied.
  • the local dimming method is easy to apply to LED light sources.
  • image quality can be improved by using both the normal display area and the dynamic display area.
  • the direct backlight type in which LED elements are arranged on the back surface of the liquid crystal display device is more finely controlled than the edge light method as shown in FIG. Can display images with high image quality.
  • the polygonal subpixel of the liquid crystal display device can be divided into a line-symmetrical or point-symmetrical region (two or four regions dividing the subpixel) from the center of the subpixel on the plane.
  • individual TFT elements may be assigned to two or four regions that are line-symmetric or point-symmetric within a subpixel.
  • FIG. 2 shows the manufactured liquid crystal display substrate 2 with the substrate 9 on the top and the protective layer 14 on the bottom.
  • the manufacturing process until the linear pattern 7 and the third electrode 13 are formed on the substrate 9 is the same as that described in the third embodiment.
  • a red color filter 10, a green color filter 11, and a blue color are sequentially formed on a substrate formed up to the third electrode 13 by using a color dispersion described later and a color resist having the composition shown in Table 1.
  • Various colored filters such as the filter 12 are formed.
  • Red pigment C.I. I. Pigment Red 254, C.I. I. Pigment Red 177
  • Green pigment C.I. I. Pigment Green 58, C.I. I. Pigment Yellow 150
  • Blue pigment C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Violet 23 Using the above pigment, red, green, and blue color dispersions are produced.
  • Red pigment C.I. I. Pigment Red 254 18 parts by mass Red pigment: C.I. I. Pigment Red 177 2 parts by mass Acrylic varnish (solid content 20% by mass) 108 parts by mass
  • the mixture is dispersed with a glass bead for 5 hours with a sand mill, and filtered with a 5 ⁇ m filter. A red dispersion is produced.
  • Green dispersion Green pigment: C.I. I. Pigment Green 58 16 parts by mass Green pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150 8 parts by mass Acrylic varnish (solid content 20% by mass) 102 parts by mass
  • a green dispersion is produced using the same production method as the red dispersion for the mixture having the above composition.
  • Blue dispersion Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 50 parts by mass Blue pigment: C.I. I. Pigment Violet 23 2 parts by weight Dispersant 6 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20% by weight) 200 parts by weight A blue dispersion is produced using the same production method as the red dispersion for the mixture having the above composition.
  • the thickness of the colored pixels is 2 ⁇ m.
  • a photomask that is a gray tone with low transmittance is used for exposure so that the thickness of the colored layer on the light shielding pattern 6 in the linear pattern 7 portion does not increase.
  • the viscosity of the resin coating liquid BB used for forming the protective layer 14 is adjusted, and the resin coating liquid BB is coated and hardened to a thickness of 0.5 ⁇ m, for example, to produce the liquid crystal display substrate 2. It is assumed that the difference in height from the top surface of the linear pattern 7 to the surface of the protective layer 7 in the center of the pixel is about 0.6 ⁇ m. Thereby, as shown in the partial plan view of FIG. 3, the red color filter 10, the green color filter 11, the blue color filter 12, the transparent pattern 18, and the light shielding pattern 6 are generated.
  • the liquid crystal display device 1 has a configuration in which a liquid crystal display substrate 2 and an array substrate 3 on which active elements that are TFTs are formed are bonded together with a liquid crystal layer 4 interposed therebetween.
  • a vertical alignment film is formed in advance on the liquid crystal layer 4 on the surface side of both the liquid crystal display substrate 2 and the array substrate 3.
  • the first electrodes P1 to P6 of the array substrate 3 form a comb-like pattern.
  • An insulating layer 16c is formed between the first electrodes P1 to P6 and the second electrodes C1 to C6 that are common electrodes. In the horizontal direction, the second electrodes C1 to C6 protrude from the first electrodes P1 to P6 in the direction of the transparent pattern 5.
  • the electrode patterns of the first electrodes P1 to P6 and the second electrodes C1 to C6 are line symmetric from the center of the polygonal subpixel plane, as shown in FIGS.
  • the metal wiring 17 that is a signal line of the TFT is disposed below the transparent pattern 5. For this reason, the light from the backlight does not enter the eyes of an observer who directly views the liquid crystal display device 1.
  • the backlight unit is omitted in FIG. 1, for example, it is disposed under the array substrate 3 side of the liquid crystal display device of FIG.
  • FIG. 1 above shows a state where the driving voltages of the liquid crystals L1 to L14 are not applied, and the colored color filter (green color filter 11) portion is “black display”.
  • the liquid crystal L3 in the inclined portion (projecting portion 5a) of the linear pattern 5 has an inclination with respect to the oblique light 8 direction, the oblique light 8 is emitted from the transparent pattern 5, Visibility of “black display” is hindered.
  • FIG. 18 is a partial cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device 1 when a driving voltage is applied and halftone display is performed.
  • FIG. 18 illustrates a state in which a driving voltage is applied to the liquid crystal display device 1 of FIG.
  • the observer can visually recognize halftone green light from the display unit which is the green color filter 11. From the transparent pattern 5, oblique light 8 that is strong white light is emitted.
  • the oblique light 8 prevents a third party from viewing the light from the green color filter 11. Since the electrode distance between the third electrode 13 at the top of the transparent pattern 5 and the first electrode P1 is small, the liquid crystals L1 to L3 at that position are greatly tilted when the drive voltage is applied. For this reason, the oblique light 8 which is strong white light is emitted from the transparent pattern 5.
  • the viewing angle can be controlled without increasing the thickness of the liquid crystal display device 1 and without further decreasing the aperture ratio, and it is possible to prevent visual recognition by another person who is not an observer.
  • FIG. 13 shows an arrangement relationship between the comb-like electrode pattern formed by the first electrodes P1 to P6 and the color filter (subpixel opening) on the plane.
  • the plane of the color filter is a parallelogram.
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 31 includes a liquid crystal display substrate 2B.
  • a light shielding portion (light shielding protrusion) 32 is formed at the center of the transparent pattern 5 of the liquid crystal display substrate 2B.
  • the light shielding portion 32 is formed using the same material as the light shielding pattern 6 before the transparent pattern 5 is formed.
  • the light shielding portion 32 is provided in the center of the transparent pattern 5 and in the linear longitudinal direction on a plane. By forming the light shielding portion 32, the oblique light 8 emitted from the transparent pattern 5 is further less visible to the eyes of the observer.
  • the first electrodes P1 and P6 of the array substrate 3 are electrically connected to each other, and are further driven by TFTs different from the other first electrodes P2 to P5.
  • the first electrodes P1 and P6 shown in FIG. 19 are driven as viewing angle control electrodes, and the other first electrodes P2 to P5 are driven as display electrodes.
  • a driving voltage for viewing angle control can be applied independently to the first electrodes P1 and P6, good viewing angle control can be performed.
  • FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing a first example of a configuration for driving the liquid crystal 4 at a low voltage in the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the side surface P7A of the cross section of the first electrode P7 on the protruding portion Q side of the second electrode C7 has an angle Y smaller than 90 °.
  • the insulating layer 16c formed on the protruding portion Q of the second electrode C7 is etched.
  • the direction in which the liquid crystal molecules L16 fall on the protruding portion Q can be determined, and the responsiveness can be improved.
  • the low gradation can be improved, and the liquid crystal 4 can be driven at a low voltage.
  • FIG. 21 is a partial cross-sectional view showing a second example of a configuration for driving the liquid crystal 4 at a low voltage in the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • a pretilt angle V is given to the liquid crystal molecules L17 with initial vertical alignment.
  • the direction in which the liquid crystal molecules L17 fall over the protruding portion Q can be determined, the responsiveness can be improved, the low gradation can be improved, and the liquid crystal 4 can be driven with a low voltage.
  • the liquid crystal molecules L17 are easily tilted at a low voltage.
  • increasing the thickness of the first electrode P7 can also determine the direction in which the liquid crystal molecules fall over the protruding portion Q, improve the responsiveness, and improve the low gradation.
  • the liquid crystal 4 can be driven at a low voltage.
  • a photopolymerizable acrylate or the like is attached to the liquid crystal, and the alignment is maintained on the inner surface of the liquid crystal panel after liquid crystal cell formation by using both exposure and voltage application.
  • a layer may be formed.
  • a photosensitive polymerizable liquid crystal coating film or a photosensitive polyorganosiloxane coating film is formed on both or one side of the inner surface of the liquid crystal panel to form a liquid crystal cell.
  • an alignment maintaining layer that gives the liquid crystal a slight tilt angle may be formed for each of two or four liquid crystal domains in one subpixel.
  • the pixel may include a color filter of another color such as a red color filter, a green color filter, and a blue color filter, for example, a transparent color and a complementary color.
  • a color filter of another color such as a red color filter, a green color filter, and a blue color filter, for example, a transparent color and a complementary color.

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Abstract

 視覚制御素子及び視覚制御用画素を用いることなく、効果的な視覚制御を実現することにより、液晶表示装置が重くかつ厚くなることを防止し、開口率が低下することを防止しつつ効果的な視野角制御を行うことを目的とした液晶表示用基板であって、多角形画素又は多角形サブピクセルと、線状パターン7とを具備し、前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルが平面形状において向かい合う平行な辺を持ち、前記線状パターン7が前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルの向かい合う平行な辺に備えられており、前記線状パターン7を斜め光8が透過する、液晶表示用基板。

Description

液晶表示用基板及び液晶表示装置
 本発明の実施形態は、液晶表示用基板及びこの液晶表示用基板を備えた液晶表示装置に関する。
 近年、液晶表示装置を用いた電子機器の軽量化が進み、携帯電話、モバイルPCなどのような情報機器が、公共の場で使用される機会が増加している。公共の場で情報機器を使用すると、液晶表示装置に表示された機密情報又はプライベート情報が、周辺の他者に視認される可能性がある。
 公共の場で液晶表示装置に機密情報又はプライベート情報を表示させる場合には、液晶表示装置の視野は狭いことが好ましい。液晶表示装置に表示される情報を複数の者が見る場合には、液晶表示装置の視野は広いことが好ましい。視野制御の方式には、概ね2方式がある。
 第1の視野制御方式は、特許文献1(特許第3322197号公報)及び特許文献2(特許第4367206号公報)に開示されている。この第1の視野制御方式では、主な表示を行う液晶表示素子を備える表示パネルと、広視野と狭視野とを切り替える視野角制御用液晶素子を備える視野角制御パネルとを含む2枚のパネルが用いられる。特許文献1では、視野角制御用液晶素子は位相差制御用素子であり、この位相差制御用素子に印可される電圧の有無に基づいて広視野と狭視野とが切り替えられる。特許文献2には、視野角制御用液晶素子の形成領域に明るい領域と暗い領域とを含むチェッカーフラグ・パターンを形成し、液晶表示装置の表示を見づらくさせる技術が開示されている。特許文献1及び特許文献2では、いずれも視野角制御用液晶素子を配設する視野角制御パネルを備えることが必要であり、表示装置全体が厚くかつ重くなり、実用的でない場合がある。表示装置が厚くかつ重くなると、携帯電話、モバイルPCなどの携帯用個人端末の利便性は低下する。
 第2の視野制御方式として、表示用液晶表示素子を備える1枚の表示パネルに新たに視野角制御用画素を加える、又は、表示パネルに形成される表示用画素の一部に視野角制御用領域を設ける方式がある。この第2の視野制御方式は、視野角制御パネルを付加することが不要なため、携帯用表示機器に適している。特許文献3(特開2010-128126号公報)は、表示パネルに視野角制御用画素を加える方式の一例である。特許文献3では、視野角制御用サブ画素が視野角制御に用いられる。特許文献4(特開2007-65046号公報)は、表示パネルに視野角制御用領域を設ける方式の一例である。特許文献4では、一画素内に第1の対向電極と第2の対向電極が設けられており、薄膜トランジスタと接続される第1の対向電極と第2の対向電極との間で、異なる対向電圧が印加され、第2の対向電極が視野角制御に用いられる。表示パネルに視野角制御用画素を備える場合、及び、複数の対向電極が別形成された視野角制御領域を表示パネルに形成する場合においては、実効的な表示面積は減少し、表示が暗くなる場合がある。視野角制御用画素又は視野角制御領域を採用することにより、表示内容は周囲の第三者に視認されにくくはなる。しかしながら、観察者(液晶表示装置の使用者)であっても、視野角制御用画素又は視野角制御領域の光が目に入りやすいため、表示品質が低下する場合がある。加えて、特許文献4に示される技術は、2種の対向電圧が必要で電源系が複雑になる。また、特許文献4では、高コントラストの液晶表示装置に適用されるVA(垂直配向:Vertically Alignment)液晶又はECB(Electrically Changed Birefringence)液晶について検討されていない。
 通常のVA方式又はECB方式などの液晶表示装置は、共通電極を備えたカラーフィルタ基板と、液晶を駆動する複数の画素電極(例えば、薄膜トランジスタ(TFT)素子と電気的に接続され、櫛歯状パターン状に形成された透明電極)を備えたアレイ基板とで、液晶を挟持する基本的構成を持つ。この構成では、カラーフィルタ上の共通電極とアレイ基板側に形成された画素電極との間に駆動電圧が印加され、液晶が駆動される。画素電極及びカラーフィルタ表面の共通電極に用いられる透明導電膜は、通常、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IGZO(Indium Garium Zinc Oxide)などの導電性の金属酸化物の薄膜が用いられる。
 上述したように、従来の視野角制御においては、視野角制御用液晶素子を含む視野角制御パネルを備えることによって液晶表示装置が重くかつ厚くなる場合がある。
 また、従来の視野角制御においては、表示パネルに視野角制御用画素を備えることにより、実効的な開口率が低下する場合がある。
 本発明の実施形態は、液晶表示装置が重くかつ厚くなることを防止し、開口率が低下することを防止し、効果的な視野角制御を行うための液晶表示用基板、及びこの液晶表示用基板を具備する液晶表示装置を提供することを目的とする。
 第1の態様において、液晶表示用基板は、多角形画素又は多角形サブピクセルと、線状パターンとを具備する。多角形画素又は多角形サブピクセルは、平面形状において向かい合う平行な辺を持つ。線状パターンは、多角形画素又は多角形サブピクセルの向かい合う平行な辺に備えられ、斜め光を透過する。
 第2の態様において、液晶表示装置は、液晶表示用基板と、アレイ基板とを具備する。液晶表示用基板は、平面形状において向かい合う平行な辺を持つ多角形画素又は多角形サブピクセルと、多角形画素又は多角形サブピクセルの向かい合う平行な辺に備えられた斜め光を透過する線状パターンとを具備する。アレイ基板は、液晶表示用基板と液晶層を介して対向し、液晶層の液晶を駆動するアクティブ素子を備える。
 本発明によれば、視野角制御において液晶表示装置が重くかつ厚くなることを防止することができ、開口率が低下することを防止することができ、効果的な視野角制御を行うことができる。
図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。 図2は、第1の実施形態に係る液晶表示用基板の一例を示す部分断面図である。 図3は、第1の実施形態に係る液晶表示用基板の一例を示す部分平面図である。 図4は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の構成と斜め光との関係の一例を示す部分断面図である。 図5は、第1の実施形態に係る液晶表示装置における透明パターンの形状の変形例を示す部分断面図である。 図6は、第1の実施形態において、駆動電圧が印加されていない時の液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。 図7は、駆動電圧が印可された直後の液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。 図8は、駆動電圧が印加されてからある時間経過した後の液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。 図9は、液晶表示装置において、駆動電圧が印加されていない時(初期配向状態)の第1電極P1~P3と第2電極C1~C3の作用の一例を示す部分断面図である。 図10は、液晶表示装置において、駆動電圧が印加された時の第1電極P1~P3と第2電極C1~C3の作用の一例を示す部分断面図である。 図11は、サブピクセルに備えられる第1電極の第1の例を示す部分平面図である。 図12は、サブピクセルに備えられる第1電極の第2の例を示す部分平面図である。 図13は、サブピクセルに備えられる第1電極の第3の例を示す部分平面図である。 図14は、サブピクセルの並び方の変形例を示す部分平面図である。 図15は、多角形サブピクセルと第1電極P1~P6との関係の一例を示す平面図である。 図16は、第3の実施形態に係る液晶表示用基板の一例を示す部分断面図である。 図17は、エッジライト式の液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。 図18は、駆動電圧が印可されて中間調表示時の液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。 図19は、第6の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。 図20は、第7の実施形態に係る液晶表示装置において、低電圧で液晶を駆動するための構成の第1の例を示す部分断面図である。 図21は、第7の実施形態に係る液晶表示装置において、低電圧で液晶を駆動するための構成の第2の例を示す部分断面図である。
 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は実質的に同一の機能及び構成要素については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。
 (第1の実施形態)
 本実施形態においては、初期垂直配向の液晶又は初期水平配向の液晶を備えるノーマリーブラックの液晶表示装置について説明する。本実施形態においては、サブピクセル単位の構成について説明する。しかしながら、本実施形態と同様の構成が、画素単位で適用されてもよい。
 図1は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。この図1は、櫛歯状(例えばストライプ状でもよい)の電極の櫛歯軸に垂直な断面である。図1では、液晶表示用基板2及びアレイ基板3による液晶L1~L14の動作と、この動作によって実現される斜め光8とが図示されている。この図1において、垂直配向膜、偏光板、位相差板、TFTについては、図示することを省略している。
 図2は、この図1のうち液晶表示用基板2の一例を示す部分断面図である。
 図3は、本実施形態に係る液晶表示用基板2の一例を示す部分平面図である。この図3におけるA-A’断面が、図1に相当する。
 液晶表示装置1は、VA方式又はECB方式であるとする。ECB液晶として、誘電率異方性が正の液晶が使用される。
 液晶表示装置1において、液晶表示用基板2と、TFTなどの液晶駆動素子(アクティブ素子)が形成されたアレイ基板3とは対向する。液晶表示用基板2とアレイ基板3との間には、液晶層4が挟持される。
 マトリクス状に配置される多角形サブピクセルの開口部の平面視形状は、例えば、正方形、長方形、平行四辺形、くの字状に折れ曲がった(「V」字型、又は、ブーメラン型)多角形などのような、対向する辺が互いに平行な多角形である。図3の例において、液晶表示用基板2は、平面において複数の多角形サブピクセルを区切るマトリクスパターンの辺のうちの互いに向かい合う少なくとも2つの辺において、透明樹脂層の線状の透明パターン5が遮光層の線状の遮光パターン6で挟持された線状パターン7を具備する。液晶表示装置1では、透明パターン5を透過する斜め光8が、視野角制御に利用される。線状パターン7において、透明パターン5の垂直方向の厚さは、遮光パターン6の垂直方向の厚さよりも厚い。したがって、透明パターン5は、遮光パターン6よりも液晶層4側に突出している。さらに、液晶表示用基板2においては、線状パターン7の形成部分は、例えばカラーフィルタ10~12の形成部分などのような他の部分より厚い。
 本実施形態において、液晶層4はVA液晶であるとする。したがって、液晶層4の液晶L1~L14は誘電率異方性が負の液晶である。液晶層4の液晶L1~L14の初期配向は垂直である。図1において、透明パターン5と遮光パターン6との境界近傍の液晶L3,L4,L11,L12を除き、液晶L1,L2,L5~L10,L13,L14は、液晶表示用基板2及びアレイ基板3の表面に垂直に配向している。本実施形態では、垂直配向膜が用いられ、光配向及びラビングなどのような配向処理を省略することができる。後述されるように、本実施形態においては、従来のVA方式で必要な89度などの厳密なプレチルト角制御が不要であり、例えば90度などのような単純な初期垂直配向の液晶を用いることができる。
 本実施形態においては、液晶材料として、分子構造内にフッ素原子を含む液晶材料(以下、フッ素系液晶という)が使用される。本実施形態では、水平方向において、第2電極C1~C6は、対応する第1電極P1~P6よりも、透明パターン5の方向(中心から端への方向)にはみ出している。液晶の駆動電圧印加時に、第1電極P1~P6と、第2電極C1~C6のはみ出し部との間には、実質的に強電界が発生する。このため、本実施形態においては、従来の垂直配向に用いられる液晶材料よりも、誘電率異方性の小さな低誘電率の液晶材料を用いて、液晶駆動可能である。一般的に、誘電率異方性の小さな液晶材料は、粘度が低い。したがって、第1電極P1~P6と第2電極C1~C6との間に同程度の電界強度が印加される場合、誘電率異方性の小さな液晶材料は、従来の液晶材料よりも高速応答可能である。また、フッ素系液晶は、誘電率が低いため、イオン性不純物の取り込みを少なくすることができるため、不純物による電圧保持率の低下などのような性能劣化を防止することができ、表示ムラの発生を抑制することができる。
 初期垂直配向の液晶表示装置1は、初期水平配向の液晶表示装置と異なり、液晶表示装置1の両面又は片面に貼付される偏光板及び位相差板の光軸合わせが厳しくなくてもよい。初期垂直配向の液晶表示装置1において、電圧が印加されていない時のリタデーションは、例えば0nmである。初期垂直配向の液晶表示装置1において、液晶と例えば偏光板の遅相軸とのズレが多少存在する場合であっても、光漏れは発生しにくく、ほぼ完全な黒表示を得ることができる。初期水平配向の液晶と偏光板との間で数度の光軸ずれがあると、光漏れが発生し、初期垂直配向の液晶より液晶表示装置のコントラストがやや劣化する場合がある。
 本実施形態において、アレイ基板3は、多角形サブピクセルごとに、画素電極である第1電極P1~P6と、共通電極である第2電極C1~C6とを備えている。第1電極P1~P6と、第2電極C1~C6とには、液晶を駆動するために異なる電位が印加される。なお、アレイ基板3は、第2電極C1~C6を備えなくてもよい。この場合、液晶表示装置は、第2電極C1~C6を備えず、第1電極P1~P6とTFTなどのアクティブ素子とを備えるアレイ基板と、液晶表示用基板2とによって構成される。第2電極C1~C6が省略される場合、第1電極P1~P6の平面視形状は、櫛歯状パターン、又は、ベタ状の透明導電膜に複数のスリット状開口を形成したパターンとしてもよい。
 図1及び図2の例において、ガラスなどの透明基板9の一方の表面の上に線状パターン7が形成される。透明基板9、及び、透明パターン5とこの透明パターン5を挟む遮光パターン6とを具備する線状パターン7の上に、透明導電膜である第3電極13が配設される。次に、垂直方向において第3電極13の上であり、水平方向において線状パターン7の間(線状パターン7の形成されていない位置)に、それぞれ赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12が備えられる。これにより、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12の端部に線状パターン7が備えられた構成が得られる。第3電極3、及び、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12の上に、必要に応じて、保護層7が積層される。
 図3の例においては、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12と、線状パターン7との配置関係が示されている。本実施形態において、TFTなどのような液晶を駆動するアクティブ素子は、液晶表示装置1の平面と垂直な方向(厚み方向)において、線状パターン7の下部又は遮光パターン6の下部に配置される。図1及び図2の断面図では、液晶表示用基板2は、製造工程終了後に、180°回転させた状態となっている。液晶表示用基板2の製造工程では、透明基板9上に、線状パターン7が形成される。次に、透明基板9及び線状パターン7上に、第3電極13が形成される。次に、第3電極13の上であり線状パターン7の間に、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12が形成される。次に、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12、線状パターン7上の第3電極13の上に、必要に応じて、保護層7が積層される。
 液晶表示用基板2の保護層7側は、液晶表示装置1の液晶層4側となる。液晶表示用基板2の透明基板9側は、観察者側となる。
 本実施形態において、斜め光8は、透明パターン5を通る。この斜め光8により視野角制御が実現される。
 アレイ基板3は、基板15、絶縁層16a~16c、メタル配線17、第1電極P1~P6、第2電極C1~C6を具備する。
 絶縁層16aは、基板15の上に形成される。絶縁層16aの上には、メタル配線17が形成される。メタル配線17は、液晶表示装置1の垂直方向において、線状パターン7と重なる位置に形成される。この構成により、垂直方向の光は、メタル配線17で遮光され、線状パターン7の透明パターン5から出射されることがない。絶縁層16a及びメタル配線17の上に、絶縁層16bが形成される。絶縁層16bの上に、第2電極C1~C6が形成される。絶縁層16b及び第2電極C1~C6の上に、絶縁層16cが形成される。絶縁層16cの上に、第1電極P1~P6が形成される。
 図4は、本実施形態に係る液晶表示装置1の構成と斜め光8との関係の一例を示す部分断面図である。この図4では、説明を簡略化するために、サブピクセルの中心軸Zから左側のみを示している。さらに、この図4では、第1電極Pが矩形状の場合を例として示している。この図4において、垂直配向膜、偏光板、位相差板、TFTは、図示することを省略している。
 アレイ基板3は、矩形状の第1電極Pと、この矩形状の第1電極Pと接続されているTFTとを備える。アレイ基板3の第1電極P側と、液晶表示用基板2の保護層14側とは、液晶層4を介して向かい合う。
 図4においては、液晶L1~L6は、負の誘電率異方性を持つ。透明パターン5と遮光パターン6との境界近傍の液晶L3,L4を除き、液晶L1,L2,L5,L6は、液晶表示用基板2及びアレイ基板3の表面に垂直に配向している。なお、ECB方式では、配向膜へのラビングが行なわれ、正の誘電率異方性の液晶が水平に配向される。偏光板はクロスニコルであり、液晶表示装置1はノーマリーブラックとする。アレイ基板3には、信号線として使用可能なメタル配線17が、垂直方向において、線状パターン7と重なる位置に配置される。
 なお、メタル配線17は、例えば、TFT製造で用いられる遮光性の金属薄膜をパターン形成することにより製造される。メタル配線17は、例えば、映像信号線、走査信号線、共通電極配線、配向膜のラビング時のTFT素子の静電破壊防止に用いる共通導体配線などのうちのいずれでもよい。電気的なクロストーク及び不都合な寄生容量形成を避けるため、メタル配線17と第1電極Pとの間の垂直方向の距離を大きくしてもよい。
 図4では、駆動電圧が印加されておらず、液晶L1,L2,L5,L6が初期配向垂直である状態を示している。透明パターン5の表面に近い液晶L3は、若干斜めに配向している。斜め光8は、この液晶L3を斜めに横切る状態で透過する。斜め光8は、液晶L3と角度θを持つため、液晶L3は斜め光8に位相差を付与する。斜め光8は、図示していない偏光板を透過し、漏れ光として外部に出射される。この場合、透明パターン5は、観察者方向からは黒表示として視認されるが、斜め方向の第三者には漏れ光が観察され黒表示として視認されない。
 この漏れ光の量及び斜め光8の角度θは、透明パターン5の幅W1、線状パターン7の幅W2、透明パターン5の厚さH1、透明パターン5と保護層14との厚さHt、液晶層4の厚みLt、メタル配線17の幅W3、透明パターン5の表面に近い液晶L3のプレチルト角などで制御可能である。
 図5は、本実施形態に係る液晶表示装置1における透明パターン5の形状の変形例を示す部分断面図である。
 透明パターン5の断面のうち、遮光パターン6、及び、カラーフィルタ10~12よりも液晶層4側に突出している部分(透明パターン5の断面の先端部)5aの側辺は、突出部分5aが先端に行くほど細くなるように傾斜してもよい。なお、透明パターン5の突出部分5aは、丸みを持つとしてもよい。透明パターン5の突出部分5aの高さを調整することにより、液晶L3のプレチルト角と斜め光8の角度を合わせて漏れ光を少なくすることも可能である。透明パターン5と保護層14との厚さHt及び液晶層4の厚みLtを小さくした場合、又は、メタル配線17の幅W3を透明パターン5の幅W1より広くした場合には、斜め光8の角度θは大きくなる。ただし、角度θを大きくすると、斜め光8の強度が低下するため、厚みLt、幅W1の条件は、目的とする視野角制御の効果に合わせて適宜調整される。
 上述のように、斜め光8は、線状パターン7の突出部分(透明パターンの断面の頂部)5aを経由して出射される。線状パターン7の突出部分5aの近傍に配置されている液晶の駆動は、VA方式又はECB方式の液晶の駆動トリガとして用いられてもよい。液晶の駆動についてVA液晶を用いて以下で説明する。
 図6は、本実施形態において、駆動電圧が印加されていない時の液晶表示装置1の一例を示す部分断面図である。この図6では、説明を簡略化するために、サブピクセルの中心軸Zから左側のみを示している。
 液晶表示用基板2は、透明パターン5及び遮光パターン6、透明導電膜である第3電極13などを具備する。アレイ基板3は、図示しないTFT素子、櫛歯状パターンの第1電極P1~P3、櫛歯状パターンの第2電極C1~C3などを具備する。液晶表示装置1は、液晶表示用基板2と、アレイ基板3とを、液晶層4を介して貼り合わることにより、形成される。第1電極P1~P3は、TFT素子と接続され、液晶L1~L7の駆動電圧を印加する。第2電極C1~C3と第3電極13とは、共通電極として用いられる。第2電極C1~C3は、絶縁層16cを介して第1電極P1~P3の下に配設された第2の櫛歯状パターンである。第2電極C1~C3は、水平方向において、多角形サブマトリクスを垂直方向に2分する中心軸Zから多角形サブピクセルの端への方向)に、対応する第1電極P1~P3の端部よりもはみ出ている。
 この図6では、駆動電圧が印加されていない時の液晶L1~L7の初期配向状態が図示されている。駆動電圧が印加されていない時の液晶L1~L7は、液晶表示用基板2及びアレイ基板3の表面に対して、ほぼ垂直に配向する。しかしながら、透明パターン5の頂部近傍の液晶L1は、透明パターン5の突出部5aの傾斜に対して垂直になるように配向するため、カラーフィルタ11の表面の液晶L2~L7と異なり、プレチルト角を持った配向となる。第1電極P1~P3、第2電極C1~C3は、透明導電膜の櫛歯状パターンで形成される。
 図7は、本実施形態において、駆動電圧が印可された直後の液晶表示装置1の一例を示す部分断面図である。この図7では、説明を簡略化するために、サブピクセルの中心軸Zから左側のみを示している。
 図7は、第1電極P1~P3に駆動電圧を印可した直後の液晶L1~L7の動作を示している。透明パターン5の突出部5a近傍の液晶L1は、傾斜角を持っており、第1電極P1と第3電極13との間の電極間距離が小さいため、液晶表示用基板2の表面近傍の液晶L1~L7の中で、最も速く矢印a1方向に大きく倒れる。液晶表示用基板2の表面近傍の他の液晶L2~L7は、液晶L1の倒れをトリガとして、伝搬するように同じ方向に倒れ始める。
 図8は、駆動電圧が印加されてからある時間経過した後の液晶表示装置1の一例を示す部分断面図である。この図8では、説明を簡略化するために、サブピクセルの中心軸Zから左側のみを示している。
 第1電極P1~P3に駆動電圧が印加され、ある時間が経過すると、液晶L1~L7は、印加電圧の大きさに応じた状態で倒れる。
 図9は、本実施形態に係る液晶表示装置1において、駆動電圧が印加されていない時(初期配向状態)の第1電極P1~P3と第2電極C1~C3の作用の一例を示す部分断面図である。
 櫛歯状パターンの第1電極P1~P3と、櫛歯状パターンの第2電極C1~C3とは、絶縁層16cを介して配置される。水平方向において、第2電極C1~C3と第1電極P1~P3とはずれている。この図9及び図10では、水平方向において、第2電極C1~C3と第1電極P1~P3とは一部が重なり、他の一部がはみ出た状態となる。水平方向において、第2電極C1~C3は、第1電極P1~P3よりも透明パターン5側にずれている。
 櫛歯状パターンの第1電極P1~P3及び第2電極C1~C3は、例えば2μmから20μmの幅の線状導体を電気的に2本以上連繋して形成される。線状導体の連繋部分は片側のみに形成されてもよく、両側に形成されてもよい。連繋部は、多角形サブピクセルの周辺部であり、開口部外に配置されることが好ましい。櫛歯状パターンの間隔は、例えば、およそ3μmから100μmの範囲とし、液晶セル条件、液晶材料に基づいて選択される。櫛歯状パターンの形成密度、ピッチ、電極幅は、サブピクセル内又は画素内で変更可能である。水平方向における第1電極P1~P3及び第2電極C1~C3のはみ出し量N1,N2は、液晶4の材料、駆動条件、液晶セル厚み、ディメンションなどで種々調整可能である。はみ出し量N1,N2は、例えば、1μmから6μmまでのいずれかの値のように小さい量でも十分である。重なり部分は、液晶駆動に係わる補助容量として用いることができる。液晶L1~L3は、アレイ基板3の表面に対して、ほぼ垂直に配向している。このように、液晶表示装置1の大きさ又は使用目的に応じて、櫛歯状パターンの第1電極及び第2電極におけるサブピクセル又は画素の開口幅方向の櫛歯本数、密度、及び間隔は、適宜調整可能である。
 図10は、本実施形態に係る液晶表示装置1において、駆動電圧が印加された時の第1電極P1~P3と第2電極C1~C3の作用の一例を示す部分断面図である。
 第1電極P1~P3に駆動電圧が印加されると、第1電極P1~P3から第2電極C1~C3へ向かう電気力線E1~E3が発生する。液晶層4の液晶L1~L3は、電気力線E1~E3に対して垂直になるように、瞬時に同じ方向に倒れる。これら液晶L1~L3の倒れる方向は、図7で説明した液晶の倒れと同じ方向であるため、サブピクセルの液晶又は画素全体の液晶が、素早く同時に同一方向に倒れることになる。
 図11は、サブピクセルに備えられる第1電極の第1の例を示す部分平面図である。
 図12は、サブピクセルに備えられる第1電極の第2の例を示す部分平面図である。
 この図11及び図12において、サブピクセルは矩形状に形成されており、櫛歯状の第1電極P1~P3は、サブピクセルの辺であり、対向し、平行な2つの辺と、平行である。
 図13は、サブピクセルに備えられる第1電極の第3の例を示す部分平面図である。
 赤サブピクセル、緑サブピクセル、青サブピクセルは、平行四辺形状である。赤サブピクセル、緑サブピクセル、青サブピクセルは、横方向に配列される。同じ色のサブピクセルは、縦方向に配列される。
 櫛歯状の第1電極P1~P6は、平行四辺形状のサブピクセルにおいて対向し平行な2つの斜辺と、平行である。
 矢印F1~F4は、駆動電圧印加後に液晶が倒れる方向を示す。駆動電圧印加後、液晶は、第1電極P1~P6の長手方向に対して垂直の方向に倒れる。
 図14は、サブピクセルの並び方の変形例を示す部分平面図である。このように、同じ色のサブピクセルは、横方向に配列される。赤サブピクセル、緑サブピクセル、青サブピクセルは、縦方向に配列される。
 図6又は図9などに示した電極構成及び電極配置は、図1に示すようにサブピクセル中央から線対称としてもよい。電極構成及び電極配置は、サブピクセル中央から、線対称又は点対称とすることにより、様々な方向に液晶を倒すことができ、広い視野角を確保できる。
 本実施形態においては、一つの画素又は一つのサブピクセルに、画素表示用TFTと視野角制御用TFTとを備えるとしてもよい。この場合、図12及び図13に示すように、画素電極である第1電極P1~P6を分けて、画素表示用TFTと視野角制御用TFTと接続可能である。例えば、サブピクセルの端部側の第1電極P1,P6は、視角制御用TFTに接続される。残りの第1電極P2~P5は、画素表示用TFTに接続される。第1電極P1,P6と第1電極P2~P5とは、電気的に独立している。このように、第1電極P1,P6を視野角制御用TFTに接続し、第1電極P2~P5を画素表示用TFTに接続する構成を用いることにより、斜め光8による視野角制御を画素表示と独立して実施することができ、視野角制御効果を著しく向上させることができる。なお、広い視野角による通常の画素表示において、例えば、視野角制御用TFTに接続されている第1電極P1,P6を駆動しなくとも(駆動電圧を印可しない)、画素表示用TFTに接続されている第1電極P2~P5から第3電極3へ向かう斜め電界効果によって、広い視野角で高品質の表示を行うとしてもよい。加えて、TFT素子を酸化物半導体で形成することにより、ブラックマトリクスなど遮光層からなる遮光パターン6の画線幅を細くすることができ、液晶表示装置1の開口率を向上させることができる。本実施形態においては、酸化物半導体によって生成されるTFT素子を適用することが好ましい。
 アクティブ素子としてのTFTが例えば酸化物半導体によって形成されると、サブピクセル又は画素の開口率を向上させることができる。酸化物半導体のTFTの代表的なチャネル材料としては、例えば、IGZOと呼ばれる、インジウムとガリウムと亜鉛との複合金属酸化物、を用いることができる。
 本実施形態に係る液晶表示装置1のアレイ基板3側の第1電極P1~P6及び第2電極C1~C6の材料は、ITOなどのような、可視域で透明な導電性の金属酸化物を用いることができる。第1電極P1~P6及び第2電極C1~C6の材料として、金属酸化物よりも導電性の高い金属を用いるとしてもよい。反射型又は半透過型の液晶表示装置においては、第1電極P1~P6及び第2電極C1~C6の一方又は双方について、アルミニウム又はアルミニウム合金の薄膜を用いてもよい。アクティブ素子に接続される金属配線17、第1電極P1~P6、第2電極C1~C6などは、窒化ケイ素(SiNx)又は酸化ケイ素(SiOx)などの絶縁層16a~16cを介して、基板15に対して形成される。絶縁層16a~16cの膜厚は、液晶の駆動条件によって設定され、例えば100nmから600nmの範囲で選択される。なお、低コンタクト性を有するアルミニウム合金の単層によってゲート配線及びソース配線などの信号線を、導電性金属酸化物であるITOに対して形成する技術は、例えば、特開2009-105424号公報に開示されている。第1電極P1~P6の上にさらに絶縁層を積層することは、液晶駆動時の液晶の焼き付き(電荷の偏り又は蓄積が影響)の緩和効果があり、好ましい。
 本実施形態においては、遮光パターン6及びカラーフィルタ10~12よりも液晶層4側に突出する透明パターン5が形成される。これにより、透明パターン5の下部の液晶層4の厚みとカラーフィルタ10~12下部の液晶層4の厚みとは異なる。透明パターン5の下部の液晶層4は、カラーフィルタ10~12の下部の液晶層4より薄くなる。液晶層4の厚みが異なることで、線状パターン7の部分から出射される斜め光8にわずかな着色が見られることがあるが視野角制御の観点では問題ない。斜め光8は、緑サブピクセルなどの着色した光(カラーフィルタを透過した光)ではなく明るい白色光に近い出射光であるため、視野角制御に適している。
 以下に、本実施形態における各種の技術用語について説明する。
 マトリクスパターンとは、液晶表示のコントラストをアップさせるために、表示の最小単位である画素(絵素)又はサブピクセルの周囲、多角形画素又は多角形サブピクセルの辺に配設される遮光パターンである。マトリクスパターンは、ブラックマトリクスと呼称される場合もある。本実施形態において、多角形画素又は多角形サブピクセルの少なくとも向かい合う2辺のマトリクスパターンは、平面視において、線状の透明パターン5が遮光パターン6の中央に挟まれる構成である。遮光層は、透明樹脂に遮光性の顔料を分散させた遮光性の塗膜である、遮光層は、一般に感光性を持つ。遮光パターン6は、露光・現像を含むフォトリソグラフィ法により遮光層をパターン形成することによって生成される。透明パターン5は、透明樹脂又はアクリル樹脂をパターン形成することによって生成される。透明パターン5には、若干量の顔料、紫外線吸収剤、又は、赤外線吸収剤を含有させてもよい。透明パターン5は、可視域で高い透過率を持つ透明樹脂によって形成される。遮光パターン6と透明パターン5の形成順序は、どちらが先でもよい。
 多角形画素又は多角形サブピクセルは、絵素又はサブピクセルの平面視形状を意味し、長方形、平行四辺形、くの字状多角形などのように、向かい合う辺が平行な多角形の画素又はサブピクセルを意味する。
 図15は、多角形サブピクセルと第1電極P1~P6との関係の一例を示す平面図である。
 「くの字状」の多角形サブピクセルにおいては、側辺が折れ曲がっている。第1電極P1~P6は、この側辺にそって、縦方向の中央付近で折れ曲がっている。このため、「くの字状」の多角形サブピクセルを縦方向の中心軸と横方向の中心軸で分割した4象限で、液晶の倒れる方向F1~F4は、相違する。
 視野角制御における斜め光8の出射方向を考慮すると、サブピクセルの平面形状は、図15に示す「くの字状」の多角形、又は、図13,14に示す平行四辺形の組み合わせが好ましい。特に液晶表示画面で文字を表示する場合、文字表示の構成サブピクセル毎に出射方向が変わる図13,14の平行四辺形のサブピクセルを適用することにより、第三者の視認性を低下させることができる。1つのサブピクセルに対して2個のアクティブ素子を形成し、それぞれのアクティブ素子で表示用の第1電極と視野角制御用の第1電極とを分割駆動する場合、画素形状要因の寄与は少し低下する。なぜなら、この場合には、視野角制御用の第1電極によって表示と切り離して斜め光8を制御することができるためである。さらに、この場合には、視野角制御用の第1電極を用いて斜め光8の第三者視認性を低下させるため、駆動電圧信号をランダマイズしてもよく、透明パターン5の形状・配置をランダマイズしてもよい。
 着色層とは、有機顔料を透明樹脂に分散した着色組成物の塗膜を指す。着色層を公知のフォトリソグラフィの手法にて遮光性のパターンの一部と重畳するように形成したものを着色画素と呼ぶ。本実施形態では、着色画素は、赤サブピクセル、緑サブピクセル、青サブピクセルを含む。各サブピクセルの実効的な大きさは、マトリクスパターンの開口部とほぼ同じになる。
 本実施形態において、着色層の比誘電率は、比較的重要な特性であり、着色剤として添加される有機顔料についての透明樹脂に対する比率(カラーフィルタとしての色再現)によってほぼ一義的に決定されるため、着色層の比誘電率を大きく変化させることは困難である。換言すれば、着色層中の有機顔料の種類及び含有量は、液晶表示装置として必要な色純度に基づいて設定され、この設定に応じて着色層の比誘電率もほぼ決定される。有機顔料の比率を高くし、着色層を薄膜化することで、比誘電率を4以上とすることが可能である。透明樹脂として高屈折率材料を用いることで、若干、比誘電率をアップすることができる。有機顔料を用いた着色層の比誘電率は、概ね2.9から4.5の範囲とする。異なる色の着色サブピクセル間の比誘電率の値は、液晶表示での色むら及び光漏れを避けるために、±0.3以内としてもよい。本実施形態に係る駆動方式又はFFS(Fringe-Field Switching)方式の液晶表示装置1において、着色サブピクセル間の比誘電率の差が0.8又は1.0を超える場合には、液晶表示において色むら又は光漏れが生じることがある。着色サブピクセルの比誘電率は、色剤である有機顔料の選択及び顔料比率、母材の樹脂及び分散材などの材料選択により、4.4以下に抑えることができる。緑サブピクセルの有機顔料としては、ハロゲン化銅フタロシアニン緑色顔料よりハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料が好ましい。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料を緑サブピクセルの色剤とすることで、緑サブピクセルの比誘電率を小さくすることができ、赤サブピクセルと青サブピクセルの持つ比誘電率の値に近づけることが容易となる。液晶駆動において液晶の立ち上がりが光の短波長側(青サブピクセル)で速く、長波長側(赤サブピクセル)で遅い場合に、着サブピクセルの比誘電率の大きさを光の波長の順に調整することもできる。液晶表示装置1に用いられる液晶の誘電率異方性Δεの値よりも、カラーフィルタ構成部材の比誘電率の値を小さくすることで、液晶駆動に支障ない条件が得られる。カラーフィルタの形成には、通常、感光性のアクリル樹脂が用いられる。一般的に、アクリル樹脂など透明樹脂の比誘電率は概ね2.8である。本実施形態では、有機顔料の分散系である着色サブピクセルの比誘電率の下限は概ね2.9とする。
 以上説明した本実施形態においては、液晶表示装置の視野角制御を実現することができる。本実施形態においては、液晶表示装置が重くかつ厚くなることを防止し、かつ、開口率が低下することを防止し、視野角制御を行うことができる。
 (第2の実施形態)
 本実施形態においては、上記第1の実施形態に係る液晶表示用基板2に用いられる透明樹脂及び有機顔料などの各種の材料の例について説明する。
  <透明樹脂>
 遮光層あるいは着色層の形成に用いられる感光性着色組成物は、顔料分散体に加え、さらに、多官能モノマー、感光性樹脂又は非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等を含有する。感光性樹脂又は非感光性樹脂などのような本実施形態で用いられる透明性の高い有機樹脂は、透明樹脂と呼ばれる。
 透明樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は感光性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等、が用いられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が、用いられる。熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂とイソシアネート基を含有する化合物とを反応させて得られる材料が、用いられるとしてもよい。
  <アルカリ可溶性樹脂>
 本実施形態に用いられる遮光パターン6、透明パターン5、着色サブピクセルの形成には、フォトリソグラフィによってパターン形成可能な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。これらの透明樹脂は、アルカリ可溶性を与えられた樹脂であることが望ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂であればよい。例えば、アルカリ可溶性樹脂としては、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、カルボキシル基含有エポキシ樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂等、が用いられる。これらの中でも、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂又はノボラック系樹脂が好ましい。
  <アクリル樹脂>
 本実施形態に係る透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂が例示できる。
 アクリル系樹脂としては、単量体として、例えば(メタ)アクリル酸;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレートペンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;エトキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等のエーテル基含有(メタ)アクリレート;及びシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート等、を用いて得た重合体が用いられる。
 上記の単量体は、単独で、又は、2種以上を併用して使用することができる。本実施形態に係るアクリル樹脂として、これら単量体と共重合可能なスチレン、シクロヘキシルマレイミド、及びフェニルマレイミド等の化合物との共重合体を用いるとしてもよい。
 感光性を有する樹脂を得るために、例えば(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和基を有するカルボン酸を共重合し、得られた共重合体と、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基及び不飽和二重結合を含有する化合物とを反応させるとしてもよい。また、感光性を有する樹脂を得るために、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレートの重合体、又はこの重合体とその他の(メタ)アクリレートとの共重合体に、(メタ)アクリル酸等のカルボン酸含有化合物を付加させるとしてもよい。
  <有機顔料>
 赤色顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、246、254、255、264、272、279等を用いることができる。
 黄色顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等を用いることができる。
 青色顔料としては、例えばC.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等を用いることができ、これらの中では、C.I.Pigment Blue 15:6が好ましい。
 紫色顔料として、例えば、C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等を用いることができ、これらの中では、C.I. Pigment Violet 23が好ましい。
 緑色顔料としては、例えば、C.I. Pigment Green 1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58等を用いることができ、これらの中では、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料であるC.I. Pigment Green 58が好ましい。
 以下、C.I. Pigmentの顔料種の記載において、単にPB(Pigment Blue)、PV(Pigment Violet)、PR(Pigment Red)、PY(Pigment Yellow)、PG(Pigment Green)などのように省略する。
  <遮光層の色材>
 遮光層又はマトリクスパターンに含まれる遮光性の色材は、可視光波長領域に吸収特性を有することにより遮光機能を実現する。本実施形態において遮光性の色材には、例えば、有機顔料、無機顔料、染料等が用いられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン等が用いられる。染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が用いられる。有機顔料については、先で説明した有機顔料を用いるとしてもよい。なお、遮光性成分は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、これら色材の表面に樹脂被覆による高体積抵抗化を行ってもよい。逆に、樹脂の母材に対して色材の含有比率を上げて若干の導電性を付与することによる低体積抵抗化を行ってもよい。このような遮光性材料の体積抵抗値は、およそ1×108~1×1015Ω・cmの範囲であるため、透明導電膜の抵抗値に影響するレベルではない。同様に、遮光層の比誘電率も色材の選択又は含有比率でおよそ3~20の範囲で調整できる。遮光パターン6、透明パターン7、着色層(カラーフィルタ10~12)、保護層14の比誘電率は、液晶表示装置1の設計条件と液晶の駆動条件とのうちの少なくとも一方に基づいて調整できる。
  <分散剤・分散助剤>
 顔料分散剤として高分子分散剤を用いることは、経時の分散安定性に優れるため、好ましい。高分子分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を用いることができる。特に、顔料を多く含む遮光性感光性樹脂組成物に対しては、窒素原子を含有するグラフト共重合体を含む分散剤が用いられることが、現像性の観点から好ましい。分散剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 分散助剤としては、例えば色素誘導体等を用いることができる。色素誘導体としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系等の誘導体を用いることができ、特にキノフタロン系が好ましい。
 色素誘導体の置換基としては、例えばスルホン酸基、スルホンアミド基及びその4級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合した物質が含まれる。これらの中では、スルホン酸基が好ましい。また、これら置換基において、一つの顔料骨格に対して複数の置換基が置換されてもよい。
 色素誘導体の具体例としては、フタロシアニンのスルホン酸誘導体、キノフタロンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのスルホン酸誘導体、キナクリドンのスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体、ジオキサジンのスルホン酸誘導体等などがある。
 以上の分散助剤及び色素誘導体は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 (第3の実施形態)
 本実施形態においては、図16に示す液晶表示用基板2Aの製造方法の一例について説明する。図16は、液晶表示用基板2Aの基板9を上とし、保護層14を下として図示している。
  <遮光パターン6の形成>
  (遮光パターン6形成用分散液)
 カーボン顔料#47 20質量部、高分子分散剤 8.3質量部、銅フタロシアニン誘導体 1.0質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 71質量部を、ビーズミル分散機によって攪拌し、カーボンブラック分散液が生成される。
  (遮光パターン6形成用フォトレジスト)
 遮光層の材料として、遮光パターン6形成用レジストが、以下の材料を使用して生成される。
 カーボンブラック分散液:顔料#47
 透明樹脂(固形分56.1質量%)
 光重合性モノマー
 開始剤
 溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル-3-エトキシプロピオネート
 レベリング剤
 遮光パターン6形成用レジスト(固形分中の顔料濃度:約20%)は、上記の材料を、以下の組成比で混合攪拌して生成される。
 カーボンブラック分散液 3.0質量部
 透明樹脂 1.4質量部
 光重合性モノマー 0.4質量部
 第1の光重合開始剤 0.67質量部
 第2の光重合開始剤 0.17質量部
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 14質量部
 エチル-3-エトキシプロピオネート 5.0質量部
 レベリング剤 1.5質量部
  (遮光パターン形成条件)
 無アルカリガラスである透明基板9上に、上記の遮光パターン6形成用レジストをスピンコートし、乾燥させ、膜厚1.5μmの塗膜が生成される。この塗膜が100℃で3分間、乾燥された後、露光用のフォトマスクを用いて、光源として超高圧水銀灯ランプを用いて、200mJ/cm2の照射が実行される。
 次に、2.5%炭酸ナトリウム水溶液で60秒間現像し、現像後よく水洗し、さらに乾燥させた後、230℃で60分加熱処理し、硬膜させて、遮光パターン6が形成される。図16に示す遮光パターン6の画線幅は、片側約8μmであり、遮光パターン6は長方形画素の2辺に形成される。
  <透明パターンの形成>
  (樹脂Aの合成)
 セパラブルフラスコ中で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 686質量部、グリシジルメタクリレート 332質量部、アゾビスイソブチロニトリル 6.6質量部を加え、窒素雰囲気下において80℃で6時間加熱し、樹脂溶液が生成される。
 次に、得られた樹脂溶液に、アクリル酸 168質量部、メトキノン 0.05質量部、トリフェニルフォスフィン 0.5質量部を加え、空気を吹き込みながら100℃で24時間加熱し、アクリル酸付加樹脂溶液が精製される。
 さらに、得られたアクリル酸付加樹脂溶液に、テトラヒドロフタル酸無水物 186質量部を加え、70℃で10時時間加熱し、樹脂A溶液が生成される。
  (感光性樹脂液AAの調製)
 以下の組成にて、ネガ型の感光性樹脂液AAが生成される。
 樹脂A 200質量部
 光重合性モノマー
 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 100質量部
 光重合開始剤 100質量部
 溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート) 380質量部
 感光性樹脂液AA及び透明パターン5(開口部)のあるフォトマスクを使用し、公知のフォトリスグラフィ法にて、図1に示す8μm幅の遮光パターン6の間に18μm幅の透明パターン5が、透明基板9上に形成され、34μm幅の線状パターン7及びマトリクスパターンが生成される。透明パターン5の高さ(膜厚)は、例えば3.2μmとする。
  <第3電極/透明導電膜の形成>
 スパッタリング装置を用いて、線状パターン7及びマトリクスパターンの全面を覆うように、第3電極13として、ITO(インジウム・スズの金属酸化物薄膜)などのような、可視域で透明な透明導電膜が、0.14μmの膜厚で形成される。
  <保護層の形成>
  (樹脂Bの合成)
 反応容器にシクロヘキサノン 800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記のモノマー及び熱重合開始剤の混合物を滴下して、重合反応が行われる。
 スチレン 60質量部
 メタクリル酸 60質量部
 メチルメタクリレート 65質量部
 ブチルメタクリレート 65質量部
 熱重合開始剤 10質量部
 連鎖移動剤 3質量部
 滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤 2.0質量部をシクロヘキサノン 50部で溶解させた材料を添加し、さらに反応を続けて、アクリル樹脂の溶液が生成される。
 この樹脂溶液に固形分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して、アクリル樹脂溶液が調製され、樹脂Bが生成される。
 アクリル樹脂の重量平均分子量は、約10000とする。
  (樹脂塗布液BB)
 下記の組成の混合物を均一に拡販混合した後、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、1μmのフィルタで濾過して、樹脂塗布液BBが生成される。
 樹脂B 150質量部
 多官能重合性モノマー 20質量部
 光開始剤 16質量部
 シクロヘキサノン 250質量部
 樹脂塗布液BBを用い、第3電極13の全面を覆うように保護層14を塗布、乾燥させる。次に、透明パターン5の形状と同じ遮光パターンを持つフォトマスクを用い、露光・現像が行われ、透明パターン5上部の保護層14が除去される。その後、全面再露光と熱処理により保護層14が硬膜され、液晶表示用基板2Aが形成される。硬膜後の保護層14の膜圧は、多角形サブピクセル中央部で2.0μmである。線状パターン7頂部の多角形サブピクセルの第3電極13の表面の高さから、サブピクセル中央部の保護層14表面までの高さの差は、約1.2μmとする。
 液晶表示用基板2Aは、モノクロ表示の液晶表示装置に適用可能であるが、例えば、赤・緑・青などの個別発光LED素子をバックライトとして用い、フィールドシーケンシャル法を適用することにより、カラー表示を行うことができる。
 図17は、エッジライト式の液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。
 この図17では、液晶表示装置18が液晶表示用基板2Aを備える場合を例示しているが、液晶表示用基板2を備える場合についても同様である。
 液晶表示装置18は、反射偏光板19を用いた半透過型液晶表示装置である。
 液晶表示用基板20は、上記の第1の実施形態で説明したように、アクティブ素子(TFT)の形成されたアレイ基板3を備える。アレイ基板3は、例えば櫛歯状の第1及び第2の電極を備える。液晶表示用基板2A及びアレイ基板3は、対向して配置され、間に液晶層4を介して貼り合わされている。液晶層4の誘電率異方性は負である。液晶表示用基板2Aにおける液晶層4と反対側の面(裏面)には、光学補償層(位相差板)21及び偏光板22が配置される。また、アレイ基板3における液晶層4と反対側の面(裏面)には、偏光板23、光拡散層24、反射偏光板19、光学補償層(位相差板)25、プリズムシート26、光拡散層27、導光板28、光反射板29が順次配設される。導光板28には、例えばLEDなどのような光源30が取付けられる。偏光板22,23としては、例えばクロスニコルでの配置が用いられる。
 光源30としては、RGB個別発光素子であることが望ましいが、フィールドシーケンシャルでの個別のRGB発光素子の制御を行わない場合には、擬似白色LEDであってもよい。また、光源30として、冷陰極線管や蛍光灯を用いてもよい。光源30としてRGB個別発光素子を用いた場合には、それぞれの発光強度を色ごと、サブピクセルごと、画素ごとに個別に調整することができ、最適な色表示を行うことが可能であり、液晶と同期した時分割駆動によりカラーフィルタを使うことなく、カラーで表示することができる。また、立体画像表示に適用することもできる。液晶表示装置18において、表示画面の各部分でバックライトの明るさを調整してコントラストを向上させる技術であるローカルデミング法が適用されてもよい。ローカルデミングの手法は、LED光源に適用しやすい。本実施形態において通常表示領域とダイナミック表示領域を併用することにより、画質向上を得ることができる。
 個別発光させてカラー表示を行う場合、図17のようなエッジライト方式よりも液晶表示装置の裏面(アレイ基板の裏面)にLED素子を全面配置する直下型のバックライト方式の方が、細かい制御で高い画質の表示を行うことができる。
 なお、本実施形態に係る液晶表示装置の多角形サブピクセルは、平面のサブピクセル中心から線対称又は点対称の領域(サブピクセルを分割する2つ又は4つの領域)に分割できる。本実施形態では、サブピクセル内で線対称又は点対称となる2つ又は4つの領域に対して、個別のTFT素子を割り当ててもよい。そして、サブピクセル内のTFT素子ごとに異なる電圧を印加する駆動方式を用いることにより、効率的な視角調整及び立体画像表示が可能となる。
 (第4の実施形態)
 本実施形態においては、上記図2に示す液晶表示用基板2の製造方法の一例について説明する。図2は、製造された液晶表示用基板2の基板9を上とし、保護層14を下として図示している。
 本実施形態において、基板9上に、線状パターン7及び第3電極13が形成されるまでの製造工程は、上記第3の実施形態で説明した場合と同様である。
 本実施形態では、第3電極13まで形成された基板上に、後述する着色分散液、及び表1に示す組成のカラーレジストを用いて、順次、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12などの各種の着色フィルタが形成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  <着色カラーフィルタの形成>
  (着色層形成用分散液)
 着色層に分散する有機顔料として、例えば以下の顔料が用いられる。
 赤色顔料:C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 177
 緑色顔料:C.I.Pigment Green 58、C.I.Pigment Yellow 150
 青色顔料:C.I.Pigment Blue 15、C.I.Pigment Violet 23
 上記の顔料を用いて、赤色、緑色、及び青色の各色分散液が生成される。
  (赤色分散液)
  赤色顔料:C.I.Pigment Red 254 18質量部
  赤色顔料:C.I.Pigment Red 177 2質量部
  アクリルワニス(固形分20質量%) 108質量部
 上記の組成の混合物を均一に攪拌した後、ガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、5μmフィルタで濾過を行ない、赤色分散液が生成される。
  (緑色分散液)
  緑色顔料:C.I.Pigment Green 58 16質量部
  緑色顔料:C.I.Pigment Yellow 150 8質量部
  アクリルワニス(固形分20質量%) 102質量部
 上記の組成の混合物に対して、赤色分散液と同様の生成方法を用いて、緑色分散液が生成される。
  (青色分散液)
  青色顔料:C.I.Pigment Blue 15 50質量部
  青色顔料:C.I.Pigment Violet 23 2質量部
  分散剤 6質量部
  アクリルワニス(固形分20質量%) 200質量部
 上記の組成の混合物に対して、赤色分散液と同様の生成方法を用いて、青色分散液が生成される。
  <着色層形成以後の液晶表示用基板2の製造>
 露光・現像及び硬膜後、それぞれ着色画素の膜厚は2μmであるとする。線状パターン7の部分にある遮光パターン6上の着色層の膜厚が厚くならないように、着色層の形成においては、例えば透過率の低いグレートーンであるフォトマスクが露光に用いられる。
 次に、保護層14の形成に用いられる樹脂塗布液BBを粘度調整し、樹脂塗布液BBを例えば0.5μmの厚みに塗布・硬膜し、液晶表示用基板2が生成される。線状パターン7の頂部の表面から画素中央部の保護層7表面までの高さの差は、約0.6μmであるとする。これにより、上記図3の部分平面図に示すように、赤カラーフィルタ10、緑カラーフィルタ11、青カラーフィルタ12、及び透明パターン18、遮光パターン6が生成される。
 (第5の実施形態)
 本実施形態においては、上記の各実施形態で説明された液晶表示装置1又は液晶表示装置18の視野角制御の作用について説明する。なお、本実施形態では、上記図1に示す液晶表示用基板2を備える液晶表示装置1について説明するが、液晶表示用基板2Aを備える液晶表示装置1又は液晶表示装置18についても同様である。
 液晶表示装置1は、液晶表示用基板2とTFTであるアクティブ素子が形成されているアレイ基板3を、液晶層4を挟んで貼り合わせた構成を持つ。液晶表示用基板2とアレイ基板3との双方の表面側の液晶層4には、あらかじめ垂直配向膜が形成される。アレイ基板3の第1電極P1~P6は、櫛歯状パターンを形成する。第1電極P1~P6と共通電極である第2電極C1~C6との間には、絶縁層16cが形成される。水平方向において、第2電極C1~C6は、第1電極P1~P6から、透明パターン5の方向にはみ出している。第1電極P1~P6と第2電極C1~C6との電極パターンは、上記の図11-13,15に示すように、多角形サブピクセルの平面の中央から線対称である。
 上記の図1に示すように、TFTの信号線であるメタル配線17は、透明パターン5の下部に配設されている。このため、当該液晶表示装置1を直視する観察者の目には、バックライトからの光は入らない。なお、バックライト・ユニットは、図1において省略されているが、例えば図1の液晶表示装置のアレイ基板3側の下に配設される。
 上記の図1は、液晶L1~L14の駆動電圧の印加されていない状態を示し、着色カラーフィルタ(緑カラーフィルタ11)部は「黒表示」となる。しかし、線状パターン5の傾斜部(突出部5a)にある液晶L3は、斜め光8方向に対し傾きを持っているため、斜め光8が透明パターン5から出射され、第三者の目では「黒表示」の視認が妨げられる。
 図18は、駆動電圧が印可され、中間調表示時の液晶表示装置1の一例を示す部分断面図である。この図18は、図1の液晶表示装置1に駆動電圧が印加された状態を例示している。
 観察者は、緑カラーフィルタ11である表示部から中間調の緑の光を視認できる。透明パターン5からは、強い白色光である斜め光8が出射される。斜め光8は、緑カラーフィルタ11からの光を、第三者が視認することを妨げる。透明パターン5の頂部にある第3電極13と第1電極P1との間の電極距離は小さいため、その位置にある液晶L1~L3は、駆動電圧印加時に大きく倒れる。このため、透明パターン5から強い白色光である斜め光8が出射される。
 これにより、液晶表示装置1の厚さを厚くすることなく、さらに開口率が低下することなく、視野角制御を行うことができ、観察者ではない他の者による視認を防止することができる。
 (第6の実施形態)
 本実施形態においては、上記各実施形態で説明された液晶表示装置1又は液晶表示装置18の変形例について説明する。なお、本実施形態では、上記図1に示す液晶表示用基板2を備える液晶表示装置1の変形例について説明するが、液晶表示用基板2Aを備える液晶表示装置1又は液晶表示装置18についても同様に変形可能である。
 以下においては、図19と上記の図13に基づいて説明を行う。
 上記の図13は、TFT及びメタル配線の図示が省略されている。図13では、平面における、第1電極P1~P6によって形成される櫛歯状電極パターンと、カラーフィルタ(サブピクセル開口部)との配置関係を示す。この図13においては、カラーフィルタの平面は、平行四辺形とされている。
 図19は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。
 液晶表示装置31は、液晶表示用基板2Bを備える。液晶表示用基板2Bの透明パターン5の中心部分に遮光部(遮光突起)32が形成される。この遮光部32は、例えば、透明パターン5の形成の前に、遮光パターン6と同じ材料を用いて形成される。遮光部32は、平面において、透明パターン5の中央、かつ、線状の長手方向に備えられる。この遮光部32が形成されることにより、透明パターン5から出射される斜め光8は、観察者の目にさらに視認されにくくなる。
 図13に示すように、アレイ基板3の第1電極P1,P6は、互いに電気的に接続され、さらに、他の第1電極P2~P5と異なるTFTで駆動される。換言すれば、図19に示す第1電極P1,P6は、視野角制御用の電極として駆動され、他の第1電極P2~P5は、表示用の電極として駆動される。
 本実施形態においては、第1電極P1,P6に独立して視野角制御のための駆動電圧を印加することができるため、良好な視野角制御を実施することができる。
 また、透明パターン5の中央部に、遮光部32を備えることにより、観察者に、良好な画像表示を提供することができる。
 (第7の実施形態)
 本実施形態においては、上記各実施形態において、低電圧で液晶4を駆動するための構成について説明する。
 図20は、本実施形態に係る液晶表示装置において、低電圧で液晶4を駆動するための構成の第1の例を示す部分断面図である。
 この図20では、第2電極C7のはみ出し部Q側の第1電極P7の断面の側面P7Aは、90°より小さい角度Yを持つ。このように、第1電極P7の側面P7Aにテーパを与えることにより、液晶分子L15の倒れる方向を決めることができ、応答性を向上させることができ、低階調を改善することができ、低電圧で液晶4を駆動可能である。
 さらに、図20では、第2電極C7のはみ出し部Qの上に形成されている絶縁層16cがエッチングされている。このように、第2電極C7のはみ出し部Qの上の絶縁層16cを薄くすることにより、はみ出し部Qの上の液晶分子L16の倒れる方向を決めることができ、応答性を向上させることができ、低階調を改善することができ、低電圧で液晶4を駆動可能である。
 図21は、本実施形態に係る液晶表示装置において、低電圧で液晶4を駆動するための構成の第2の例を示す部分断面図である。
 この図21では、初期垂直配向の液晶分子L17に、プレチルト角Vが付与されている。これにより、はみ出し部Qの上の液晶分子L17の倒れる方向を決めることができ、応答性を向上させることができ、低階調を改善することができ、低電圧で液晶4を駆動可能である。例えば、液晶分子L17に対して、垂直方向から0.1°~1°程度のプレチルト角Vを与えるだけでも、液晶分子L17は低電圧で倒れ易くなる。
 なお、第1電極P7の厚さを厚くすることでも、はみ出し部Qの上の液晶分子の倒れる方向を決めることができ、応答性を向上させることができ、低階調を改善することができ、低電圧で液晶4を駆動可能である。
 上記の各実施形態においては、液晶の中間表示改善の目的で、液晶に光重合性のアクリレートなどを添付し、露光及び電圧印加を併用して、液晶セル化後の液晶パネルの内面に配向維持層を形成するとしてもよい。
 また、上記の各実施形態においては、感光性の重合性液晶の塗膜又は感光性ポリオルガノシロキサンなどの塗膜を、液晶パネルの内面の両面又は片面に形成し、液晶セル化し、これらの塗膜に、露光と電圧印加を併用することにより、1サブピクセル内の2つ又は4つの液晶ドメイン別に、液晶に若干の傾斜角を持たせる配向維持層を形成するとしてもよい。
 上記の各実施形態において、画素は、赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタ、青カラーフィルタ、例えば透明、補色などのような他の色のカラーフィルタを具備するとしてもよい。

Claims (14)

  1.  平面形状において向かい合う平行な辺を持つ多角形画素又は多角形サブピクセルと、
     前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルの前記向かい合う平行な辺に備えられ、斜め光を透過する線状パターンと
    を具備する液晶表示用基板。
  2.  前記線状パターンは、平面形状において、線状の透明パターンを線状の遮光パターンで挟む構成を持つ、請求項1の液晶表示用基板。
  3.  前記線状パターンは、平面形状において、前記透明パターンの中央、かつ、線状の長手方向に遮光部をさらに具備する、請求項2の液晶表示用基板。
  4.  前記線状パターン上に形成される透明導電膜をさらに具備する、請求項1の液晶表示用基板。
  5.  一方の表面上に前記線状パターンが形成されている透明基板と、
     前記線状パターンが形成されている前記透明基板の前記表面に積層される透明導電膜と、
     前記透明導電膜上に形成される前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルのカラーフィルタと
    を具備する請求項1の液晶表示用基板。
  6.  前記カラーフィルタとして、少なくとも赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタ、青カラーフィルタのうちの2以上が用いられる、請求項5の液晶表示用基板。
  7.  前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルの前記平面形状は、長方形、平行四辺形、くの字状に折れ曲がった多角形のうちのいずれかである、請求項1の液晶表示用基板。
  8.  前記透明パターンの形成部分は、前記他の部分よりも厚いことを特徴とする請求項1の液晶表示用基板。
  9.  平面形状において向かい合う平行な辺を持つ多角形画素又は多角形サブピクセルと、前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルの前記向かい合う平行な辺に備えられた斜め光を透過する線状パターンとを具備する液晶表示用基板と、
     前記液晶表示用基板と液晶層を介して対向し、前記液晶層の液晶を駆動するアクティブ素子を備えるアレイ基板と
    を具備する液晶表示装置。
  10.  前記アレイ基板は、前記多角形画素又は前記多角形サブピクセルごとに、前記液晶を駆動するために異なる電位が印加される第1電極と第2電極とを具備する請求項9の液晶表示装置。
  11.  前記第1電極は、前記液晶を駆動するアクティブ素子と接続された第1の櫛歯状パターンであり、
     前記第2電極は、絶縁層を介して前記第1電極の下に配設された第2の櫛歯状パターンであり、水平方向において、前記多角形画素又は前記多角形サブマトリクスを垂直方向に2分する中心軸の反対方向に、前記第1電極の端部からはみ出た位置に配置される
    請求項10の液晶表示装置。
  12.  前記多角形画素又は前記多角形サブマトリクスごとに、2以上の前記アクティブ素子を備えており、
     前記多角形画素又は前記多角形サブマトリクスごとに備えられている前記2以上のアクティブ素子は、前記多角形画素又は前記多角形サブマトリクスごとに、前記第1電極における電気的に独立の2以上の部分に、それぞれ接続される
    請求項10の液晶表示装置。
  13.  前記第1電極及び前記第2電極は、可視域で透明な導電性金属酸化物によって形成される、請求項10の液晶表示装置。
  14.  前記液晶は負の誘電率異方性を有する、請求項9の液晶表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140063386A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Au Optronics Corp. Peep-proof display apparatus and driving method thereof
US20140340621A1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Infovision Optoelectronics (Kunshan) Co., Ltd. Liquid crystal display device
TWI476495B (zh) * 2012-09-26 2015-03-11 Au Optronics Corp 具有位置資訊之顯示器

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014103777A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 凸版印刷株式会社 液晶表示装置、液晶表示装置用基板、及び液晶表示装置用基板の製造方法
CN105308499B (zh) * 2013-06-28 2017-08-29 夏普株式会社 液晶显示装置
KR102150080B1 (ko) * 2013-09-12 2020-09-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2015090435A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN104932167B (zh) * 2015-06-25 2018-06-19 深圳市华星光电技术有限公司 蓝相液晶显示装置及其驱动方法
JP6848043B2 (ja) 2016-08-08 2021-03-24 昆山龍騰光電有限公司 視野角切替可能な液晶表示装置及びその視野角切替方法
KR102716926B1 (ko) 2016-12-26 2024-10-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치
CN106814506B (zh) * 2017-04-01 2018-09-04 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及装置
CN107843993B (zh) * 2017-11-09 2020-01-10 维沃移动通信有限公司 一种显示屏可视角度的控制方法、移动终端及计算机存储介质
JP2019090954A (ja) * 2017-11-16 2019-06-13 シャープ株式会社 カラーフィルタ基板及びその製造方法、並びに表示パネル
CN108549166B (zh) * 2018-04-17 2021-11-02 京东方科技集团股份有限公司 防窥子像素单元及其制作方法以及显示装置及其驱动方法
CN110376773B (zh) * 2019-07-22 2022-02-11 昆山龙腾光电股份有限公司 视角可切换液晶显示装置的驱动方法
CN110456580B (zh) * 2019-08-26 2022-04-29 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及其控制方法、显示面板、显示装置
CN114326199B (zh) * 2021-12-31 2024-04-02 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001324710A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Nec Corp 液晶表示装置およびその製造方法ならびに駆動方法
JP3322197B2 (ja) 1997-12-17 2002-09-09 松下電器産業株式会社 液晶表示装置
JP2005274777A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Sharp Corp 液晶表示装置および電子機器
JP2007065046A (ja) 2005-08-29 2007-03-15 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子及び液晶表示装置
JP2009105424A (ja) 2008-12-12 2009-05-14 Kobe Steel Ltd 薄膜トランジスタ基板および表示デバイス
JP4367206B2 (ja) 2004-04-01 2009-11-18 セイコーエプソン株式会社 視角制御素子、液晶表示装置、電子機器
JP2010128126A (ja) 2008-11-27 2010-06-10 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
JP2010224382A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Sony Corp 電気光学装置および電子機器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006309105A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
KR20060106168A (ko) * 2005-04-06 2006-10-12 삼성전자주식회사 액정표시장치
KR101180718B1 (ko) * 2005-12-29 2012-09-07 엘지디스플레이 주식회사 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법
JP5061505B2 (ja) * 2006-05-25 2012-10-31 日本電気株式会社 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置
KR101268954B1 (ko) * 2006-06-29 2013-05-30 엘지디스플레이 주식회사 시야각 제어가 가능한 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR20080111939A (ko) * 2007-06-20 2008-12-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR100914785B1 (ko) * 2007-12-26 2009-08-31 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3322197B2 (ja) 1997-12-17 2002-09-09 松下電器産業株式会社 液晶表示装置
JP2001324710A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Nec Corp 液晶表示装置およびその製造方法ならびに駆動方法
JP2005274777A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Sharp Corp 液晶表示装置および電子機器
JP4367206B2 (ja) 2004-04-01 2009-11-18 セイコーエプソン株式会社 視角制御素子、液晶表示装置、電子機器
JP2007065046A (ja) 2005-08-29 2007-03-15 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子及び液晶表示装置
JP2010128126A (ja) 2008-11-27 2010-06-10 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
JP2009105424A (ja) 2008-12-12 2009-05-14 Kobe Steel Ltd 薄膜トランジスタ基板および表示デバイス
JP2010224382A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Sony Corp 電気光学装置および電子機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2672315A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140063386A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Au Optronics Corp. Peep-proof display apparatus and driving method thereof
US8988643B2 (en) * 2012-09-04 2015-03-24 Au Optronics Corp. Peep-proof display apparatus and driving method thereof
TWI476495B (zh) * 2012-09-26 2015-03-11 Au Optronics Corp 具有位置資訊之顯示器
US20140340621A1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Infovision Optoelectronics (Kunshan) Co., Ltd. Liquid crystal display device
US9684199B2 (en) * 2013-05-20 2017-06-20 Infovision Optoelectronics (Kunshan) Co., Ltd. Liquid crystal display substrate and device

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