專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，特別是涉及一種合適地使用于便攜式信息終端(例如PDA)、便攜式電話、車載用液晶顯示器、數(shù)字照相機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、娛樂(lè)設(shè)備、電視機(jī)等的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
信息基本設(shè)施逐日發(fā)展，便攜式電話、PDA、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、車載用導(dǎo)航儀等機(jī)器深入滲透到每個(gè)人的生活，它們的大部分采用了液晶顯示裝置。這些液晶顯示裝置隨著主體的處理信息量的增加，希望顯示更多的信息，市場(chǎng)對(duì)高對(duì)比度、寬視野角、高亮度、多顏色、高精度的要求也在增高。
作為能夠?qū)崿F(xiàn)高對(duì)比度和寬視野角的顯示模式，利用了垂直取向型液晶層的垂直取向模式引人注目。垂直取向型液晶層通常使用垂直取向膜和介電質(zhì)各向異性為負(fù)的液晶材料來(lái)形成。
例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種液晶顯示裝置，在隔著液晶層與像素電極對(duì)置的對(duì)置電極上所設(shè)置的開口部的周邊發(fā)生斜的電場(chǎng)，將開口部?jī)?nèi)處于垂直取向狀態(tài)的液晶分子作為中心，將周圍的液晶分子傾斜取向，由此改善視角特性。
但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的構(gòu)成中，在像素內(nèi)的全部區(qū)域中形成傾斜電場(chǎng)是困難的，結(jié)果，發(fā)生這種問(wèn)題，即在像素內(nèi)發(fā)生液晶分子對(duì)電壓的響應(yīng)延遲的區(qū)域，出現(xiàn)殘留圖像現(xiàn)象。
為了解決該問(wèn)題，專利文獻(xiàn)2中公開了一種液晶顯示裝置，通過(guò)在像素電極或者對(duì)置電極上設(shè)置有規(guī)則地排列的開口部，在像素內(nèi)具有呈軸對(duì)稱取向的多個(gè)液晶區(qū)域。
此外，在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種技術(shù)，通過(guò)在像素內(nèi)規(guī)則地設(shè)置多個(gè)凸部，來(lái)穩(wěn)定在中心出現(xiàn)凸部的傾斜狀放射取向液晶區(qū)域的取向狀態(tài)。另外，在該文獻(xiàn)中，公開了下述內(nèi)容，利用由凸部導(dǎo)致的取向控制力，和設(shè)置在電極中的開口部導(dǎo)致的斜電場(chǎng)，控制液晶分子的取向，由此能夠改善顯示特性。
另外，專利文獻(xiàn)4公開了一種多區(qū)域垂直取向型液晶顯示裝置，其設(shè)置具有傾斜的側(cè)面的壁狀隔板，利用該傾斜側(cè)面的取向控制力來(lái)規(guī)定液晶分子的傾斜方向。如按照該技術(shù)，不必要追加用于設(shè)置取向控制構(gòu)造的工序，即使大畫面也能夠抑制基板間隔(液晶層的厚度)的偏差。
另一方面，近些年來(lái)，提出無(wú)論是在室外還是室內(nèi)都能夠高品質(zhì)顯示的液晶顯示裝置(例如專利文獻(xiàn)5和專利文獻(xiàn)6)。該液晶顯示裝置稱為半透過(guò)型液晶顯示裝置，具有在像素內(nèi)以反射模式進(jìn)行顯示的反射區(qū)域，和以透過(guò)模式進(jìn)行顯示的透過(guò)區(qū)域。
現(xiàn)在市售的半透過(guò)型液晶顯示裝置，利用了ECB模式和TN模式等，但在所述專利文獻(xiàn)3中，也公開了將垂直取向模式不僅適用于透過(guò)型液晶顯示裝置而且適用于半透過(guò)型液晶顯示裝置的構(gòu)成。另外，在專利文獻(xiàn)7中，公開了一種技術(shù)，在垂直取向型液晶層的半透過(guò)型液晶顯示裝置中，通過(guò)在為了使透過(guò)區(qū)域的液晶層的厚度為反射區(qū)域的液晶層的厚度的2倍而設(shè)置的絕緣層上形成的凹部，來(lái)控制液晶的取向(多軸取向)。公開了這樣的構(gòu)成，凹部形成例如正八邊形，通過(guò)液晶層在與凹部相對(duì)的位置形成突起(凸部)或者切口(電極開口部)(例如，參照專利文獻(xiàn)7的圖4和圖16)。
專利文獻(xiàn)1特開平6-301036號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-47217號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2003-167253號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開2001-337332號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5專利2955277號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6美國(guó)專利6195140號(hào)說(shuō)明書專利文獻(xiàn)7特開2002-350853號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)2或者專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)中，在像素內(nèi)設(shè)置凸部或者開口部，形成多個(gè)液晶區(qū)域(即分割像素)，加強(qiáng)了對(duì)液晶分子的取向控制，但象本發(fā)明者討論的那樣，為了得到充分的取向控制力，需要在液晶層的兩側(cè)(互相相對(duì)的一對(duì)基板的液晶層側(cè))，形成凸部或者開口部等取向控制構(gòu)造，具有制造工序煩雜的問(wèn)題。另外，導(dǎo)致在像素內(nèi)設(shè)置取向控制構(gòu)造的像素的有效開口率的降低，還由于從像素內(nèi)的凸部的周邊發(fā)生光泄漏，對(duì)比度也降低。在兩個(gè)基板上設(shè)置取向控制構(gòu)造的情況下，受到基板的定位邊界的影響，所以有效開口率的降低和/或?qū)Ρ榷鹊慕档透黠@。
在專利文獻(xiàn)4所公開的技術(shù)中，利用壁狀隔板在像素內(nèi)形成多個(gè)液晶區(qū)域(各個(gè)區(qū)域內(nèi)的液晶分子的取向方向是一個(gè)方向，在液晶區(qū)域間的取向方向不同)，所以需要在像素內(nèi)形成壁狀隔板，導(dǎo)致有效開口率降低和/或?qū)Ρ榷冉档汀?br> 另外，在專利文獻(xiàn)7所公開的技術(shù)中，需要在為了控制多軸取向而設(shè)置的凹部和相反側(cè)配置凸部或電極開口部，則產(chǎn)生與上述現(xiàn)有技術(shù)同樣的問(wèn)題。
此外，在上述各個(gè)專利文獻(xiàn)中，通過(guò)在顯示電極上設(shè)置開口部，施加規(guī)定的電壓而發(fā)生的電場(chǎng)的效果，來(lái)規(guī)定液晶分子的電傾斜(electroclinic effect)取向。這種情況下，在面壓液晶面板時(shí)，具有在按壓面板面的部分所擾亂的取向狀態(tài)由于電極開口部規(guī)定的電場(chǎng)而得到固定的傾向，導(dǎo)致發(fā)生不光滑感或者顯示品質(zhì)的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述幾點(diǎn)作出的，其一個(gè)目的在于，提供一種垂直取向型液晶顯示裝置，其利用比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成充分穩(wěn)定液晶的取向，可得到與現(xiàn)有技術(shù)同等以上的顯示品質(zhì)。
本發(fā)明的其它目的在于，提供一種在像素內(nèi)具有多個(gè)軸對(duì)稱取向區(qū)域的高顯示品質(zhì)的液晶顯示裝置，其即使在例如按壓顯示畫面的情況下，擾亂的軸對(duì)稱取向能有效地恢復(fù)，能夠降低不光滑感等顯示不佳。
本發(fā)明的第一方面的液晶顯示裝置，具有第一基板；與上述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；在上述第一基板和上述第二基板之間設(shè)置的垂直取向型液晶層，具有分別包含在上述第一基板上形成的第一電極；在上述第二基板上形成的第二電極；在上述第一電極和上述第二電極之間設(shè)置的上述液晶層的多個(gè)像素，和在上述多個(gè)像素的周圍設(shè)置的遮光區(qū)域，在上述遮光區(qū)域的上述第一基板或第二基板上的上述液晶層側(cè)，有規(guī)則地配置規(guī)定上述液晶層的厚度的多個(gè)支持體，上述液晶層至少在施加規(guī)定的電壓時(shí)，形成呈軸對(duì)稱取向的至少一個(gè)液晶區(qū)域，上述至少一個(gè)液晶區(qū)域內(nèi)的液晶分子的傾斜方向由上述多個(gè)支持體所具有的傾斜側(cè)面來(lái)規(guī)定。
在某實(shí)施方式中，上述至少一個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)與至少4個(gè)支持體的傾斜側(cè)面相接。
在某實(shí)施方式中，上述第一電極具有至少一個(gè)開口部，上述至少一個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)的軸對(duì)稱取向的中心軸，在上述至少一個(gè)開口部?jī)?nèi)或者其附近形成。
在某實(shí)施方式中，具有上述多個(gè)支持體的上述傾斜側(cè)面，相對(duì)上述第一基板傾斜成倒圓錐狀。
在某實(shí)施方式中，與上述多個(gè)支持體的上述第一基板面平行的面的截面形狀，是大致圓形、大致橢圓形、大致菱形、或者大致十字形狀。
在某實(shí)施方式中，還具有在上述遮光區(qū)域有規(guī)則地排列的壁構(gòu)造體。
在某實(shí)施方式中，上述至少一個(gè)液晶區(qū)域包括兩個(gè)液晶區(qū)域，上述至少一個(gè)開口部包括兩個(gè)開口部，上述兩個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)的軸對(duì)稱取向的中心軸在上述兩個(gè)開口部?jī)?nèi)或者其附近形成。
在某實(shí)施方式中，上述第一電極包括規(guī)定透過(guò)區(qū)域的透明電極、規(guī)定反射區(qū)域的反射電極。
在某實(shí)施方式中，上述至少一個(gè)液晶區(qū)域包括在上述透過(guò)區(qū)域形成的液晶區(qū)域、在上述反射區(qū)域形成的液晶區(qū)域。
在某實(shí)施方式中，上述至少一個(gè)開口部包括在上述透明電極上形成的開口部、在上述反射電極上形成的開口部。
在某實(shí)施方式中，具有通過(guò)上述第一基板和上述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在上述第一基板和/或上述第二基板和上述一對(duì)偏振片之間，還具有至少1個(gè)兩軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
在某實(shí)施方式中，還具有通過(guò)上述第一基板和上述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在上述第一基板和/或上述第二基板和上述一對(duì)偏振片之間，還具有至少1個(gè)單軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
本發(fā)明的第二方面的液晶顯示裝置，具有形成第一電極的第一基板；形成與上述第一電極相對(duì)的第二電極的第二基板；插在上述第一電極和上述第二電極之間的垂直取向型液晶層，通過(guò)上述第一電極和上述第二電極來(lái)規(guī)定多個(gè)像素區(qū)域，其特征在于，上述多個(gè)像素區(qū)域中至少一個(gè)像素區(qū)域通過(guò)在上述第一基板上規(guī)則配置的電介質(zhì)構(gòu)造物，分割為多個(gè)子像素區(qū)域，上述子像素區(qū)域中的上述液晶層中的液晶分子，在向上述第一電極和上述第二電極之間施加規(guī)定的電壓時(shí)，在上述第一基板的表面上以垂直的軸為中心進(jìn)行軸對(duì)稱取向。
在某實(shí)施方式中，上述像素區(qū)域在平面視圖中由遮光區(qū)域包圍，在上述遮光區(qū)域內(nèi)的上述第一基板的上述液晶層側(cè)，還具有實(shí)質(zhì)包圍上述像素區(qū)域的壁構(gòu)造體。
在某實(shí)施方式中，上述第一電極和/或上述第二電極，具有在上述子像素區(qū)域內(nèi)形成的開口部，在施加上述電壓時(shí)，上述垂直軸在上述開口部?jī)?nèi)或者其附近形成。
在某實(shí)施方式中，上述像素區(qū)域在平面視圖內(nèi)由遮光區(qū)域包圍，規(guī)定上述液晶層的厚度的支持體在上述遮光區(qū)域內(nèi)形成。
在某實(shí)施方式中，上述第一電極具有透明電極和反射電極，上述多個(gè)子像素區(qū)域中，至少一個(gè)子像素區(qū)域是透過(guò)區(qū)域，至少一個(gè)子像素區(qū)域是反射區(qū)域。
在某實(shí)施方式中，如果上述透過(guò)區(qū)域的上述液晶層的厚度為dt，上述反射區(qū)域的上述液晶層的厚度為dr，則滿足關(guān)系0.3dt＜dr＜0.7dt。
在某實(shí)施方式中，在上述反射區(qū)域的上述第二基板的上述液晶層側(cè)，還具有透明電介質(zhì)層。
在某實(shí)施方式中，上述透明電介質(zhì)層具有散射光的功能。
在某實(shí)施方式中，上述第二基板還具有彩色濾光片層(color filter)，上述反射區(qū)域的上述彩色濾光片層的光學(xué)濃度比上述透過(guò)區(qū)域的上述彩色濾光片層的光學(xué)濃度還小。
在某實(shí)施方式中，還具有通過(guò)上述第一基板和上述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在上述第一基板和/或上述第二基板和上述一對(duì)偏振片之間，還具有至少一個(gè)兩軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
在某實(shí)施方式中，還具有通過(guò)上述第一基板和上述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在上述第一基板和/或上述第二基板和上述一對(duì)偏振片之間，還具有至少一個(gè)單軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
在某實(shí)施方式中，上述像素區(qū)域在平面視圖中是由一對(duì)長(zhǎng)邊和一對(duì)短邊構(gòu)成的矩形，通過(guò)至少一對(duì)上述電介質(zhì)構(gòu)造物分割為上述多個(gè)子像素區(qū)域，上述一對(duì)上述電介質(zhì)構(gòu)造物，從上述像素區(qū)域的上述一對(duì)長(zhǎng)邊附近向互相接近的方向延伸，且在短邊方向并列。
發(fā)明效果本發(fā)明的第一方面的液晶顯示裝置，有規(guī)則地配置有在像素周邊的遮光區(qū)域設(shè)置的規(guī)定液晶層的厚度的支持體(柱狀隔板)，支持體具有的傾斜側(cè)面通過(guò)電場(chǎng)作用規(guī)定液晶分子的傾斜方向。用于規(guī)定液晶層的厚度的支持體作為取向控制構(gòu)造來(lái)使用，所以，不需要追加用于設(shè)置取向控制構(gòu)造的工序。另外，由于支持體配置在遮光區(qū)域，所以可抑制有效開口率的降低和對(duì)比度的降低。如果設(shè)置支持體使得液晶區(qū)域的各個(gè)與至少4個(gè)支持體的傾斜側(cè)面接觸，則能夠穩(wěn)定地形成軸對(duì)稱取向區(qū)域。通過(guò)在遮光區(qū)域設(shè)置壁構(gòu)造體，能夠更穩(wěn)定地形成軸對(duì)稱取向區(qū)域。
另外，如果在第一電極上設(shè)置開口部，能夠?qū)⒁壕^(qū)域的軸對(duì)稱取向的中心軸在開口部?jī)?nèi)或者其附近固定、穩(wěn)定，所以使得顯示均勻，特別是能夠抑制從斜視角看時(shí)的顯示不光滑。
如果根據(jù)這樣的本發(fā)明的第一方面，提供一種垂直取向型液晶顯示裝置，其能夠利用比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成充分穩(wěn)定液晶的取向，得到與現(xiàn)有技術(shù)同等以上的顯示品質(zhì)。
如根據(jù)本發(fā)明的第二方面，能夠提高具有軸對(duì)稱取向(放射狀傾斜取向)的液晶區(qū)域的取向穩(wěn)定性，所以能夠進(jìn)一步提高具有現(xiàn)有的寬視角特性的液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)。另外，即使由于外力導(dǎo)致軸對(duì)稱取向崩潰，例如即使由于按壓顯示畫面擾亂軸對(duì)稱取向，也可以有效地恢復(fù)軸對(duì)稱取向。因此，提供了一種高顯示品質(zhì)的液晶顯示裝置，其能夠降低不光滑感等顯示不佳。此外能夠通過(guò)比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的顯示品質(zhì)的液晶顯示裝置，所以能夠容易地制造。


圖1是示意性地表示本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的透過(guò)型液晶顯示裝置100的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，(a)是平面圖，(b)是圖1(a)中沿著1B-1B’線的截面圖。
圖2是示意性地表示本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的其它透過(guò)型液晶顯示裝置100’的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，(a)是平面圖，(b)是圖2(a)中沿著2B-2B’線的截面圖。
圖3是示意性地表示本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置200的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，(a)是平面圖，(b)是圖3(a)中沿著3B-3B’線的截面圖。
圖4是半透過(guò)型液晶顯示裝置200的有源矩陣基板210a的平面圖。
圖5是半透過(guò)型液晶顯示裝置200的有源矩陣基板210a的截面圖。
圖6是說(shuō)明本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的操作原理的概略圖，(a)表示不施加電壓時(shí)的情況，(b)表示施加電壓時(shí)的情況。
圖7是表示本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的構(gòu)成的一個(gè)例子的示意圖。
圖8是表示本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的視角-對(duì)比度比特性的圖。
圖9是說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的操作原理的概略圖，(a)是示意性表示不施加電壓時(shí)的液晶分子的取向狀態(tài)的圖，(b)是示意性表示施加電壓時(shí)的液晶分子的取向狀態(tài)的圖。
圖10是示意性表示透過(guò)型液晶顯示裝置300所具有的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，(a)是從基板法線方向看的俯視圖，(b)是沿著(a)中的10B-10B’線的截面圖。
圖11是示意性表示半透過(guò)型液晶顯示裝置400所具有的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，(a)是從基板法線方向看的俯視圖，(b)是沿著(a)中的11B-11B’線的截面圖。
圖12是觀察本發(fā)明的第二方面的實(shí)施方式和現(xiàn)有例的軸對(duì)稱取向狀態(tài)時(shí)的概略圖。(a)是按壓顯示面之前的正常狀態(tài)下的液晶區(qū)域取向的概略圖，(b)是現(xiàn)有例子的像素分割配置的面板進(jìn)行按壓后的取向概略圖，(c)是本實(shí)施方式的像素分割配置的面板按壓后的取向概略圖。
圖13是表示本發(fā)明的第二方面的半透過(guò)型液晶顯示裝置的透過(guò)區(qū)域和反射區(qū)域的電壓-反射率(透過(guò)率)的曲線圖。
符號(hào)說(shuō)明1 TFT(有源矩陣)基板，2柵極信號(hào)線，3源極信號(hào)線，4 TFT，5漏極電極，6像素電極，7透明電極，8反射電極，9柵極絕緣膜，10柵極電極，11源極、漏極電極(n+-Si層)，12半導(dǎo)體層，13溝道保護(hù)層，15開口部，16絕緣膜，17透明基板(對(duì)置(CF)基板)，18彩色濾光片層，19對(duì)置電極，20液晶層，21液晶分子，22、32取向膜，33支持體(柱狀隔板)，50液晶面板，40、43偏振片，41、44 1/4波長(zhǎng)板，42、45光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(NR板)，100透過(guò)型液晶顯示裝置，110a有源矩陣基板，110b對(duì)置基板(彩色濾光片基板)，111像素電極，114開口部，115壁構(gòu)造體，130彩色濾光片層，131對(duì)置電極，133支持體，200半透過(guò)型液晶顯示裝置，210a有源矩陣基板，210b對(duì)置基板(彩色濾光片基板)，211像素電極，211a透明電極，211b反射電極，214開口部，215壁構(gòu)造體，230彩色濾光片層，231對(duì)置電極，232透明電介質(zhì)層(反射部臺(tái)階差)，233支持體。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來(lái)具體地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的構(gòu)成。
首先，說(shuō)明本發(fā)明的第一方面的液晶顯示裝置的構(gòu)成和操作。
(透過(guò)型液晶顯示裝置)首先，參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的透過(guò)型液晶顯示裝置100的構(gòu)成。圖1是示意地表示透過(guò)型液晶顯示裝置100的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，(a)是平面圖，(b)是沿著圖1(a)中的1B-1B’線的截面圖。而且，圖1(b)示意地表示向液晶層施加規(guī)定的電壓(閾值電壓以上的電壓)時(shí)的液晶分子121的取向狀態(tài)。
液晶顯示裝置100具有透明基板(例如玻璃基板)110a、與透明基板110a相對(duì)設(shè)置的透明基板110b、在透明基板110a和110b之間設(shè)置的垂直取向型液晶層120。在基板110a和110b上與液晶層120接觸的面上設(shè)置垂直取向膜(未圖示)，在不施加電壓時(shí)，液晶層120的液晶分子相對(duì)垂直取向膜的表面大致垂直地取向。液晶層120包括電介質(zhì)各向異性為負(fù)的向列液晶材料，根據(jù)需要還包括手征性劑。
液晶顯示裝置100具有在透明基板110a上形成的像素電極111、在透明基板110b上形成的對(duì)置電極131。在像素電極111和對(duì)置電極131之間設(shè)置的液晶層120規(guī)定像素。這里，像素電極111和對(duì)置電極131都由透明導(dǎo)電層(例如ITO層)形成。而且，典型的，在透明基板110b的液晶層120側(cè)，形成與像素對(duì)應(yīng)設(shè)置的彩色濾光片130(也可以匯集多個(gè)彩色濾光片將整體稱為彩色濾光片層130)、在相鄰的彩色濾光片130之間設(shè)置的黑色矩陣(black matrix)(遮光層)132，在它們上形成對(duì)置電極131，但也可以在對(duì)置電極131上(液晶層120側(cè))形成彩色濾光片層130或黑色矩陣132。
液晶顯示裝置100在相鄰的像素間具有遮光區(qū)域，在該遮光區(qū)域內(nèi)的透明基板110a上具有支持體(柱狀隔板)133。支持體133規(guī)定液晶層120的厚度(也稱為單元間隔)dt。這里，遮光區(qū)域是形成在透明基板110a上的像素電極111的周邊區(qū)域、通過(guò)例如TFT(未圖示)、柵極信號(hào)布線102或者源極信號(hào)布線103、或者在透明基板110b上形成的黑色矩陣130進(jìn)行遮光的區(qū)域，該區(qū)域沒(méi)有顯示。因此，遮光區(qū)域中配置的支持體133對(duì)顯示沒(méi)有壞影響。
在液晶顯示裝置100中，支持體133配置在柵極信號(hào)布線102和源極信號(hào)布線103交叉的位置，對(duì)應(yīng)于大致正方形的像素的4個(gè)角設(shè)置。另外，支持體133與透明基板110a平行的面中的截面形狀是大致十字形狀，具有與柵極信號(hào)布線102平行的部分和與源極信號(hào)布線平行的部分。另外，支持體133具有傾斜的側(cè)面，支持體133通過(guò)該傾斜側(cè)面進(jìn)行作用來(lái)規(guī)定液晶分子121傾斜的方向。這是由于液晶分子121相對(duì)傾斜側(cè)面(正確地說(shuō)是該傾斜側(cè)面上的垂直取向膜)大致垂直地取向，沿著與傾斜側(cè)面的傾斜方向和其角度對(duì)應(yīng)的方向取向控制。該取向控制力在沒(méi)有電壓施加時(shí)也作用。這里例示的支持體133的傾斜側(cè)面相對(duì)透明基板110a傾斜成倒圓錐形。如果這樣傾斜，由在透明基板110a上形成的像素電極111的開口部114的周邊所形成的斜電場(chǎng)導(dǎo)致的取向控制方向，與由傾斜側(cè)面導(dǎo)致的取向控制方向一致(匹配)，所以優(yōu)選。
而且，支持體133的與透明基板110a平行的面的截面形狀，不限于這里例示的大致十字形狀，也可以是大致圓形、大致橢圓形或者大致菱形等大致多邊形。支持體133的傾斜側(cè)面進(jìn)行作用以規(guī)定液晶分子121的傾斜方向，規(guī)定軸對(duì)稱取向區(qū)域的外延，所以也可以是對(duì)應(yīng)于液晶區(qū)域的形狀和配置支持體133的位置，能夠穩(wěn)定地形成液晶區(qū)域的軸對(duì)稱取向的截面形狀。支持體133例如可使用感光性樹脂由光刻工序形成。支持體133也可以在透明基板110a和110b的任一個(gè)上形成，但如上所述，為了得到相對(duì)透明基板110a具有倒圓錐狀傾斜側(cè)面的支持體133，由于在透明基板110b上形成順的圓錐狀的支持體是容易的，所以優(yōu)選的在透明基板110b上形成。
像素電極111具有在規(guī)定位置形成的開口部114，如果向該液晶層120施加規(guī)定的電壓，則形成呈軸對(duì)稱取向的液晶區(qū)域，這些液晶區(qū)域的軸對(duì)稱取向的中心軸在開口部114內(nèi)或者其附近形成。象后面說(shuō)明的那樣，在像素電極111中設(shè)置的開口部114進(jìn)行作用以固定軸對(duì)稱取向的中心軸的位置。通過(guò)對(duì)像素電極111和對(duì)置電極113之間施加的電壓，在開口部114的周邊形成斜電場(chǎng)。由該斜電場(chǎng)規(guī)定液晶分子傾斜的方向，結(jié)果象上述那樣作用。
為了固定、穩(wěn)定軸對(duì)稱取向區(qū)域的中心軸而設(shè)置的開口部114的形狀，優(yōu)選的是例示那樣的圓形，但不限于此。然而，為了發(fā)揮全方位基本相等的取向控制力，優(yōu)選4邊形以上的多邊形，優(yōu)選正多邊形。
在該液晶顯示裝置100中，如果對(duì)像素電極111和對(duì)置電極131施加規(guī)定的電壓(閾值電壓以上的電壓)，則在開口部114內(nèi)或者其附近形成各個(gè)中心軸被固定、穩(wěn)定的軸對(duì)稱取向區(qū)域。通過(guò)在像素周邊設(shè)置的支持體133的傾斜側(cè)面的取向控制力，規(guī)定液晶區(qū)域的外延附近的液晶分子121的傾倒方向，通過(guò)在像素電極111的開口部114的周邊形成的斜電場(chǎng)，規(guī)定開口部114周邊的液晶分子121的傾倒方向。這樣，考慮為由支持體133的傾斜側(cè)面導(dǎo)致的取向控制力和由開口部114導(dǎo)致的取向控制力協(xié)同作用，結(jié)果，穩(wěn)定液晶區(qū)域的軸對(duì)稱取向。
而且，有時(shí)將在透明基板110a、透明基板110a的液晶層120側(cè)設(shè)置的TFT(未圖示)和與TFT連接的柵極布線102和源極布線103等電路元件、柵極絕緣膜104、保護(hù)層105和上述像素電極111、支持體133和取向膜(未圖示)等匯總稱為有源矩陣基板。另一方面，有時(shí)將在透明基板110b和透明基板110b上形成的彩色濾光片層130、黑色矩陣132、對(duì)置電極131和取向膜等匯總稱為對(duì)置基板或者彩色濾光片基板。
另外，在上述說(shuō)明中省略了，但液晶顯示裝置100還具有通過(guò)透明基板110a和110b互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片。一對(duì)偏振片典型地配置為透過(guò)軸互相正交。此外，象后面所述的那樣，也可以設(shè)置兩軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層和單軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
接著，在圖2(a)和(b)中，示意地表示本發(fā)明的第一方面和其它實(shí)施方式的透過(guò)型液晶顯示裝置100’的構(gòu)成。具有與圖1所示的液晶顯示裝置100的構(gòu)成元件實(shí)質(zhì)相同功能的構(gòu)成元件由共同的參考標(biāo)記表示，這里省略了說(shuō)明。圖2(a)是平面圖，圖2(b)是沿著圖2(a)的2B-2B’線的截面圖。
液晶顯示裝置100’在透明基板110a上具有壁構(gòu)造體115，在壁構(gòu)造體115上具有支持體133。壁構(gòu)造體115通過(guò)其壁面的取向控制力進(jìn)行作用，從而與支持體133同樣地形成軸對(duì)稱取向區(qū)域。而且，壁構(gòu)造體115也可以在透明基板110a上形成，也可以在透明基板110b上形成。在與支持體133的傾斜側(cè)面同樣地形成倒圓錐狀壁面的情況下，優(yōu)選的在透明基板110b上形成，但具有增加制造工序的缺點(diǎn)。相反，如果在透明基板(有源矩陣基板)110a上形成，通過(guò)在使用例如感光性樹脂來(lái)形成層間絕緣膜的工序中調(diào)整曝光量，能夠與層間絕緣膜一體地形成壁構(gòu)造體115。此時(shí)，容易地將壁構(gòu)造體115的壁面形成為正圓錐狀，通過(guò)將傾斜角形成為40°以上，能夠降低由于支持體133的倒圓錐狀的傾斜側(cè)面導(dǎo)致的取向控制力和壁面的取向控制力的不匹配。但更優(yōu)選的是將壁面形成為倒圓錐狀(傾斜角超過(guò)90°)。
壁構(gòu)造體115具有在像素的周邊的遮光區(qū)域形成的實(shí)質(zhì)包圍像素的部分；從包圍像素的部分向著大致兩等分像素的長(zhǎng)度方向的位置的像素中央部突出的一對(duì)凸部。壁構(gòu)造體115的兩個(gè)凸部進(jìn)行作用以規(guī)定像素內(nèi)形成的兩個(gè)液晶區(qū)域的邊界。另外，如果將向像素內(nèi)突出的部分設(shè)置在由配置在像素內(nèi)的布線(例如輔助電容布線(未圖示))遮光的區(qū)域，則不會(huì)對(duì)顯示造成壞影響，所以優(yōu)選。這里例示的壁構(gòu)造體115作為連續(xù)的壁設(shè)置，但不限于此，也可以分?jǐn)酁槎鄠€(gè)壁。該壁構(gòu)造體115進(jìn)行作用來(lái)規(guī)定在液晶區(qū)域的像素的外延附近形成的邊界，所以優(yōu)選的具有一定的長(zhǎng)度。例如，在由多個(gè)壁構(gòu)成壁構(gòu)造體的情況下，優(yōu)選的各個(gè)壁的長(zhǎng)度比相鄰的壁間的長(zhǎng)度還長(zhǎng)。
支持體133對(duì)應(yīng)于在像素內(nèi)形成的兩個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)的四個(gè)角部而配置，進(jìn)行作用以規(guī)定液晶區(qū)域的邊界。而且，支持體133如例示那樣，不限于設(shè)置在遮光區(qū)域中所設(shè)置的壁構(gòu)造體115上的情況。在壁構(gòu)造體115上形成支持體133的情況下，設(shè)定壁構(gòu)造體115的高度和支持體133的高度的和，使其成為液晶層120的厚度dt。在不形成壁構(gòu)造體115的區(qū)域設(shè)置支持體133的情況下，設(shè)定支持體133的高度使其成為液晶層120的厚度dt。但是，為了充分發(fā)現(xiàn)由支持體133的傾斜側(cè)面導(dǎo)致的取向控制力，優(yōu)選支持體133的高度比壁構(gòu)造體115的高度還高。支持體133可以在透明基板110a和110b的任何一個(gè)上形成，但如上述那樣，優(yōu)選的在透明基板110b側(cè)形成。另外，這里例示了具有大致圓形的截面形狀的支持體133，但不限于此，能夠與上述同樣地適當(dāng)進(jìn)行改變。
像素電極111在由支持體133和壁構(gòu)造體115規(guī)定邊界的兩個(gè)液晶區(qū)域的大致中央部具有兩個(gè)開口部114。如果對(duì)該液晶層120施加規(guī)定的電壓，則形成呈軸對(duì)稱取向的液晶區(qū)域，這些液晶區(qū)域的軸對(duì)稱取向的中心軸在開口部114內(nèi)或者其附近形成。這樣可考慮為由支持體133的傾斜側(cè)面和壁構(gòu)造體115的壁面導(dǎo)致的取向控制力與開口部114導(dǎo)致的取向控制力協(xié)同作用，結(jié)果穩(wěn)定了液晶區(qū)域的軸對(duì)稱取向。而且，開口部114的形狀能夠象上述那樣適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> (半透過(guò)型液晶顯示裝置)接著，參照?qǐng)D3，說(shuō)明本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置200的構(gòu)成。
圖3是示意地表示本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置200的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，圖3(a)是平面圖，圖3(b)是沿著圖3(a)中的3B-3B’線的截面圖。
液晶顯示裝置200具有透明基板(例如玻璃基板)210a；與透明基板210a相對(duì)設(shè)置的透明基板210b；在透明基板210a和210b之間設(shè)置的垂直取向型液晶層220。在與兩個(gè)基板210a和210b上的液晶層220接觸的面上設(shè)置垂直取向膜(未圖示)，在沒(méi)有施加電壓時(shí)，液晶層220的液晶分子相對(duì)垂直取向膜的表面大致垂直地取向。液晶層220包括電介質(zhì)各向異性為負(fù)的向列液晶材料，根據(jù)需要，還包括手征性劑。
液晶顯示裝置200具有在透明基板210a上形成的像素電極211、和在透明基板210b上形成的對(duì)置電極231，設(shè)置在像素電極211和對(duì)置電極231之間的液晶層220規(guī)定像素。在透明基板210a上象后面所述那樣形成TFT等電路元件。有時(shí)將透明基板210a和在其上形成的構(gòu)成元件匯總稱為有源矩陣基板210a。
另外，典型的，在透明基板210b的液晶層220側(cè)，形成與像素對(duì)應(yīng)設(shè)置的彩色濾光片230(有時(shí)將多個(gè)彩色濾光片匯總，將整體稱為彩色濾光片層230)；在相鄰的彩色濾光片230間設(shè)置的黑色矩陣(遮光層)232，在它們之上形成對(duì)置電極231，但也可以在對(duì)置電極131上(液晶層120側(cè))形成彩色濾光片層230或黑色矩陣232。有時(shí)將透明基板210b和在其上形成的構(gòu)成元件匯總稱為對(duì)置基板(彩色濾光片基板)基板210b。
像素電極211具有由透明導(dǎo)電層(例如ITO層)形成的透明電極211a和由金屬層(例如Al層、包括Al的合金層以及包括它們的任何一種的疊層膜)形成的反射電極211b。結(jié)果，像素包括由透明電極211a規(guī)定的透明區(qū)域A、由反射電極211b規(guī)定的反射區(qū)域B。透明區(qū)域A以透過(guò)模式進(jìn)行顯示，反射區(qū)域B以反射模式進(jìn)行顯示。
液晶顯示裝置200在透明基板210a上具有壁構(gòu)造體215，在壁構(gòu)造體215上具有支持體233。壁構(gòu)造體215通過(guò)其壁面的取向控制力進(jìn)行作用，使得與支持體233同樣地形成軸對(duì)稱取向區(qū)域。壁構(gòu)造體215具有在像素的周邊的遮光區(qū)域所形成的實(shí)質(zhì)包圍像素的部分；從包圍像素的部分以將像素的長(zhǎng)度方向分割為3個(gè)的方式向像素的中央部突出的兩對(duì)凸部。一對(duì)凸部設(shè)置在透過(guò)區(qū)域A和反射區(qū)域B的邊界附近，另一對(duì)凸部設(shè)置在將透過(guò)區(qū)域A的長(zhǎng)度方向大致2等分的位置。支持體233對(duì)應(yīng)于像素內(nèi)形成的三個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)的四個(gè)角部來(lái)配置，進(jìn)行作用以規(guī)定液晶區(qū)域的邊界。通過(guò)這樣配置的支持體233的傾斜側(cè)面和壁構(gòu)造體115的壁面的取向控制力，規(guī)定了電壓施加時(shí)液晶分子傾倒的方向，形成三個(gè)液晶區(qū)域(兩個(gè)透過(guò)區(qū)域，一個(gè)反射區(qū)域)。
像素電極211具有與三個(gè)液晶區(qū)域的大致中央部對(duì)應(yīng)而形成的三個(gè)開口部214。如果向該液晶層220施加規(guī)定的電壓，則分別形成呈軸對(duì)稱取向的三個(gè)液晶區(qū)域，這些液晶區(qū)域的各個(gè)軸對(duì)稱取向的中心軸在開口部214內(nèi)或者其附近形成。設(shè)置在像素電極211上的開口部214進(jìn)行作用以固定軸對(duì)稱取向的中心軸的位置。在開口部214的周邊，通過(guò)向像素電極211和對(duì)置電極213之間施加的電壓，形成斜電場(chǎng)，通過(guò)該斜電場(chǎng)規(guī)定液晶分子的傾斜方向，結(jié)果象上述那樣作用。
關(guān)于支持體233和壁構(gòu)造體215和開口部214的配置以及它們的優(yōu)選形狀，與所述透過(guò)型液晶顯示裝置100’的情況相同。圖3表示了在透過(guò)區(qū)域A形成兩個(gè)液晶區(qū)域，在反射區(qū)域B形成一個(gè)液晶區(qū)域的例子，但不限于此。而且，各個(gè)液晶區(qū)域?yàn)榇笾抡叫蔚男螤?，從視野角特性和取向穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看是優(yōu)選的。另外，也能夠省略壁構(gòu)造體215。
在該液晶顯示裝置200中，如果向像素電極211和對(duì)置電極231施加規(guī)定的電壓(閾值電壓以上的電壓)，則在三個(gè)開口部214內(nèi)或者其附近形成各個(gè)中心軸穩(wěn)定的三個(gè)軸對(duì)稱取向，八個(gè)支持體233和壁構(gòu)造體215規(guī)定了相鄰的三個(gè)液晶區(qū)域內(nèi)的液晶分子由電場(chǎng)而傾倒的方向，同時(shí)穩(wěn)定了在液晶區(qū)域的像素的外延附近所形成的邊界。
接著，說(shuō)明能夠進(jìn)行透過(guò)模式顯示和反射模式顯示兩種顯示的半透過(guò)型液晶顯示裝置200所特有的優(yōu)選構(gòu)成。
在透過(guò)模式的顯示中，顯示所使用的光僅透過(guò)一次液晶層220，與此相對(duì)，在反射模式的顯示中，顯示所使用的光通過(guò)兩次液晶層220。因此，如圖3(b)示意地表示那樣，優(yōu)選將透過(guò)區(qū)域A的液晶層220的厚度dt設(shè)定為反射區(qū)域B的液晶層220的厚度dr的大約兩倍。通過(guò)這樣的設(shè)定，對(duì)于兩種顯示模式的光，液晶層220給予的延遲能夠大致相等。最優(yōu)選dr＝0.5dt，但如果在0.3dt＜dr＜0.7dt的范圍內(nèi)，兩種顯示模式能夠?qū)崿F(xiàn)良好的顯示。不用說(shuō)，根據(jù)用途也可以使dt＝dr。
在液晶顯示裝置200中，由于反射區(qū)域B的液晶層220的厚度比透過(guò)區(qū)域A的液晶層的厚度小，所以僅在玻璃基板210b的反射區(qū)域B設(shè)置透明電介質(zhì)層234。如果采用這樣的構(gòu)成，不需要在反射電極211b之下使用絕緣膜等設(shè)置臺(tái)階差，所以得到能夠簡(jiǎn)化有源矩陣基板210a的制造的優(yōu)點(diǎn)。此外，如果為了設(shè)置用于調(diào)整液晶層220的厚度的臺(tái)階差而在絕緣膜上設(shè)置反射電極211b，則通過(guò)覆蓋絕緣膜的斜面(圓錐部)的反射電極遮擋透過(guò)顯示所使用的光，或者，由在絕緣膜的斜面上所形成的反射電極反射的光，重復(fù)內(nèi)部反射，所以產(chǎn)生反射顯示也不能有效利用這樣的問(wèn)題，如果采用上述構(gòu)成則可抑制這些問(wèn)題的發(fā)生，能夠改善光的利用效率。
此外，對(duì)于該透明電介質(zhì)層234如果使用具有散射光之功能(擴(kuò)散反射功能)的透明電介質(zhì)層，即使不對(duì)反射電極211b賦予擴(kuò)散反射功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的近似白紙的白顯示。即使不對(duì)透明的電介質(zhì)層234賦予光擴(kuò)散功能，通過(guò)對(duì)反射電極211b的表面賦予凹凸形狀，也能夠?qū)崿F(xiàn)與白紙接近的白顯示，但也具有由于凹凸形狀軸對(duì)稱取向的中心軸的位置不穩(wěn)定的情況。與此相對(duì)，如果使用具有光散射功能的透明電介質(zhì)層234和具有平坦的表面的反射電極211b，則得到能夠通過(guò)在反射電極211b上形成的開口部214更確實(shí)地穩(wěn)定中心軸的位置這樣的優(yōu)點(diǎn)。而且，由于對(duì)反射電極211b賦予擴(kuò)散反射功能，在其表面形成凹凸的情況下，優(yōu)選為將凹凸形狀形成為連續(xù)的波狀從而不發(fā)生干涉色，優(yōu)選為進(jìn)行設(shè)定從而能夠穩(wěn)定軸對(duì)稱取向的中心軸。
另外，在透過(guò)模式顯示所使用的光僅通過(guò)一次彩色濾光片層230，與此相對(duì)，在反射模式，顯示所使用的光通過(guò)兩次彩色濾光片層230。因此，作為彩色濾光片層230，如果透過(guò)區(qū)域A和反射區(qū)域B使用相同光學(xué)濃度的彩色濾光片層，反射模式的顏色純度和/或輝度降低。為了抑制該問(wèn)題的發(fā)生，優(yōu)選為將反射區(qū)域的彩色濾光片層的光學(xué)濃度設(shè)為比透過(guò)區(qū)域的彩色濾光片層的光學(xué)濃度小。而且，這里所述的光學(xué)濃度，是帶有彩色濾光片層特征的特性值，如果減少彩色濾光片層的厚度，能夠減少光學(xué)濃度?；蛘?，將彩色濾光片層的厚度保持原樣，例如通過(guò)降低添加的色素的濃度，也能夠減少光學(xué)濃度。
接著，參照?qǐng)D4和圖5，說(shuō)明在半透過(guò)型液晶顯示裝置中所合適使用的有源矩陣基板的構(gòu)造的一個(gè)例子。圖4是有源矩陣基板的部分放大圖，圖5是沿著圖4中的X-X’線的截面圖，圖4和圖5所示的有源矩陣基板具有在透過(guò)區(qū)域A形成一個(gè)液晶區(qū)域的構(gòu)成(即，開口部214的個(gè)數(shù)少)，這一點(diǎn)與圖3所示的有源矩陣基板211a不同，其它構(gòu)成相同。
圖4和圖5所示的有源矩陣基板具有例如由玻璃基板構(gòu)成的透明基板1，在透明基板1上，設(shè)置柵極信號(hào)線2和源極信號(hào)線3使其互相正交。在這些信號(hào)線2和3的交叉部附近設(shè)置TFT4，TFT4的漏極電極5與像素電極6連接。
像素電極6具有由ITO等透明導(dǎo)電層形成的透明電極7、Al等形成的反射電極8，透明電極7規(guī)定透過(guò)區(qū)域A，反射電極8規(guī)定反射區(qū)域B。在像素電極6的規(guī)定區(qū)域，象上述那樣設(shè)置用于固定、穩(wěn)定軸對(duì)稱取向區(qū)域的中心軸的開口部15。
像素電極6通過(guò)柵極絕緣膜9重疊到下一段的柵極信號(hào)線上，形成輔助電容。另外，TFT4具有這樣的構(gòu)造，在從柵極信號(hào)線2分支的柵極電極10的上部層疊柵極絕緣膜9、半導(dǎo)體層12、溝道保護(hù)層13和n+-Si層11(源極、漏極電極)。
在該有源矩陣基板上的像素電極6的周邊區(qū)域形成支持體33也可以，在對(duì)置基板和有源矩陣基板貼合的情況下，為了在像素電極6的周邊區(qū)域配置支持體33，將支持體33形成在對(duì)置基板上也可以。此外，在有源矩陣基板的像素電極6的周邊區(qū)域形成壁構(gòu)造體215也可以。
而且，這里表示了底部柵極型TFT的構(gòu)成例子，但不限于此，也能夠使用頂部柵極型TFT。
象上述那樣，具有圖3所示構(gòu)成的液晶顯示裝置200與液晶顯示裝置100或者100’同樣，使用用于規(guī)定液晶層220的厚度的支持體233來(lái)取向控制。此外，為了穩(wěn)定地形成液晶區(qū)域的壁構(gòu)造體215和為了固定、穩(wěn)定中心軸的開口部214，可以僅在一側(cè)的基板上形成，所以具有這樣的效果，即能夠利用比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)充分穩(wěn)定液晶的取向。此外，通過(guò)象上述那樣構(gòu)成透明電介質(zhì)層234和/或彩色濾光片層230，能夠提高透過(guò)模式和反射模式顯示的亮度或者色純度。
參照?qǐng)D6，來(lái)說(shuō)明具有垂直取向型液晶層的本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置具有優(yōu)異的寬視角特性的理由。
圖6是用于說(shuō)明設(shè)置在像素電極6的開口部15導(dǎo)致的取向控制力的作用的圖，圖6(a)示意地表示沒(méi)有電壓施加時(shí)液晶分子的取向狀態(tài)，圖6(b)示意地表示施加電壓時(shí)液晶分子的取向狀態(tài)。圖6(b)表示的狀態(tài)是表示中間色調(diào)的狀態(tài)。
圖6所示的液晶顯示裝置在透明基板1上順序具有絕緣膜層16、具有開口部15的像素電極6、取向膜22。在另一個(gè)透明基板17上，順序形成彩色濾光片層18、對(duì)置電極19、支持體33和取向膜32。在圖中進(jìn)行了簡(jiǎn)化，但形成取向膜32以便覆蓋支持體33。在兩基本間設(shè)置的液晶層20包括具有負(fù)電介質(zhì)各向異性的液晶分子21。
如圖6(a)所示那樣，在沒(méi)有電壓施加時(shí)，液晶分子21通過(guò)垂直取向膜22和32的取向控制力，相對(duì)基板表面大致垂直地取向。這里，支持體33具有相對(duì)基板1倒圓錐狀的傾斜側(cè)面，支持體33的傾斜側(cè)面附近的液晶分子21相對(duì)傾斜側(cè)面大致垂直地取向，所以相對(duì)基板1的表面傾斜。
另一方面，在施加電壓時(shí)，如圖6(b)所示那樣，電介質(zhì)各向異性為負(fù)的液晶分子21的分子長(zhǎng)軸相對(duì)電力線變?yōu)榇怪?，所以通過(guò)在開口部15的周邊形成的斜電場(chǎng)，規(guī)定液晶分子21傾倒的方向。另外，支持體33的附近的液晶分子21通過(guò)由支持體33的傾斜側(cè)面導(dǎo)致的取向控制力，沿傾斜方向進(jìn)一步傾斜。因此，例如，變?yōu)橐蚤_口部15為中心的軸對(duì)稱取向。由于該軸對(duì)稱取向區(qū)域內(nèi)液晶導(dǎo)向偶極子全方位(基板面內(nèi)的方位)取向，所以視野角特性優(yōu)異。
此外，在具有壁構(gòu)造體的情況下，通過(guò)壁構(gòu)造體的側(cè)面(壁面)的取向控制力來(lái)規(guī)定液晶分子21傾倒方向。典型的，由于形成垂直取向膜以覆蓋壁構(gòu)造體，所以液晶分子受到相對(duì)壁面垂直取向的控制力。壁構(gòu)造體的壁面優(yōu)選沿著與支持體33相同的方向傾斜。
接著，參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的更具體的構(gòu)成例子。
圖7所示的液晶顯示裝置具有背燈、半透過(guò)型液晶面板50、通過(guò)半透過(guò)型液晶面板50互相相對(duì)設(shè)置的一對(duì)偏振片40和43、在偏振片40和43與液晶面板50之間設(shè)置的1/4波長(zhǎng)板41和44、在1/4波長(zhǎng)板41和44與液晶面板50之間設(shè)置的光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板42和45。液晶面板50，在透明基板(有源矩陣基板)1和透明基板(對(duì)置基板)17之間具有垂直取向型液晶層20。作為液晶面板50，這里使用了與圖3所示的液晶顯示裝置200同樣的構(gòu)成的液晶面板。
圖7所示的液晶顯示裝置的顯示操作在下面簡(jiǎn)單地說(shuō)明。
對(duì)于反射模式顯示，來(lái)自上側(cè)的入射光通過(guò)偏振片43，變?yōu)橹本€偏振光。該直線偏振光如入射到1/4波長(zhǎng)板44中則變?yōu)閳A偏振光，該1/4波長(zhǎng)板配置為使得偏振片43的透過(guò)軸與1/4波長(zhǎng)板44的滯相軸成45°角，透過(guò)在基板17上形成的彩色濾光片層(未圖示)。而且，這里，對(duì)于從法線方向入射的光，使用沒(méi)有相位差的相差板45。
在沒(méi)有施加電壓時(shí)，用于液晶層20中的液晶分子與基板面大致垂直地取向，所以入射光以相位差基本為0通過(guò)，通過(guò)在下側(cè)基板1上形成的反射電極來(lái)反射。被反射的圓偏振光再次通過(guò)液晶層20中，通過(guò)彩色濾光片層，再次以圓偏振光通過(guò)光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板45，經(jīng)過(guò)1/4波長(zhǎng)板44，變換為與最初入射并透過(guò)偏振片43時(shí)的偏振方向正交的偏振方向的直線偏振光，到達(dá)偏振片43，所以光不能透過(guò)偏振片43，成為黑顯示。
另一方面，在施加電壓時(shí)，液晶層20中的液晶分子從與基板面垂直的方向向水平方向傾斜，所以入射的圓偏振光通過(guò)液晶層20的雙折射變?yōu)闄E圓偏振光，通過(guò)在下側(cè)基板1上形成的反射電極反射。被反射的光在液晶層20其偏振狀態(tài)進(jìn)一步變化，再次通過(guò)液晶層20中，通過(guò)彩色濾光片層，再次通過(guò)光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板45，作為橢圓偏振光入射到1/4波長(zhǎng)板44中，所以到達(dá)偏振片43時(shí)沒(méi)有變?yōu)榕c入射時(shí)的偏振方向正交的直線偏振光，而透過(guò)偏振片43。即，通過(guò)調(diào)節(jié)施加電壓來(lái)控制液晶分子的傾斜程度，可調(diào)制能夠透過(guò)偏振片43的反射光量，能夠進(jìn)行灰度等級(jí)顯示。
另外，關(guān)于透過(guò)模式的顯示，上下兩個(gè)偏振片43和偏振片40的各個(gè)透過(guò)軸正交地配置，從光源射出的光利用偏振片40變?yōu)橹本€偏振光，該直線偏振光如入射到1/4波長(zhǎng)板41則變?yōu)閳A偏振光，該1/4波長(zhǎng)板配置為使得偏振片40的透過(guò)軸和1/4波長(zhǎng)板41的滯相軸所成的角為45°，經(jīng)過(guò)光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板42，入射到下側(cè)的基板1的透過(guò)區(qū)域A中。而且，這里，對(duì)于從法線方向入射的光，使用沒(méi)有相位差的相位差板42。
在沒(méi)有施加電壓時(shí)，由于液晶層20中的液晶分子與基板面大致垂直地取向，所以入射光以相位差基本為0透過(guò)，以圓偏振光的狀態(tài)入射到下側(cè)基板1上，以圓偏振光的狀態(tài)經(jīng)過(guò)液晶層20和上側(cè)基板17，透過(guò)上側(cè)的光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板45，到達(dá)1/4波長(zhǎng)板44。這里，下側(cè)的1/4波長(zhǎng)板41和上側(cè)的1/4波長(zhǎng)板44的滯相軸互相正交地配置，透過(guò)來(lái)的偏振光由上側(cè)1/4波長(zhǎng)板44消除由下側(cè)的1/4波長(zhǎng)板41所產(chǎn)生的相位差，恢復(fù)為原來(lái)的直線偏振光。透過(guò)上側(cè)1/4波長(zhǎng)板44的偏振光變?yōu)榕c偏振片40的透過(guò)軸(偏振軸)平行的直線偏振光，利用透過(guò)軸與偏振片40正交的偏振片43吸收，變?yōu)楹陲@示。
另一方面，在施加電壓時(shí)，液晶層20中的液晶分子21從與基板面垂直的方向向水平方向傾斜，所以向液晶顯示裝置入射的圓偏振光通過(guò)液晶層20的雙折射變?yōu)闄E圓偏振光，通過(guò)上側(cè)的CF基板17或上側(cè)的光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板45和1/4波長(zhǎng)板44，為了作為橢圓偏振光到達(dá)偏振片43，所以不變?yōu)榕c入射時(shí)的偏振成分正交的直線偏振光，而通過(guò)偏振片43后光透過(guò)。即，通過(guò)調(diào)節(jié)施加電壓，可控制液晶分子的傾斜程度，調(diào)制能夠透過(guò)偏振片43的透過(guò)光量，能夠進(jìn)行灰度等級(jí)顯示。
光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板可將液晶分子在垂直取向狀態(tài)改變視野角的情況下的相位差的變化量抑制為最小，可抑制從寬視野角側(cè)觀察時(shí)的黑色的浮動(dòng)。另外，也可以代替負(fù)的相位差板和1/4波長(zhǎng)板的組合，使用將光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板和1/4波長(zhǎng)板一體化的兩軸性相位差板。
象本發(fā)明那樣，在軸對(duì)稱取向區(qū)域進(jìn)行在沒(méi)有施加電壓時(shí)進(jìn)行黑顯示、在施加電壓時(shí)為白顯示的標(biāo)準(zhǔn)黑模式的情況下，在液晶顯示裝置(面板)的上下設(shè)置一對(duì)1/4波長(zhǎng)板，也能夠消除由偏振片導(dǎo)致的消光模樣，能夠改善亮度。另外，在上下偏振片的透過(guò)軸互相正交配置，標(biāo)準(zhǔn)黑模式在軸對(duì)稱取向區(qū)域來(lái)進(jìn)行的情況下，原理上能夠?qū)崿F(xiàn)與交叉尼科爾棱鏡上配置的一對(duì)偏振片同程度的黑顯示，所以能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的對(duì)比度比，同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的取向?qū)е碌膶挼囊曇敖翘匦浴?br> 另外，關(guān)于本發(fā)明所規(guī)定的透過(guò)區(qū)域的液晶層厚度dt和反射區(qū)域的液晶層的厚度dr的關(guān)系，由透過(guò)區(qū)域和反射區(qū)域的電壓-反射率(透過(guò)率)的液晶層厚度的依賴性，優(yōu)選滿足0.3dt＜dr＜0.7dt的條件，更優(yōu)選的是0.4dt＜dr＜0.6dt的范圍。利用比下限值低的反射區(qū)域的液晶層厚度，最大反射率為50％以下，則不能得到充分的反射率。另一方面，在反射區(qū)域的液晶層厚度dr比上限值大的情況下，對(duì)于電壓-反射率特性，利用與透過(guò)顯示時(shí)不同的驅(qū)動(dòng)電壓，反射率為最大的極大值存在，同時(shí)，利用透過(guò)顯示的最合適的白顯示電壓，相對(duì)反射率降低的傾向變大，最大反射率變?yōu)?0％以下，所以不能得到充分的反射率。因此，在反射區(qū)域B中液晶層的光路長(zhǎng)度成為透過(guò)區(qū)域的兩倍，所以在進(jìn)行與透過(guò)區(qū)域A相同的設(shè)置的情況下，液晶材料的光學(xué)雙折射各向異性(Δn)和面板的單元厚度設(shè)置是非常重要的。
(實(shí)施例1)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置的具體特性在下面例示。
這里，制造具有圖7所示構(gòu)成的液晶顯示裝置。對(duì)于液晶單元50，使用與圖3所示的液晶顯示裝置200同樣的構(gòu)成的液晶單元。但是，透明電介質(zhì)層234使用不具有光散射功能的透明電介質(zhì)層，在反射電極211b的下層部形成表面為凹凸?fàn)畹倪B續(xù)形狀的樹脂層，調(diào)整反射顯示時(shí)的擴(kuò)散反射特性。而且，凹凸表面通過(guò)特開平9-90426號(hào)公報(bào)中所記載的方法來(lái)形成。
另外，在圖3所示的液晶顯示裝置200中，省略了開口部214和壁構(gòu)造體215，成為通過(guò)支持體233來(lái)進(jìn)行取向控制的構(gòu)成。作為支持體233，使用截面形狀是十字形狀(與圖1中的支持體133同樣的形狀)的支持體。支持體233利用使用負(fù)型感光性樹脂(例如V-259PA(新日鐵化學(xué)公司制))的光刻法在對(duì)置基板上形成。傾斜側(cè)面相對(duì)對(duì)置基板成為倒圓錐狀，傾斜角度(基板表面和傾斜側(cè)面所成的角)為大約45°。
使用公知的取向膜材料，利用公知的方法來(lái)形成垂直取向膜。不進(jìn)行摩擦處理。作為液晶材料，使用介電常數(shù)各向異性為負(fù)的液晶材料(Δn；0.1、Δε；-4.5)。這里，透過(guò)區(qū)域的液晶層厚度dt為4μm，反射區(qū)域的液晶層厚度dr為2.2μm(dr＝0.55dt)。
如果夾著觀察在正交的兩個(gè)偏振片之間得到的液晶單元，電壓施加時(shí)支持體附近的液晶分子沿著傾斜側(cè)面連續(xù)傾倒，確認(rèn)形成了軸對(duì)稱狀的液晶區(qū)域。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置的構(gòu)成為從上面開始順序?yàn)槠衿?觀察側(cè))、1/4波長(zhǎng)波(相位差板1)、光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板2(NR板))、液晶層(上側(cè)；彩色濾光片基板、下側(cè)；有源矩陣基板)、光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板3(NR板))、1/4波長(zhǎng)板(相位差板4)、偏振片(背光側(cè))的疊層構(gòu)造。而且，在液晶層的上下1/4波長(zhǎng)板(相位差板1和相位差板4)中使滯相軸相互正交，將各個(gè)相位差設(shè)為140nm。光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板2和相位差板3)的各個(gè)相位差設(shè)為135nm。另外，兩個(gè)偏振片(觀察側(cè)、背光側(cè))使透過(guò)軸正交地配置。
對(duì)液晶顯示裝置施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)(對(duì)液晶層施加4V)來(lái)評(píng)價(jià)顯示特性。
在透過(guò)顯示下的視角-對(duì)比度特性的結(jié)果在圖8中表示。在透過(guò)顯示時(shí)的視野角特性顯示出大致為全方位的對(duì)稱的特性，CR＞10的區(qū)域?yàn)椤?0°，非常良好，在正面透過(guò)對(duì)比度為300∶1以上，非常高。
另一方面，反射顯示的特性利用分光光度測(cè)色計(jì)(Minolta公司制造的CM2002)來(lái)評(píng)價(jià)，以標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散板作為基準(zhǔn)，是大約8.4％(開口率100％換算值)，反射顯示的對(duì)比度值是21，與現(xiàn)有的液晶顯示裝置相比，顯示了高的對(duì)比度，是好的。
(實(shí)施例2)與實(shí)施例1同樣的，使用與圖3所示的液晶顯示裝置200同樣構(gòu)成的液晶單元，來(lái)制造具有圖7所示構(gòu)成的液晶顯示裝置。但是，透明電介質(zhì)層234使用沒(méi)有光散射功能的透明電介質(zhì)層，在反射電極211b的下層部形成表面處理為凹凸?fàn)畹倪B續(xù)形狀的樹脂層，調(diào)整反射顯示時(shí)的擴(kuò)散反射特性。另外，壁構(gòu)造體215為了對(duì)反射電極211b的表面賦予凹凸形狀而與下層部的樹脂層(層間絕緣層)一體地形成。
具體地說(shuō)，象下面這樣，來(lái)制造本實(shí)施例的有源矩陣基板。
首先，為了覆蓋TFT元件等電路元件，以規(guī)定的條件來(lái)成膜正型感光性樹脂層。在該感光性樹脂層上，在成為反射電極的下層部的區(qū)域的表面形成凹凸形狀，同時(shí)形成壁構(gòu)造體(參照?qǐng)D3的壁構(gòu)造體215)，使用成為遮光部的第一光掩膜以低照射強(qiáng)度條件(80mJ/cm2)對(duì)成為凹凸形狀的凸部的區(qū)域和成為壁構(gòu)造體的區(qū)域曝光。接著，為了形成接觸孔，使用成為開口部的第二光掩膜以高照射強(qiáng)度(350mJ/cm2)對(duì)與接觸孔對(duì)應(yīng)的區(qū)域曝光。之后，連續(xù)進(jìn)行成像、干燥、燒制等，即，利用包括兩次曝光工序的一次光刻法工序，由同一感光性樹脂層，形成層間絕緣膜層和壁構(gòu)造體。
通過(guò)該一系列工序，制造了在表面上具有為了得到反射顯示時(shí)的擴(kuò)散反射特性的細(xì)微凹凸形狀的層間絕緣膜，同時(shí)，制造了與璧構(gòu)造體和下層的連接電極電連接的通孔。
之后，像素電極在層間絕緣層的平坦部上以規(guī)定條件形成透明電極膜(ITO層)，在形成凹凸形狀后的表面上利用濺射法來(lái)形成反射電極膜。還利用對(duì)像素電極形成圖案的工序在規(guī)定位置形成用于固定、穩(wěn)定軸對(duì)稱取向的中心軸的電極開口部(參照?qǐng)D3的開口部214)。
此外，在彩色濾光片基板(對(duì)置基板)的與有源矩陣基板的遮光區(qū)域(形成有璧構(gòu)造體的區(qū)域)對(duì)應(yīng)的位置，使用負(fù)型感光性材料利用光刻法工序形成支持體(柱狀隔板參照?qǐng)D3的支持體233)。傾斜側(cè)面形成為相對(duì)基板的倒圓錐狀，傾斜角度(基板表面和傾斜側(cè)面所形成的角度)為大約40°。另外，在彩色濾光片基板的反射區(qū)域，設(shè)置透明電介質(zhì)層，配置用于調(diào)整反射區(qū)域的液晶層的厚度的臺(tái)階差。
在有源矩陣基板和彩色濾光片基板上以規(guī)定的條件形成垂直取向膜(不進(jìn)行摩擦處理)后，利用密封樹脂相互貼合基板，注入介電常數(shù)各向異性為負(fù)的液晶材料(Δn；0.1、Δε；-4.5)，密封，得到液晶單元。在本實(shí)施例中，透過(guò)區(qū)域的液晶層的厚度dt為4μm、反射區(qū)域的液晶層的厚度dr為2.1μm。
如果夾著觀察在正交的兩個(gè)偏振片之間得到的液晶單元，在施加電壓時(shí)支持體和璧構(gòu)造體附近的液晶分子沿著傾斜側(cè)面連續(xù)傾倒，確認(rèn)形成軸對(duì)稱狀的液晶區(qū)域。
接著，在該液晶單元的兩面配置光學(xué)薄膜，得到液晶顯示裝置。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置的構(gòu)成為從上面開始順序?yàn)槠衿?觀察側(cè))、1/4波長(zhǎng)板(相位差板1)、光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板2(NR板))、液晶層(上側(cè)；彩色濾光片基板、下側(cè)；有源矩陣基板)、光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板3(NR板))、1/4波長(zhǎng)板(相位差板4)、偏振片(背光側(cè))的疊層構(gòu)造。而且，液晶層的上下1/4波長(zhǎng)板(相位差板1和相位差板4)滯相軸互相正交，各個(gè)的相位差為140nm。光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板2和相位差板3)各個(gè)的相位差為135nm。另外，兩個(gè)偏振片(觀察側(cè)、背光側(cè))使透過(guò)軸正交地配置。
向液晶顯示裝置施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)(向液晶層施加4V)，來(lái)評(píng)價(jià)顯示特性。
透過(guò)顯示的視角對(duì)比度的特性結(jié)果在圖8表示。透過(guò)顯示的視野角特性顯示出基本上全方位的對(duì)稱特性，CR＞10的區(qū)域好到±80°，透過(guò)對(duì)比度在正面也高到300∶1以上。
另一方面，反射顯示的特性利用分光光度測(cè)色計(jì)(Minolta公司制造的CM2002)來(lái)評(píng)價(jià)，以標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散板作為基準(zhǔn)，是大約8.2％(開口率100％換算值)，反射顯示的對(duì)比度值是22，與現(xiàn)有的液晶顯示裝置相比，顯示了高的對(duì)比度，是好的。
此外，在比較實(shí)施例1和2的液晶面板的透過(guò)率90％變化的響應(yīng)時(shí)間(τON+τOFF(ms)、τON0V→4V電壓施加時(shí)的變化所需要的時(shí)間、τOFF電壓4V→0V時(shí)的變化所需要的時(shí)間)和透過(guò)率50％變化的中間色調(diào)響應(yīng)時(shí)間(分割8灰度等級(jí)時(shí)從灰度等級(jí)3到灰度等級(jí)5的變化所需要的時(shí)間(m秒))的情況下，得到下表那樣的結(jié)果，任何情況測(cè)量溫度是25℃。
表1


實(shí)施例2的液晶顯示裝置，除有基于支持體的取向控制力外，還具有壁構(gòu)造體和電極開口部214，所以確認(rèn)進(jìn)一步穩(wěn)定了軸對(duì)稱取向，同時(shí)縮短了響應(yīng)時(shí)間。
另外，可知在實(shí)施例1和實(shí)施例2的任何一個(gè)中都提高了耐沖擊性。例如，在對(duì)液晶面板進(jìn)行載荷試驗(yàn)(1kgf/cm2)的情況下，通過(guò)施加載荷而一端擾亂的取向恢復(fù)所需要的時(shí)間是5分鐘以下，可知具有充分的取向恢復(fù)力。這被認(rèn)為是由于在任何實(shí)施例中，配置支持體的密度比現(xiàn)有技術(shù)中的要高。不用說(shuō)，實(shí)施例2也可以賦予壁構(gòu)造體和開口部。
(比較例1)相對(duì)所述實(shí)施例，在圖3所示的液晶顯示裝置中，不形成開口部和壁構(gòu)造體，作為支持體使用與實(shí)施例1相同的支持體來(lái)制造液晶單元，使用水平取向膜，來(lái)制造ECB模式的均勻取向液晶面板。作為液晶材料，使用介電常數(shù)各向異性為正的液晶材料(Δn；0.07、Δε；8.5)。這里，透過(guò)區(qū)域的液晶層厚度dt為4.3μm，反射區(qū)域的液晶層厚度dr為2.3μm(dr＝0.53dt)。
在該液晶面板的兩面，配置由偏振片、包含1/4波長(zhǎng)板等的相位差板的多個(gè)光學(xué)層所形成的光學(xué)薄膜，得到液晶顯示裝置。
對(duì)該液晶顯示裝置施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)(對(duì)液晶層施加4V)，根據(jù)與上述同樣的評(píng)價(jià)方法來(lái)評(píng)價(jià)顯示特性。
透過(guò)顯示的視野角特性為CR＞10的區(qū)域?yàn)椤?0°，灰度等級(jí)反轉(zhuǎn)也顯著。另外，透過(guò)對(duì)比度是140∶1。另一方面，反射顯示的特性是以標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散板為基準(zhǔn)的大約9.3％(開口率100％換算值)，反射顯示的對(duì)比度值是8，顯示圖像與所述本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置相比，為泛白的低對(duì)比度。
另外，以與上述實(shí)施例相同的條件來(lái)進(jìn)行調(diào)查耐沖擊性的載荷試驗(yàn)，結(jié)果，確認(rèn)試驗(yàn)后取向擾亂，判斷出比較例的液晶顯示裝置與實(shí)施例相比耐沖擊性差。
這樣，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置，與已有的均勻取向的液晶顯示裝置或者已有的公知技術(shù)來(lái)比較，得到了將垂直取向模式應(yīng)用于透過(guò)顯示和反射顯示，透過(guò)和反射兩種顯示都優(yōu)異的對(duì)比度。此外，由于使用了用于規(guī)定液晶層厚度的支持體(柱狀隔板)，能夠進(jìn)行取向控制，所以不需要用于設(shè)置取向控制構(gòu)造的多余工序。另外，支持體以非常高的密度來(lái)規(guī)則地配置，結(jié)果提高了耐沖擊性。
此外，通過(guò)僅在一側(cè)基板(在例示中是有源矩陣基板)上設(shè)置液晶區(qū)域取向的控制構(gòu)造(壁構(gòu)造體或者開口部)，能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行軸對(duì)稱取向區(qū)域的取向，所以能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的寬視野角特性。另外，由于通過(guò)開口部固定、穩(wěn)定中心軸的位置，所以得到了提高基于斜視角的顯示均勻性的效果。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第二方面的液晶顯示裝置的構(gòu)成和操作。
本發(fā)明的第二方面的液晶顯示裝置，通過(guò)電介質(zhì)構(gòu)造物，至少一個(gè)像素區(qū)域分割為多個(gè)子像素區(qū)域。另外，子像素區(qū)域中的液晶層中的液晶分子在施加電壓時(shí)軸對(duì)稱取向。在下面的說(shuō)明中，將與在像素內(nèi)形成的多個(gè)軸對(duì)稱取向區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域稱為“子像素區(qū)域”。
在某優(yōu)選的實(shí)施方式中，在遮光區(qū)域形成實(shí)質(zhì)包圍像素區(qū)域的壁構(gòu)造體。所述電介質(zhì)構(gòu)造物和壁構(gòu)造體一體地形成，或者也可以由相同的電介質(zhì)材料構(gòu)成。另外，由其它的圖像形成材料構(gòu)成也沒(méi)有關(guān)系。
本發(fā)明的第二方面，抑制了按壓液晶面板時(shí)取向擾亂后的不良取向?qū)е碌娘@示不佳，達(dá)到了改善的一個(gè)目的。該目的通過(guò)利用電介質(zhì)構(gòu)造物或者壁構(gòu)造體來(lái)分割液晶取向區(qū)域的領(lǐng)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體地說(shuō)，即使在按壓顯示畫面而軸對(duì)稱取向崩潰的情況下，通過(guò)分割后的液晶區(qū)域的周圍的壁構(gòu)造體或者電介質(zhì)構(gòu)造物的作用，實(shí)現(xiàn)從液晶區(qū)域的周邊取向的穩(wěn)定。換言之，壁構(gòu)造體和電介質(zhì)構(gòu)造物對(duì)液晶區(qū)域給予恢復(fù)擾亂的取向的恢復(fù)力。
參照?qǐng)D9，說(shuō)明具有垂直取向型液晶層的本發(fā)明的液晶顯示裝置具有優(yōu)異的寬視野角特性的理由。圖9是用于說(shuō)明由在像素電極6的周邊設(shè)置的電介質(zhì)構(gòu)造物23或者壁構(gòu)造體等導(dǎo)致的取向控制力的作用的圖。圖9(a)是示意表示無(wú)電壓施加時(shí)的液晶分子的取向狀態(tài)的圖，圖9(b)是示意地表示施加電壓時(shí)的液晶分子的取向狀態(tài)的圖。而且，圖9(b)中顯示了表示中間色調(diào)的狀態(tài)。
圖9所示的液晶顯示裝置，具有在透明基板1上順序形成絕緣膜層(未圖示)、具有電介質(zhì)構(gòu)造物23或者壁構(gòu)造體的像素電極6和垂直取向膜22的構(gòu)造。在另一個(gè)透明基板17上，順序形成彩色濾光片層18、對(duì)置電極19和垂直取向膜32。在兩基板間設(shè)置的液晶層20包括具有負(fù)電介質(zhì)各向異性的液晶分子21。而且，雖然圖9(a)和(b)沒(méi)有表示，但電介質(zhì)構(gòu)造物23也由垂直取向膜22覆蓋。
如圖9(a)所示那樣，在不施加電壓時(shí)，液晶分子21由于垂直取向膜22，32的取向控制力，相對(duì)基板表面大致垂直取向。另一方面，在施加電壓時(shí)，如圖9(b)所示那樣，電介質(zhì)各向異性為負(fù)的液晶分子21的分子長(zhǎng)軸相對(duì)電力線不垂直，由于電場(chǎng)的影響導(dǎo)致沿著等電位線的方向(與等電位線平行)傾斜，所以根據(jù)沿著電場(chǎng)的傾斜方向傾斜的液晶分子21的取向，或者根據(jù)在電介質(zhì)構(gòu)造物23的臺(tái)階差側(cè)面附近或者壁構(gòu)造體的臺(tái)階差側(cè)面附近傾斜的液晶分子的取向，形成軸對(duì)稱取向區(qū)域。在該軸對(duì)稱取向區(qū)域內(nèi)，液晶導(dǎo)向偶極子全方位(基板面內(nèi)的方位)取向，所以視野角特性優(yōu)異。
在本發(fā)明中，在液晶區(qū)域的周邊的至少一部分配置壁構(gòu)造體或者電介質(zhì)構(gòu)造物。通過(guò)這樣，由壁構(gòu)造體的側(cè)面或者電介質(zhì)構(gòu)造物的側(cè)面來(lái)穩(wěn)定液晶分子的傾斜取向，同時(shí)通過(guò)壁構(gòu)造體或者電介質(zhì)構(gòu)造物的作用，即使按壓面板面也能夠降低隨著取向擾亂引起的不佳取向。具體地說(shuō)，與通過(guò)對(duì)切口電極施加電壓的情況下發(fā)生的電場(chǎng)作用來(lái)控制液晶分子的電傾斜方向的現(xiàn)有方法相比，液晶區(qū)域中的液晶分子的取向擾亂減小，可有效地恢復(fù)擾亂的軸對(duì)稱取向區(qū)域。因此，具有能夠大幅度改善不光滑的特點(diǎn)。
而且，本發(fā)明的壁構(gòu)造體和電介質(zhì)構(gòu)造物，通過(guò)使用感光性樹脂的光刻法工序，在規(guī)定的位置有規(guī)則地形成圖案而配置。在本發(fā)明中，壁構(gòu)造體和電介質(zhì)構(gòu)造物也可以使用相同的材料來(lái)形成，或者也能夠根據(jù)需要使用不同的材料來(lái)形成。
在本發(fā)明的第二方面的某實(shí)施方式中，通過(guò)第一電極(例如像素電極)和第二電極來(lái)規(guī)定多個(gè)像素區(qū)域。多個(gè)像素區(qū)域中至少一個(gè)像素區(qū)域，通過(guò)有規(guī)則地配置的電介質(zhì)構(gòu)造物或遮光區(qū)域上所形成的壁構(gòu)造體，分割為多個(gè)子像素區(qū)域。子像素區(qū)域中的液晶層(液晶區(qū)域)所包含的液晶分子通過(guò)電介質(zhì)構(gòu)造物的臺(tái)階差側(cè)面或者壁構(gòu)造體的臺(tái)階差側(cè)面，來(lái)規(guī)定施加電壓時(shí)的傾斜方向，成為軸對(duì)稱取向。電介質(zhì)構(gòu)造物或者壁構(gòu)造體包圍液晶區(qū)域的周圍的至少一部分，從而對(duì)于面板面的按壓，能夠抑制取向狀態(tài)的變化。另外能夠防止隨著軸位置的偏差或者軸對(duì)稱取向的變化導(dǎo)致的顯示品質(zhì)的惡化。特別是，通過(guò)在遮光區(qū)域內(nèi)設(shè)置壁構(gòu)造體，能夠防止像素的有效開口率的降低。此外，能夠防止在像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置壁構(gòu)造體的情況下產(chǎn)生的光泄漏，所以能夠抑制對(duì)比度比的降低。因此，不會(huì)降低顯示品質(zhì)。
在其它實(shí)施方式中，第一電極和/或所述第二電極具有在子像素區(qū)域內(nèi)的規(guī)定位置有規(guī)則地配置的開口部。該開口部進(jìn)行作用以固定軸對(duì)稱取向的中心軸的位置，所以可進(jìn)一步穩(wěn)定軸對(duì)稱取向。
在將本發(fā)明用于半透過(guò)型液晶顯示裝置的情況下，在透過(guò)區(qū)域和反射區(qū)域的邊界附近配置電介質(zhì)構(gòu)造物，由此能夠分割透過(guò)區(qū)域和反射區(qū)域的各個(gè)液晶區(qū)域，更簡(jiǎn)單地穩(wěn)定取向狀態(tài)。
下面，參照附圖來(lái)具體地說(shuō)明本發(fā)明的第二方面的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的構(gòu)成。在下面的實(shí)施方式中，說(shuō)明使用薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣型液晶顯示裝置。但本發(fā)明不限于此，也能夠適用于使用MIM(Metal Insulator Metal)的有源矩陣型液晶顯示裝置或者單純矩陣型液晶顯示裝置。另外，在下面的實(shí)施方式中，例示了透過(guò)型液晶顯示裝置和半透過(guò)型(Transflective)液晶顯示裝置(也稱為兩用型液晶顯示裝置)，但本發(fā)明不限于此，也能夠用于反射型液晶顯示裝置或者使用半反射鏡等半透明膜的半透明型(Semitransparent)液晶顯示裝置。
而且，在本說(shuō)明書中，將與作為顯示的最小單位的“像素”對(duì)應(yīng)的液晶顯示裝置的區(qū)域稱為“像素區(qū)域”。在彩色液晶顯示裝置中，例如由紅、綠和藍(lán)三個(gè)“像素”構(gòu)成一個(gè)“象點(diǎn)”。在有源矩陣液晶顯示裝置中，像素電極和與像素電極相對(duì)配置的對(duì)置電極規(guī)定像素區(qū)域。另外，在單純矩陣型液晶顯示裝置中，設(shè)置成條狀的列電極、與列電極交叉設(shè)置的行電極互相交叉的各個(gè)區(qū)域規(guī)定像素區(qū)域。而且，在設(shè)置黑色矩陣等的遮光層的構(gòu)成中，嚴(yán)格地與應(yīng)該顯示的狀態(tài)對(duì)應(yīng)施加電壓的區(qū)域中，與黑色矩陣的開口部對(duì)應(yīng)的區(qū)域?qū)?yīng)于像素區(qū)域。
(透過(guò)型液晶顯示裝置)參照?qǐng)D10來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的透過(guò)型液晶顯示裝置100的構(gòu)成。圖10是示意地表示透過(guò)型液晶顯示裝置100所具有的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，圖10(a)是從基板法線方向看的俯視圖，圖10(b)是沿著圖10(a)中的10B-10B’線的截面圖。
液晶顯示裝置300具有透明基板(例如玻璃基板)310a；與透明基板310a相對(duì)設(shè)置的透明基板310b；在一對(duì)透明基板310a、310b之間設(shè)置的垂直取向型液晶層320。在與液晶層320接觸的兩個(gè)基板310a、310b的各個(gè)面設(shè)置垂直取向膜(未圖示)，在不施加電壓時(shí)，液晶層320中的液晶分子，相對(duì)垂直取向膜的表面大致垂直地取向。液晶層320包括電介質(zhì)各向異性為負(fù)的向列液晶材料，根據(jù)需要，還可包括手征性劑。
液晶顯示裝置300具有在透明基板310a上形成的像素電極311；在透明基板310b上形成的對(duì)置電極331，像素電極311和對(duì)置電極331和液晶層320規(guī)定像素。在本實(shí)施方式中，像素電極311和對(duì)置電極33 1的任何一個(gè)都例如由ITO(Indium Tin Oxide)膜等透明導(dǎo)電膜形成。而且，典型的，在透明基板310b的液晶層320側(cè)，形成與像素對(duì)應(yīng)設(shè)置的彩色濾光片330(有時(shí)也概括多種顏色的彩色濾光片稱為彩色濾光片層330)；設(shè)置在相鄰的彩色濾光片330之間的黑色矩陣(遮光層)332，在它們之上形成對(duì)置電極331。但是，也可以在對(duì)置電極331上(液晶層320側(cè))形成彩色濾光片層330或者黑色矩陣332。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)像素電極311和對(duì)置電極331，在平面視圖上(從基板法線方向看)，規(guī)定由一對(duì)長(zhǎng)邊和一對(duì)短邊構(gòu)成的矩形像素區(qū)域。在透明基板310a上的像素區(qū)域的周邊，形成實(shí)質(zhì)包圍像素區(qū)域的壁構(gòu)造體315和一對(duì)電介質(zhì)構(gòu)造物316。一對(duì)電介質(zhì)構(gòu)造物316在像素區(qū)域的長(zhǎng)邊的大致中央沿短邊方向(從短邊延長(zhǎng)的方向)并列形成，從像素區(qū)域的長(zhǎng)邊附近(壁構(gòu)造體315的內(nèi)側(cè)面)向相互接近的方向延伸。各個(gè)電介質(zhì)構(gòu)造物316的長(zhǎng)度(沿著短邊方向的距離)分別是像素區(qū)域的短邊的長(zhǎng)度的大約1/3以下。但是，優(yōu)選為電介質(zhì)構(gòu)造物316的長(zhǎng)度是5μm以上。在電介質(zhì)構(gòu)造物316的長(zhǎng)度不到5μm的情況下，由電介質(zhì)構(gòu)造物316導(dǎo)致的分割效果變小，具有取向控制力降低的擔(dān)心。壁構(gòu)造體315和電介質(zhì)構(gòu)造物316的高度，從容易注入液晶材料的角度考慮，優(yōu)選的是單元厚度(基板間310a、310b的距離或者液晶層320的厚度)的一半以下。另外，如果壁構(gòu)造體315和電介質(zhì)構(gòu)造物316的高度不到0.5μm，取向控制力降低，所以顯示對(duì)比度比降低。因此，優(yōu)選的壁構(gòu)造體315和電介質(zhì)構(gòu)造物316的高度是0.5μm以上。通過(guò)壁構(gòu)造體315和一對(duì)電介質(zhì)構(gòu)造物316，像素區(qū)域分割為兩個(gè)子像素區(qū)域。換言之，像素區(qū)域中的液晶層320分割為兩個(gè)液晶區(qū)域。
在本實(shí)施方式中，像素電極311具有在規(guī)定位置形成的兩個(gè)開口部314。具體地說(shuō)，在各個(gè)子像素區(qū)域的大致中央設(shè)置開口部314。如果對(duì)液晶層320施加規(guī)定的電壓，則分別形成呈軸對(duì)稱取向的兩個(gè)液晶區(qū)域(子像素區(qū)域)。這些液晶區(qū)域的各個(gè)軸對(duì)稱取向的中心軸，在開口部314內(nèi)或者其附近形成。換言之，在像素電極311上設(shè)置的開口部314進(jìn)行作用以固定軸對(duì)稱取向的中心軸的位置。
此外，通過(guò)利用電介質(zhì)構(gòu)造物316的臺(tái)階差側(cè)面316a或者壁構(gòu)造體315的臺(tái)階差側(cè)面315a，規(guī)定液晶分子的傾斜方向，同時(shí)，在子像素區(qū)域形成穩(wěn)定的軸對(duì)稱取向區(qū)域。在像素區(qū)域內(nèi)配置電介質(zhì)構(gòu)造物316的情況下，為了防止在電介質(zhì)構(gòu)造物316附近的光泄漏導(dǎo)致的對(duì)比度降低，至少在電介質(zhì)構(gòu)造物316的形成區(qū)域，優(yōu)選在電介質(zhì)構(gòu)造物3 16的形成區(qū)域和其附近區(qū)域形成遮光部。遮光部不限于黑色矩陣，也可以是例如不透過(guò)輔助電容布線等的光的元件。另外，為了實(shí)現(xiàn)軸對(duì)稱取向區(qū)域的穩(wěn)定，也可以在電介質(zhì)構(gòu)造物316的周邊的像素電極311上設(shè)置切口部313。通過(guò)這樣，能夠合并利用由施加電壓時(shí)的斜電場(chǎng)導(dǎo)致的電傾斜效果。
為了固定軸對(duì)稱取向區(qū)域的中心軸而設(shè)置的開口部314的形狀，優(yōu)選的是例示的圓形，但不限于此。但是，為了全方位地發(fā)揮基本相等的取向控制力，優(yōu)選的是四邊形以上的多邊形，更優(yōu)選的是正多邊形。
本實(shí)施方式的液晶顯示裝置300，在相鄰的像素間具有遮光區(qū)域。換言之，像素區(qū)域在平面視圖中由遮光區(qū)域包圍。在該遮光區(qū)域內(nèi)的透明基板310a上形成璧構(gòu)造體315。遮光區(qū)域在透明基板310a上的像素電極311的周邊形成，是對(duì)顯示沒(méi)有貢獻(xiàn)的區(qū)域。是例如由在透明基板310a上形成的TFT或者柵極信號(hào)布線、源極信號(hào)布線等遮光的區(qū)域，還是由在透明基板310b上形成的黑色矩陣進(jìn)行遮光的區(qū)域。由于遮光區(qū)域?qū)︼@示沒(méi)有貢獻(xiàn)，所以在遮光區(qū)域內(nèi)形成的璧構(gòu)造體315不對(duì)顯示造成壞影響。
本實(shí)施方式所示的璧構(gòu)造體315，作為包圍像素區(qū)域的連續(xù)的璧而設(shè)置，但不限于此。只要璧構(gòu)造體315實(shí)質(zhì)包圍像素區(qū)域，例如分?jǐn)酁槎鄠€(gè)璧也可以。璧構(gòu)造體315規(guī)定液晶區(qū)域(像素區(qū)域)，所以優(yōu)選具有一定程度的長(zhǎng)度。例如，在由多個(gè)璧構(gòu)成璧構(gòu)造體315的情況下，優(yōu)選各個(gè)璧的長(zhǎng)度比相鄰的璧間的距離長(zhǎng)。
如果在遮光區(qū)域(這里是通過(guò)黑色矩陣332規(guī)定的區(qū)域)形成用于規(guī)定液晶層320的厚度(也稱為單元間隔)dt的支持體333，由于沒(méi)有降低顯示品質(zhì)，所以是優(yōu)選的。支持體333可以在透明基板310a、310b的任何一個(gè)基板上形成，象圖10所例示的那樣，不限于在遮光區(qū)域設(shè)置的璧構(gòu)造體315上所設(shè)置的情況。在璧構(gòu)造體315上形成支持體333的情況下，可進(jìn)行設(shè)置使得璧構(gòu)造體315的高度和支持體333的高度之和與液晶層320的厚度dt大致相等。在不形成璧構(gòu)造體315的區(qū)域設(shè)置支持體333的情況下，可進(jìn)行設(shè)置使得支持體333的高度和液晶層320的厚度dt大致相等。
本實(shí)施方式的液晶顯示裝置300能夠使用光刻法等一般的方法來(lái)制造。例如，璧構(gòu)造體315、電介質(zhì)構(gòu)造物316和支持體333能夠通過(guò)下面的順序來(lái)制造。首先，通過(guò)光刻法，在基板310a上形成具有TFT、柵極信號(hào)布線、源極信號(hào)布線、開口部314的像素電極311等，之后，形成感光性樹脂膜。將感光性樹脂膜形成圖案，形成璧構(gòu)造體315和電介質(zhì)構(gòu)造物316。此外使用感光性樹脂通過(guò)光刻法工序形成支持體333。之后，形成覆蓋像素電極311、璧構(gòu)造體315和電介質(zhì)構(gòu)造物316的垂直取向膜(未圖示)。
如果根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示裝置300，如果向像素電極311和對(duì)置電極331之間施加規(guī)定的電壓(閾值電壓以上的電壓)，則在兩個(gè)開口部314內(nèi)或者其附近形成穩(wěn)定各個(gè)中心軸的兩個(gè)軸對(duì)稱取向。在像素電極311的長(zhǎng)度方向的中央部設(shè)置的一對(duì)電介質(zhì)構(gòu)造物316，規(guī)定沿著長(zhǎng)度方向相鄰分割的兩個(gè)液晶區(qū)域內(nèi)的液晶分子的傾倒方向。璧構(gòu)造體315接近像素電極311的周邊或者電介質(zhì)構(gòu)造物316而形成。通過(guò)電介質(zhì)構(gòu)造物316和璧構(gòu)造體315的相乘效果，規(guī)定像素區(qū)域內(nèi)璧構(gòu)造體315附近的液晶分子傾斜的方向。考慮為由開口部314、電介質(zhì)構(gòu)造物316和璧構(gòu)造體315導(dǎo)致的取向控制力協(xié)同作用，穩(wěn)定液晶區(qū)域的取向。
而且，在透明基板310a的液晶層320側(cè)，設(shè)置例如TFT等有源元件和與TFT連接的柵極布線和源極布線等電路元件(任何一個(gè)都沒(méi)有圖示)。另外，有時(shí)也將透明基板310a、在透明基板310a上形成的電路元件、上述像素電極311、璧構(gòu)造體315、支持體333和取向膜等總稱為有源矩陣基板。另一方面，有時(shí)將透明基板310b、在透明基板310b上形成的彩色濾光片層330、黑色矩陣332、對(duì)置電極331和取向膜等總稱為對(duì)置基板或者彩色濾光片基板。
另外，雖然在上述說(shuō)明中進(jìn)行了省略，但液晶顯示裝置300還具有通過(guò)透明基板310a和310b互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片。一對(duì)偏振片典型地配置為透過(guò)軸互相正交。此外，象后面所描述的那樣，在透明基板310a和/或透明基板310b和所述一對(duì)偏振片之間，還可以設(shè)置兩軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層或者單軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
(半透過(guò)型液晶顯示裝置)參照?qǐng)D11來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置400的構(gòu)成。圖11是示意性地表示半透過(guò)型液晶顯示裝置400所具有的一個(gè)像素的構(gòu)成的圖，圖11(a)是從基板法線方向看的俯視圖，圖11(b)是沿著圖11(a)中的11B-11B’線的截面圖。
液晶顯示裝置400具有透明基板(例如玻璃基板)410a、與透明基板410a相對(duì)設(shè)置的透明基板410b；在一對(duì)透明基板410a、410b之間設(shè)置的垂直取向型液晶層420。在與液晶層420相接的兩個(gè)基板410a、410b的各個(gè)面上設(shè)置垂直取向膜(未圖示)，在沒(méi)有施加電壓時(shí)，液晶層420中的液晶分子相對(duì)垂直取向膜的表面大致垂直地取向。液晶層420包括電介質(zhì)各向異性為負(fù)的向列液晶材料，根據(jù)需要，還包括手征性劑。
液晶顯示裝置400包括在透明基板410a上形成的像素電極411、在透明基板410b上形成的對(duì)置電極431，像素電極411和對(duì)置電極431和液晶層420規(guī)定像素。在透明基板410a上，形成后述的TFT等電路元件。有時(shí)將透明基板410a和在其上形成的構(gòu)成元件總稱為有源矩陣基板410a。
另外，典型的，在透明基板410b的液晶層420側(cè)，形成與像素對(duì)應(yīng)設(shè)置的彩色濾光片430(有時(shí)也將多種顏色的彩色濾光片總稱為彩色濾光片層430)、在相鄰的彩色濾光片430之間設(shè)置的黑色矩陣(遮光層)432，在它們之上形成對(duì)置電極431。但是，也可以在對(duì)置電極431(液晶層420側(cè))上形成彩色濾光片層430或者黑色矩陣432。有時(shí)將透明基板410b和在其上形成的構(gòu)成要件總稱為對(duì)置基板(彩色濾光片基板)410b。
在本實(shí)施方式中，像素電極411具有由透明導(dǎo)電膜(例如ITO膜)形成的透明電極411a、由金屬膜(例如Al層、包含Al的合金層或者包含它們的任何一種的疊層膜)形成的反射電極411b。結(jié)果，像素區(qū)域包括由透明電極411a規(guī)定的透過(guò)區(qū)域A；由反射電極411b規(guī)定的反射區(qū)域B。透過(guò)區(qū)域A以透過(guò)模式進(jìn)行顯示，反射區(qū)域B以反射模式進(jìn)行顯示。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)像素電極411和對(duì)置電極431，在平面視圖中，規(guī)定由一對(duì)長(zhǎng)邊和一對(duì)短邊構(gòu)成的矩形的像素區(qū)域。在透明基板410a上的像素區(qū)域的周邊，形成實(shí)質(zhì)包圍像素區(qū)域的璧構(gòu)造體415和兩組電介質(zhì)構(gòu)造物416、417。兩組電介質(zhì)構(gòu)造物416、417配置在將像素區(qū)域的各個(gè)長(zhǎng)邊三等分的位置，各個(gè)組的電介質(zhì)構(gòu)造物416、417沿著短邊方向(從短邊延伸的方向)并列。另外，各組的電介質(zhì)構(gòu)造物416、417沿著從像素區(qū)域的長(zhǎng)邊附近(璧構(gòu)造體415的內(nèi)側(cè)面)互相接近的方向延伸。與液晶顯示裝置300同樣的，在透明基板410a上的像素區(qū)域的周邊，形成實(shí)質(zhì)包圍像素區(qū)域的璧構(gòu)造體415。各個(gè)電介質(zhì)構(gòu)造物的長(zhǎng)度、電介質(zhì)構(gòu)造物416、417和璧構(gòu)造體415的高度，與液晶顯示裝置300相同。通過(guò)璧構(gòu)造體415和兩組電介質(zhì)構(gòu)造物416、417，像素區(qū)域分割為三個(gè)子像素區(qū)域。換言之，像素區(qū)域中的液晶層420分割為三個(gè)液晶區(qū)域。三個(gè)子像素區(qū)域中的兩個(gè)子像素區(qū)域是透過(guò)區(qū)域A，一個(gè)子像素區(qū)域是反射區(qū)域B。在本實(shí)施方式中，在平面視圖中，兩個(gè)透過(guò)區(qū)域A在長(zhǎng)度方向夾著一個(gè)子像素區(qū)域。
在本實(shí)施方式中，像素電極411具有在規(guī)定位置形成的三個(gè)開口部414(在透過(guò)區(qū)域A有兩個(gè)，在反射區(qū)域B有一個(gè)(未圖示))。具體地說(shuō)，在各個(gè)子像素區(qū)域的大致中央設(shè)置開口部414。如果對(duì)液晶層420施加規(guī)定的電壓，則分別形成呈軸對(duì)稱取向的三個(gè)液晶區(qū)域(子像素區(qū)域)，這些液晶區(qū)域的各個(gè)軸對(duì)稱取向的中心軸，在開口部414內(nèi)或者其附近形成。換言之，在像素電極411上設(shè)置的開口部414進(jìn)行作用以固定軸對(duì)稱取向的中心軸的位置。
此外，通過(guò)利用電介質(zhì)構(gòu)造物416的臺(tái)階差側(cè)面416a和璧構(gòu)造體415的臺(tái)階差側(cè)面415a，規(guī)定液晶分子的傾斜方向，同時(shí)，在像素區(qū)域形成穩(wěn)定的軸對(duì)稱取向區(qū)域。在像素區(qū)域內(nèi)配置電介質(zhì)構(gòu)造物416、417的情況下，為了防止電介質(zhì)構(gòu)造物416附近的光泄漏導(dǎo)致的對(duì)比度降低，至少在電介質(zhì)構(gòu)造物416的形成區(qū)域，優(yōu)選在電介質(zhì)構(gòu)造物416的形成區(qū)域和其附近區(qū)域，形成遮光部。遮光部不限于黑色矩陣，可以是例如輔助電容布線等不透過(guò)光的元件。另外，為了實(shí)現(xiàn)軸對(duì)稱取向區(qū)域的穩(wěn)定，也可以在電介質(zhì)構(gòu)造物416的周邊的像素電極411上設(shè)置切口部(未圖示)。由此，能夠合并利用由電壓施加時(shí)的斜電場(chǎng)導(dǎo)致的電傾斜效果。
在本實(shí)施方式中，在一像素的顯示區(qū)域中，交互地配置透過(guò)顯示區(qū)域A和反射顯示區(qū)域B，形成對(duì)應(yīng)的像素電極。此外，在透過(guò)區(qū)域A和反射區(qū)域B的邊界附近的像素分割區(qū)域部配置兩組電介質(zhì)構(gòu)造物416、417，形成液晶分割區(qū)域。通過(guò)這樣，在透過(guò)區(qū)域A形成兩個(gè)液晶區(qū)域，在反射區(qū)域B形成一個(gè)液晶區(qū)域。但是，本實(shí)施方式不過(guò)僅僅是例示，本發(fā)明不限于此。從視野角特性和取向穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看，各個(gè)液晶區(qū)域形成大致正方形的形狀是優(yōu)選的。
圖12是觀察本實(shí)施方式和現(xiàn)有例子的軸對(duì)稱取向狀態(tài)時(shí)的概略圖。圖12(a)是按壓顯示面之前的正常狀態(tài)下的液晶區(qū)域取向的概略圖，圖12(b)是現(xiàn)有例子的像素分割配置的面板按壓后的取向概略圖，圖12(c)是本實(shí)施方式的像素分割配置的面板按壓后的取向概略圖。而且，圖12(c)中的橢圓，表示存在電介質(zhì)構(gòu)造物。
在本實(shí)施方式中，交互(互相彼此相鄰)配置透過(guò)顯示區(qū)域A和反射顯示區(qū)域B，由電介質(zhì)構(gòu)造物和璧構(gòu)造體(未圖示)三分割像素區(qū)域內(nèi)的液晶層，形成三個(gè)液晶區(qū)域。在這種情況下，各個(gè)液晶區(qū)域由電介質(zhì)構(gòu)造物和璧構(gòu)造體均勻地分割，所以即使在按壓面板面的情況下，也可以抑制暫時(shí)擾亂的軸對(duì)稱取向狀態(tài)出現(xiàn)在相鄰的像素間，可恢復(fù)成原始的良好的軸對(duì)稱取向。因此，與例如三分割一個(gè)像素區(qū)域，透過(guò)顯示區(qū)域/透過(guò)顯示區(qū)域/反射顯示區(qū)域那樣的透過(guò)顯示區(qū)域相鄰配置的圖12(b)那樣的情況相比，可確認(rèn)為暫時(shí)非對(duì)稱擾亂的軸對(duì)稱取向狀態(tài)可立即恢復(fù)，可恢復(fù)成原始的穩(wěn)定的軸對(duì)稱取向。
本實(shí)施方式的液晶顯示裝置400，在相鄰的像素間具有遮光區(qū)域。換言之，在平面視圖中像素區(qū)域由遮光區(qū)域所包圍。在該遮光區(qū)域內(nèi)的透明基板410a上形成璧構(gòu)造體415，遮光區(qū)域?qū)︼@示沒(méi)有貢獻(xiàn)，所以在遮光區(qū)域內(nèi)形成的璧構(gòu)造體415不會(huì)對(duì)顯示造成壞影響。
在本實(shí)施方式中所示的璧構(gòu)造體415作為包圍像素區(qū)域的連續(xù)的璧而設(shè)置，但不限于此。璧構(gòu)造體415只要實(shí)質(zhì)包圍像素區(qū)域，也可以是例如分?jǐn)酁槎鄠€(gè)璧。由于璧構(gòu)造體415規(guī)定液晶區(qū)域(像素區(qū)域)，所以優(yōu)選具有一定程度的長(zhǎng)度。例如，在由多個(gè)璧構(gòu)成璧構(gòu)造體415的情況下，優(yōu)選為各個(gè)璧的長(zhǎng)度比相鄰的璧間的距離長(zhǎng)。
如果在遮光區(qū)域(這里是由黑色矩陣432規(guī)定的區(qū)域)形成用于規(guī)定液晶層420的厚度(也稱為單元間隔)dt的支持體433，由于不降低顯示品質(zhì)，所以是優(yōu)選的。支持體433可以在透明基板410a、410b的任何一個(gè)基板上形成，不限于如圖11所例示的那樣在遮光區(qū)域所設(shè)置的璧構(gòu)造體415上設(shè)置的情況。在璧構(gòu)造體415上形成支持體433的情況下，設(shè)定為使得璧構(gòu)造體415的高度和支持體433的高度之和與液晶層420的厚度大致相等。在不形成璧構(gòu)造體415的區(qū)域設(shè)置支持體433的情況下，設(shè)定為使得支持體433的高度與液晶層420的厚度dt大致相等。
如根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示裝置400，如果向像素電極411和對(duì)置電極431之間施加規(guī)定的電壓(閾值以上的電壓)，則在三個(gè)開口部414內(nèi)和其附近形成各個(gè)中心軸穩(wěn)定的三個(gè)軸對(duì)稱取向。在由像素電極411上所設(shè)置的電介質(zhì)構(gòu)造物416和璧構(gòu)造體415所劃分的區(qū)域中，規(guī)定液晶分子的傾斜方向，分割形成液晶區(qū)域。
接著，說(shuō)明能夠進(jìn)行透明模式的顯示和反射模式的顯示的兩種顯示的半透過(guò)型液晶顯示裝置400所特有的優(yōu)選構(gòu)成。在透過(guò)模式的顯示中，顯示所使用的光僅通過(guò)一次液晶層420，與此相對(duì)，在反射模式的顯示中，顯示所使用的光通過(guò)兩次液晶層420。因此，象圖11(b)示意地表示那樣，優(yōu)選為將透過(guò)區(qū)域A的液晶層420的厚度dt設(shè)定為反射區(qū)域B的液晶層420的厚度dr的大約兩倍。通過(guò)這樣的設(shè)定，對(duì)于兩種顯示模式的光，液晶層420給予的延遲能夠大致相等。最優(yōu)選為dr＝0.5dt，但如果在0.3dt＜dr＜0.7dt的范圍內(nèi)，兩種顯示模式能夠?qū)崿F(xiàn)良好的顯示。不用說(shuō)，根據(jù)用途的不同，也可以為dt＝dr。
在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置400中，將反射區(qū)域B的液晶層420的厚度dt設(shè)定為比透過(guò)區(qū)域A的液晶層的厚度dr小，所以僅在反射區(qū)域B中在玻璃基板410b上設(shè)置透明電介質(zhì)層434。如果采用這樣的構(gòu)成，不需要在反射電極411b之下使用絕緣膜等設(shè)置臺(tái)階差，所以，得到能夠簡(jiǎn)化有源矩陣基板410a的制造這樣的優(yōu)點(diǎn)。此外，如果為了調(diào)整液晶層420的厚度，在用于設(shè)置臺(tái)階差的絕緣膜上形成反射電極411b，則會(huì)發(fā)生通過(guò)覆蓋絕緣膜的斜面(圓錐部)的反射電極，遮擋透過(guò)顯示所使用的光的問(wèn)題。另外，發(fā)生這樣的問(wèn)題，即由在絕緣膜的斜面上所形成的反射電極所反射的光，重復(fù)進(jìn)行內(nèi)部反射，所以反射顯示也不能有效利用。如果采用所述構(gòu)成，能夠抑制這些問(wèn)題的發(fā)生，能夠改善光的利用效率。
此外，作為透明電介質(zhì)層434，如果使用具有散射光之功能(擴(kuò)散或者反射功能)的電介質(zhì)層，即使不對(duì)反射電極411b賦予擴(kuò)散反射功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)近似白紙的良好的白顯示。不過(guò)，即使不對(duì)透明電介質(zhì)層434賦予光散射功能，通過(guò)對(duì)反射電極411b的表面賦予凹凸形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)近似于白紙顯示的白顯示，但存在由于凹凸形狀導(dǎo)致軸對(duì)稱取向的中心軸位置不穩(wěn)定的情況。與此相對(duì)，如果使用具有光散射功能的透明電介質(zhì)層434和具有平坦表面的反射電極411b，通過(guò)在反射電極411b上所形成的開口部414，可得到這樣的優(yōu)點(diǎn)，即能夠更確實(shí)地穩(wěn)定中心軸的位置。作為對(duì)透明電介質(zhì)層434賦予光散射功能的方法，例示了例如下面的方法。具有這種方法，即在透明樹脂中分散氧化鈦粒子等超微粒子，將該樹脂涂覆到聚酰亞胺薄膜等支持體上，形成具有散射光之功能的散射層，這樣，能夠通過(guò)改變粒子密度、粒子直徑、散射層的厚度、樹脂的折射率等來(lái)改變散射特性。此外，可舉出這樣的方法，通過(guò)疊層折射率不同的薄膜來(lái)形成光散射層。
而且，為了對(duì)反射電極411b賦予擴(kuò)散反射功能，在其表面形成凹凸的情況下，優(yōu)選為凹凸形狀形成為連續(xù)的波狀，使得不發(fā)生干涉色，優(yōu)選為進(jìn)行設(shè)定使得能夠穩(wěn)定軸對(duì)稱取向的中心軸。
在透過(guò)模式顯示所使用的光僅通過(guò)一次彩色濾光片層430，與此相對(duì)，反射模式的顯示所使用的光通過(guò)兩次彩色濾光片層430。因此，作為彩色濾光片層430，如果透過(guò)區(qū)域A和反射區(qū)域B使用相同光學(xué)濃度的彩色濾光片層，反射模式中的色純度和/或輝度降低。為了抑制該問(wèn)題的發(fā)生，優(yōu)選為使反射區(qū)域B的彩色濾光片層的光學(xué)濃度比透過(guò)區(qū)域A的彩色濾光片層的光學(xué)濃度要小。而且，這里所說(shuō)的光學(xué)濃度是對(duì)彩色濾光片層賦予特征的特性值，如果減小彩色濾光片層的厚度，則能夠減小光學(xué)濃度?；蛘?，也能夠?qū)⒉噬珵V光片層的厚度保持其原樣，例如通過(guò)降低添加的色素的濃度，也能夠減小光學(xué)濃度。
在本實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置中，也能夠合適地使用參照?qǐng)D4和圖5所說(shuō)明的有源矩陣基板。
象上述那樣，具有圖11所示構(gòu)成的液晶顯示裝置400，與液晶顯示裝置300同樣的，也可以是僅在一側(cè)基板410a上設(shè)置軸對(duì)稱取向的取向控制構(gòu)造(在像素電極411上形成的開口部414、電介質(zhì)構(gòu)造物416和璧構(gòu)造體415)的比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成，具有能夠充分地穩(wěn)定液晶的取向的效果。此外，通過(guò)象上述那樣構(gòu)成透明電介質(zhì)層434和/或彩色濾光片層430，能夠提高透過(guò)模式和反射模式的顯示的亮度和色純度。
另外，本發(fā)明的半透過(guò)型液晶顯示裝置的具體構(gòu)成，能夠形成為參照?qǐng)D7所說(shuō)明的構(gòu)成。
(透過(guò)區(qū)域的液晶層厚度dt和反射區(qū)域的液晶層厚度dr的關(guān)系)圖13是表示本實(shí)施方式的液晶顯示裝置中透過(guò)區(qū)域和反射區(qū)域的電壓-反射率(透過(guò)率)的曲線圖，表示了液晶層的厚度依賴性。如圖13所示那樣，優(yōu)選為滿足0.3dt＜dr＜0.7dt的條件，更優(yōu)選為0.4dt＜dr＜0.6dt的范圍。在反射區(qū)域的液晶層厚度dr比下限值還低的情況下，變?yōu)樽畲蠓瓷渎实?0％以下，所以不能得到充分的反射率。另一方面，在比上限值還大的情況下，在電壓-反射率特性中，存在著在與透過(guò)顯示時(shí)不同的驅(qū)動(dòng)電壓下反射率為最大的極大值。另外，在透過(guò)顯示的最合適的白顯示電壓下，由于相對(duì)的反射率降低的傾向變大，成為最大反射率的50％以下，所以不能得到充分的反射率。但是，由于反射區(qū)域B的液晶層的光路長(zhǎng)度是透過(guò)區(qū)域A的光路長(zhǎng)度的大致兩倍，所以在進(jìn)行與透過(guò)該透過(guò)區(qū)域A的光線的光學(xué)設(shè)計(jì)相同的設(shè)計(jì)的情況下，液晶材料的光學(xué)雙折射各向異性(Δn)和面板的單元厚度設(shè)計(jì)是非常重要的。這一點(diǎn)第一方面的半透過(guò)型液晶顯示裝置也是同樣的。
(實(shí)施例)在下面例示了本實(shí)施方式的半透過(guò)型液晶顯示裝置的具體特性。首先，制造具有圖7所示構(gòu)成的液晶顯示裝置。作為液晶單元50，使用與圖10所示的液晶顯示裝置400同樣的構(gòu)成的液晶顯示裝置。但是，透明電介質(zhì)層434不具有光散射功能，在反射電極411b的下層，形成具有連續(xù)的凹凸?fàn)畹谋砻娴臉渲瑢?，調(diào)整反射顯示時(shí)的擴(kuò)散反射特性。
本實(shí)施例的像素區(qū)域通過(guò)璧構(gòu)造體和電介質(zhì)構(gòu)造物分割為三個(gè)子像素區(qū)域，一個(gè)像素區(qū)域由長(zhǎng)度方向順序排列的透過(guò)區(qū)域、反射區(qū)域、透過(guò)區(qū)域所構(gòu)成。璧構(gòu)造體在形成于非顯示區(qū)域(像素區(qū)域以外的區(qū)域)中的遮光層上形成。通過(guò)這樣，在電壓施加時(shí)在各個(gè)區(qū)域形成軸對(duì)稱取向區(qū)域。
使用公知的取向膜材料，利用公知的方法來(lái)形成垂直取向膜。不進(jìn)行摩擦處理。作為液晶材料，使用電介質(zhì)各向異性為負(fù)的液晶材料(Δn；0.1、Δε；-4.5)。這里，透過(guò)區(qū)域的液晶層厚度dt為4μm，反射區(qū)域的液晶層厚度dr為2.2μm(即dr＝0.55dt)。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置的構(gòu)成為從上面開始順序?yàn)槠衿?觀察側(cè))、1/4波長(zhǎng)波(相位差板1)、光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板2(NR板))、液晶層(上側(cè)；彩色濾光片基板、下側(cè)；有源矩陣基板)、光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板3(NR板))、1/4波長(zhǎng)板(相位差板4)、偏振片(背光側(cè))的疊層構(gòu)造。而且，夾著液晶層的上下的1/4波長(zhǎng)板(相位差板1和相位差板4)使滯相軸相互正交，將各個(gè)相位差設(shè)為140nm。光學(xué)各向異性為負(fù)的相位差板(相位差板2和相位差板3)的各個(gè)相位差設(shè)為135nm。另外，兩個(gè)偏振片(觀察側(cè)、背光側(cè))使透過(guò)軸相互正交地配置。
對(duì)液晶顯示裝置施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)(對(duì)液晶層施加4V)來(lái)評(píng)價(jià)顯示特性。在透過(guò)顯示中的視角-對(duì)比度特性與圖8所示的情況相同。以透過(guò)顯示的視野角特性顯示了大致全方位的對(duì)稱特性，CR＞10的區(qū)域?yàn)椤?0°，是良好的，透過(guò)對(duì)比度也在正面高為300∶1以上。
另一方面，反射顯示的特性利用分光光度測(cè)色計(jì)(Minolta公司制造的CM2002)來(lái)評(píng)價(jià)，以標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散板作為基準(zhǔn)，分光反射率是大約8.1％(開口率100％換算值)，反射顯示的對(duì)比度值是20，與現(xiàn)有的液晶顯示裝置相比，顯示了高的對(duì)比度，是好的。
(比較例)在圖10所示的液晶顯示裝置中，不配置劃分像素區(qū)域的電介質(zhì)構(gòu)造物和璧構(gòu)造體，僅使用切口(電極開口部)將一個(gè)像素區(qū)域按照透過(guò)區(qū)域、透過(guò)區(qū)域、反射區(qū)域的順序來(lái)分割。換言之，僅利用施加電壓時(shí)在電極開口部所發(fā)生的電場(chǎng)的作用來(lái)三分割取向區(qū)域。
利用與所述實(shí)施例相同的液晶層的條件來(lái)制造液晶顯示裝置，對(duì)于該比較例進(jìn)行同樣的面板評(píng)價(jià)。結(jié)果，對(duì)于對(duì)比度等顯示特性，顯示了與實(shí)施例大致相同的特性。
(評(píng)價(jià))接著，關(guān)于各個(gè)液晶顯示裝置，比較顯示不光滑、中間色調(diào)響應(yīng)特性和面板按壓后的顯示品質(zhì)。首先，以目視評(píng)價(jià)中間色調(diào)(8灰度等級(jí)分割時(shí)的灰度等級(jí)2)的從傾斜方向看的顯示不光滑，結(jié)果，在實(shí)施例中沒(méi)有感覺到不光滑感。與此相對(duì)，在僅利用切口分割的比較例的液晶顯示裝置中，可確認(rèn)在中間色調(diào)的傾斜視角下具有顯示不光滑。
利用使偏光軸相互正交的光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察時(shí)，可確認(rèn)在實(shí)施例中是中心軸均勻一致的軸對(duì)稱取向區(qū)域，在比較例中，一部分液晶區(qū)域的中心軸從子像素的中心部(開口部)偏離，是混亂的。可確認(rèn)該中心軸的位置偏差是不光滑的主要原因。
比較液晶顯示裝置的中間色調(diào)響應(yīng)時(shí)間(在8灰度等級(jí)分割時(shí)從3灰度等級(jí)變化到5灰度等級(jí)所需要的時(shí)間；m秒)，在實(shí)施例中是38m秒，在比較例中是65m秒。如根據(jù)利用璧構(gòu)造體和電介質(zhì)構(gòu)造物分割像素區(qū)域的本發(fā)明的液晶顯示裝置，能夠確認(rèn)可縮短中間色調(diào)顯示的響應(yīng)時(shí)間。此外，調(diào)查施加4V電壓(白顯示)時(shí)由指尖按壓面板面時(shí)的取向恢復(fù)力。結(jié)果，在實(shí)施例的情況下，在按壓部基本上沒(méi)有看到殘像(立即恢復(fù))，與此相對(duì)，在比較例的情況下，確認(rèn)有幾分鐘的殘像，可確認(rèn)由按壓導(dǎo)致的取向擾亂發(fā)生時(shí)的恢復(fù)力差。此外，在比較例的情況下，可確認(rèn)通過(guò)按壓擾亂的取向的一部分不能完全恢復(fù)，由不光滑感或取向缺陷導(dǎo)致顯示不好。
從以上的評(píng)價(jià)結(jié)果可知，通過(guò)交互配置透過(guò)顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域，同時(shí)由電介質(zhì)構(gòu)造物和壁構(gòu)造體劃分液晶區(qū)域，可得到固定或者穩(wěn)定軸對(duì)稱取向區(qū)域的中心軸的位置的效果，中間色調(diào)的斜視角的顯示的不光滑感降低，得到中間色調(diào)顯示的響應(yīng)速度的改善和降低按壓殘像等的效果。即，可知如根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，像素內(nèi)的分割構(gòu)造為最合適。
在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了共同形成電介質(zhì)構(gòu)造物和壁構(gòu)造體的情況，但也能夠至少形成電介質(zhì)構(gòu)造物，將像素區(qū)域分割為多個(gè)子像素區(qū)域。通過(guò)在電介質(zhì)構(gòu)造物的臺(tái)階差附近傾斜液晶分子進(jìn)行取向，在所劃分的區(qū)域可實(shí)現(xiàn)液晶分子的分割取向。在該情況下，即使不配置壁構(gòu)造體，由于劃分(隔開)了像素區(qū)域，所以得到分割取向。而且，為了更穩(wěn)定該分割取向，更有效地改善對(duì)按壓的恢復(fù)力等，優(yōu)選為形成壁構(gòu)造體或者開口部。在不形成壁構(gòu)造體的情況下，優(yōu)選為在上下一對(duì)電極中的至少一個(gè)電極上形成開口部。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性象上述那樣，本發(fā)明的液晶顯示裝置，能夠利用比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的顯示品質(zhì)的液晶顯示裝置。本發(fā)明很好地適用于透過(guò)型液晶顯示裝置和半透過(guò)型(透過(guò)、反射兩用)液晶顯示裝置。特別是，半透過(guò)型液晶顯示裝置可很好地利用為便攜電話等便攜設(shè)備的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有第一基板；與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；在所述第一基板和所述第二基板之間設(shè)置的垂直取向型液晶層，具有分別包含在所述第一基板上形成的第一電極；在所述第二基板上形成的第二電極；在所述第一電極和所述第二電極之間設(shè)置的所述液晶層的多個(gè)像素，和在所述多個(gè)像素的周圍設(shè)置的遮光區(qū)域，在所述遮光區(qū)域的所述第一基板或第二基板上的所述液晶層側(cè)，有規(guī)則地配置規(guī)定所述液晶層的厚度的多個(gè)支持體，所述液晶層至少在施加規(guī)定的電壓時(shí)，形成呈軸對(duì)稱取向的至少一個(gè)液晶區(qū)域，所述至少一個(gè)液晶區(qū)域內(nèi)的液晶分子的傾斜方向由所述多個(gè)支持體所具有的傾斜側(cè)面來(lái)規(guī)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)與至少4個(gè)支持體的傾斜側(cè)面相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一電極具有至少一個(gè)開口部，所述至少一個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)的軸對(duì)稱取向的中心軸，在所述至少一個(gè)開口部?jī)?nèi)或者其附近形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述多個(gè)支持體所具有的所述傾斜側(cè)面，相對(duì)所述第一基板傾斜成倒圓錐狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，與所述多個(gè)支持體的所述第一基板面平行的面的截面形狀，是大致圓形、大致橢圓形、大致菱形、或者大致十字形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還具有在所述遮光區(qū)域有規(guī)則地排列的壁構(gòu)造體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)液晶區(qū)域包括兩個(gè)液晶區(qū)域，所述至少一個(gè)開口部包括兩個(gè)開口部，所述兩個(gè)液晶區(qū)域的各個(gè)的軸對(duì)稱取向的中心軸在所述兩個(gè)開口部?jī)?nèi)或者其附近形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一電極包括規(guī)定透過(guò)區(qū)域的透明電極、規(guī)定反射區(qū)域的反射電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)液晶區(qū)域包括在所述透過(guò)區(qū)域形成的液晶區(qū)域、在所述反射區(qū)域形成的液晶區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)開口部包括在所述透明電極上形成的開口部、在所述反射電極上形成的開口部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，具有通過(guò)所述第一基板和所述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在所述第一基板和/或所述第二基板和所述一對(duì)偏振片之間，還具有至少1個(gè)兩軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還具有通過(guò)所述第一基板和所述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在所述第一基板和/或所述第二基板和所述一對(duì)偏振片之間，還具有至少1個(gè)單軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
13.一種液晶顯示裝置，具有形成有第一電極的第一基板；形成有與所述第一電極相對(duì)的第二電極的第二基板；介插在所述第一電極和所述第二電極之間的垂直取向型液晶層，通過(guò)所述第一電極和所述第二電極來(lái)規(guī)定多個(gè)像素區(qū)域，其特征在于，所述多個(gè)像素區(qū)域中至少一個(gè)像素區(qū)域通過(guò)在所述第一基板上規(guī)則配置的電介質(zhì)構(gòu)造物，分割為多個(gè)子像素區(qū)域，所述子像素區(qū)域中的所述液晶層中的液晶分子，在向所述第一電極和所述第二電極之間施加規(guī)定的電壓時(shí)，以與所述第一基板的表面垂直的軸為中心進(jìn)行軸對(duì)稱取向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述像素區(qū)域在平面視圖中由遮光區(qū)域包圍，在所述遮光區(qū)域內(nèi)的所述第一基板的所述液晶層側(cè)，還具有實(shí)質(zhì)包圍所述像素區(qū)域的壁構(gòu)造體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一電極和/或所述第二電極，具有在所述子像素區(qū)域內(nèi)形成的開口部，在施加所述電壓時(shí)，所述垂直軸在所述開口部?jī)?nèi)或者其附近形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述像素區(qū)域在平面視圖內(nèi)由遮光區(qū)域包圍，規(guī)定所述液晶層的厚度的支持體在所述遮光區(qū)域內(nèi)形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一電極具有透明電極和反射電極，所述多個(gè)子像素區(qū)域中，至少一個(gè)子像素區(qū)域是透過(guò)區(qū)域，至少一個(gè)子像素區(qū)域是反射區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，如果將所述透過(guò)區(qū)域的所述液晶層的厚度設(shè)為dt，將所述反射區(qū)域的所述液晶層的厚度設(shè)為dr，則滿足關(guān)系0.3dt＜dr＜0.7dt。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述反射區(qū)域的所述第二基板的所述液晶層側(cè)，還具有透明電介質(zhì)層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述透明電介質(zhì)層具有散射光的功能。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第二基板還具有彩色濾光片層，所述反射區(qū)域的所述彩色濾光片層的光學(xué)濃度比所述透過(guò)區(qū)域的所述彩色濾光片層的光學(xué)濃度還小。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還具有通過(guò)所述第一基板和所述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在所述第一基板和/或所述第二基板和所述一對(duì)偏振片之間，還具有至少一個(gè)兩軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還具有通過(guò)所述第一基板和所述第二基板互相相對(duì)配置的一對(duì)偏振片，在所述第一基板和/或所述第二基板和所述一對(duì)偏振片之間，還具有至少一個(gè)單軸性光學(xué)各向異性介質(zhì)層。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述像素區(qū)域在平面視圖中是由一對(duì)長(zhǎng)邊和一對(duì)短邊構(gòu)成的矩形，通過(guò)至少一對(duì)所述電介質(zhì)構(gòu)造物分割為所述多個(gè)子像素區(qū)域，所述一對(duì)所述電介質(zhì)構(gòu)造物，從所述像素區(qū)域的所述一對(duì)長(zhǎng)邊附近向互相接近的方向延伸，且在短邊方向并列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種垂直取向型液晶顯示裝置，其能夠利用比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)充分穩(wěn)定液晶的取向，可得到與現(xiàn)有技術(shù)相同以上的顯示品質(zhì)。具有在第一基板和第二基板之間設(shè)置的垂直取向型液晶層，具有在第一基板上形成的第一電極；在第二基板上形成的第二電極；包括在第一電極和第二電極之間設(shè)置的液晶層的像素；在像素周圍設(shè)置的遮光區(qū)域，在遮光區(qū)域的第一基板或者第二基板上的液晶層側(cè)，有規(guī)則地配置規(guī)定液晶層的厚度的多個(gè)支持體，至少在施加規(guī)定的電壓時(shí)，液晶層形成呈軸對(duì)稱取向的至少一個(gè)液晶區(qū)域，至少一個(gè)液晶區(qū)域內(nèi)的液晶分子的傾斜方向由多個(gè)支持體所具有的傾斜側(cè)面來(lái)規(guī)定。
文檔編號(hào)G02F1/13363GK1667474SQ200510053648
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者久米康仁, 長(zhǎng)江伸和, 玉井和彥, 大西憲明 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社