專利名稱：液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件，更具體地說，涉及具有寬視角特性并且能夠產(chǎn)生高品質(zhì)顯示的液晶顯示器件。
背景技術(shù)：
近年來，薄且輕的液晶顯示器件被用作個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示器和PDA(個(gè)人數(shù)字助理)顯示器。但是，現(xiàn)有的扭曲向列(TN)型和超扭曲向列(STN)型液晶體顯示器件的視角較窄。為了解決這一問題，已經(jīng)進(jìn)行了各種技術(shù)開發(fā)。
改善TN或STN型液晶顯示器件的視角特性的典型技術(shù)是對其附加光學(xué)補(bǔ)償片。另一方法是應(yīng)用橫向電場模式，在該模式中跨液晶層施加相對于基板為水平的電場。橫向電場模式液晶顯示器件近年來已吸引公眾注意并已批量生產(chǎn)。又一技術(shù)是應(yīng)用DAP(垂直取向相的變形)模式，在該模式中使用具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的向列液晶材料作為液晶材料，使用垂直取向膜作為取向膜。這就是ECB(電可控雙折射)模式的類型，在該模式中利用液晶分子的雙折射來控制透射率。
雖然橫向電場模式是改善視角的有效方法，但其中的生產(chǎn)工藝迫使其生產(chǎn)范圍遠(yuǎn)低于通常的TN型器件，從而難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的器件生產(chǎn)。這是因?yàn)轱@示亮度或?qū)Ρ榷缺仁艿交逯g間隙的變化或偏振片的透射軸(偏振軸)相對于液晶分子的取向軸的方向的偏移很大影響的緣故。這就要求能夠精確控制這些因素的進(jìn)一步的技術(shù)開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)器件的穩(wěn)定生產(chǎn)。
為了用DAP模式液晶顯示器件實(shí)現(xiàn)無顯示不均勻性的均勻顯示，取向控制是必需的。例如通過使取向膜的表面用摩擦進(jìn)行取向處理而能夠提供取向控制。但是，當(dāng)對垂直取向膜進(jìn)行摩擦處理時(shí)，在顯示圖像中多半會(huì)出現(xiàn)摩擦條紋，從而不適合批量生產(chǎn)。
有鑒于此，本發(fā)明人與其他人一起提出了另一種技術(shù)方法，其中，包括開口和實(shí)心部的規(guī)定電極結(jié)構(gòu)被用作夾著液晶層互相相向的一對電極之一，所以取輻射狀傾斜取向的多個(gè)液晶疇利用開口的邊緣部所生成的傾斜電場在各開口和實(shí)心部中形成(日本國特開專利公報(bào)No.2003-043525)。采取這種方法后，具有輻射狀傾斜取向的液晶疇能夠穩(wěn)定地并以高度連續(xù)性形成，因而改善了視角特性和顯示品質(zhì)。
但是，隨著液晶顯示器件越來越普及，對液晶顯示器件的顯示特性要求與日俱增，已經(jīng)提出了進(jìn)一步改善諸如顯示亮度和響應(yīng)速度之類的顯示特性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種具有寬視角特性和所希望的顯示特性的液晶顯示器件。
本發(fā)明第1方面的液晶顯示器件包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中多個(gè)像元區(qū)受到配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的第1電極和配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述第1電極相向的第2電極限定；上述第1電極包括在上述多個(gè)像元區(qū)的每一像元區(qū)中包含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部，因而，當(dāng)上述第1電極與上述第2電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向，而在與上述第1電極的上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述第1電極與上述第2電極之間所施加的電壓，利用圍繞上述單位實(shí)心部所生成的傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇；上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，液晶顯示器件還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀是具有四重旋轉(zhuǎn)對稱性的大致的星形。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸，形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述第1電極的上述實(shí)心部還包括多個(gè)子單位實(shí)心部，每個(gè)子單位實(shí)心部實(shí)質(zhì)上具有與上述單位實(shí)心部中的一部分相同的形狀；上述多個(gè)子單位實(shí)心部沿著上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)的周邊配置。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部包括至少一個(gè)具有大致對應(yīng)于上述單位實(shí)心部的一半的形狀的第1子單位實(shí)心部。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部包括至少一個(gè)具有大致對應(yīng)于上述單位實(shí)心部的四分之一的形狀的第2子單位實(shí)心部。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部以互補(bǔ)方式與上述多個(gè)單位實(shí)心部中的至少一個(gè)一起形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部一起形成上述單位實(shí)心部的形狀的整倍數(shù)。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述第2基板包括在與上述多個(gè)子單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域中，在上述第1電極與上述第2電極之間至少存在外加電壓時(shí)對上述液晶層中的液晶分子施加取向制約力的取向制約結(jié)構(gòu)；上述取向制約結(jié)構(gòu)造成的取向制約方向與圍繞上述多個(gè)子單位實(shí)心部的每一個(gè)所生成的傾斜電場造成的取向制約方向一致。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，甚至在上述第1電極與上述第2電極之間不存在外加電壓時(shí)，上述取向制約結(jié)構(gòu)仍施加取向制約力。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述取向制約結(jié)構(gòu)是從上述第2基板突出于上述液晶層中的凸部。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，在上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)中，上述第1電極還包括至少一個(gè)開口，上述液晶層也在與至少一個(gè)開口對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述第1電極與上述第2電極之間所施加的電壓，利用上述傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述至少一個(gè)開口包括實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸的多個(gè)開口，上述多個(gè)開口的至少一個(gè)形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)開口中的上述至少一個(gè)開口的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述第1基板還包括配置在上述第1電極的背離上述液晶層一側(cè)的電介質(zhì)層，第3電極與上述第1電極的上述至少一個(gè)開口的至少一部分夾著上述電介質(zhì)層相向。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述第1基板還包括與上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)對應(yīng)地配置的開關(guān)元件；上述第1電極是為上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)配置的像元電極，利用上述開關(guān)元件轉(zhuǎn)換開態(tài)與關(guān)態(tài)，上述第2電極是與上述多個(gè)像元電極相向的至少一個(gè)對置電極。
本發(fā)明第1方面的另一液晶顯示器件包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中多個(gè)像元區(qū)受到配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的第1電極和配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述第1電極相向的第2電極限定；當(dāng)上述第1電極與上述第2電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向；在上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)像元區(qū)中，上述第1電極包括各自具有四個(gè)銳角角部的大致呈星形的多個(gè)導(dǎo)電部；上述多個(gè)導(dǎo)電部的每一個(gè)的上述四個(gè)角部分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述液晶顯示器件還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
本發(fā)明第2方面的液晶顯示器件包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中在上述液晶顯示器件中，多個(gè)像元區(qū)被限定，上述液晶顯示器件還包括對于上述多個(gè)像元區(qū)的每個(gè)像元區(qū)配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的像元電極；配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述像元電極相向的對置電極；與上述像元電極電連接的開關(guān)元件；至少其中的一條配置在上述第1基板上的掃描線和信號(hào)線，其中上述像元電極包括在上述多個(gè)像元區(qū)的每個(gè)像元區(qū)中的包含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部，從而當(dāng)上述像元電極與上述對置電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向，而在與上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述像元電極與上述對置電極之間所施加的電壓，利用圍繞上述像元電極的上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)所生成的傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇；上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部；當(dāng)在上述多個(gè)像元區(qū)的每一像元區(qū)中彎曲多次，使得其任何段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜時(shí)，配置在上述第1基板上的上述掃描線和上述信號(hào)線中的上述至少一條延伸。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條的每一段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜約45度。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述掃描線和上述信號(hào)線二者均配置在上述第1基板上。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部沿上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)的周邊配置的至少某些單位實(shí)心部以規(guī)定的間距配置在顯示面的上下方向和/或左右方向；上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條包括以上述規(guī)定的間距的大約一半配置在顯示面的上下方向和/或左右方向的多個(gè)彎曲部。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條緊密平行于被上述多個(gè)單位實(shí)心部的上述至少某一些單位實(shí)心部限定的上述像元電極的外緣延伸。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述液晶顯示器件還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀是具有四重旋轉(zhuǎn)對稱性的大致的星形。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)單位實(shí)心部實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸，形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述像元電極還包括至少一個(gè)開口，上述液晶層也在與上述至少一個(gè)開口對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述像元電極與上述對置電極之間所施加的電壓，利用上述傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述至少一個(gè)開口包括實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸的多個(gè)開口，上述多個(gè)開口的至少一個(gè)形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)開口中的上述至少一個(gè)開口的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述第1基板還包括配置在上述第1電極的背離上述液晶層一側(cè)的電介質(zhì)層，第3電極與上述第1電極的上述至少一個(gè)開口的至少一部分夾著上述電介質(zhì)層相向。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述第2基板包括在與上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域中，在上述像元電極與上述對置電極之間至少存在外加電壓時(shí)為使上述液晶層的液晶分子取向成輻射狀傾斜取向而施加取向制約力的取向制約結(jié)構(gòu)。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，在上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的中心附近的區(qū)域中，配置上述取向制約結(jié)構(gòu)。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，在與上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)地形成的上述液晶疇中，上述取向制約結(jié)構(gòu)造成的取向制約方向與上述傾斜電場形成的上述輻射狀傾斜取向的方向一致。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，甚至在上述像元電極與上述對置電極之間不存在外加電壓時(shí)，上述取向制約結(jié)構(gòu)仍施加取向制約力。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述取向制約結(jié)構(gòu)是從上述對置基板突出于上述液晶層中的凸部。
本發(fā)明第2方面的另一液晶顯示器件包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中在上述液晶顯示器件中，多個(gè)像元區(qū)被限定，上述液晶顯示器件還包括對于上述多個(gè)像元區(qū)的每個(gè)像元區(qū)配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的像元電極；配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述像元電極相向的對置電極；與上述像元電極電連接的開關(guān)元件；至少其中的一條配置在上述第1基板上的掃描線和信號(hào)線，其中當(dāng)上述像元電極與上述對置電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向；上述像元電極包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的各自具有四個(gè)銳角角部的大致呈星形的多個(gè)導(dǎo)電部；當(dāng)在上述多個(gè)像元區(qū)的每一像元區(qū)中彎曲多次，使得其任何段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜時(shí)，配置在上述第1基板上的上述掃描線和上述信號(hào)線中的上述至少一條延伸。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條的每一段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜約45度。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述掃描線和上述信號(hào)線二者均配置在上述第1基板上。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述多個(gè)導(dǎo)電部的沿上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)的周邊配置的至少某些導(dǎo)電部以規(guī)定的間距配置在顯示面的上下方向和/或左右方向；上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條包括以上述規(guī)定的間距的大約一半配置在顯示面的上下方向和/或左右方向的多個(gè)彎曲部。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條緊密平行于被上述多個(gè)導(dǎo)電部的上述至少某一些導(dǎo)電部限定的上述像元電極的外緣延伸。
在某優(yōu)選實(shí)施例中，上述液晶顯示器件還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
現(xiàn)在說明本發(fā)明的功能。
在本發(fā)明第1方面的液晶顯示器件中，跨像元區(qū)的液晶層施加電壓時(shí)，一對電極中的一個(gè)電極包括含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部。當(dāng)無外加電壓時(shí)，液晶層取垂直取向，而當(dāng)存在外加電壓時(shí)，利用圍繞多個(gè)單位實(shí)心部所生成的傾斜電場，形成多個(gè)液晶疇，多個(gè)液晶疇中的每一個(gè)取輻射狀傾斜取向。因此，一對電極中的一個(gè)電極的外形被限定，使得圍繞多個(gè)單位實(shí)心部所生成的傾斜電場形成多個(gè)液晶疇，每個(gè)液晶疇響應(yīng)于施加在一對電極上的電壓而取輻射狀傾斜取向。典型情況是，液晶層由具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶材料構(gòu)成，液晶層的取向受配置在其相向的兩面上的垂直取向?qū)?例如垂直取向膜)控制。
在與單位實(shí)心部對應(yīng)的區(qū)域中，液晶疇由傾斜電場形成，每個(gè)液晶疇的取向隨外加電壓變化，從而產(chǎn)生了顯示。因?yàn)槊總€(gè)液晶疇取輻射狀傾斜取向，并且取具有高度旋轉(zhuǎn)對稱性的取向，顯示品質(zhì)與視角的依賴性很小，所以實(shí)現(xiàn)了寬視角特性。
這里，存在導(dǎo)電膜的電極的部分稱為“實(shí)心部”，為形成單個(gè)液晶疇而生成電場的實(shí)心部的部分稱為“單位實(shí)心部”。每個(gè)實(shí)心部典型地由連續(xù)導(dǎo)電膜構(gòu)成。
在本發(fā)明的液晶顯示器件中，每個(gè)單位實(shí)心部有四個(gè)銳角角部，從而當(dāng)對液晶分子沿各種方位角方向取向的存在概率均保持高度的旋轉(zhuǎn)對稱性時(shí)，液晶分子沿特定的方位角方向取向的存在概率可以增加(或減少)。換言之，在液晶分子的存在概率中能夠引入高的方向性。
具體地說，因?yàn)樗膫€(gè)銳角角部分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向，液晶分子平行于這些方向被取向，即平行于顯示面的上下方向或左右方向被取向的存在概率能夠相對地減少。并且，液晶分子沿這些方向之間的方向被取向，即沿顯示面的右上-左下方向或右下左上方向被取向的存在概率能夠相對地增加。請注意，在本說明書中，顯示面的12點(diǎn)鐘方向、6點(diǎn)鐘方向、3點(diǎn)鐘方向和9點(diǎn)鐘方向?qū)⒎謩e稱為“向上”、“向下”、“向左”和“向右”方向。
因此，在夾著液晶層互相相向的一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，而另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向的配置中，能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的顯示。因?yàn)槿缟纤觯谝壕Х肿拥拇嬖诟怕手幸肓烁叩姆较蛐?，從而能夠相對地減少大致平行于或垂直于透射軸的液晶分子，即幾乎不產(chǎn)生對入射光的相位差而被取向的液晶分子的存在概率，并且能夠相對地增加大致平行于對透射軸傾斜45度的方向而被取向的液晶分子，即對入射光產(chǎn)生很大的相位差的液晶分子的存在概率。
在一對偏振片被配置成其中一個(gè)偏振片的透射軸平行于顯示面的上下方向，而另一偏振片的透射軸平行于顯示面的左右方向的配置中，從傾斜的視角方向看時(shí)，黑顯示品質(zhì)只有很小的退降。因此，按照本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的顯示，同時(shí)抑制從傾斜的視角方向看時(shí)顯示品質(zhì)的退降。
此外，當(dāng)單位實(shí)心部的四個(gè)角部的每一個(gè)呈銳角配置時(shí)，傾斜電場沿其生成的電極的邊的總長度能夠容易地增加，從而傾斜電場能夠更多地作用于液晶分子上，由此得到高的響應(yīng)速度。并且，當(dāng)四個(gè)角部的每一個(gè)呈銳角配置時(shí)，在單位實(shí)心部內(nèi)從電極邊到液晶分子的距離能夠縮短，從而能夠在單位實(shí)心部內(nèi)有效地制約液晶分子的取向，由此得到所希望的響應(yīng)特性。“銳角角部”在此處不僅用來指兩條直線形成小于90度的夾角情況下的角部，而且指曲線與直線或兩條曲線形成小于90度(即，在兩線相交時(shí)它們的切線之間的夾角小于90度)的夾角情況下的角部。此外，角部還可以沒有頂點(diǎn)。
如上所述，在夾著液晶層互相相向的一對偏振片被配置成其中一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，而另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向的配置中，從傾斜的視角方向(從顯示面法線方向傾斜的方向)看時(shí)，能夠減少黑顯示品質(zhì)的退降。在從傾斜的視角方向看時(shí)，黑顯示品質(zhì)的退降(具體地說是漏光)是由于偏離正交的兩透射軸之間的視在關(guān)系(兩透射軸之間的夾角超過90度)從傾斜的視角方向看時(shí)被看作正交尼科耳棱鏡配置中的一對偏振片。但是，如上所述，利用這種透射軸配置，當(dāng)視角沿上下方向或左右方向傾斜時(shí)，并且常常有這樣的情形，即當(dāng)視角沿顯示面的上下方向或左右方向傾斜來觀察顯示面時(shí)，兩透射軸顯然保持相互正交。
因?yàn)槊總€(gè)單位實(shí)心部的形狀有旋轉(zhuǎn)對稱性(當(dāng)從基板法線方向看時(shí))，所以能夠增加在與單位實(shí)心部對應(yīng)的區(qū)域中所形成的液晶疇的輻射狀傾斜取向的穩(wěn)定性。為了減少液晶疇與視角的依賴關(guān)系，單位實(shí)心部的形狀最好有高度的旋轉(zhuǎn)對稱性(以至少兩重旋轉(zhuǎn)對稱性為宜，而至少四重旋轉(zhuǎn)對稱性則更佳)。
單位實(shí)心部的形狀是例如通過將矩形形狀的每條邊向內(nèi)彎曲而得到的大致的星形形狀。大致呈星形的單位實(shí)心部最好有兩重旋轉(zhuǎn)對稱性(有兩重旋轉(zhuǎn)對稱軸)，如有四重旋轉(zhuǎn)對稱性(有四重旋轉(zhuǎn)對稱軸)則更佳。
當(dāng)多個(gè)單位實(shí)心部具有基本上相同的形狀和基本上相同的尺寸，形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格時(shí)，多個(gè)液晶疇能夠以對每個(gè)單位晶格的高度對稱性而被配置，從而能夠改善顯示品質(zhì)與視角的依賴關(guān)系。此外，通過將整個(gè)像元區(qū)分割成單位晶格，能夠穩(wěn)定整個(gè)像元區(qū)的液晶層的取向。例如，多個(gè)單位實(shí)心部可以被配置成各單位實(shí)心部的中心形成正方晶格。請注意，在每個(gè)像元區(qū)被諸如存儲(chǔ)電容線之類的不透明元件分割的情況下，單位晶格能夠在對顯示有貢獻(xiàn)的每個(gè)區(qū)配置。
具有包含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部的電極還可以包括至少一個(gè)開口。當(dāng)開口被配置在電極中時(shí)，與通過僅限定電極的外形而形成單位實(shí)心部的情形相比，在各個(gè)像元區(qū)能夠容易地形成大量的單位實(shí)心部，并且可以容易地形成大量的液晶疇。
當(dāng)配置了開口時(shí)，在與開口對應(yīng)的各區(qū)中，利用圍繞單位實(shí)心部，即開口的邊緣部所生成的傾斜電場，能夠形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。如上所述，在單位實(shí)心部中形成的液晶疇和在開口處形成的液晶疇兩者均由傾斜電場形成，從而這些液晶疇交替地毗鄰形成，液晶分子的取向在相鄰的液晶疇之間實(shí)質(zhì)上是連續(xù)的。因此，沒有向錯(cuò)線沿開口處形成的液晶疇與單位實(shí)心部中形成的液晶疇之間的邊界形成，并且顯示品質(zhì)不至因向錯(cuò)線而退降，液晶分子的取向的穩(wěn)定性很高。
當(dāng)液晶分子取輻射狀取向時(shí)，不僅在與電極的實(shí)心部對應(yīng)的區(qū)域中，而且在與開口對應(yīng)的區(qū)域中，穩(wěn)定的取向以液晶分子的取向的高度連續(xù)性而得以實(shí)現(xiàn)，因而得到無顯示不均勻性的均勻顯示。具體地說，為了實(shí)現(xiàn)所希望的響應(yīng)特性(即，高響應(yīng)速度)，必須有用來控制液晶分子的取向的傾斜電場作用于多個(gè)液晶分子上，這要求開口區(qū)的總面積(其邊緣部的總長度)很大。當(dāng)具有穩(wěn)定的輻射狀傾斜取向的液晶疇對應(yīng)于開口而形成時(shí)，即使為了改善響應(yīng)特性而增加開口區(qū)的總面積，也能夠抑制顯示品質(zhì)的退降(發(fā)生顯示不均勻)。
請注意，只要取輻射狀傾斜取向的液晶疇對應(yīng)于實(shí)心部(單位實(shí)心部)而形成，在各個(gè)像元區(qū)中液晶分子的取向的連續(xù)性就得到保證，從而即使當(dāng)對應(yīng)于開口而形成的液晶疇不取輻射狀傾斜取向，也能穩(wěn)定所形成的對應(yīng)于實(shí)心部的液晶疇的輻射狀傾斜取向。具體地說，當(dāng)開口的面積小時(shí)，開口對顯示只有很小的貢獻(xiàn)，從而即使當(dāng)在對應(yīng)于開口的區(qū)域中不形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇，顯示品質(zhì)也不至有大的退降。
當(dāng)多個(gè)開口中的至少一些開口具有基本上相同的形狀和基本上相同的尺寸，形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格時(shí)，多個(gè)液晶疇能夠以對每個(gè)單位晶格的高度對稱性而被配置，從而能夠改善顯示品質(zhì)與視角的依賴關(guān)系。此外，通過將整個(gè)像元區(qū)分割成單位晶格，能夠穩(wěn)定整個(gè)像元區(qū)上的液晶層的取向。例如，開口可以被配置成開口的中心形成正方晶格。請注意，在每個(gè)像元區(qū)被諸如存儲(chǔ)電容線之類的不透明元件分割的情況下，單位晶格能夠?qū)︼@示有貢獻(xiàn)的每個(gè)區(qū)域配置。
當(dāng)多個(gè)開口中的至少一些開口(在典型情況下，是形成單位晶格的開口)的每一個(gè)的形狀有旋轉(zhuǎn)對稱性時(shí)(當(dāng)從基板法線方向看時(shí))，能夠增加在開口中形成的液晶疇的輻射狀傾斜取向的穩(wěn)定性。為了減少液晶疇與視角的依賴關(guān)系，單位實(shí)心部的形狀最好有高度的旋轉(zhuǎn)對稱性(以至少兩重旋轉(zhuǎn)對稱性為宜，而至少四重旋轉(zhuǎn)對稱性則更佳)。
例如，開口可以大致呈十字形或大致呈菱形。另外，開口的形狀可以是由兩條弧(典型情況是劣弧)構(gòu)成的圓弧二角形(類杏仁形)。
利用開口被配置在一對電極中的一個(gè)電極內(nèi)的上述電極結(jié)構(gòu)，在與開口對應(yīng)的區(qū)域中，不可能有充分的電壓加在液晶層上，并且得不到充分的延遲變化，從而降低了光效率。有鑒于此，電介質(zhì)層可以配置在有開口的電極的背離液晶層的一側(cè)，另一電極被配置成夾著電介質(zhì)層與上電極的開口至少部分地相向(即，可以使用兩層電極)，從而在與開口對應(yīng)的區(qū)域中，可以將充分的電壓施加在液晶層上，由此改善了光效率和響應(yīng)特性。
典型情況是，像元區(qū)為一矩形，由四邊組成，其兩邊與顯示面的上下方向平行，另兩邊與顯示面的左右方向平行。因此，在單位實(shí)心部的四個(gè)銳角角部分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右的情形中，單位實(shí)心部不能容易地以等于在像元區(qū)的中心部的密度靠近像元區(qū)的周邊配置，從而難以以靠近像元區(qū)的周邊的高密度形成與實(shí)心部對應(yīng)的液晶疇。
在電極的實(shí)心部包括各自基本上具有相同的形狀的多個(gè)子單位實(shí)心部作為單位實(shí)心部的一部分，并且多個(gè)子單位實(shí)心部沿像元區(qū)的周邊配置的情形中，響應(yīng)于施加在液晶層上的電壓，傾斜電場也圍繞子單位實(shí)心部生成，利用傾斜電場，在與子單位實(shí)心部對應(yīng)的區(qū)域中，也能夠形成液晶疇。因此，能夠在整個(gè)像元區(qū)得到穩(wěn)定的取向。此外，因?yàn)樽訂挝粚?shí)心部沿像元區(qū)的周邊配置，能夠增加在像元區(qū)中實(shí)心部的面積比。因此，能夠增加直接受電極所生成的電場的影響的液晶層的面積(當(dāng)從基板法線方向看時(shí))，從而改善了有效孔徑比(透射率)。因此，實(shí)現(xiàn)了更明亮的顯示。如上所述，通過沿像元區(qū)的周邊配置子單位實(shí)心部，與實(shí)心部對應(yīng)的液晶疇也能夠以高密度靠近像元區(qū)的周邊形成，因而在整個(gè)像元區(qū)得到穩(wěn)定的取向并且實(shí)現(xiàn)了更明亮的顯示。
多個(gè)子單位實(shí)心部可以包括具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部的一半的形狀的子單位實(shí)心部，可以包括具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部的四分之一的形狀的子單位實(shí)心部。具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部的一半的形狀的子單位實(shí)心部能夠被適當(dāng)?shù)嘏渲迷谘叵裨獏^(qū)的各邊的區(qū)域中。具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部的四分之一的形狀的子單位實(shí)心部能夠被適當(dāng)?shù)嘏渲迷谘叵裨獏^(qū)的各個(gè)角的區(qū)域中。
為了減少顯示品質(zhì)與視角的依賴關(guān)系，每個(gè)液晶疇最好在整個(gè)像元區(qū)具有旋轉(zhuǎn)對稱性，靠近像元區(qū)的周邊形成液晶疇最好與在像元區(qū)的中心部形成的至少一個(gè)相鄰的液晶體疇一起具有旋轉(zhuǎn)對稱性。因此，子單位實(shí)心部的每一個(gè)最好與至少一個(gè)單位實(shí)心部一起具有旋轉(zhuǎn)對稱性(例如，子單位實(shí)心部與至少一個(gè)單位實(shí)心部一起以互補(bǔ)方式形成至少一個(gè)單位晶格)。
此外，為了減少顯示品質(zhì)與視角的依賴關(guān)系，在各個(gè)像元區(qū)，多個(gè)子單位實(shí)心部最好一起形成單位實(shí)心部的形狀的整倍數(shù)。
但是，因?yàn)樽訂挝粚?shí)心部具有與單位實(shí)心部的一部分對應(yīng)的形狀，對應(yīng)于子單位實(shí)心部而形成的液晶疇不可能具有與對應(yīng)于單位實(shí)心部而形成的液晶疇一樣穩(wěn)定的取向。
當(dāng)與具有含實(shí)心部的電極的基板相向的基板在與子單位實(shí)心部對應(yīng)的區(qū)域中，包括至少在存在外加電壓時(shí)施加在液晶層的液晶分子上的取向制約力的取向制約結(jié)構(gòu)，并且取向制約結(jié)構(gòu)造成的取向制約方向與傾斜電場造成的取向制約方向一致時(shí)，能夠改善在子單位實(shí)心部中形成的液晶疇的取向穩(wěn)定性。
盡管至少在存在外加電壓時(shí)只要取向制約結(jié)構(gòu)施加取向制約力，就能得到使取向穩(wěn)定的效果，但如果采用了一種配置，使得甚至在不存在外加電壓時(shí)也能施加取向制約力，則還得到能使取向穩(wěn)定而與外加電壓的電平無關(guān)的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。
例如，取向制約結(jié)構(gòu)可以是突出于液晶層中的凸部。這一凸部甚至在不存在外加電壓時(shí)也能施加取向制約力。此外，這一凸部也能用簡單的工藝制造，因而對生產(chǎn)效率來說也是很理想的。
例如，本發(fā)明的液晶顯示器件可以是對每個(gè)像元區(qū)包括諸如TFT之類的開關(guān)元件的有源矩陣型液晶顯示器件，其中，包括上述單位實(shí)心部的電極是用開關(guān)元件轉(zhuǎn)換開態(tài)與關(guān)態(tài)的像元電極，并且另一電極是與多個(gè)像元電極相向的至少一個(gè)對置電極。因此，僅僅通過在夾著液晶層互相相向的一對基板的一塊基板中配置單位實(shí)心部，就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輻射傾斜取向。具體地說，只要修改光掩模以形成所要形狀的單位實(shí)心部，并且在將導(dǎo)電膜構(gòu)制成像元電極圖形的工藝中以所要的配置來配置，本發(fā)明的液晶顯示器件就能夠采用在技術(shù)方面熟知的制造方法制造出來。當(dāng)然，在對置電極中可以形成多個(gè)單位實(shí)心部。
除了本發(fā)明第1方面的液晶顯示器件的特點(diǎn)外，本發(fā)明第2方面的液晶顯示器件具有以下特點(diǎn)配置在其上已配置了像元電極的基板(有源矩陣基板)上的掃描線和信號(hào)線中的一條當(dāng)被彎曲多次使得其任何段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜時(shí)延伸(即，以曲折形的圖形延伸)。因此，其角部分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的單位實(shí)心部能夠以大致等于像元區(qū)的中心部的密度靠近像元區(qū)的周邊配置。因此，當(dāng)存在外加電壓時(shí)，與實(shí)心部對應(yīng)的液晶疇能夠以大致等于像元區(qū)的中心部的密度靠近像元區(qū)的周邊形成，因而在整個(gè)像元區(qū)得到穩(wěn)定的取向。此外，因?yàn)閱挝粚?shí)心部能夠以大致等于像元區(qū)的中心部的密度靠近像元區(qū)的周邊配置，所以能夠在像元區(qū)中增加實(shí)心部的面積比。因此，能夠增加直接受電極所生成的電場的影響的液晶層30的面積(當(dāng)從基板法線方向看時(shí))，從而改善了有效孔徑比(透射率)。因此，實(shí)現(xiàn)了更明亮的顯示。
為了有效地利用像元區(qū)，即，靠近像元區(qū)的周邊有效地配置單位實(shí)心部，最好被彎曲的至少一條線(即，配置在有源矩陣基板上的掃描線和信號(hào)線的至少一條)緊密平行于被沿像元區(qū)的周邊存在的若干單位實(shí)心部限定的像元電極的外緣延伸。
典型情況是，沿像元區(qū)的周邊存在的單位實(shí)心部在顯示面的上下方向和/或左右方向以規(guī)定的間距被配置。因此，通過形成彎曲線使得其多個(gè)彎曲部在顯示面的上下方向和/或左右方向以規(guī)定間距的大約一半被配置，彎曲線就能容易地緊密平行于像元電極的外緣延伸。
例如，彎曲線能夠被彎曲多次，使得其每一段相對于顯示面的上下方向和左右方向呈約45度傾斜。當(dāng)然，傾角也不受限制。因?yàn)橄裨姌O的外緣被沿像元區(qū)的周邊存在的單位實(shí)心部限定，傾角能夠按照單位實(shí)心部的形狀而被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，使得彎曲線緊密平行于像元電極的外緣延伸。
在與像元電極電連接的開關(guān)元件為諸如薄膜晶體管(TFT)之類的三端有源元件的情況下，掃描線和信號(hào)線二者均被配置在有源矩陣基板上。在開關(guān)元件為諸如MIM(金屬-絕緣體-金屬)元件之類的兩端有源元件的情況下，掃描線和信號(hào)線的一條線被配置在有源矩陣基板上，另一條線被配置在與有源矩陣基板相向的基板(對置基板)上。在任何情況下，上述功能和效果能夠通過彎曲至少是配置在有源矩陣基板上的布線而得到。
與有像元電極的基板相向的基板(對置基板)可以包括在與多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域中，至少在存在外加電壓時(shí)，為了將液晶層的液晶分子取向成輻射狀傾斜取向，施加取向制約力的取向制約結(jié)構(gòu)。然后，至少在存在外加電壓時(shí)，來自具有單位實(shí)心部的電極的取向制約力和來自取向制約結(jié)構(gòu)的取向制約力作用在液晶疇中的液晶分子上，因而穩(wěn)定了液晶疇的輻射狀傾斜取向，抑制了因?qū)σ壕邮┘討?yīng)力而造成顯示品質(zhì)的退降(例如發(fā)生了殘留圖像現(xiàn)象)。
當(dāng)取向制約結(jié)構(gòu)被配置在多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的中心附近的區(qū)域中，就能夠固定輻射狀傾斜取向的中心軸的位置，因而有效地改善了輻射狀傾斜取向的抗應(yīng)力性。
當(dāng)取向制約結(jié)構(gòu)造成的取向制約方向與用與單位實(shí)心部對應(yīng)地形成的液晶疇中的傾斜電場所形成的輻射傾斜取向的方向一致時(shí)，取向的連續(xù)性和穩(wěn)定性增加，因而改善了顯示品質(zhì)和響應(yīng)特性。
盡管至少在存在外加電壓時(shí)只要取向制約結(jié)構(gòu)施加取向制約力，就能得到使取向穩(wěn)定的效果，但如果采用了一種配置，使得甚至在不存在外加電壓時(shí)也能施加取向制約力，則還得到能使取向穩(wěn)定而與外加電壓的電平無關(guān)的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樯踔寥∠蛑萍s結(jié)構(gòu)的相對較弱的取向制約力得到所要的效果，所以甚至相對于像元的尺寸的較小的結(jié)構(gòu)仍然能夠充分地穩(wěn)定取向。由于僅僅要求取向制約結(jié)構(gòu)施加比來自具有單位實(shí)心部的像元電極的取向制約力弱的取向制約力，因此各種結(jié)構(gòu)的任何一種均能用作取向制約結(jié)構(gòu)。
例如，取向制約結(jié)構(gòu)可以是從基板突出于液晶層中的凸部。這一凸部甚至在不存在外加電壓時(shí)也能施加取向制約力。此外，這一凸部能用簡單的工藝制造，因而對生產(chǎn)效率來說也是很理想的。另外，取向制約結(jié)構(gòu)可以包括配置在基板的靠近液晶層一側(cè)的水平取向表面。另外，取向制約結(jié)構(gòu)可以是在電極中配置的開口。這些結(jié)構(gòu)能夠用熟知的技術(shù)方法制造。


圖1A和圖1B示意性地示出了本發(fā)明的液晶顯示器件100的一個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)，其中，圖1A是平面圖，圖1B是沿圖1A的線1B-1B’的剖面圖。
圖2A和圖2B示出了對液晶顯示器件100的液晶層30施加電壓時(shí)的情形，其中，圖2A示意性地示出了取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖2B示意性地示出了穩(wěn)定狀態(tài)。
圖3A至圖3D示意性地示出了電力線與液晶分子的取向之間的關(guān)系。
圖4A至圖4C示意性地示出了從基板的法線方向看時(shí)液晶顯示器件100中液晶分子的取向。
圖5是示出偏振片的透射軸角與透射率比之間的關(guān)系的圖。
圖6示出了偏振軸角與單位實(shí)心部的角部所指向的方向之間的關(guān)系。
圖7A至圖7C示意性地示出了液晶分子的輻射狀傾斜取向的示例。
圖8A和圖8B示出了通過配置單位實(shí)心部的帶有銳角的角部而得到的功能。
圖9A至圖9C是示意性地示出本發(fā)明的液晶顯示器件中使用的單位實(shí)心部的例子的平面圖。
圖10是示意性地示出本發(fā)明的液晶顯示器件中使用的另一像元電極的平面圖。
圖11是示意性地示出本發(fā)明的另一液晶顯示器件200的一個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖12是示意性地示出在液晶顯示器件200中使用的另一像元電極的平面圖。
圖13A和圖13B是具有圖12中所示的像元電極的液晶顯示器件的像元區(qū)的偏振顯微圖像，其中，圖13A是在白顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓6.2V時(shí))，圖13B是在中間灰度等級(jí)顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓3.0V時(shí))。
圖14A和圖14B是比較用液晶顯示器件的像元區(qū)的偏振顯微圖像，其中，圖14A是在白顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓6.2V時(shí))，圖14B是在中間灰度等級(jí)顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓3.0V時(shí))。
圖15是示意性地示出比較用液晶顯示器件的像元電極的平面圖。
圖16A和圖16B是比較用液晶顯示器件的像元區(qū)的偏振顯微圖像，其中，圖16A是在白顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓6.2V時(shí))，圖16B是在中間灰度等級(jí)顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓3.0V時(shí))。
圖17A和圖17B是比較用液晶顯示器件的像元區(qū)的偏振顯微圖像，其中，圖17A是在白顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓6.2V時(shí))，圖17B是在中間灰度等級(jí)顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在外加電壓3.0V時(shí))。
圖18是示意性地示出本發(fā)明的又一液晶顯示器件300的一個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖19A至圖19D各示意性地示出包括取向制約結(jié)構(gòu)28的對置基板300b。
圖20A至圖20C是示意性地示出液晶顯示器件300的一個(gè)像元區(qū)的剖面圖，其中，圖20A示出了無外加電壓時(shí)的狀態(tài)，圖20B示出了取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖20C示出了穩(wěn)定狀態(tài)。
圖21是示意性地示出本發(fā)明的又一液晶顯示器件400的四個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖22是示意性地示出本發(fā)明的又一液晶顯示器件500的四個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖23A至圖23C是示意性地示出液晶顯示器件500的一個(gè)像元區(qū)的剖面圖，其中，圖23A示出了無外加電壓時(shí)的狀態(tài)，圖23B示出了取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖23C示出了穩(wěn)定狀態(tài)。
圖24A至圖24C是示意性地示出具有兩層電極的液晶顯示器件600的一個(gè)像元區(qū)的剖面圖，其中，圖24A示出了無外加電壓時(shí)的狀態(tài)，圖24B示出了取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖24C示出了穩(wěn)定狀態(tài)。
圖25A至圖25C是示意性地示出具有兩層電極的另一液晶顯示器件700的一個(gè)像元區(qū)的剖面圖，其中，圖25A示出了無外加電壓時(shí)的狀態(tài)，圖25B示出了取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖25C示出了穩(wěn)定狀態(tài)。
圖26是示意性地示出具有兩層電極的又一液晶顯示器件800的一個(gè)像元區(qū)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1首先，說明本發(fā)明的液晶顯示器件的電極結(jié)構(gòu)及其功能。本發(fā)明的液晶顯示器件具有所希望的顯示特性，因而能夠恰當(dāng)?shù)赜米饔性淳仃囆鸵壕э@示器件?，F(xiàn)在，就使用了薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣型液晶顯示器件說明本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明并不限于此，而是可以改用使用了MIM結(jié)構(gòu)的有源矩陣型液晶顯示器件，或者用無源矩陣型液晶顯示器件。此外，盡管就透射型液晶顯示器件說明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不限于此，而是可以改用反射型液晶顯示器件，甚至用后述的透射-反射型液晶顯示器件。
請注意，在本說明書中，與最小的顯示單位“像元”對應(yīng)的液晶顯示器件的區(qū)域稱為“像元區(qū)”。在彩色液晶顯示器件中，R、G和B“像元”對應(yīng)于一個(gè)“像素”。在有源矩陣型液晶顯示器件中，像元區(qū)由像元電極和與像元電極相向的對置電極限定。在無源矩陣型液晶顯示器件中，像元區(qū)被定義為配置成條形的一個(gè)列電極跟與該列電極正交的也配置成條形的一個(gè)行電極相交處的區(qū)域。在帶黑基體的配置中，嚴(yán)格地說，像元區(qū)是按照與黑基體的開口對應(yīng)的所要的顯示狀態(tài)對其施加電壓的每個(gè)區(qū)域的一部分。
現(xiàn)參照圖1A和圖1B說明本實(shí)施例的液晶顯示器件100的一個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)。在下面的說明中，為了簡單起見，省略掉濾色層和黑基體。此外，在以下各圖中，對實(shí)質(zhì)上與液晶顯示器件100中的對應(yīng)要素有相同功能的各要素將標(biāo)以相同的參照符號(hào)而不再進(jìn)行說明。圖1A是從基板的法線方向看時(shí)的平面圖，圖1B是沿圖1A的線1B-1B’所取的剖面圖。圖1B示出了液晶層上未施加電壓時(shí)的狀態(tài)。
液晶顯示器件100包括有源矩陣基板(以后稱為“TFT基板”)100a，對置基板(也稱為“濾色層基板”)100b和配置在TFT基板100a與對置基板100b之間的液晶層30。液晶層30的液晶分子30a有負(fù)的介電常數(shù)各向異性，當(dāng)借助于垂直取向膜作為配置在TFT基板100a和靠近液晶層30的對置基板100b上的各基板的一個(gè)表面的垂直取向?qū)佣鵁o外加電壓加在液晶層30上時(shí)，如圖1B所示，對垂直取向膜(未圖示)的表面垂直地取向。該狀態(tài)作為處于垂直取向的液晶層30而被說明。但是，請注意，處于垂直取向的液晶層30的液晶分子30a依賴于垂直取向膜的類型或所用的液晶的類型可以與垂直取向膜的表面(基板表面)的法線稍許傾斜。一般來說，垂直取向被定義為液晶分子的軸相對于垂直取向膜的表面以約85度以上的角度被取向(也稱為“軸向取向”)時(shí)的狀態(tài)。
液晶顯示器件100的TFT基板100a包括透明基板(例如玻璃基板)11和配置在透明基板11的表面的像元電極14。對置基板100b包括透明基板(例如玻璃基板)21和配置在透明基板21的表面的對置電極22。對每個(gè)像元區(qū)而言，液晶層30的取向隨施加于被配置成夾著液晶體層30互相相向的像元電極14與對置電極22之間的電壓而變化。利用通過液晶層30的光的偏振或光量隨液晶層30的取向的變化而變化的現(xiàn)象進(jìn)行顯示。
液晶顯示器件100包括夾著液晶體層30互相相向的一對偏振片40a和40b，兩偏振片被配置成它們的透射軸(在圖1A中用箭頭PA表示)互相正交(例如為正交尼科耳棱鏡配置)，以常黑模式顯示圖像。因此，利用處于垂直取向的液晶層30和配置成正交尼科耳棱鏡的一對偏振片40a和40b，液晶顯示器件100進(jìn)行黑顯示。因此，當(dāng)從顯示面的法線方向觀察液晶顯示器件100的黑顯示時(shí)，盡管觀察到所希望的黑顯示，但從與顯示面的法線方向傾斜的方向(以后稱為“傾斜視角”)觀察時(shí)，卻可能發(fā)生漏光，造成黑顯示品質(zhì)退降。
從傾斜視角看漏光的原因在于，當(dāng)從傾斜視角觀察時(shí)，被配置成正交尼科耳棱鏡的一對偏振片40a和40b的透射軸不再明顯地互相正交(兩透射軸的夾角超過90度)。因漏光而造成的顯示品質(zhì)退降能夠通過下述方式受到抑制將偏振片40a和40b配置成其一根偏振軸PA大致平行于顯示面的上下方向，而另一根偏振軸PA大致平行于顯示面的左右方向，如圖1A所示。利用這種配置，當(dāng)視角沿上下方向或左右方向傾斜時(shí)，并且常常有這樣的情形，即當(dāng)視角沿顯示面的上下方向或左右方向傾斜來觀察顯示面時(shí)，兩透射軸顯然保持相互正交。請注意，在本說明書中，顯示面的12點(diǎn)鐘方向、6點(diǎn)鐘方向、3點(diǎn)鐘方向和9點(diǎn)鐘方向分別被稱為“向上”、“向下”、“向左”和“向右”方向。
液晶顯示器件100的像元電極14包括多個(gè)開口14a和實(shí)心部14b。各開口14a是由導(dǎo)電膜(例如ITO膜)形成的像元電極14中其導(dǎo)電膜被除掉的部分，實(shí)心部14b是其導(dǎo)電膜存在的部分(開口14a以外的保留部分)。盡管在各像元電極中形成多個(gè)開口14a，但實(shí)心部14b卻基本上是導(dǎo)電膜的單一連續(xù)部分。
開口14a被配置成其各中心形成正方晶格，實(shí)質(zhì)上被四個(gè)開口14a包圍而開口的各中心位于四個(gè)格點(diǎn)上形成一個(gè)單位晶格的實(shí)心部14b的部分14b′被稱為“單位實(shí)心部”。單位實(shí)心部14b′有大致的星形形狀，其頂點(diǎn)為四個(gè)，在其中心處有四重旋轉(zhuǎn)軸(即，該形狀有四重旋轉(zhuǎn)對稱性)。開口14a大致呈十字形，在其中心處有四重旋轉(zhuǎn)軸，實(shí)質(zhì)上有相同的形狀和相同的尺寸。請注意，圖1A中的實(shí)線正方形表示與由單一導(dǎo)電層形成的現(xiàn)有像元電極對應(yīng)的區(qū)域(外形)。
當(dāng)在具有上述這一結(jié)構(gòu)的像元電極14與對置電極22之間施加電壓時(shí)，圍繞單位實(shí)心部14b′(在其周邊附近)，即在開口14a的邊緣部生成傾斜電場，從而生成各自具有輻射狀傾斜取向的多個(gè)液晶疇。液晶疇在與開口14a對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域和在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域生成。
像元電極14的外形被限定為其實(shí)心部14b包括實(shí)質(zhì)上被開口14a包圍的單位實(shí)心部14b′以外的部分，開口14a實(shí)質(zhì)上具有與單位實(shí)心部14b′相同的尺寸和相同的形狀，液晶疇在與這一部分對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域形成。在本說明書中，這些部分也稱為“單位實(shí)心部”。因此，產(chǎn)生形成一個(gè)液晶疇的電場的實(shí)心部14b的每個(gè)部分稱為“單位實(shí)心部”。
因此，像元電極14的實(shí)心部14b包括多個(gè)單位實(shí)心部14b′，更具體地說，包括實(shí)質(zhì)上被開口14a包圍的那些單位實(shí)心部，實(shí)質(zhì)上被TFT基板100a的開口區(qū)域(圍繞像元電極14的導(dǎo)電膜未形成的區(qū)域)15包圍的那些單位實(shí)心部，實(shí)質(zhì)上被開口區(qū)域15和開口14a包圍的那些單位實(shí)心部。
這些大致呈星形的單位實(shí)心部14b′實(shí)質(zhì)上有相同的形狀和相同的尺寸。換言之，像元電極14包括多個(gè)大致呈星形的導(dǎo)電部。相鄰的單位實(shí)心部14b′被相互連接，使得單位實(shí)心部14b′一起形成其功能實(shí)質(zhì)上為單一導(dǎo)電膜的實(shí)心部14b。
盡管在示例中每個(gè)像元區(qū)包括多個(gè)開口14a，但通過僅配置其中的一個(gè)開口，多個(gè)液晶疇就能在一個(gè)像元區(qū)中形成。例如，假定在圖1A中用虛線劃分的四個(gè)單位區(qū)域構(gòu)成的正方形區(qū)域是像元電極，像元電極僅包括一個(gè)開口14a和包圍開口14a的四個(gè)單位實(shí)心部14b′，但當(dāng)存在外加電壓時(shí)各自取輻射狀傾斜取向的五個(gè)液晶疇形成。
此外，多個(gè)液晶疇能在未形成任何開口14a的像元區(qū)中形成。例如，假定在圖1A中用虛線劃分的兩個(gè)相鄰單位區(qū)域構(gòu)成的矩形區(qū)域是像元電極，像元電極僅包括兩個(gè)單位實(shí)心部14b′，沒有開口14a，但當(dāng)存在外加電壓時(shí)各自取輻射狀傾斜取向的兩個(gè)液晶疇形成。因此，只要像元電極包括單位實(shí)心部，使得當(dāng)存在外加電壓時(shí)各自取輻射狀傾斜取向的多個(gè)液晶疇形成(換言之，只要像元電極有這樣的外形)，就能在各像元區(qū)中在液晶分子的取向中得到充分程度的連續(xù)性，因而在對應(yīng)于單位實(shí)心部14b′而形成的各液晶疇中實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的輻射狀傾斜取向。
如上所述在傾斜電場作用下液晶疇的形成機(jī)制將參照圖2A和圖2B進(jìn)行說明。圖2A和圖2B分別表示圖1B所示的對液晶層30施加電壓時(shí)的情形。圖2A示意性地示出了液晶分子30a的取向按照施加在液晶層30上的電壓剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖2B示意性地示出了液晶分子30a的取向按照外加電壓已經(jīng)發(fā)生變化并且變?yōu)榉€(wěn)定時(shí)的狀態(tài)。圖2A和圖2B中的曲線EQ表示等位線。
當(dāng)像元電極14和對置電極22處于相同的電位(無電壓施加在液晶層30上的狀態(tài))時(shí)，在各像元區(qū)，液晶分子30a垂直于基板11和12的表面被取向，如圖1B所示。
當(dāng)電壓施加在液晶層30上時(shí)，用圖2A所示的等位線EQ(垂直于電力線)表示的電位梯度生成。在位于像元電極14的實(shí)心部14b與對置電極22之間的液晶層30中，等位線EQ平行于實(shí)心部14b和對置電極22的表面，并且落在與像元電極14的開口14a對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。在開口14a的邊緣部EG(包括其邊界在內(nèi)的開口14a的周邊部及其內(nèi)側(cè))之上的液晶層30中，用等位線EQ的傾斜部分表示的傾斜電場生成。
轉(zhuǎn)矩作用在具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子30a上，引導(dǎo)液晶分子30a的軸向取向平行于等位線EQ(垂直于電力線)。因此，在圖2A的右邊緣部EG之上，液晶分子30a順時(shí)針傾斜(旋轉(zhuǎn))；在左邊緣部EG之上，液晶分子30a逆時(shí)針傾斜(旋轉(zhuǎn))，如圖2A中的箭頭所示。其結(jié)果是，在邊緣部EG之上，液晶分子30a平行于等位線EQ的對應(yīng)部分而被取向。
參照圖3A至圖3D，現(xiàn)在更詳細(xì)地說明液晶分子30a的取向變化。
當(dāng)液晶層30中生成電場時(shí)，轉(zhuǎn)矩作用在具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子30a上，引導(dǎo)其軸向取向平行于等位線EQ。如圖3A所示，當(dāng)用與液晶分子30a的軸向取向垂直的等位線EQ表示的電場生成時(shí)，轉(zhuǎn)矩以相等的概率或者迫使液晶體分子30a順時(shí)針傾斜，或者迫使液晶體分子30a逆時(shí)針傾斜。因此，在互相相向的一對平行平板形電極之間的液晶層30有某些液晶分子30a受順時(shí)針轉(zhuǎn)矩作用，某些另外的液晶分子30a受逆時(shí)針轉(zhuǎn)矩作用。其結(jié)果是，隨施加于液晶層30上的電壓轉(zhuǎn)變到所要的取向可能不會(huì)平滑地進(jìn)行。
如圖2A所示，在本發(fā)明的液晶顯示器件100的開口區(qū)域15的邊緣部EG處，當(dāng)用相對于液晶分子30a的軸向取向傾斜的等位線EQ的部分表示的電場(傾斜電場)生成時(shí)，如圖3B所示，液晶分子30a在要求平行于等位線EQ的液晶分子30a的旋轉(zhuǎn)量少的那個(gè)方向(在示例中為逆時(shí)針方向)傾斜。在用與液晶分子30a的軸向取向垂直的等位線EQ表示的電場的區(qū)域中，液晶分子30a在與位于等位線EQ的傾斜部分的液晶分子30a相同的方向發(fā)生傾斜，如圖3C所示，使得其取向與位于等位線EQ的傾斜部分的液晶分子30a的取向連續(xù)(一致)。如圖3D所示，當(dāng)施加電場使等位線EQ形成連續(xù)的凹/凸圖形時(shí)，位于等位線EQ的平坦部分的液晶分子30a被取向成與用位于等位線EQ的相鄰的傾斜部分的液晶分子30a所限定的取向方向一致?！拔挥诘任痪€EQ”一詞在此處是用來指“位于用等位線EQ表示的電場內(nèi)”。
液晶分子30a的取向變化從位于等位線EQ的傾斜部分的那些液晶分子開始，按照上述方式進(jìn)行，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在圖2B中示意地示出了這種情形。位于開口14a的中心部附近的液晶體分子30a受到在該開口14a的相向的兩邊緣部EG的液晶分子30a的各自取向的影響是大致同等的，因而將它們的取向保持在垂直于等位線EQ的狀態(tài)。遠(yuǎn)離開口14a的中心的液晶體分子30a受緊鄰邊緣部EG處的其它液晶分子30a的取向的影響而傾斜，因而形成了對開口14a的中心SA對稱的傾斜取向。當(dāng)從垂直于液晶顯示器件100的顯示面的方向(垂直于基板11和12的方向)觀察時(shí)，該取向處于液晶分子30a對開口14a的中心呈輻射狀軸向取向(未圖示)的狀態(tài)。在本說明書中，這種取向稱為“輻射狀傾斜取向”。此外，對單個(gè)中心取輻射狀傾斜取向的液晶層30的區(qū)域稱為“液晶疇”。
其中的液晶分子30a取輻射狀傾斜取向的液晶疇也在與實(shí)質(zhì)上被開口14a包圍的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中形成。在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中，液晶體分子30a受到開口14a的各邊緣部EG處液晶分子30a的取向的影響而取對單位實(shí)心部14b′的中心(對應(yīng)于由開口14a形成的單位晶格的中心)對稱的輻射狀傾斜取向。此外，當(dāng)電壓施加到液晶層30上時(shí)，在開口區(qū)域15的邊緣部，如同在開口14a的邊緣部EG一樣，生成傾斜電場，從而在與被開口區(qū)域15實(shí)質(zhì)上包圍的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中，以及在與被開口區(qū)域15和開口14a實(shí)質(zhì)上包圍的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中，也形成其中的液晶分子30a取輻射狀傾斜取向的液晶疇。
在單位實(shí)心部14b′中形成的液晶疇中的輻射狀傾斜取向與在開口14a中形成的輻射狀傾斜取向相互連續(xù)，兩者均與在開口14a的邊緣部EG處液晶分子30a的取向一致。在開口14a中形成的液晶疇中的液晶分子30a被取向成向上張開(向基板100b張開)的圓錐形狀。在單位實(shí)心部14b′中形成的液晶疇中的液晶分子30a被取向成向下張開(向基板100a張開)的圓錐形狀。如上所述，在開口14a中形成的液晶疇中的輻射狀傾斜取向與在單位實(shí)心部14b′中形成的液晶疇中的輻射狀傾斜取向彼此連續(xù)。因此，沿他們之間的邊界不形成向錯(cuò)線(取向缺陷)，從而防止了因發(fā)生向錯(cuò)線而造成的顯示品質(zhì)的下降。
為了改善作為液晶顯示器件的顯示品質(zhì)的視角關(guān)系，在所有的方位角中，沿各方位角方向取向的液晶分子30a的存在概率最好在各像元區(qū)中具有旋轉(zhuǎn)對稱性。因此，最好所有的在整個(gè)像元區(qū)中形成的液晶疇被旋轉(zhuǎn)對稱地配置。但是，請注意，無需在整個(gè)像元區(qū)中達(dá)到旋轉(zhuǎn)對稱性，只要像元區(qū)的液晶層作為旋轉(zhuǎn)對稱配置的液晶疇的集合體(例如被配置成正方晶格圖形的多個(gè)液晶疇)形成即可。因此，在像元區(qū)所形成的所有多個(gè)開口14a就其被表示為配置成旋轉(zhuǎn)對稱開口的集合體(例如被配置成正方晶格的多個(gè)開口)而言，不一定必須在整個(gè)像元區(qū)旋轉(zhuǎn)對稱地配置。這也適用于被多個(gè)開口14a實(shí)質(zhì)上包圍的單位實(shí)心部14b′的配置。此外，因?yàn)槊總€(gè)液晶疇的形狀最好具有旋轉(zhuǎn)對稱性，所以每個(gè)開口14a的形狀和每個(gè)單位實(shí)心部14b′的形狀最好具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
請注意，對開口14a的中心部附近的液晶層30可以不施加充分的電壓，因而開口14a的中心部附近的液晶層30對顯示沒有貢獻(xiàn)。換言之，即使開口14a的中心部附近的液晶層30的輻射狀傾斜取向受到某種程度的干擾(例如，即使中心軸從開口14a的中心偏移)，顯示品質(zhì)也不會(huì)下降。因此，只要與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)地形成的每個(gè)液晶疇具有旋轉(zhuǎn)對稱性，就能夠得到本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，參照圖2A和圖2B，本發(fā)明的液晶顯示器件100的像元電極14包括多個(gè)開口14a，在像元區(qū)的液晶層30中生成用具有傾斜部分的等位線EQ表示的電場。在液晶層30中無外加電壓時(shí)為垂直取向的具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子30a以位于等位線EQ的傾斜部分的那些液晶分子30a的取向變化作為觸發(fā)劑，使其取向方向發(fā)生變化。因此，具有穩(wěn)定的輻射狀傾斜取向的液晶疇在開口14a中和在實(shí)心部14b中形成。通過在液晶疇中液晶分子的取向隨施加在液晶層上的電壓而變化來進(jìn)行顯示。
現(xiàn)說明本發(fā)明的液晶顯示器件100的像元電極14的開口14a的形狀(當(dāng)從基板法線方向觀察時(shí))和配置。
液晶顯示器件的顯示特性因液晶分子的取向(光學(xué)各向異性)而表現(xiàn)出與方位角的關(guān)系。為了減小顯示特性與方位角的關(guān)系，液晶分子最好以實(shí)質(zhì)上相同的概率在所有方位角被取向。如在各像元區(qū)中液晶分子以實(shí)質(zhì)上相同的概率在所有方位角被取向則更好(請注意，在本發(fā)明的液晶顯示器件100中，液晶分子30a不精確地以相同的概率在所有方位角被取向的情形將在后面說明)。因此，開口14a最好具有一種形狀，使液晶疇被形成為在各像元區(qū)中液晶分子30a以實(shí)質(zhì)上相同的概率在所有方位角被取向。更具體地說，開口14a的形狀最好對通過各開口14a的中心(在法線方向)延伸的對稱軸具有旋轉(zhuǎn)對稱性(具有至少兩重旋轉(zhuǎn)對稱性則更好)，多個(gè)開口14a最好按旋轉(zhuǎn)對稱方式配置。此外，單位實(shí)心部14b′的形狀最好具有旋轉(zhuǎn)對稱性，單位實(shí)心部14b′最好按旋轉(zhuǎn)對稱方式配置。
但是，請注意，不一定所有開口14a和單位實(shí)心部14b′在整個(gè)像元區(qū)必須按旋轉(zhuǎn)對稱配置，而只要像元區(qū)由各為正方晶格(對四重旋轉(zhuǎn)軸具有對稱性)的最小單位的集合體構(gòu)成，例如如圖1A所示，液晶分子就能夠在各像元區(qū)以實(shí)質(zhì)上相同的概率在所有方位角被取向。
當(dāng)大致呈十字形的開口14a和大致呈星形的單位實(shí)心部14b′二者均具有旋轉(zhuǎn)對稱性，并且配置成正方晶格圖形時(shí)，如圖1A所示，將參照圖4A至圖4C來說明液晶分子30a的取向。
圖4A至圖4C的每個(gè)圖示意性地示出了從基板法線方向觀察時(shí)液晶分子30a的取向。在諸如圖4B和圖4C這些圖中，示出了從基板法線方向觀察時(shí)液晶分子30a的取向，液晶分子30a的打黑點(diǎn)的端點(diǎn)被畫作橢圓，表示液晶分子30a被傾斜成該端點(diǎn)比其它端點(diǎn)更靠近其中具有開口14a的像元電極14所被配置的基板。這同樣適用于所有后面的附圖。下面將說明在圖1A所示的像元區(qū)中的單個(gè)單位晶格(由四個(gè)開口14a形成)。沿圖4A至圖4C的各對角線所取的剖面圖分別對應(yīng)于圖1B、圖2A和圖2B，在下面的說明中，也將參考圖1B、圖2A和圖2B。
當(dāng)像元電極14與對置電極22處于相同的電位時(shí)，即在無電壓施加于液晶層30上的狀態(tài)下，其取向方向受配置在TFT基板100a和對置基板100b中的靠近液晶層30的各一側(cè)的垂直取向?qū)?未圖示)制約的液晶分子30a取垂直取向，如圖4A所示。
當(dāng)電場施加于液晶層30以生成圖2所示的用等位線EQ表示的電場時(shí)，轉(zhuǎn)矩作用于具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子30a上，引導(dǎo)其軸向取向平行于等位線EQ。如上所述，參照圖3A和圖3B，對于在用等位線EQ表示的垂直于其分子軸的電場的作用下的液晶分子30a，液晶分子30a所傾斜(旋轉(zhuǎn))的方向并非被唯一地限定(圖3A)，從而取向變化(傾斜或旋轉(zhuǎn))不容易發(fā)生。與此相對照，對于置于對液晶分子30a的分子軸傾斜的等位線EQ之下的液晶分子30a，傾斜(旋轉(zhuǎn))的方向被唯一地限定，從而取向變化容易發(fā)生。因此，如圖4B所示，液晶分子30a開始從液晶分子30a的分子軸對等位線EQ傾斜的開口14a的邊緣部傾斜。然后，如上所述，參照圖3C，周圍的液晶分子30a傾斜，使之與在開口14a的邊緣部已經(jīng)傾斜的液晶分子30a的取向一致。然后，如圖4C所示，液晶分子30a的軸向取向變得穩(wěn)定(輻射狀傾斜取向)。
如上所述，當(dāng)開口14a的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性時(shí)，通過施加電壓，像元區(qū)中的液晶分子30a從開口14a的邊緣部向開口14a的中心開始相繼傾斜。其結(jié)果是，得到一種取向，即來自邊緣部的液晶分子30a的各取向制約力處于平衡的開口14a的中心附近的那些液晶分子30a對基板面維持在垂直取向狀態(tài)，而周圍的液晶分子30a對開口14a的中心附近的那些液晶分子30a傾斜成輻射狀圖形，傾斜的程度隨著遠(yuǎn)離開口14a的中心而漸次增加。
在與大致呈星形的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中的液晶分子30a也傾斜成與在開口14a和/或開口區(qū)域15的邊緣部所生成的傾斜電場的作用下已經(jīng)傾斜的液晶分子30a的取向一致。其結(jié)果是，得到一種取向，即來自邊緣部的液晶分子30a的各取向制約力處于平衡的單位實(shí)心部14b′的中心附近的那些液晶分子30a對基板面維持在垂直取向狀態(tài)，而周圍的液晶分子30a對單位實(shí)心部14b′的中心附近的那些液晶分子30a傾斜成輻射狀圖形，傾斜的程度隨著遠(yuǎn)離單位實(shí)心部14b′的中心而漸次增加。
如上所述，當(dāng)其中的每個(gè)液晶分子30a取輻射狀傾斜取向的液晶疇在整個(gè)像元區(qū)被配置成正方晶格圖形時(shí)，各軸向取向的液晶分子30a的存在概率具有旋轉(zhuǎn)對稱性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對任何視角無不均勻性的高品質(zhì)顯示。為了減少具有輻射狀傾斜取向的液晶疇與視角的依賴關(guān)系，液晶疇最好具有高度的旋轉(zhuǎn)對稱性(最好為至少兩重旋轉(zhuǎn)軸，如為至少四重旋轉(zhuǎn)軸則更好)。此外，為了對整個(gè)像元區(qū)減少視角依賴性，在像元區(qū)形成的液晶疇最好處于由具有高度的旋轉(zhuǎn)對稱性的某種單位(例如單位晶格)構(gòu)成的配置(例如正方晶格配置)(最好為至少兩重旋轉(zhuǎn)軸，如為至少四重旋轉(zhuǎn)軸則更好)中。
如上所述，在液晶顯示器件100中，各自取輻射狀傾斜取向的液晶體疇以高穩(wěn)定性和高度的連續(xù)性形成，因而改善了視角特性。
此外，在本發(fā)明的液晶顯示器件100中，像元電極14的各單位實(shí)心部14b′有分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部14c，如圖1A所示。
如果各單位實(shí)心部14b′有四個(gè)銳角角部14c，則對在各種方位角方向取向的液晶分子30a的存在概率保持高度的旋轉(zhuǎn)對稱性的情況下，在特定的方位角方向被取向的液晶分子30a的存在概率能夠增加(或減少)。例如，與單位實(shí)心部14b′的形狀為大致的圓形或大致的矩形的情形相比，在特定的方位角方向被取向的液晶分子30a的存在概率能夠增加(或減少)。換言之，在各種方位角方向被取向的液晶分子30a的存在概率中能夠引入高方向性。
具體地說，因?yàn)樗膫€(gè)銳角角部14c分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向，所以平行于這些方向而被取向的液晶分子30a的存在概率，即平行于顯示面的上下方向(12-6點(diǎn)鐘方向)或左右方向(3-9點(diǎn)鐘方向)而被取向的那些液晶分子30a的存在概率能夠相對地減少。此外，在這些方向之間的方向，即顯示面的右上-左下方向(1:30-7:30方向)或右下-左上方向(4:30-10:30方向)而被取向的液晶分子30a的存在概率能夠相對地增加。
因此，在偏振片40a和40b中的一個(gè)偏振片的透射軸平行于顯示面的上下方向而另一偏振片的透射軸平行于顯示面的左右方向的配置中，能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的顯示。如上所述，因?yàn)樵谝壕Х肿?0a的存在概率中引入了高方向性，所以能夠相對地減少大致垂直于或平行于在光接收一側(cè)偏振片的透射軸而被取向的液晶分子30a，即對入射光實(shí)質(zhì)上不給出相位差的液晶分子30a的存在概率；并且能夠相對地增加大致平行于對光接收一側(cè)偏振片的透射軸呈45度傾斜的方向而被取向的液晶分子30a，即對入射光給出很大的相位差的液晶分子30a的存在概率。
請注意，典型矩形像元電極的四個(gè)角部分別指向顯示面的右上方向、右下方向、左上方向和左下方向。但是，倘若四個(gè)銳角角部14c分別指向顯示面的這些方向，則在圖1A所示的透射軸配置中，或多或少會(huì)招致暗顯示。與此相對照，四個(gè)銳角角部14c指向?qū)︼@示面的這些方向(右上方向、右下方向、左上方向和左下方向)呈約45度傾斜的各方向，從而在圖1A所示的透射軸配置(抑制了從傾斜視角觀察時(shí)顯示品質(zhì)退降的配置)中得到了明亮的顯示。
圖5是表示光透射率(白顯示中的透射率)相對于偏振片的透射軸的方向與角部14c所指向的方向之間的關(guān)系的曲線圖。請注意，當(dāng)角部14c所指向的方向?qū)ζ衿?0a的透射軸的夾角為45度時(shí)，如圖6所示，圖5中所用的透射軸角為0度。當(dāng)透射軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，透射軸角取正值；當(dāng)透射軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，透射軸角取負(fù)值。此外，圖5示出了最大透射率為1時(shí)的透射率比，作為參考，圖5還示出了當(dāng)采用具有桶形形狀(大致為矩形形狀，帶有大致為弧形的角部)的單位實(shí)心部(在圖6中用虛線表示)1014b′所得到的透射率。
如從圖5中能夠看到的那樣，當(dāng)單位實(shí)心部具有桶形形狀，透射軸角大致為0度時(shí)，得到最大透射率。因此，當(dāng)角部所指向的方向?qū)ν干漭S的夾角為45度時(shí)，實(shí)現(xiàn)了明亮的顯示。
與此相對照，如果每個(gè)角部14c具有如本實(shí)施例中的銳角，則對45度和-45度的透射軸角，能夠得到大致上最高的透射率，僅僅在透射軸角接近于0度時(shí)才得到低透射率。因此，能夠看到，如果角部14c所指向的方向大致與透射軸一致，就能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的顯示。因此，能夠看到，一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，另一偏振片的透射軸大致平行于左右方向，當(dāng)四個(gè)銳角角部14c分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向時(shí)，得到高透射率。
請注意，透射率為最大處的角度稍許偏離圖5中的45度或-45度。這是因?yàn)樵谄渫干渎适居趫D5的液晶顯示器件中，液晶分子30a的輻射狀傾斜取向并非如圖7A中所示的簡單的輻射狀傾斜取向，而是具有分別如圖7B或圖7C中所示的逆時(shí)針或順時(shí)針螺旋圖形。
在如圖7A中所示的簡單輻射狀傾斜取向的情況下，在45度和-45度角處透射率大致為最大。具有分別如圖7B或圖7C中所示的逆時(shí)針或順時(shí)針螺旋圖形的輻射狀傾斜取向比圖7A中所示的簡單輻射狀傾斜取向更加穩(wěn)定。螺旋狀取向不同于其中液晶分子30a的取向方向沿液晶層30的厚度呈螺旋狀變化的通常的扭曲取向。在螺旋狀取向中，對于微小的區(qū)域而言，液晶分子30a的取向方向沿液晶層30的厚度幾乎不變。換言之，在液晶層30的任何厚度處，在剖面(與層面平行的面中的剖面)中，取向如圖7B或圖7C所示，沿液晶層30的厚度幾乎沒有扭曲變形。但是，對于全體液晶疇而言，可能發(fā)生某種程度的扭曲變形。
當(dāng)采用將手性劑添加到具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的向列液晶材料中而得到的材料時(shí)，在存在外加電壓的情況下，液晶分子30a對開口14a和單位實(shí)心部14b′取逆時(shí)針或順時(shí)針螺旋圖形的輻射狀傾斜取向，分別如圖7B或圖7C所示。螺旋圖形是逆時(shí)針還是順時(shí)針取決于所用的手性劑的類型。因此，當(dāng)存在外加電壓時(shí)，通過將開口14a中的液晶層30控制成螺旋圖形的輻射狀傾斜取向，呈輻射狀傾斜的液晶分子30a對垂直于基板面而豎立的其它液晶分子30a形成的螺旋圖形的方向能在所有的液晶疇中恒定，從而能夠?qū)崿F(xiàn)無顯示不均勻性的均勻顯示。因?yàn)榇怪庇诨迕娑Q立的液晶分子30a附近的螺旋圖形的方向是確定的，所以對液晶層30施加電壓時(shí)的響應(yīng)速度也得到改善。此外，當(dāng)添加大量手性劑時(shí)，在存在充分的電壓施加于液晶層30的情況下，沿液晶層30的厚度發(fā)生了扭曲變形，從而在中間灰度等級(jí)顯示中觀察到的十字形消光圖形消失了，由此改善了透射率。
此外，在本發(fā)明的液晶顯示器件100中，單位實(shí)心部14b′的每個(gè)角部14c做成銳角，因而改善了響應(yīng)特性?，F(xiàn)在將說明其理由。
當(dāng)單位實(shí)心部14b′的每個(gè)角部14c做成銳角時(shí)，如圖8A所示，傾斜電場沿其生成的電極的邊的總長度增加，從而與采用直角角部1014c′的情形相比，能使傾斜電場作用于更多的液晶分子30a，如圖8B所示。因此，響應(yīng)于電場而最初開始傾斜的液晶分子30a的數(shù)目增加，因而減少了對整個(gè)像元區(qū)要形成輻射狀傾斜取向所需的時(shí)間。其結(jié)果是，響應(yīng)速度得到改善。
此外，當(dāng)每個(gè)角部14c做成銳角時(shí)，在單位實(shí)心部14b′內(nèi)從電極邊到液晶分子30a的距離能被縮短，從而能夠在單位實(shí)心部14b′內(nèi)更有效地制約液晶分子30a的取向。這也導(dǎo)致了所希望的響應(yīng)特性。例如，如果單位實(shí)心部具有矩形形狀，則在相向的角部之間靠近對角線的液晶體分子遠(yuǎn)離電極邊。因此，那些液晶體分子受在邊緣部附近所生成的傾斜電場影響很小，對傾斜電場的響應(yīng)較慢。與此相對照，如果單位實(shí)心部14b′的每個(gè)角部14c做成銳角，電極邊與靠近對角線的液晶分子30a的距離縮短，從而改善了靠近對角線的液晶分子30a的響應(yīng)，由此增加了響應(yīng)速度。
請注意，盡管具有四個(gè)銳角角部14c的單位實(shí)心部14b′實(shí)質(zhì)上僅由示例中的直線構(gòu)成，但單位實(shí)心部14b′的形狀卻不限于此。如圖9A和圖9B所示，單位實(shí)心部14b′也可以包括曲線，此處所用的“銳角角部”不僅指兩條直線的夾角小于90度的角部，而且指曲線與直線的夾角，或兩條曲線的夾角小于90度的角部(即，在其交點(diǎn)附近兩條線的切線之間的交角小于90度)。此外，單位實(shí)心部14b′的角部14c也可以沒有頂點(diǎn)，如圖9C所示。
此外，將相鄰的單位實(shí)心部14b′彼此電連接的分支部(連接電極)的位置不限于圖1A中所示的位置。在圖1A所示的例子中，分支部被配置成將互相相向的兩個(gè)單位實(shí)心部14b′的向內(nèi)凹部分連接在一起。另外，相鄰的單位實(shí)心部14b′可以經(jīng)它們的角部14c連接在一起，如圖10所示。在這種情形中，開口14a具有大致的菱形形狀。此外，當(dāng)如圖9B所示的單位實(shí)心部14b′經(jīng)它們的角部14c連接在一起時(shí)，開口的形狀大致是由兩條弧(典型情況是劣弧)構(gòu)成的圓弧二角形(類杏仁形)。
上述的液晶顯示器件100除了其像元電極14包括多個(gè)單位實(shí)心部14b′外，可以采用與現(xiàn)有技術(shù)中熟知的垂直取向型液晶顯示器件同樣的配置，并且可以用熟知的制造方法制造。
典型情況是，垂直取向?qū)?未圖示)被配置在像元電極14和對置電極22中各接近于液晶層30的一側(cè)，以便對具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子進(jìn)行垂直取向。液晶材料可以是具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的向列液晶材料。
實(shí)施例2現(xiàn)在參照圖11說明本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示器件200。在圖1所示的液晶顯示器件100中，實(shí)心部14b僅由單位實(shí)心部14b′構(gòu)成。與此相對照，液晶顯示器件200的實(shí)心部14b包括沿像元區(qū)的周邊的子單位實(shí)心部14d，每個(gè)子單位實(shí)心部14d實(shí)質(zhì)上具有與單位實(shí)心部14b′的一部分相同的形狀。請注意，圖11也示出與開關(guān)元件電連接的掃描線和信號(hào)線，用于切換像元電極的“開態(tài)”和“關(guān)態(tài)”。
如圖11所示，在液晶顯示器件200中，像元電極14的實(shí)心部14b除單位實(shí)心部14b′外，還包括各自具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部14b′的一半的形狀的子單位實(shí)心部14d1；以及各自具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部14b′的四分之一的形狀的子單位實(shí)心部14d2。子單位實(shí)心部14d1沿像元區(qū)的邊配置，子單位實(shí)心部14d2在像元區(qū)的角處配置。
當(dāng)電壓施加到液晶層30上時(shí)，傾斜電場也圍繞各子單位實(shí)心部14d生成，在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域中，由傾斜電場形成液晶疇。因此，在液晶顯示器件200中，能夠在整個(gè)像元區(qū)得到穩(wěn)定的取向。
此外，在液晶顯示器件200中，子單位實(shí)心部14d沿像元區(qū)的周邊配置，從而能夠在像元區(qū)中增加實(shí)心部14b的面積比。因此，能夠增加直接受由像元電極14生成的電場的影響的液晶層的面積(當(dāng)從基板法線方向觀察時(shí))，因而改善了有效孔徑比(透射率)。因此，實(shí)現(xiàn)了明亮的顯示。
典型情況是，像元區(qū)具有由平行于顯示面的上下方向的兩條邊和平行于顯示面的左右方向的兩條邊構(gòu)成的矩形形狀。因此，在四個(gè)銳角角部14c分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的情形中，如果實(shí)心部14b僅由單位實(shí)心部14b′構(gòu)成，則單位實(shí)心部14b′無法以等于像元區(qū)的中心部的密度配置在像元區(qū)的周邊附近，從而難以以高密度在像元區(qū)的周邊附近形成與實(shí)心部14b對應(yīng)的液晶疇。
與此相對照，如圖11所示，如果子單位實(shí)心部14d沿像元區(qū)的周邊配置，就能夠以高密度在像元區(qū)的周邊附近形成與實(shí)心部14b對應(yīng)的液晶疇，從而能使整個(gè)像元區(qū)的取向穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)更明亮的顯示。
為了減少顯示品質(zhì)與視角的依賴關(guān)系，液晶疇最好在整個(gè)像元區(qū)按旋轉(zhuǎn)對稱方式配置，在像元區(qū)的周邊附近形成的液晶疇最好與在像元區(qū)的中心部形成的液晶疇一起按旋轉(zhuǎn)對稱方式配置。因此，子單位實(shí)心部14d最好與單位實(shí)心部14b′中的至少一個(gè)一起按旋轉(zhuǎn)對稱方式配置(例如，子單位實(shí)心部14d與單位實(shí)心部14b′中的至少一個(gè)一起按互補(bǔ)方式形成至少一個(gè)單位晶格)。
出于同樣的目的，在每個(gè)像元區(qū)，子單位實(shí)心部14d最好一起形成單位實(shí)心部14b′的形狀的整倍數(shù)。在液晶顯示器件200中，每個(gè)像元區(qū)包括各自具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部14b′的一半的形狀的13個(gè)子單位實(shí)心部14d1；以及各自具有大致對應(yīng)于單位實(shí)心部14b′的四分之一的形狀的2個(gè)子單位實(shí)心部14d2。這些子單位實(shí)心部14d總共構(gòu)成7個(gè)單位實(shí)心部14b′。因此，得到了所希望的視角特性。
當(dāng)然，通過沿像元區(qū)的周邊配置子單位實(shí)心部14d，能夠得到上述效果的像元電極的圖形并不限于圖11所示的像元電極14的圖形。例如，就圖10所示的圖形而言，通過沿像元區(qū)的周邊配置子單位實(shí)心部14d，能夠得到同樣的效果，如圖12所示。
圖13A和圖13B的每一幅是在采用了圖12所示的像元電極14的情形中示出像元區(qū)的取向的偏振顯微圖像。圖13A是在白顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在6.2V的外加電壓時(shí))，圖13B是在中間灰度等級(jí)顯示中的偏振顯微圖像(當(dāng)存在3.0V的外加電壓時(shí))。請注意，偏振片的透射軸分別在顯示面的上下方向和左右方向延伸(此后，透射軸配置也被稱為“+字形配置”)。
從圖13A和圖13B可知，液晶疇不僅在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中形成，而且在與沿像元區(qū)的周邊的子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域中形成。
為了進(jìn)行比較，圖14A和圖14B示出在采用了圖12所示的像元電極14并且偏振片的透射軸分別在右上-左下方向和左上-右下方向延伸(此后，透射軸配置也被稱為“X形配置”)的情形中的偏振顯微圖像。
通過比較圖13A和圖13B與圖14A和圖14B可知，在四個(gè)銳角角部14c分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的情形中，“+字形配置”比“X形配置”得到更明亮的顯示。
圖16A、圖16B、圖17A和圖17B分別示出當(dāng)使用了如圖15所示的四個(gè)銳角角部14c分別指向顯示面的右上、右下、左下和左上方向B的比較例的像元電極1014時(shí)的偏振顯微圖像。圖16A和圖16B是偏振片的透射軸被配置成“+形配置”時(shí)的偏振顯微圖像，圖17A和圖17B是偏振片的透射軸被配置成“X形配置”時(shí)的偏振顯微圖像。
通過比較圖16A和圖16B與圖17A和圖17B可知，當(dāng)使用了四個(gè)角部分別指向顯示面的右上、右下、左下和左上方向的比較例的像元電極1014時(shí)，“+字形配置”比“X形配置”得到更黑暗的顯示。
實(shí)施例3如上面的實(shí)施例2中所述，通過沿像元區(qū)的周邊配置子單位實(shí)心部14d，能夠改善顯示特性。但是，因?yàn)樽訂挝粚?shí)心部14d具有與單位實(shí)心部14b′的一部分對應(yīng)的形狀，對應(yīng)于子單位實(shí)心部14d形成的液晶疇不可能有對應(yīng)于單位實(shí)心部14b′形成的液晶疇那樣穩(wěn)定的取向。
由子單位實(shí)心部14d形成的液晶疇的取向穩(wěn)定性能夠通過在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的對置基板的區(qū)域中設(shè)置取向制約結(jié)構(gòu)而得到改善。
圖18示意性地示出本實(shí)施例中包括了對置基板上的取向制約結(jié)構(gòu)28的液晶顯示器件300。如圖18所示，液晶顯示器件300的對置基板在與像元電極14的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域和在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域中包括取向制約結(jié)構(gòu)28。
圖19A至圖19D分別示意性地示出包括了取向制約結(jié)構(gòu)28的對置基板。圖19A至圖19D所示的取向制約結(jié)構(gòu)28施加取向制約力用來使液晶層30的液晶分子30a至少在像元電極14與對置電極22之間存在外加電壓時(shí)取向成輻射狀傾斜取向。取向制約結(jié)構(gòu)28造成的取向制約方向與圍繞單位實(shí)心部14b′或子單位實(shí)心部14d所生成的傾斜電場造成的取向制約方向一致。
圖19A所示的取向制約結(jié)構(gòu)28由對置電極22的開口22a形成。垂直取向膜(未圖示)被配置在對置基板300b的接近于液晶層30的一個(gè)表面上。
僅當(dāng)存在外加電壓時(shí)取向制約結(jié)構(gòu)28才施加取向制約力。因?yàn)橹灰笕∠蛑萍s結(jié)構(gòu)28對由像元電極14的實(shí)心部14b形成的各液晶疇中的液晶分子施加取向制約力，所以開口22a的尺寸小于配置在像元電極14中的開口14a，并且小于單位實(shí)心部14b′(例如，見圖1A)。例如，僅當(dāng)面積小于或等于開口14a或單位實(shí)心部14b′的面積的一半時(shí)，才能得到充分的效果。當(dāng)對置電極22的開口22a被配置成與像元電極14的單位實(shí)心部14b′的中心區(qū)相向時(shí)，液晶分子的取向連續(xù)性增加，從而能固定輻射狀傾斜取向的中心軸的位置。
如上所述，當(dāng)僅在存在外加電壓的情況下才施加取向制約力的結(jié)構(gòu)被用作取向制約結(jié)構(gòu)時(shí)，液晶層30的幾乎所有的液晶分子30a在無外加電壓時(shí)均取垂直取向。因此，當(dāng)采取常黑模式時(shí)，在黑顯示中幾乎不發(fā)生漏光，從而實(shí)現(xiàn)了有所希望的對比度比的顯示。
但是，在無外加電壓時(shí)，不施加取向制約力，因而不形成輻射狀傾斜結(jié)構(gòu)。此外，當(dāng)外加電壓低時(shí)，僅有弱的取向制約力，從而當(dāng)相當(dāng)大的應(yīng)力施加到液晶面板上時(shí)可以觀察到殘留圖像。
圖19B至圖19D所示的每一種取向制約結(jié)構(gòu)28不論有無外加電壓均施加取向制約力，從而能在任何灰度等級(jí)下得到穩(wěn)定的輻射狀傾斜取向，并提供優(yōu)越的抗應(yīng)力性。
首先，圖19B所示的取向制約結(jié)構(gòu)28包括配置在對置電極22上的突出到液晶層30中的凸部22b。盡管對凸部22b的材料沒有特別的限制，但使用諸如樹脂之類的電介質(zhì)材料能夠容易地形成凸部22b。垂直取向膜(未圖示)被配置在對置基板300b的接近于液晶層30的一個(gè)表面上。依靠其表面(具有垂直取向能力)的組態(tài)，凸部22b將液晶分子30a取向成輻射狀傾斜取向。最好采用受熱后變形的樹脂材料，此時(shí)能容易地形成具有在構(gòu)圖之后經(jīng)過熱處理的、如圖19B所示的稍許隆起的剖面的凸部22b。如圖所示的具備有頂點(diǎn)的稍許隆起的剖面(例如球的一部分)的凸部22b或者圓錐形凸部得到了固定輻射狀傾斜取向的中心位置的所希望的效果。
圖19C所示的取向制約結(jié)構(gòu)28作為面向被配置在對置電極22下(即，在對置電極22的接近于基板21一側(cè))所形成的電介質(zhì)層23的開口(或凹部)23a內(nèi)的液晶層30的具有水平取向能力的表面而被構(gòu)成。垂直取向膜24被配置成覆蓋住對置基板300b的接近于液晶層30的一側(cè)，而保留對應(yīng)于開口23a的區(qū)域未被覆蓋，從而開口23a中的表面具有作為水平取向表面的功能。另外，水平取向膜25可以僅僅被配置在開口23a中，如圖19D所示。
圖19D所示的水平取向膜能這樣配置例如，一旦在對置基板300b的整個(gè)表面配置垂直取向膜24，接著就用UV光有選擇地照射開口23a中的垂直取向膜的部分以降低其垂直取向能力。取向制約結(jié)構(gòu)28所需的水平取向能力不必那么高，只要其最終的預(yù)傾角與源于TN型液晶顯示器件中所使用的取向膜的預(yù)傾角一般小即可。例如，45度或其以下的預(yù)傾角就足夠了。
如圖19C和圖19D所示，在開口23a中的水平取向表面上，液晶分子30a被迫對基板面呈水平取向。其結(jié)果是，液晶分子30a形成一種與其周圍的在垂直取向膜24上呈垂直取向的液晶分子30a的取向連續(xù)的取向，因而得到如圖所示的輻射狀傾斜取向。
輻射狀傾斜取向能夠僅通過在對置電極22的表面上不配置凹部(由電介質(zhì)層23中的開口形成)而在對置電極22的平坦表面上有選擇地配置水平取向表面(例如電極表面，或水平取向膜)得到。但是，借助于凹部的表面組態(tài)，能夠進(jìn)一步穩(wěn)定輻射狀傾斜取向。
例如，最好應(yīng)用濾色層或?yàn)V色層的覆蓋層作為電介質(zhì)層23在接近于液晶層30的對置基板300b的表面形成凹部，這樣做是因?yàn)椴辉黾庸に?。在圖19C和圖19D所示的結(jié)構(gòu)中，由于沒有如圖19A所示的結(jié)構(gòu)那樣經(jīng)過凸部22b將電壓施加到液晶層30上的區(qū)域，光效率下降很少。
圖20A是示出具有上述取向制約結(jié)構(gòu)28的液晶顯示器件300的剖面圖。圖20A是沿圖18的線20A-20A′所取的剖面圖。
液晶顯示器件300包括具有含實(shí)心部14b的像元電極14的TFT基板100a，以及具有取向制約結(jié)構(gòu)28的對置基板300b。盡管甚至在無外加電壓時(shí)也能施加取向制約力的結(jié)構(gòu)(圖19B至圖19D)被用作取向制約結(jié)構(gòu)28，但也可以應(yīng)用圖19A所示的取向制約結(jié)構(gòu)28。盡管圖20A示出了配置在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的取向制約結(jié)構(gòu)28，但同樣的說明也適用于配置在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的取向制約結(jié)構(gòu)28。
設(shè)置在對置基板300b上的取向制約結(jié)構(gòu)28被配置在與像元電極14的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)以及與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
利用這種配置，在跨液晶層30存在外加電壓，即在像元電極14與對置電極22之間存在外加電壓時(shí)，圍繞單位實(shí)心部14b′所生成的傾斜電場造成的取向制約方向與由取向制約結(jié)構(gòu)28所施加的取向制約力造成的取向制約方向一致，因而使輻射狀傾斜取向穩(wěn)定。這種情況示意性地示于圖20A至圖20C。圖20A示出了無外加電壓時(shí)的狀態(tài)，圖20B示出了在施加電壓后取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖20C示意性地示出了電壓施加時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)。
如圖20A所示，甚至在無外加電壓時(shí)，由取向制約結(jié)構(gòu)28所施加的取向制約力(圖19B至圖19D)也作用在其附近的液晶分子30a上，因而形成了輻射狀傾斜取向。
當(dāng)電壓施加開始時(shí)，用圖20B所示的等位線EQ表示的電場(由實(shí)心部14b)生成，其中的液晶分子30a呈輻射狀傾斜取向的液晶疇在與開口14a對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域以及與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的每個(gè)區(qū)域形成，液晶層30達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，如圖20C所示。在每個(gè)液晶疇中液晶分子30a的傾斜方向與在被配置于對應(yīng)區(qū)域的取向制約結(jié)構(gòu)28所施加的取向制約力作用下其中的液晶分子30a發(fā)生傾斜的方向一致。
如上所述，由像元電極14形成的輻射狀傾斜取向能夠通過將取向制約結(jié)構(gòu)28配置在對置基板300b上而做到更加穩(wěn)定。盡管取向制約結(jié)構(gòu)28不僅被配置在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域中，而且被配置在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中這樣的配置已如上述，但在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中的取向制約結(jié)構(gòu)28也可以被忽略。通過將取向制約結(jié)構(gòu)28至少配置在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)充分穩(wěn)定的取向。盡管與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的取向制約結(jié)構(gòu)28最好被配置在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域的中心部附近，但與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的取向制約結(jié)構(gòu)28卻不必全部被包括在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。只要取向制約結(jié)構(gòu)28的一部分(例如大約一半或大約四分之一)被包括在與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，如圖18所示，與子單位實(shí)心部14d對應(yīng)地形成的液晶體疇的取向就能夠被穩(wěn)定。
此外，通過將取向制約結(jié)構(gòu)28也配置在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)甚至更加穩(wěn)定的取向，并且能夠抑制因應(yīng)力施加在液晶盒上而造成的顯示品質(zhì)的退降。
當(dāng)應(yīng)力以穩(wěn)定的狀態(tài)被施加在液晶顯示器件300上時(shí)，液晶層30的輻射狀傾斜取向一度崩潰，只要去除掉應(yīng)力，因來自像元電極14和取向制約結(jié)構(gòu)28的取向制約力作用于液晶分子30a上，輻射狀傾斜取向就能被恢復(fù)。因此，因應(yīng)力而發(fā)生殘留圖像的現(xiàn)象受到抑制。當(dāng)來自取向制約結(jié)構(gòu)28的取向制約力過強(qiáng)時(shí)，甚至無外加電壓也會(huì)發(fā)生因輻射狀傾斜取向而造成的延遲，從而顯示對比度比可能減少。但是，來自取向制約結(jié)構(gòu)28的取向制約力無需很強(qiáng)，因?yàn)閮H需有穩(wěn)定由像元電極14形成的輻射狀傾斜取向和固定其中心軸位置的效果即可。因此，不會(huì)引起使顯示品質(zhì)退降的這樣的延遲程度的取向制約力就足夠了。
例如，當(dāng)采用圖19B所示的凸部22b時(shí)，對于具有約為30μm至約為35μm的直徑的單位實(shí)心部14b′而言，每個(gè)凸部22b可以有約為15μm的直徑和約為1μm的高度(厚度)，因而得到了充分的取向制約力，并將因延遲造成的對比度比的減少抑制到實(shí)用上無問題的水平。
請注意，能夠與取向制約結(jié)構(gòu)28結(jié)合起來使用的像元電極14的形狀并不限于圖11和圖12中所示的那些形狀，也可以是圖9和圖10中所示的那些形狀。
實(shí)施例4現(xiàn)在參照圖21說明本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示器件400。圖21是示意性地示出液晶顯示器件400中的四個(gè)像元區(qū)的平面圖。
實(shí)質(zhì)上等效于實(shí)施例1的像元電極14的液晶顯示器件400的像元電極14包括開口14a和實(shí)心部14b(含單位實(shí)心部14b′)，其外形被限定為當(dāng)存在外加電壓時(shí)圍繞單位實(shí)心部14b′所生成的傾斜電場會(huì)形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。因此，實(shí)現(xiàn)了寬視角特性。請注意，在同一像元區(qū)用于將相鄰的單位實(shí)心部14b′連接在一起的分支部(連接電極)未在圖21中示出。單位實(shí)心部14b′包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部14c，從而能夠得到明亮的顯示。
此外，如圖21所示，液晶顯示器件400包括配置在TFT基板上的掃描線2和信號(hào)線4。掃描線2向作為開關(guān)元件的TFT(未圖示)供給掃描信號(hào)。與掃描線2交叉的信號(hào)線4向TFT供給顯示信號(hào)。TFT與像元電極14電連接，用TFT切換像元電極14的開態(tài)和關(guān)態(tài)。
在典型的液晶顯示器件中，掃描線和信號(hào)線各自以直線圖形在顯示面的上下方向或左右方向上形成。與此相對照，在本發(fā)明的液晶顯示器件400中，掃描線2和信號(hào)線4的每一條在各像元區(qū)被彎曲多次而延伸，使其任何段對顯示面的上下方向和左右方向傾斜。換言之，掃描線2和信號(hào)線4的每一條呈曲折的圖形(或三角波圖形)延伸。
在本實(shí)施例中，各掃描線2和信號(hào)線4的每一段對顯示面的上下方向和左右方向傾斜約45度。單位實(shí)心部14b′沿像元區(qū)的周邊以規(guī)定的間距在顯示面的上下方向和左右方向被配置，而掃描線2包括以約為一半的間距(即P/2)在顯示面的左右方向被配置的多個(gè)彎曲部2a，信號(hào)線4包括以約為一半的間距(即P/2)在顯示面的上下方向被配置的多個(gè)彎曲部4a。
如上所述，在本發(fā)明的液晶顯示器件400中，配置在TFT基板100a上的掃描線2和信號(hào)線4的每一條被彎曲多次而延伸，使其任何段對顯示面的上下方向和左右方向傾斜，從而指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的帶有角部14c的單位實(shí)心部14b′能夠以大致等于像元區(qū)的中心部的密度被配置在像元區(qū)的周邊附近。因此，當(dāng)存在外加電壓時(shí)，與實(shí)心部14b對應(yīng)的液晶疇能夠以大致等于像元區(qū)的中心部的密度在像元區(qū)的周邊附近形成，因而在整個(gè)像元區(qū)得到穩(wěn)定的取向。此外，因?yàn)閱挝粚?shí)心部14b′能夠以大致等于像元區(qū)的中心部的密度被配置在像元區(qū)的周邊附近，能夠增加在像元區(qū)內(nèi)實(shí)心部14b的面積比。因此，能夠增加直接受像元電極14所生成的電場的影響的液晶層30的面積(當(dāng)從基板法線方向看時(shí))，從而改善了有效孔徑比(透射率)。因此，實(shí)現(xiàn)了更明亮的顯示。
為了有效地利用像元區(qū)，即，為了在像元區(qū)的周邊附近有效地配置單位實(shí)心部14b′，最好掃描線2和信號(hào)線4的每一條緊密平行于被沿像元區(qū)的周邊存在的若干單位實(shí)心部14b′限定的像元電極14的外緣延伸。
在單位實(shí)心部14b′沿像元區(qū)的周邊以規(guī)定的間距(在本實(shí)施例中，為任何方向的間距P)在顯示面的上下方向和左右方向被配置，掃描線2包括以間距P的約為一半(即P/2)在顯示面的左右方向被配置的彎曲部2a，信號(hào)線4包括以間距P的約為一半(P/2)在顯示面的上下方向被配置的彎曲部4a，從而掃描線2和信號(hào)線4的每一條緊密平行于像元電極14的外緣延伸。
例如，在13英寸VGA面板中，每個(gè)像元區(qū)的尺寸約為136μm×414μm，如果單位實(shí)心部14b′以約為20μm至約為80μm的間距被配置，則能夠得到穩(wěn)定的輻射狀傾斜取向。因而，掃描線2和信號(hào)線4的彎曲部2a和4a能夠以約為一半的間距，即以約為10μm至約為40μm的間距被配置。
請注意，在本實(shí)施例中，盡管各掃描線2和信號(hào)線4的每一段對顯示面的上下方向和左右方向傾斜約45度，但傾角卻不限于此。像元電極14的外緣實(shí)質(zhì)上被沿像元區(qū)的周邊存在的若干單位實(shí)心部14b′限定。因此，傾角能夠根據(jù)單位實(shí)心部14b′的形狀決定，從而掃描線2和信號(hào)線4的每一條緊密平行于像元電極14的外緣延伸。如同在本實(shí)施例中那樣，在單位實(shí)心部14b′的形狀是具有四重旋轉(zhuǎn)對稱性的大致的星形形狀的情形中，只要傾角約為45度，單位實(shí)心部14b′就能夠被適當(dāng)?shù)嘏渲迷谙裨獏^(qū)的周邊附近。
盡管對于將TFT用作開關(guān)元件的情形說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于用三端有源元件作為開關(guān)元件的液晶顯示器件，也可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于用諸如MIM元件之類的兩端有源元件的液晶顯示器件。在采用諸如MIM元件之類的兩端有源元件的情形中，在有源矩陣基板上配置掃描線和信號(hào)線中的一種，在與有源矩陣基板相向的基板(對置基板)上配置掃描線和信號(hào)線中的另一種。因此，與以上說明過的那些功能和效果類似的功能和效果能夠通過將配置在上述有源矩陣基板上的線彎曲而得到。
為了增加孔徑比，從而增加亮度，最好也以與對掃描線2和信號(hào)線4的方式類似的方式來彎曲黑基體，濾色層的周邊最好也緊密平行于像元電極14的外緣延伸。但是，請注意，在本發(fā)明中這些配置不一定是必需的。另外，可以配置具有條形圖形(或晶格圖形)的黑基體，以便沿像元區(qū)的周邊與單位實(shí)心部14b′的一部分(例如外側(cè)一半)重疊。還利用這種配置，單位實(shí)心部14b′能夠以等于像元區(qū)的中心部的密度被配置在像元區(qū)的周邊附近，從而能夠在整個(gè)像元區(qū)穩(wěn)定液晶分子的取向。
除了像元電極14包括多個(gè)單位實(shí)心部14b′并且掃描線2和信號(hào)線4是彎曲的以外，上述的液晶顯示器件400可以采用與現(xiàn)有技術(shù)中熟知的垂直取向型液晶顯示器件相同的配置，可以用熟知的制造方法制造。
實(shí)施例5現(xiàn)在參照圖22說明本發(fā)明實(shí)施例5的液晶顯示器件500。圖22所示的液晶顯示器件500不同于其中的取向制約結(jié)構(gòu)28被配置在對置基板上的液晶顯示器件400。
液晶顯示器件500的對置基板包括在與像元電極14的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的各個(gè)區(qū)域中的取向制約結(jié)構(gòu)28，如圖22所示，從而能夠改善取向穩(wěn)定性。取向制約結(jié)構(gòu)28的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與參照圖19進(jìn)行了上述說明的結(jié)構(gòu)相同，因而下面不再進(jìn)行說明。
圖23A是示出包含了取向制約結(jié)構(gòu)28的液晶顯示器件500的剖面圖。圖23A是沿圖22的線23A1-23A1′或線23A2-23A2′所取的剖面圖。
液晶顯示器件500包括具有含實(shí)心部14b的像元電極14的TFT基板和具有取向制約結(jié)構(gòu)28的對置基板500b。盡管甚至無外加電壓時(shí)施加取向制約力的結(jié)構(gòu)(圖19B至圖19D)將用作取向制約結(jié)構(gòu)28，但也可以采用圖19A中示出的取向制約結(jié)構(gòu)28。
對置基板500b上的取向制約結(jié)構(gòu)28被配置在與像元電極14的單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的區(qū)域中，更具體地說，被配置在與單位實(shí)心部14b′對應(yīng)的中心部對應(yīng)的區(qū)域中。采取這種配置，當(dāng)存在跨液晶層30的外加電壓時(shí)，即在像元電極14與對置電極22之間存在外加電壓時(shí)，用圍繞單位實(shí)心部14b′生成的傾斜電場所造成的取向制約方向與由取向制約結(jié)構(gòu)28施加的取向制約力所造成的取向制約方向一致，從而使輻射狀傾斜取向穩(wěn)定。這種情況示意性地示于圖23A至圖23C。圖23A示出了無外加電壓時(shí)的狀態(tài)，圖23B示出了在施加電壓后取向剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))，圖23C示意性地示出了在電壓施加中的穩(wěn)定狀態(tài)。
因此，通過將取向制約結(jié)構(gòu)28配置在對置基板500b上，能夠使像元電極14所形成的輻射狀傾斜取向更加穩(wěn)定，抑制了因應(yīng)力施加在液晶盒上等而造成顯示品質(zhì)的退降。
實(shí)施例6在開口被配置在像元電極內(nèi)的上述電極結(jié)構(gòu)中，在與開口對應(yīng)的區(qū)域中，充分的電壓無法施加在液晶層上，得不到充分的延遲變化，因而減少了光效率。有鑒于此，電介質(zhì)層可以被配置在有開口的遠(yuǎn)離液晶體層的電極(上電極)的一側(cè)，另一電極(下電極)被配置成夾著電介質(zhì)層至少部分地與上電極的開口相向(即，可以采用兩層電極)，從而在與開口對應(yīng)的區(qū)域中能夠施加充分的電壓在液晶層上，由此改善了光效率和響應(yīng)特性。
圖24A至圖24C是示意性地示出具有含下電極12、上電極14和夾在其間的電介質(zhì)層13的像元電極16(兩層電極)的液晶顯示器件600的一個(gè)像元區(qū)的剖面圖。像元電極16的上電極14實(shí)質(zhì)上等效于上述像元電極14，包括上述各種形狀和配置的任何一種的開口和實(shí)心部。此外，液晶顯示器件600的的掃描線和/或信號(hào)線可以被彎曲多次而延伸，使其任何段對顯示面的上下方向和左右方向傾斜，如實(shí)施例4的掃描線2或信號(hào)線性4的那樣?，F(xiàn)在說明具有兩層結(jié)構(gòu)的像元電極16的功能。
液晶顯示器件600的像元電極16包括多個(gè)開口14a(含開口14a1和14a2)。圖24A示意性地示出了無外加電壓時(shí)在液晶層30中的液晶分子30a的取向(關(guān)態(tài))。圖24B示意性地示出了液晶分子30a的取向按照施加在液晶層30上的電壓剛剛開始發(fā)生變化時(shí)的狀態(tài)(初始開態(tài))。圖24C示意性地示出了液晶分子30a的取向按照外加電壓已經(jīng)發(fā)生變化并且變?yōu)榉€(wěn)定的狀態(tài)。在圖24A至圖24C中，被配置成夾著電介質(zhì)層13與開口14a1和14a2相向的下電極12與開口14a1和14a2二者重疊，也在開口14a1與14a2之間的區(qū)域(上電極14所在的區(qū)域)延伸。但是，下電極12的配置不限于此，其配置也可以是對于開口14a1和14a2的每一個(gè)而言，下電極12的面積＝開口14a的面積，或者下電極12的面積＜開口14a的面積。因此，只要下電極12夾著電介質(zhì)層13至少與開口14a的一部分相向，下電極12的結(jié)構(gòu)就不限于任何特定的結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)下電極12被配置在開口14a內(nèi)時(shí)，在從基板11的法線方向看的平面內(nèi)，有一既不存在下電極12又不存在上電極14的區(qū)域(間隙區(qū))。在與間隙區(qū)相向的區(qū)域內(nèi)，不可能將充分的電壓施加在液晶層30上。因此，為了使液晶層30的取向穩(wěn)定，最好充分地減小間隙區(qū)的寬度。典型情況是，間隙區(qū)的寬度最好不超過約4μm。此外，被配置在與夾著電介質(zhì)層13存在上電極14的導(dǎo)電層的區(qū)域相向的位置上的下電極12實(shí)質(zhì)上對施加在液晶層30上的電場沒有影響。因此，這一下電極被構(gòu)圖也可，不被構(gòu)圖也可。
如圖24A所示，當(dāng)像元電極16與對置電極22處于同一電位(處于無電壓施加在液晶層30上的狀態(tài))，在像元區(qū)內(nèi)的液晶分子30a垂直于基板11和21的表面而被取向。為了簡單起見，假定像元電極16的上電極14和下電極12處于同一電位。
當(dāng)電壓施加在液晶層30上時(shí)，生成用圖24B中所示的等位線EQ表示的電位梯度。用平行于上電極14和對置電極22的表面的等位線EQ表示的均勻電位梯度在像元電極16的上電極14與對置電極22之間的區(qū)域的液晶層30中生成。根據(jù)在下電極12與對置電極22之間的電位差所形成的電位梯度在位于上電極14的開口14a1和14a2之上的液晶層30的區(qū)域中生成。在液晶層30中生成的電位梯度受到電介質(zhì)層13造成的電壓降的影響，從而液晶層30中的等位線EQ落在與開口14a1和14a2對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)(在等位線EQ中建立多個(gè)“槽”)。因?yàn)橄码姌O12被配置在夾著電介質(zhì)層13與開口14a1和14a2相向的區(qū)域中，圍繞開口14a1和14a2的各中心部的液晶層30也有用平行于上電極14和對置電極22的平面的等位線EQ的一部分表示的電位梯度(等位線EQ的“槽的底部”)。用等位線EQ的傾斜部分表示的傾斜電場在各開口14a1和14a2的邊緣部EG之上的液晶層30內(nèi)生成(在含其邊界的開口的周邊部分和內(nèi)側(cè))。
通過在圖24B與圖2A之間進(jìn)行比較后清楚可見，因?yàn)橐壕э@示器件600具有下電極12，也有充分的電場能夠作用在與開口14a對應(yīng)的區(qū)域中所形成的液晶疇中的液晶分子上。
轉(zhuǎn)矩作用在具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子30a上，引導(dǎo)液晶分子30a的軸向取向平行于等位線EQ。因此，在圖24B中右邊緣部EG之上的液晶分子30a按順時(shí)針傾斜(旋轉(zhuǎn))，在左邊緣部EG之上的液晶分子30a按圖24B中的箭頭所示的逆時(shí)針傾斜(旋轉(zhuǎn))。其結(jié)果是，在邊緣部EG之上的液晶分子30a平行于等位線EQ的對應(yīng)部分而被取向。
如圖24B所示，當(dāng)用等位線EQ對液晶分子30a的軸向取向傾斜的部分表示的電場(傾斜電場)在液晶顯示器件600的開口14a1和14a2的邊緣部EG生成時(shí)，如圖3B所示，在為使液晶分子30a平行于等位線EQ所需旋轉(zhuǎn)較少的那個(gè)方向(在示例中為逆時(shí)針方向)，液晶分子30a發(fā)生傾斜。在用對液晶分子30a的軸向取向垂直的等位線EQ表示的電場的區(qū)域中，液晶體分子30a在與位于等位線EQ的傾斜部分的液晶分子30a相同的方向上發(fā)生傾斜，所以如圖3C所示，其取向與位于等位線EQ的傾斜部分的液晶分子30a的取向連續(xù)(一致)。
液晶分子30a的取向的變化從位于等位線EQ的傾斜部分的那些液晶分子開始，按上述方式進(jìn)行，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即，如圖24C中示意性地示出的那樣，發(fā)生對開口14a1和14a2的每一個(gè)的中心SA對稱的的傾斜取向(輻射狀傾斜取向)。在位于兩個(gè)相鄰的開口14a1和14a2之間的上電極14的區(qū)域中的液晶分子30a也取傾斜取向，所以其取向與開口14a1和14a2的邊緣部的液晶分子30a的取向連續(xù)(一致)。在開口14a1的邊緣與開口14a2的邊緣之間的中央的液晶分子從各自邊緣部的液晶分子30a受到實(shí)質(zhì)上相同的影響，因此與位于各開口14a1和14a2的中心部附近的液晶分子30a一樣，保持垂直取向。其結(jié)果是，在相鄰的兩個(gè)開口14a1和14a2之間的上電極14之上的液晶層也取輻射狀傾斜取向。請注意，在各開口14a1和14a2內(nèi)的液晶層的輻射狀傾斜取向跟開口14a1與開口14a2間的液晶層的輻射狀傾斜取向之間，其液晶分子的傾斜方向不同。對在圖24C所示的具有輻射狀傾斜取向的每個(gè)區(qū)域的中心處的液晶分子30a附近的取向的觀察表明，在開口14a1和14a2的區(qū)域內(nèi)的液晶分子30a傾斜形成了一個(gè)向?qū)χ秒姌O張開的圓錐，而在開口間的區(qū)域中的液晶分子30a傾斜形成了一個(gè)向上電極14張開的圓錐。因?yàn)檫@兩個(gè)輻射狀傾斜取向被形成為與邊緣部的液晶分子30a的傾斜取向一致，所以兩個(gè)輻射狀傾斜取向彼此連續(xù)。
如上所述，當(dāng)電壓施加到液晶層30上時(shí)，從配置在上電極14中的開口14a1和14a2的各邊緣部EG之上的那些液晶分子30a開始傾斜。然后，在周圍區(qū)域的液晶分子30a傾斜成與邊緣部EG之上的液晶分子30a的傾斜取向一致。于是，輻射狀傾斜取向形成。因此，隨著配置在各像元區(qū)中的開口14a的數(shù)目的增加，最初響應(yīng)于外加電場而開始傾斜的液晶分子30a的數(shù)目也增加，從而減少了在整個(gè)像元區(qū)達(dá)到輻射狀傾斜取向所需的時(shí)間。因此，通過對每個(gè)像元區(qū)增加配置在像元電極16中的開口14a的數(shù)目，能夠改善液晶顯示器件的響應(yīng)速度。此外，通過采用含上電極14和下電極12的兩層電極作為像元電極16，充分的電場也能夠作用于與開口14a對應(yīng)的區(qū)域中的液晶分子上，從而改善了液晶顯示器件的響應(yīng)特性。
配置在像元電極16的上電極14與下電極12之間的電介質(zhì)層13可以包括在上電極14的開口14a中的開口(小孔)或凹部。換言之，在兩層像元電極16中，位于上電極14的開口14a中的電介質(zhì)層的整個(gè)區(qū)域可以被除去(從而在此形成開口)，或者該區(qū)域的一部分可以被除去(從而形成凹部)。
首先，在電介質(zhì)層13中具有含開口的這種像元電極16的液晶顯示器件700的結(jié)構(gòu)和工作將參照圖25A至圖25C進(jìn)行說明。為了簡單起見，對配置在上電極14中的單個(gè)開口14a將在下面說明。
在液晶顯示器件700中，像元電極16的上電極14包括開口14a，配置在下電極12與上電極14之間的電介質(zhì)層13包括與上電極14的開口14a對應(yīng)地形成的開口13a，下電極12通過開口13a而露出。電介質(zhì)層13的開口13a的側(cè)壁呈典型的圓錐形。除了電介質(zhì)層13包括開口13a外，液晶顯示器件700實(shí)質(zhì)上具有與液晶顯示器件600相同的結(jié)構(gòu)，兩層像元電極16與液晶顯示器件600的像元電極16以實(shí)質(zhì)上相同的方式發(fā)揮其功能，在存在外加電壓時(shí)在液晶層30中形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。
液晶顯示器件700的工作將參照圖25A至圖25C進(jìn)行說明。圖25A至圖25C分別與說明液晶顯示器件600的圖24A至圖24C相對應(yīng)。
如圖25A所示，在各像元區(qū)中的液晶分子30a在無外加電壓(關(guān)態(tài))時(shí)垂直于基板11和21的表面取向。在下面的說明中，為了簡單起見，來自開口13a的側(cè)壁的取向制約力被忽略不計(jì)。
當(dāng)電壓施加于液晶層30上時(shí)，用圖25B中所示的等位線EQ表示的電位梯度生成。從等位線EQ落在與上電極14的開口14a對應(yīng)的區(qū)域中(在此處建立“槽”)可見，在液晶顯示器件700的液晶層30中，如同圖24B中所示的電位梯度一樣，生成傾斜電場。但是，因?yàn)橄裨姌O16的電介質(zhì)層13在與上電極14的開口14a對應(yīng)的區(qū)域中包括開口13a，施加在與開口14a(開口13a)對應(yīng)的液晶層30的區(qū)域上的電壓精確地是下電極12與對置電極22之間的電位差，沒有發(fā)生因電介質(zhì)層13造成的電壓降(電容分割)。換言之，在圖25B中繪制的在上電極14與對置電極22之間的全部7條等位線EQ保持在跨整個(gè)液晶層30的上電極14與對置電極22之間(與圖24B不同之處為，在圖24B中將5條等位線EQ中的1條繪入電介質(zhì)層13中)，因而在整個(gè)像元區(qū)上施加了恒定電壓。
因此，通過將開口13a配置在電介質(zhì)層13中，能夠在與開口13a對應(yīng)的液晶層30的區(qū)域上施加與在液晶層30的其它區(qū)域上所施加的電壓相同的電壓。但是，在其上施加電壓的液晶層30的厚度隨著在各像元區(qū)中的位置的不同而不同，從而當(dāng)存在外加電壓時(shí)延遲的變化也隨位置而改變。如果改變的程度很大，顯示品質(zhì)會(huì)退降。
在圖25A至圖25C所示的結(jié)構(gòu)中，在上電極(除開口14a以外的實(shí)心部)14上的液晶層30的厚度d1和在通過開口14a(和開口13a)而露出的下電極12上的液晶層30的厚度d2彼此相差電介質(zhì)層13的厚度。當(dāng)具有厚度d1的液晶層30的部分和具有厚度d2的液晶層30的另外的部分用相同的電壓范圍驅(qū)動(dòng)時(shí)，由液晶層30中的取向變化引起的延遲變化量受液晶層30的各部分之間厚度差的影響而在其間變動(dòng)。當(dāng)外加電壓與液晶層30的延遲量之間的關(guān)系隨位置的不同而有很大改變時(shí)，產(chǎn)生下述問題。即，在顯示品質(zhì)以較高的優(yōu)先被給出的設(shè)計(jì)中，透射率受到犧牲，當(dāng)透射率以較高的優(yōu)先被給出時(shí)，白顯示的色溫移動(dòng)，因而犧牲了顯示品質(zhì)。因此，當(dāng)液晶顯示器件700被用作透射型液晶顯示器件時(shí)，電介質(zhì)層的厚度最好要小。
圖26是示出其中的像元電極的電介質(zhì)層含凹部的液晶顯示器件800的一個(gè)像元區(qū)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
液晶顯示器件800的像元電極16的電介質(zhì)層13包含與上電極14的開口14a對應(yīng)的凹部13b。與此不同，液晶顯示器件800的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與圖25A至圖25C所示的液晶顯示器件700的結(jié)構(gòu)相同。
在液晶顯示器件800中，位于像元電極16的上電極14的開口14a中的電介質(zhì)層13的部分未完全被除去，從而位于開口14a中的液晶層30的部分的厚度d3小于位于液晶顯示器件700的開口14a中的液晶層30的對應(yīng)部分的厚度d2，其差值為凹部13b中的電介質(zhì)層13的厚度。此外，施加在開口14a中的液晶層30的區(qū)域上的電壓造成因凹部13b中的電介質(zhì)層13而引起的電壓降(電容分割)，因此低于施加在上電極(除開口14a外的區(qū)域)14上的液晶層30的區(qū)域上的電壓。因此，通過調(diào)整凹部13b中的電介質(zhì)層13的厚度，能夠控制因液晶層30的厚度差造成的延遲量的變化與因位置不同在液晶層30上的外加電壓的變化(施加在開口14a中的液晶層上的電壓減少量)之間的關(guān)系，以此保證外加電壓與延遲之間的關(guān)系跟像元區(qū)中的位置無關(guān)。更嚴(yán)格地說，通過調(diào)整液晶層的雙折射、液晶層的厚度、電介質(zhì)層的介電常數(shù)和厚度、電介質(zhì)層的凹部的厚度(或深度)，能夠?qū)⑼饧与妷号c延遲之間的關(guān)系控制成在像元區(qū)上是均勻的。特別是，與具有平坦表面電介質(zhì)層的透射型液晶顯示器件相比，其優(yōu)點(diǎn)是因與上電極14的開口14a對應(yīng)的液晶層的區(qū)域上所施加電壓的的減少而造成的透射率的減少(光效率的減少)受到抑制。
在上述說明中，相同的電壓被施加在像元電極16的上電極14和下電極12上。當(dāng)不同的電壓被施加在下電極12和上電極14上時(shí)，能夠增加可顯示無顯示不均勻性的圖像的液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)的種類。例如，在電介質(zhì)層13被配置在上電極14的開口14a內(nèi)的結(jié)構(gòu)中，比施加在上電極14上的電壓高的電壓被施加在下電極12上，從而能夠防止施加在液晶層30上的電壓隨像元區(qū)中的位置而改變。但是，請注意，如果由于施加由電介質(zhì)層13造成的電壓降的這部分增量電壓，在上電極14之上的液晶層中和在下電極12上的電介質(zhì)層13之上的液晶層中生成同樣強(qiáng)度的電場，在上電極14的邊緣部不生成傾斜電場，不能提供適當(dāng)?shù)娜∠蚩刂?。因此，作用在上電極14之上的液晶層上的電場的強(qiáng)度必須大于作用在下電極12上的電介質(zhì)層之上的液晶層上的電場的強(qiáng)度。
具有兩層結(jié)構(gòu)的像元電極16的液晶顯示器件可以是透射-反射型液晶顯示器件(例如，見日本國特開平11-101992號(hào)專利公報(bào))以及透射或反射型液晶顯示器件。
透射-反射型液晶顯示器件(此后，簡稱為“兩用型液晶顯示器件”)指這樣的液晶顯示器件在每個(gè)像元區(qū)包括以透射模式顯示圖像的透射區(qū)T和以反射模式顯示圖像的反射區(qū)R(見圖24A)。典型情況是，透射區(qū)T和反射區(qū)R分別由透明電極和反射電極來限定。反射區(qū)能夠用反射層與透明電極的組合結(jié)構(gòu)而不是反射電極來限定。
在兩用型液晶顯示器件中，圖像既能以反射模式又能以透射模式顯示，這兩種模式之間可相互切換；或者，圖像還能同時(shí)以兩種顯示模式顯示。因此，例如，反射模式顯示能夠在有明亮的背景光的環(huán)境下使用，透射模式顯示能夠在黑暗的環(huán)境下使用。當(dāng)這兩種顯示模式同時(shí)使用時(shí)，當(dāng)透射模式液晶顯示器件在有明亮的背景光的環(huán)境下(即在從熒光燈發(fā)出的光或太陽光以某一角度入射到顯示面上的狀態(tài)下)使用時(shí)，能夠抑制觀察到的對比度比的減少。因此，兩用型液晶顯示器件能夠?qū)ν干湫鸵壕э@示器件的缺點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。透射區(qū)T與反射區(qū)R的面積之間的比率能夠按照液晶顯示器件的用途適當(dāng)?shù)貨Q定。對于專門用作透射型顯示器件的液晶顯示器件，反射區(qū)的面積比能夠減少到圖像不能以反射模式進(jìn)行顯示的這樣一種程度，仍然能夠?qū)ι鲜鐾干湫鸵壕э@示器件的缺點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。
兩用型液晶顯示器件例如能夠分別使用反射電極和透射電極作為圖24A中所示的液晶顯示器件600中的上電極14和下電極12而得到。兩用型液晶顯示器件不限于本例，也可以使用透明導(dǎo)電層作為液晶顯示器件的上電極14和下電極12中的一方，而使用反射導(dǎo)電層作為另一方而得到。請注意，為了使以反射模式顯示的電壓-透射率特性與以透射模式顯示的電壓-透射率特性彼此一致，反射區(qū)R中的液晶層30的厚度(例如圖25A中的d1)最好是透射區(qū)T中的液晶層30的厚度(例如圖25A中的d2)的大約一半。當(dāng)然，也可以調(diào)節(jié)施加在上電極14上的電壓和施加在下電極12上的電壓，以代替調(diào)節(jié)液晶層的厚度。
如上所述，本發(fā)明提供了一種具有寬視角特性和所希望的顯示特性的液晶顯示器件。
按照本發(fā)明的第1方面，取輻射狀傾斜取向的液晶疇能夠穩(wěn)定地以高度的連續(xù)性形成，因而進(jìn)一步改善了具有寬視角特性的現(xiàn)有液晶顯示器件的顯示品質(zhì)。
此外，在每個(gè)像元區(qū)，多個(gè)單位實(shí)心部(導(dǎo)電部)的每一個(gè)具有四個(gè)銳角角部，從而在液晶分子的存在概率中能夠引入高的方向性，由此能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的顯示。四個(gè)銳角角部分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向，從而當(dāng)采用從傾斜視角看在黑顯示品質(zhì)方面只有很少退降的偏振片配置時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的顯示。此外，因?yàn)樗膫€(gè)角部是銳角角部，所以響應(yīng)特性也得到改善。
按照本發(fā)明的第2方面，配置在具備像元電極的基板上的掃描線和信號(hào)線中的至少一種可以被彎曲多次而延伸，使其任何段對顯示面的上下方向和左右方向傾斜，從而能夠在整個(gè)像元區(qū)得到穩(wěn)定的取向，并且改善了有效孔徑比(透射率)。
盡管本發(fā)明用優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但對于專業(yè)技術(shù)人員而言，顯然也可用多種方法對已公開的發(fā)明進(jìn)行修改，可以采取并非那些特別表示且如上所述的、實(shí)施例的許多實(shí)施例。因此，本發(fā)明意在采用覆蓋了發(fā)明的全部修改的、落在發(fā)明的真實(shí)的宗旨和領(lǐng)域內(nèi)的所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括第1基板；第2基板；設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中多個(gè)像元區(qū)受到配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的第1電極和配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述第1電極相向的第2電極限定；上述第1電極包括在上述多個(gè)像元區(qū)的每一像元區(qū)中，包含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部，因而，當(dāng)上述第1電極與上述第2電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向，而在與上述第1電極的上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述第1電極與上述第2電極之間所施加的電壓，利用圍繞上述單位實(shí)心部所生成的傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇；以及上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀是具有四重旋轉(zhuǎn)對稱性的大致的星形。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)單位實(shí)心部實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸，形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中上述第1電極的上述實(shí)心部還包括多個(gè)子單位實(shí)心部，每個(gè)子單位實(shí)心部實(shí)質(zhì)上具有與上述單位實(shí)心部中的一部分相同的形狀；以及上述多個(gè)子單位實(shí)心部沿著上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)的周邊配置。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部包括至少一個(gè)具有大致對應(yīng)于上述單位實(shí)心部的一半的形狀的第1子單位實(shí)心部。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部包括至少一個(gè)具有大致對應(yīng)于上述單位實(shí)心部的四分之一的形狀的第2子單位實(shí)心部。
9.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部以互補(bǔ)方式與上述多個(gè)單位實(shí)心部中的至少一個(gè)一起形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
10.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)子單位實(shí)心部一起形成上述單位實(shí)心部的形狀的整倍數(shù)。
11.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中上述第2基板包括在與上述多個(gè)子單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域中，在上述第1電極與上述第2電極之間至少存在外加電壓時(shí)對上述液晶層中的液晶分子施加取向制約力的取向制約結(jié)構(gòu)；以及上述取向制約結(jié)構(gòu)造成的取向制約方向與圍繞上述多個(gè)子單位實(shí)心部的每一個(gè)所生成的傾斜電場造成的取向制約方向一致。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器件，其中，甚至在上述第1電極與上述第2電極之間不存在外加電壓時(shí)，上述取向制約結(jié)構(gòu)仍施加取向制約力。
13.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器件，其中，上述取向制約結(jié)構(gòu)是從上述第2基板突出于上述液晶層中的凸部。
14.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，在上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)中，上述第1電極還包括至少一個(gè)開口，上述液晶層也在與至少一個(gè)開口對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述第1電極與上述第2電極之間所施加的電壓，利用上述傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。
15.如權(quán)利要求14所述的液晶顯示器件，其中，上述至少一個(gè)開口包括實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸的多個(gè)開口，上述多個(gè)開口的至少一個(gè)形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)開口中的上述至少一個(gè)開口的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
17.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中上述第1基板還包括與上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)對應(yīng)地配置的開關(guān)元件；以及上述第1電極是為上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)配置的像元電極，利用上述開關(guān)元件轉(zhuǎn)換開態(tài)與關(guān)態(tài)，上述第2電極是與上述多個(gè)像元電極相向的至少一個(gè)對置電極。
18.一種液晶顯示器件，包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中多個(gè)像元區(qū)受到配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的第1電極和配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述第1電極相向的第2電極限定；當(dāng)上述第1電極與上述第2電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向；在上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)像元區(qū)中，上述第1電極包括各自具有四個(gè)銳角角部的大致呈星形的多個(gè)導(dǎo)電部；以及上述多個(gè)導(dǎo)電部的每一個(gè)的上述四個(gè)角部分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向。
19.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示器件，還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
20.一種液晶顯示器件，包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中，在上述液晶顯示器件中，多個(gè)像元區(qū)被限定，上述液晶顯示器件還包括對于上述多個(gè)像元區(qū)的每個(gè)像元區(qū)配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的像元電極；配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述像元電極相向的對置電極；與上述像元電極電連接的開關(guān)元件；以及至少其中的一條配置在上述第1基板上的掃描線和信號(hào)線，其中上述像元電極包括在上述多個(gè)像元區(qū)的每個(gè)像元區(qū)中的包含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部，從而當(dāng)上述像元電極與上述對置電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向，而在與上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述像元電極與上述對置電極之間所施加的電壓，利用圍繞上述像元電極的上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)所生成的傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇；上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部；以及當(dāng)在上述多個(gè)像元區(qū)的每一像元區(qū)中彎曲多次，使得其任何段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜時(shí)，配置在上述第1基板上的上述掃描線和上述信號(hào)線中的上述至少一條延伸。
21.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條的每一段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜約45度。
22.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述掃描線和上述信號(hào)線二者均被配置在上述第1基板上。
23.一種液晶顯示器件，其中上述多個(gè)單位實(shí)心部沿上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)的周邊配置的至少某些單位實(shí)心部以規(guī)定的間距配置在顯示面的上下方向和/或左右方向；以及上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條包括以上述規(guī)定的間距的大約一半配置在顯示面的上下方向和/或左右方向的多個(gè)彎曲部。
24.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示器件，其中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條緊密平行于被上述多個(gè)單位實(shí)心部的上述至少某一些單位實(shí)心部限定的上述像元電極的外緣延伸。
25.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
26.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
27.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的形狀是具有四重旋轉(zhuǎn)對稱性的大致的星形。
28.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)單位實(shí)心部實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸，形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
29.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述像元電極還包括至少一個(gè)開口，上述液晶層也在與上述至少一個(gè)開口對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于上述像元電極與上述對置電極之間所施加的電壓，利用上述傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。
30.如權(quán)利要求29所述的液晶顯示器件，其中，上述至少一個(gè)開口包括實(shí)質(zhì)上具有相同的形狀和相同的尺寸的多個(gè)開口，上述多個(gè)開口的至少一個(gè)形成具有旋轉(zhuǎn)對稱性的至少一個(gè)單位晶格。
31.如權(quán)利要求30所述的液晶顯示器件，其中，上述多個(gè)開口中的上述至少一個(gè)開口的形狀具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
32.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示器件，其中，上述第2基板包括在與上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)的區(qū)域中，在上述像元電極與上述對置電極之間至少存在外加電壓時(shí)為使上述液晶層的液晶分子取向成輻射狀傾斜取向而施加取向制約力的取向制約結(jié)構(gòu)。
33.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示器件，其中，在上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)的中心附近的區(qū)域中，配置上述取向制約結(jié)構(gòu)。
34.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示器件，其中，在與上述多個(gè)單位實(shí)心部的每一個(gè)對應(yīng)地形成的上述液晶疇中，上述取向制約結(jié)構(gòu)造成的取向制約方向與上述傾斜電場形成的上述輻射狀傾斜取向的方向一致。
35.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示器件，其中，甚至在上述像元電極與上述對置電極之間不存在外加電壓時(shí)，上述取向制約結(jié)構(gòu)仍施加取向制約力。
36.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示器件，其中，上述取向制約結(jié)構(gòu)是從上述對置基板突出于上述液晶層中的凸部。
37.一種液晶顯示器件，包括第1基板；第2基板；以及設(shè)置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，其中，在上述液晶顯示器件中，多個(gè)像元區(qū)被限定，上述液晶顯示器件還包括對于上述多個(gè)像元區(qū)的每個(gè)像元區(qū)配置在靠近上述液晶層的上述第1基板一側(cè)的像元電極；配置在上述第2基板上的夾著上述液晶層與上述像元電極相向的對置電極；與上述像元電極電連接的開關(guān)元件；以及至少其中的一條配置在上述第1基板上的掃描線和信號(hào)線，其中當(dāng)上述像元電極與上述對置電極之間無外加電壓時(shí)，上述液晶層取垂直取向；上述像元電極包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的各自具有四個(gè)銳角角部的大致呈星形的多個(gè)導(dǎo)電部；以及當(dāng)在上述多個(gè)像元區(qū)的每一像元區(qū)中彎曲多次，使得其任何段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜時(shí)，配置在上述第1基板上的上述掃描線和上述信號(hào)線中的上述至少一條延伸。
38.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示器件，其中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條的每一段相對于顯示面的上下方向和左右方向傾斜約45度。
39.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示器件，其中，上述掃描線和上述信號(hào)線二者均配置在上述第1基板上。
40.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示器件，其中上述多個(gè)導(dǎo)電部的沿上述多個(gè)像元區(qū)的每一個(gè)的周邊配置的至少某些導(dǎo)電部以規(guī)定的間距配置在顯示面的上下方向和/或左右方向；以及上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條包括以上述規(guī)定的間距的大約一半配置在顯示面的上下方向和/或左右方向的多個(gè)彎曲部。
41.如權(quán)利要求40所述的液晶顯示器件，其中，上述掃描線和上述信號(hào)線的上述至少一條緊密平行于被上述多個(gè)導(dǎo)電部的上述至少某一些導(dǎo)電部限定的上述像元電極的外緣延伸。
42.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示器件，還包括夾著上述液晶層互相相向的一對偏振片，其中，上述一對偏振片中的一個(gè)偏振片的透射軸大致平行于顯示面的上下方向，上述一對偏振片中的另一偏振片的透射軸大致平行于顯示面的左右方向。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示器件包括受到配置在靠近液晶層的第1基板一側(cè)的第1電極和配置在第2基板上的夾著液晶層與第1電極相向的第2電極限定的多個(gè)像元區(qū)。第1電極包括在每個(gè)像元區(qū)中包含多個(gè)單位實(shí)心部的實(shí)心部，因而，當(dāng)?shù)?電極與第2電極之間無外加電壓時(shí)，液晶層取垂直取向，而在與第1電極的每個(gè)單位實(shí)心部對應(yīng)的區(qū)域，響應(yīng)于第1電極與第2電極之間所施加的電壓，利用圍繞單位實(shí)心部所生成的傾斜電場，形成取輻射狀傾斜取向的液晶疇。每個(gè)單位實(shí)心部包括分別指向顯示面的向上、向下、向左和向右方向的四個(gè)銳角角部。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1550835SQ20041004475
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者久保真澄, 山本明弘, 越智貴志, 弘, 志 申請人:夏普株式會(huì)社