发明名称 液晶显示装置
摘要 本发明在垂直定向模态之液晶显示装置方面,确实提供一种即使电压施加时之定向方向之面内成分沿着正交尼科耳棱镜定向之类的液晶分子存在,使用者亦不能辨识起因于该液晶分子之淬灭图案之液晶显示装置。假设施加至垂直定向模态之液晶显示装置之液晶层之最大施加有效电压为 Vmax[V]时,将液晶层之d/p设定于0.0021×(Vmax)2-0.0458×(Vmax)+0.65与0.0021)×(Vmax)2-0.0458×(Vmax)+0.50之间,将液晶层之d△n/λ设定于-0.00026×(Vmax)3+0.016×(Vmax)2-0.2281×(Vmax)-2.124与-0.00026×(Vmax)3+0.016×(Vmax)2-0.2281×(Vmax)+1.7603之间。
申请公布号 TWI288376 申请公布日期 2007.10.11
申请号 TW092124211 申请日期 2003.09.02
申请人 夏普股份有限公司 发明人 荻岛清志;久保真澄
分类号 G09F9/35(2006.01) 主分类号 G09F9/35(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种液晶显示装置,其特征为具有设于第1基板与 第2基板间之液晶层;且具备: 第1电极,其系设于上述第1基板者;及 第2电极,其系设于上述第2基板,且经由上述液晶层 而与上述第1电极对向者; 上述液晶层在电压未被施加至上述第1电极与上述 第2电极之间时,采取垂直定向状态; 而在电压被施加至上述第1电极与上述第2电极之 间时上述液晶层一面采取扭转构造,一面采取对上 述基板平行定向之状态; 假设上述液晶层之厚度d与液晶之自然扭转间距p 之比率为d/p,施加至上述第1及第2电极间之最大施 加有效电压为Vmax[V],上述液晶层之折射率各向异 性为n时, 将上述d/p设定于0.0021(Vmax)2-0.0458(Vmax)+0.65与0.0021 (Vmax)2-0.0458(Vmax)+0.50之间之値; 将dn/设定于-0.00026(Vmax)3+0.016(Vmax)2-0.2281( Vmax)+2.124与-0.00026(Vmax)3 +0.016(Vmax)2-0.2281(Vmax)+1. 7603之间之値者。 2.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中将上 述dn/设定于-0.00026(Vmax)3+0.016(Vmax)2-0.2281( Vmax)+2.041与-0.00026(Vmax)3+0.016(Vmax)2-0.2281(Vmax)+1.891 之间之値。 3.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中将上 述d/p设定于0.0021(Vmax)2-0.0458(Vmax)+0.63与0.0021(Vmax) 2-0.0458(Vmax)+0.53之间之値。 4.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中在上 述液晶层设置由上述第1及第2电极所规定之像素 区域; 在该像素区域设置至少1个在电压施加时液晶分子 呈放射状或轴对称定向之液晶区。 5.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中在上 述液晶层设置由上述第1及第2电极所规定之像素 区域; 在对应于上述像素区域之第1电极形成开口部,在 该开口部与剩余之中实部之各部形成液晶区,其系 在将电压施加至上述第1及第2电极间时利用形成 在该开口部之边缘部之斜电场控制液晶分子之定 向方向者。 6.如申请专利范围第5项之液晶显示装置,其中上述 开口部在各像素区域设置多数个,并在各开口部与 上述中实部中被上述开口部包围之单位中实部分 别形成上述液晶区。 7.如申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中上述 多数开口部形成略相等之形状且略相等之大小,利 用上述开口部形成配置成具有旋转对称性之单位 晶格。 8.如申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中上述 各开口部之至少1个系具有旋转对称性之形状。 9.如申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中上述 各开口部之至少1个系略圆形。 10.如申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中上 述各单位中实部之至少1个系略圆形。 11.如申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中上 述各单位中实部之至少1个系角部略圆弧状之略矩 形。 12.如申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中上 述各像素区域之各开口部面积之合计比上述中实 部面积小。 13.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上 述液晶层之介电常数各向异性系从-2.5至-6.5 之値,弹性常数比K11/K33系从0.9至2.0之値。 14.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上 述第1电极系对应于多数像素区域所分别设置之像 素电极; 上述第1基板具备主动元件,其系分别对应于上述 各像素区域的各个而设置,开关各第1电极者。 图式简单说明: 图1系表示在本发明之一实施形态中对最大有效电 压之d/p之数値范围及dn/之数値范围之曲线 图。 图2系表示上述液晶显示装置之要部构成,表示在 电压无施加时之液晶显示装置之剖面之模式图。 图3系表示上述液晶显示装置由基板法线方向所视 之上面图。 图4系表示上述液晶显示装置之液晶单元,表示液 晶层之液晶分子之定向依施加至液晶层之电压而 开始变化之状态(通电初始状态)之模式图。 图5系表示上述液晶显示装置之液晶单元,表示液 晶层之液晶分子之定向依施加至液晶层之电压而 变化后之正常状态之模式图。 图6系表示等电位线与液晶分子之定向之关系,表 示等电位线与液晶分子之轴方位直交之情形之模 式图。 图7系表示等电位线与液晶分子之定向之关系,表 示等电位线与液晶分子之轴方位倾斜之情形之模 式图。 图8系表示等电位线与液晶分子之定向之关系,表 示利用等电位线倾斜于液晶分子之轴方向之电场 所定向之液晶分子、与为了与该液晶分子整合而 利用等电位线垂直于液晶分子之轴方位之方向之 电场所定向之液晶分子之模式图。 图9系表示等电位线与液晶分子之定向之关系,表 示施加形成等电位线连续之凹凸形状之电场之情 形之模式图。 图10系表示上述液晶分子之定向方向,表示在电压 无施加时各液晶分子由基板法线方向所视时之模 式图。 图11系表示上述液晶分子之定向方向,表示在通电 初始状态之各液晶分子由基板法线方向所视时之 模式图。 图12系表示上述液晶分子之定向方向,表示在上述 正常状态之各液晶分子由基板法线方向所视时之 模式图。 图13系表示最大施加有效电压为10[V]时,各d/p値之 面积透光强度与dn/之关系之曲线图。 图14系表示最大施加有效电压为6[V]时,各d/p値之面 积透光强度与dn/之关系之曲线图。 图15系表示最大施加有效电压为4[V]时,各d/p値之面 积透光强度与dn/之关系之曲线图。 图16系表示在间距p=0之上述液晶显示装置中,对向 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图17系表示在间距p=0之上述液晶显示装置中,液晶 层中央附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图18系表示在间距p=0之上述液晶显示装置中,像素 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图19系表示在间距p=0之上述液晶显示装置中,透光 强度分布之图面。 图20系表示在d/p=0.13之上述液晶显示装置中,对向 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图21系表示在d/p=0.13之上述液晶显示装置中,液晶 层中央附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图22系表示在d/p=0.13之上述液晶显示装置中,像素 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图23系表示在d/p=0.13之上述液晶显示装置中,透光 强度分布之图面。 图24系表示在d/p=0.38之上述液晶显示装置中,对向 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图25系表示在d/p=0.38之上述液晶显示装置中,液晶 层中央附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图26系表示在d/p=0.38之上述液晶显示装置中,像素 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图27系表示在d/p=0.38之上述液晶显示装置中,透光 强度分布之图面。 图28系表示在d/p=0.48之上述液晶显示装置中,对向 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图29系表示在d/p=0.48之上述液晶显示装置中,液晶 层中央附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图30系表示在d/p=0.48之上述液晶显示装置中,像素 电极表面附近之液晶分子之定向状态之模式图。 图31系表示在d/p=0.48之上述液晶显示装置中,透光 强度分布之图面。 图32系表示在上述液晶显示装置中,像素区域之各 区域、与各区域之液晶分子之定向状态之关系之 模式图。 图33系表示液晶分子之定向状态,表示假定在基板 表面之垂直定向膜中无对液晶分子之定向规制力 之情形之模式图。 图34系表示液晶分子之定向状态,表示假定有利用 基板表面之垂直定向膜对液晶分子之定向规制力, 在电压施加时也可保持垂直定向状态之液晶分子 之情形之模式图。 图35系表示液晶层之扭转构造,表示假定无上述定 向规制力之情形之模式图。 图36系表示液晶层之扭转构造,表示假定有利用上 述定向规制力,在电压施加时也可保持垂直定向状 态之液晶分子之情形之模式图。 图37系表示可进一步提高亮度之数値范围,表示对 最大有效电压之d/p之数値范围之曲线图。 图38系表示可进一步提高亮度之数値范围,表示对 最大有效电压之dn/之数値范围之曲线图。 图39系表示上述液晶显示装置之变形例,表示其他 形状之像素电极之上面图。 图40系表示上述液晶显示装置之另一变形例,表示 其他形状之像素电极之上面图。 图41系表示上述液晶显示装置之又另一变形例,表 示其他形状之像素电极之上面图。 图42系表示上述液晶显示装置之又另一变形例,表 示其他形状之像素电极之上面图。 图43系表示上述液晶显示装置之一又另一变形例, 表示其他形状之像素电极之上面图。 图44系表示上述液晶显示装置之又另一变形例,表 示其他形状之像素电极之上面图。 图45系表示上述液晶显示装置之又另一变形例,表 示其他形状之像素电极之上面图。 图46系表示上述液晶显示装置之又另一变形例,表 示其他形状之像素电极之上面图。 图47系表示上述液晶显示装置之又另一变形例,表 示其他形状之像素电极之上面图。 图48系表示单位中实部为圆形之情形之上面图。 图49系表示开口部为圆形之情形之上面图。 图50系表示在单位中实部为圆形之情形与开口部 为圆形之情形之双方中对像素区域之间距之中实 部面积比率之曲线图。
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