[發明專利]薄膜晶體管陣列基板和液晶顯示裝置

無效

• 申請號: 201280014204.X
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN103430087A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 居山裕一;今奧崇夫;青山伊織;吉岡孝兼;津田和彥
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管陣列基板和液晶顯示裝置。更詳細來講，涉及包含當未施加電壓時在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子的液晶顯示裝置及其使用的薄膜晶體管陣列基板。

背景技術

液晶顯示面板通過由一對玻璃基板等夾持液晶顯示元件而構成，由于其有效利用了諸如薄、輕且消電低等優點，從而在個人電腦、電視、汽車導航儀等車載用設備、便攜式電話等便攜式信息終端的顯示器等日常生活以及商務中不可欠缺。在這些用途中，正在研究與用于使液晶層的光學特性變化的電極配置、基板的設計相關的各種模式的液晶顯示面板。

作為近年的液晶顯示裝置的顯示方式，能夠舉出：使具有負的介電常數各向異性的液晶分子與基板面垂直地取向的垂直取向(VA：Vertical?Alignment)模式；使具有正或負的介電常數各向異性的液晶分子與基板面平行地取向且對液晶層施加橫向電場的面內開關(IPS：In-Plane?Switching)模式；和邊緣場開關(FFS：Fringe?Field?Switching)等。

例如，作為FFS驅動方式的液晶顯示裝置，公開有一種具有高速響應性和寬視野角的薄膜晶體管型液晶顯示器，該顯示器包括：具有第一共用電極層的第一基板；具有像素電極層和第二共用電極層的第二基板；被夾持于上述第一基板與上述第二基板之間的液晶；和為了具有能夠應對高速的輸入數據傳送速度的高速響應性和對觀看者而言的寬視野角，而使設置于上述第一基板的上述第一共用電極層與設置于上述第二基板的上述像素電極層以及第二共用電極層之間產生電場的單元(例如，參照專利文獻1)。

另外，作為利用多個電極施加橫向電場的液晶裝置，公開了一種在彼此相對配置的一對基板間夾持有由介電常數各向異性為正的液晶構成的液晶層的液晶裝置，在該液晶裝置中，構成上述一對基板的第一基板和第二基板夾持著上述液晶層地相對設置，在上述一對基板的第一基板和第二基板上設置有對該液晶層施加縱向電場的電極，并且在上述第二基板上設置有對上述液晶層施加橫向電場的多個電極(例如，參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2006-523850號公報

專利文獻2：日本特開2002-365657號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

FFS驅動方式的液晶顯示裝置中，上升時(顯示狀態從暗狀態(黑顯示)向亮狀態(白顯示)變化的期間)利用在下側基板的上層狹縫電極-下層面狀電極間產生的邊緣電場(FFS驅動)，使液晶分子旋轉而高速響應，下降時(顯示狀態從亮狀態(白顯示)向暗狀態(黑顯示)變化的期間)利用由基板間的電位差產生的縱向電場使液晶分子旋轉，而高速響應。另一方面，如專利文獻1記載的那樣，即使在液晶分子垂直取向的液晶顯示裝置中使用狹縫電極施加邊緣電場，也只有狹縫電極端附近的液晶分子旋轉(參照圖66)，因此，無法獲得充分的透射率。

此外，圖64為下側基板上具有現有的FFS驅動方式的電極構造的液晶顯示面板的剖視示意圖。圖66是表示圖64所示的液晶顯示面板中指向矢D的分布、電場分布和透射率分布的模擬結果。圖64中表示液晶顯示面板的構造，狹縫電極被施加固定的電壓(圖中為14V。例如只要與對置電極313的電位差在閾值以上即可。上述閾值是指使液晶層發生光學變化，在液晶顯示裝置中使顯示狀態發生變化的電場和/或產生電場的電壓值)，在配置有狹縫電極的基板和對置基板上分別配置有對置電極313、323。對置電極313、323為7V。圖66表示上升時的模擬結果，示出了電壓分布、指向矢D的分布、透射率分布(實線)。

上述專利文獻2記載了在具有三層電極構造的液晶顯示裝置中使用梳齒驅動提高響應速度的技術手段。然而，實質上只記載了顯示方式為扭轉向列(TN)模式的液晶裝置，而關于作為有利于獲得寬視野角、高對比度的特性等的方式的垂直取向型液晶顯示裝置則沒有任何公開。另外，關于透射率的改善、以及電極構造與透射率的關聯性也沒有任何公開。

本發明是鑒于上述現狀而完成的，其目的在于提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置的液晶層包含當未對液晶層施加電壓時在與基板主面垂直的方向上取向的液晶分子，能夠充分高速地進行響應并且透射率足夠優異。另外，本發明的目的還在于提供適合用于上述液晶顯示裝置的薄膜晶體管陣列基板。

解決技術問題的技術方案