專利名稱：液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
關(guān)于液晶層內(nèi)的液晶分子相對于基板垂直配向的垂直配向型液晶顯示元件，在不 施加電壓時黑電平非常良好，通過在液晶單元的單側(cè)或兩側(cè)的上下偏光板之間導(dǎo)入具有保 持適當(dāng)參數(shù)的負(fù)光學(xué)各向異性的光學(xué)補(bǔ)償板，由此具備非常好的視角特性(例如，參照專 利文獻(xiàn)1)。近年來，對于垂直配向型液晶顯示元件，為了不僅獲得暗顯示時的視角特性、即使 在亮顯示中也獲得良好的視角特性，大量使用了在一個像素內(nèi)液晶配向方向朝向多個方向 的“多域配向”。例如，提出了在像素電極內(nèi)設(shè)有開口部以產(chǎn)生傾斜電場來控制配向的多域 配向(例如，參照專利文獻(xiàn)2)、以及在像素電極內(nèi)設(shè)置突起構(gòu)造利用傾斜面來控制配向的 多域配向(例如，參照專利文獻(xiàn)3)等。但是，當(dāng)設(shè)置上述用于產(chǎn)生傾斜電場的電極結(jié)構(gòu)或 在基板表面設(shè)置突起構(gòu)造時，例如，在點矩陣顯示部的1個像素內(nèi)，開口率降低，液晶顯示 元件的透過率降低。另一方面，在僅重視液晶顯示裝置的左右方位的視角特性時，可以不是如上所述 的多域配向，而是在整個液晶顯示元件上實施均勻的配向處理的單域配向?？赏ㄟ^所謂的 針對垂直配向膜的光配向處理(例如，參照專利文獻(xiàn)4)、或針對具有特定表面自由能量的 垂直配向膜的摩擦處理方法(例如，參照專利文獻(xiàn)5)，來進(jìn)行均勻的配向處理。單域垂直配向型液晶顯示元件被配向控制成不管是否施加了電壓，液晶層內(nèi)的配 向狀態(tài)都相同。電光特性中的陡峭性很大程度上還取決于液晶層內(nèi)的預(yù)傾角，發(fā)現(xiàn)具有越 接近90度則越良好的傾向。此時，為了防止施加電壓時的配向缺陷，即使在不施加電壓時 也需要賦予預(yù)傾角，以使液晶分子相對于基板從垂直稍稍傾斜。另外，對于垂直配向型液晶顯示元件，為了在1/32以上的高占空比(Duty)驅(qū)動 條件下實現(xiàn)良好的ON顯示時透過率并且實現(xiàn)高對比度，有效的方式是進(jìn)行調(diào)整使得與1/4 以下的低占空比驅(qū)動條件相比，較大地設(shè)定液晶層中的延遲ΔικΚΔη 液晶材料的復(fù)折射 率，d 液晶層厚)，以使電光特性中的陡峭性變得良好。另外，驅(qū)動方法分為使用TFT等有源元件的有源矩陣和單純矩陣。在單純矩陣中 具有顯示7段或任意標(biāo)記等的字符顯示器、以及利用橫縱電極進(jìn)行點顯示的點矩陣顯示 器。在點矩陣顯示器中，通過對橫向的掃描電極和縱向的信號電極施加電壓波形來進(jìn)行ON/ OFF顯示。還稱為多重驅(qū)動或占空比驅(qū)動。此時的電壓波形由任意的占空比和偏置比決定， 可使用最優(yōu)偏置法、同時選擇所有掃描電極的主動尋址法、同時選擇多個掃描電極的多線 選擇法或多線尋址法。此外，通常在一個方向上依次選擇掃描電極。從驅(qū)動電路內(nèi)的顯示 數(shù)據(jù)RAM中讀入顯示內(nèi)容，經(jīng)由與信號電極連接的段驅(qū)動器以及與掃描電極連接的公共驅(qū) 動器，逐畫面地依次進(jìn)行驅(qū)動。圖17是表示現(xiàn)有垂直配向型液晶顯示元件的一例的概略剖視圖。此外，是圖18的直線X-Y間的剖視圖。第1基板(上側(cè)基板)1與第2基板(下側(cè)基板)2相對，其間夾持有液晶層3。第 1基板1是這樣的基板在透明基板13的相對表面上形成有透明電極(段電極)14，在該透 明電極14上涂敷垂直配向膜15并沿18所示的方向?qū)υ摯怪迸湎蚰?5的表面進(jìn)行摩擦處 理，在外側(cè)表面上配置有視角補(bǔ)償板12和偏光板11。第2基板2與第1基板1同樣，在透 明基板23的相對表面上形成有透明電極(公共電極)24，用垂直配向膜25覆蓋該透明電極 24的表面，沿箭頭28的方向進(jìn)行摩擦處理。在外側(cè)表面上配置有視角補(bǔ)償板22和偏光板 21。液晶層3包含具有與基板1、2的面垂直配向的性質(zhì)的液晶分子，通過摩擦處理18、28， 該液晶層3具有相對于基板的法線方向成一定角度(在此例中，大致為89.9° )的預(yù)傾斜。 在下側(cè)基板2的下方配置有背光源4以及光源5。圖18是示出圖17的透明電極(段電極)14以及透明電極(公共電極)24的電極 圖案的概略平面圖。該平面圖是從法線方向觀察圖17的液晶顯示元件的圖。此外，與圖17 相同的標(biāo)號表示同一部件，所以省略其說明。在圖18中，上側(cè)電極是在6點到12點方位上具有細(xì)長電極形狀的段電極14，下側(cè) 電極是在其正交方向上具有細(xì)長電極形狀的公共電極24。段電極14與公共電極24交叉的 四邊形的區(qū)域構(gòu)成1個像素。在圖18中僅顯示了幾個細(xì)長電極，但實際上下側(cè)基板2在元件內(nèi)具有64個公共 電極24。電極寬度設(shè)為0.46mm，電極間距離設(shè)為0.015mm。摩擦方位是相對于細(xì)長電極的 長度方位大致正交的12點方位。另一方面，在上側(cè)基板1上細(xì)長段電極14以長度方位相 對于元件的上下方位平行的方式配置，電極個數(shù)為128個。電極寬度設(shè)為0. 46mm,電極間距 離設(shè)為0.015mm。摩擦方位是相對于細(xì)長電極的長度方位大致平行的6點方位。因此，上下 細(xì)長電極交叉的0. 46mm四方的部分形成1個像素。根據(jù)液晶層中央分子在施加電壓時倒向的方位關(guān)系，最佳視覺識別方向為6點方 位。另一方面，其相反方位(反視覺識別方向)在改變以元件法線方向為基準(zhǔn)的觀察極角 角度時，存在亮顯示變暗難以視覺識別的角度。專利文獻(xiàn)1日本特開昭62-210423號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2005-252298號公報專利文獻(xiàn)3日本特開平11-242225號公報專利文獻(xiàn)4日本特開平09-211468號公報專利文獻(xiàn)5日本特開2005-234254號公報圖17所示的現(xiàn)有垂直配向型液晶顯示元件使用延遲值A(chǔ)nd設(shè)定為約900nm的 液晶材料而制作，對于在1/64占空比、1/9偏置驅(qū)動條件下獲得最大對比度的驅(qū)動電壓，當(dāng) 觀察液晶顯示元件的外觀時，在最佳視覺識別方位及元件左右方位上即使改變觀察極角角 度，整個點矩陣顯示部也實現(xiàn)均勻的顯示狀態(tài)，與此相對，在以反視覺識別方位為中心順時 針、逆時針旋轉(zhuǎn)70°方位左右的范圍，顯示均勻性不充分，尤其是從反視覺識別方位觀察的 情況下，有時感覺散亂狀，顯示質(zhì)量顯著降低。另外，還存在如下的問題在點矩陣顯示部中各像素邊緣的4個邊相對于上下偏 光板吸收軸為45° 士 10°左右的情況下，由于在像素邊緣附近產(chǎn)生的傾斜電場的影響，在 液晶層的閾值電壓附近與像素內(nèi)部相比邊緣附近的液晶分子的傾斜變大并產(chǎn)生漏光，因此給電光特性的閾值附近的陡峭性帶來影響，尤其在單純矩陣驅(qū)動中，引起OFF電壓時的透 過率上升，成為對比度降低的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)顯示均勻性的垂直配向型液晶顯示元件。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供如下的垂直配向型液晶顯示元件，該垂直配向 型液晶顯示元件具有對在施加閾值電壓附近的電壓時像素邊緣附近的漏光進(jìn)行抑制的電 極結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，液晶顯示元件具有一對透明基板，其以規(guī)定間隔相對配 置；多個第1透明電極，其形成于上述透明基板的一個相對面?zhèn)?；多個第2透明電極，其以 在與上述第1透明電極正交的方向上延伸的方式，形成于上述透明基板的另一相對面?zhèn)龋?單域垂直配向膜，其形成于上述透明基板的各個相對面?zhèn)龋槍υ搯斡虼怪迸湎蚰さ闹辽?一方，以與上述第1透明電極的長度方向平行的方式進(jìn)行了單域垂直配向處理；垂直配向 模式的液晶層，其被上述一對透明基板夾持，具有預(yù)傾角；以及一對偏光板，其以夾持上述 一對透明基板的方式配置，其中，在上述第1透明電極和上述第2透明電極的各交叉部分， 形成六邊形像素，該六邊形像素包含與上述一對偏光板的吸收軸中的至少一個所構(gòu)成的角 在0° 士 10°或90° 士 10°范圍內(nèi)的邊。根據(jù)本發(fā)明，能夠在垂直配向型液晶顯示元件中實現(xiàn)顯示均勻性。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有對在施加閾值電壓附近的電壓時像素邊緣 附近的漏光進(jìn)行抑制的電極結(jié)構(gòu)的垂直配向型液晶顯示元件。


圖1是示出本發(fā)明第1實施例的液晶顯示元件100的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。圖2是示出本發(fā)明第1實施例的段電極34和公共電極24的電極圖案的概略平面 圖。圖3是在圖2所示的第1實施例的電極結(jié)構(gòu)和液晶配向構(gòu)造中對段電極34與公 共電極24之間施加了閾值電壓以上的電壓時液晶層中央分子指向矢分布的預(yù)測概念圖。圖4是示出本發(fā)明第1實施例的具有開口部34a的電極圖案的一例的概略平面 圖。圖5是示出本發(fā)明第1實施例的具有開口部34b的電極圖案的一例的概略平面 圖。圖6是示出第1實施例的電極圖案Al A3的概略平面圖。圖7是示出第1實施例的電極圖案Bl B3的概略平面圖。圖8是本發(fā)明第1實施例的液晶顯示元件100的正面觀察時配向組織照片。圖9是本發(fā)明第1實施例的液晶顯示元件100的正面觀察照片。圖10是圖2所示的電極結(jié)構(gòu)的像素9的像素邊緣9B和9C處的配向組織的正面 觀察時配向組織照片。圖11是示出本發(fā)明第2實施例的段電極54和公共電極44的電極圖案的概略平 面圖。
圖12是在圖11所示的第2實施例的電極結(jié)構(gòu)和液晶配向構(gòu)造中對段電極54與公 共電極44之間施加了閾值電壓以上的電壓時液晶層中央分子指向矢分布的預(yù)測概念圖。圖13是圖11的像素邊緣9D處的配向組織的正面觀察照片。圖14是示出本發(fā)明第3實施例的段電極74和公共電極64的電極圖案的概略平 面圖。圖15是在圖14所示的第3實施例的電極結(jié)構(gòu)和液晶配向構(gòu)造中對段電極74與公 共電極64之間施加了閾值電壓以上的電壓時液晶層中央分子指向矢分布的預(yù)測概念圖。圖16是示出本發(fā)明第3實施例的變形例的段電極和公共電極的電極圖案的概略 平面圖。圖17是示出現(xiàn)有垂直配向型液晶顯示元件的一例的概略剖視圖。圖18是示出現(xiàn)有垂直配向型液晶顯示元件的點矩陣電極圖案的概略平面圖。圖19是示出圖18所示的電極圖案以及電極結(jié)構(gòu)在配向方向上施加導(dǎo)通電壓時的 配向狀態(tài)的正面觀察照片。圖20是示出圖18所示的電極圖案以及電極結(jié)構(gòu)在配向方向上施加導(dǎo)通電壓時的 1像素內(nèi)的液晶指向矢分布的概念圖。符號說明1，2…基板，3…液晶層，4…背光源，5…光源，11，12…偏光板，13，23…視角補(bǔ)償 板，14，34，54，74，94…段電極，24，44，64，84…公共電極，15，25…垂直配向膜，18，28…摩擦 方向
具體實施例方式本發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)分析當(dāng)從反視覺識別方位觀察液晶顯示元件時產(chǎn)生顯示 不均勻性的原因，發(fā)現(xiàn)其原因是電極間產(chǎn)生的傾斜電場。如圖17所示，通常公知了在位于2塊基板間的電極圖案的邊緣產(chǎn)生傾斜電場，尤 其是垂直配向型液晶顯示元件的情況下，容易受到其影響。用于垂直配向型液晶顯示元件的負(fù)型液晶倒向相對于電場的電場線垂直的方向。 在電極圖案的邊緣產(chǎn)生的傾斜電場中也以同樣的方式倒向。因為在段電極14的側(cè)邊產(chǎn)生 下擴(kuò)的電場，所以液晶分子(指向矢)倒向外側(cè)。同樣，在公共電極24的側(cè)邊產(chǎn)生上擴(kuò)的 電場，液晶分子(指向矢)倒向內(nèi)側(cè)。因此，由在電極圖案邊緣產(chǎn)生的傾斜電場引起的液晶 指向矢與由配向處理引起的液晶指向矢位于不同方向時，在其邊界部識別到黑線狀的域邊 界。圖19是圖18所示的電極圖案和電極結(jié)構(gòu)的在配向方向上將預(yù)傾角設(shè)定為 89.95°的情況下施加ON電壓時的正面觀察照片。白區(qū)域被認(rèn)為表示垂直配向的液晶分子 倒向配向方向、通過交叉尼科爾(々α ζ 二二 > )配置的偏光板透過光的區(qū)域。白區(qū)域周 邊的黑區(qū)域被認(rèn)為表示尚未透過光的區(qū)域，認(rèn)為液晶分子的配向被打亂。如圖19所示，對于正方形狀的1個像素，在像素周圍的電極間部分的暗區(qū)域以外， 在像素的左右和上面這3個邊的周邊部觀察到暗區(qū)域。并且，可知在上邊周邊部，在暗區(qū)域 存在奇數(shù)個交點(交叉點)CP。參照圖20，來說明產(chǎn)生該黑線(黑色交叉BC)的原因。圖20是表示圖18所示的電極圖案和電極結(jié)構(gòu)在配向方向上施加導(dǎo)通電壓時1個像素內(nèi)的液晶指向矢分布的概念圖?？烧J(rèn)為在像素中央部，液晶分子根據(jù)上下方向的配向處理倒向圖中上方向，產(chǎn)生 延遲并透過光?？烧J(rèn)為在左右側(cè)邊，由于橫向的邊緣電場與上下方向的配向處理之間的 疊加效果，液晶分子倒向傾斜方向，產(chǎn)生與偏光板的吸收軸方向一致的分量，維持著遮光狀 態(tài)。關(guān)于用施加了陰影的箭頭表示的像素中心部的液晶指向矢，因為不存在傾斜電 場，所以由上側(cè)基板1和下側(cè)基板2這兩個基板的摩擦方向確定為12點方向。用白色箭頭 表示的像素邊緣部的液晶指向矢由傾斜電場的影響而確定。液晶層3表示連續(xù)體的性質(zhì)， 所以從中心部到左右邊緣部，液晶指向矢連續(xù)旋轉(zhuǎn)90度。在圖中對其進(jìn)行簡略，用涂黑的 箭頭將中間部分表示為傾斜45度的液晶指向矢。另外，對于像素上部分(圖中上部分)的 邊7，像素中心部的液晶指向矢與像素邊緣部的液晶指向矢處于反轉(zhuǎn)的關(guān)系，所以存在兩液 晶指向矢旋轉(zhuǎn)180度的區(qū)域(邊界區(qū)域)和不連續(xù)區(qū)域。在這樣的狀態(tài)下，如圖所示，當(dāng)下側(cè)偏光板吸收軸和上側(cè)偏光板吸收軸相對于兩 基板的摩擦方向配置成傾斜士45度時，用涂黑箭頭表示的液晶指向矢區(qū)域、以及像素上部 分的中心部和邊緣部的液晶指向矢反轉(zhuǎn)的邊界區(qū)域成為與偏光板吸收軸平行或大致平行， 因此未獲得明亮狀態(tài)，而觀察到黑線。不連續(xù)區(qū)域被推測為，即使施加電壓液晶也維持垂直。不連續(xù)區(qū)域是上述黑線的 交叉點CP，這里，被認(rèn)為因為液晶分子無論是否施加電壓都不傾斜，所以形成點狀的暗區(qū) 域。在本說明書中，該黑線區(qū)域稱為“黑色交叉”。產(chǎn)生黑色交叉BC的原因被認(rèn)為是液晶分子的配向方位相對于偏光板吸收軸平 行以及接近平行，或者，不論是否施加電壓，液晶分子都相對于基板大致垂直。在圖19中，當(dāng)觀察上側(cè)邊緣附近的黑色交叉BC時，觀察到交叉點CP，觀察到交叉 點CP的數(shù)量及位置針對每個像素而不同的現(xiàn)象。認(rèn)為由于每個像素的黑色交叉BC的交叉 點CP的位置及數(shù)量的不同，邊緣附近的配向方位不同的區(qū)域的面積比發(fā)生變化，這可確定 為是從反視覺識別方向觀察液晶顯示時顯示不均勻性的原因。在反視覺識別方向上，可知像素中心部的透過率低，僅透過像素邊緣部。該邊緣部 的透過部分是從正面觀察時(例如，圖19)的黑色交叉區(qū)域BC，在從反視覺識別方向繞順時 針和逆時針改變視覺識別方向時，黑色交叉區(qū)域BC的液晶指向矢分布會帶來影響。如上所 述，因為黑色交叉BC的交點位置和個數(shù)針對每個像素而不同，所以可認(rèn)為黑色交叉區(qū)域BC 的液晶指向矢分布針對每個像素而不同。這里，假設(shè)黑色交叉區(qū)域BC的液晶指向矢分布由 大致右45度和左45度構(gòu)成，因為交叉點CP針對每個像素而不同，所以預(yù)測到右45度區(qū)域 和左45度區(qū)域的尺寸(面積)也不同。該情況下，從反視覺識別方向繞順時針改變視角時 的透過率與繞逆時針改變視角時的透過率不同，當(dāng)觀察多個像素或整個畫面時，觀察到散 亂狀，顯示均勻性劣化，成為顯示質(zhì)量低的液晶顯示元件。本發(fā)明人認(rèn)為顯示不均勻性的原因在于，針對每個像素，上述黑色交叉BC的產(chǎn)生 位置及數(shù)量是零散的而沒有被固定，因此推斷出解決該問題有效的方法是，(1)使得在上側(cè) 邊緣附近不產(chǎn)生黑色交叉BC本身；(2)使得黑色交叉BC在各個像素中均勻。另一方面，推斷出作為消除在施加閾值電壓附近的電壓時像素邊緣附近的漏光的 方法，最有效的是采用像素邊緣相對于上下偏光板吸收軸大致平行或正交這樣的液晶顯示元件構(gòu)造。圖1是表示本發(fā)明第1實施例的液晶顯示元件100的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。液晶顯 示元件100是具有矩陣狀的點矩陣電極圖案的單域垂直配向型液晶顯示元件。段電極基板(上側(cè)基板)1與公共電極基板(下側(cè)基板)2相對，在其間夾持有液 晶層3。段電極基板1是這樣的基板在透明基板13的相對表面形成有透明電極(段電 極)34，在該透明電極34上涂敷垂直配向膜15，在用18所示的方向?qū)υ摯怪迸湎蚰?5的 表面進(jìn)行了摩擦處理。在段電極基板1的外側(cè)表面上配置有視角補(bǔ)償板12和偏光板11。公共電極基板2與段電極基板1同樣，是這樣的基板在透明基板23的相對表面 形成有透明電極(公共電極)24，利用垂直配向膜25覆蓋該透明電極24的表面，在箭頭28 的方向進(jìn)行了摩擦處理。在公共電極基板2的外側(cè)表面配置有視角補(bǔ)償板22和偏光板21。液晶層3包含具有相對于基板1、2的面垂直配向的性質(zhì)的液晶分子，通過配向處 理，具有相對于基板的法線方向成一定角度的預(yù)傾斜。在下側(cè)基板2的下方配置有背光源 4以及光源5。此外，在基板1的透明電極34與垂直配向膜15之間、以及基板2的透明電 極24與垂直配向膜25之間，還可以形成防止基板間短路的絕緣膜等。段電極34由透明電極ITO形成，線寬度460 μ m，線間15 μ m，由128個線狀電極構(gòu) 成。公共電極24由透明電極ITO形成，線寬度460 μ m，線間15 μ m，由64個線狀電極 構(gòu)成。例如，在各基板上通過CVD、蒸鍍、濺射等以500 A厚度形成作為透明膜的銦錫氧 化物(ITO)膜，通過光刻進(jìn)行整形。此外，在段電極34上設(shè)有如后述圖3所示的開口部34a。 此外，作為第1實施例，使用圖6(A) (C)和圖7㈧ (C)所示的電極圖案Al A3和 Bl B3設(shè)置開口部34al 34a3和34bl 34b3，實際制作成液晶顯示元件。下面參照圖 6和圖7來詳細(xì)敘述各個電極圖案。在形成有透明電極24的基板2和形成有透明電極34的基板2上，以柔印的方式 形成垂直配向膜后進(jìn)行焙燒，通過摩擦等處理對該膜賦予預(yù)傾角。此外，在第1實施例中， 針對圖6㈧ (C)以及圖7㈧ (C)所示的電極圖案Al A3以及Bl B3，分別將預(yù)傾 角設(shè)定為89. 95°，制作共計6種的液晶顯示元件100。段電極基板(上側(cè)基板)1的預(yù)傾方向設(shè)為6點方向(在將右設(shè)為0度時，逆時針 旋轉(zhuǎn)90度的位置，在圖1中為左方向)的反向平行配向，公共電極基板(下側(cè)基板)1的預(yù) 傾方位角的方向設(shè)為12點方向(在將右設(shè)為0度時，順時針旋轉(zhuǎn)90度的位置，在圖1中為 右方向)的反向平行配向。此外，只要在像素內(nèi)實現(xiàn)同樣的配向處理，不論使用什么的摩擦 處理方法均可。例如，可使用對垂直配向膜照射紫外線、金屬氧化物的傾斜蒸鍍及使用了濺 射膜的配向法等。另外，可僅對基板1以及2的任意一方實施摩擦處理。通過散布于公共基板2上的球狀塑料間隔體(積水化學(xué)制)，單元厚度d被設(shè)為 約4. Ομπι。在液晶層3上，利用真空注入法來注入Δε < 0、Δη < 0. 23的Merck (公司) 制作的液晶材料，在利用紫外線固化樹脂密封了注入口之后，以比液晶材料的各向同性相 轉(zhuǎn)移溫度高約20°C的溫度焙燒約1小時。此外，如果液晶材料是Δ ε為負(fù)的負(fù)用材料，則 Δη等的物性值沒有限制。對偏光板11以及21的吸收軸角度進(jìn)行上側(cè)偏光板11為45度、下側(cè)偏光板21為135度的交叉尼科爾配置。對于偏光板角度，通過設(shè)交叉角度為90度可獲得良好的黑狀態(tài)， 因此是優(yōu)選的，不過也可以偏移幾度左右。另外，偏光板材料可使用碘系偏光板、染料系偏 光板的任意一種。對于光學(xué)補(bǔ)償板12以及22，在單側(cè)的偏光板與基板之間層疊有兩塊C板(Re = 0nm,Rth = 220nm)。此外，也可以在兩側(cè)的偏光板與基板之間插入光學(xué)補(bǔ)償板(A板、C板、 B板2軸相位差板)。圖2是示出本發(fā)明第1實施例的段電極34和公共電極24的電極圖案的概略平面 圖。該平面圖是從法線方向觀察圖1的液晶顯示元件的圖。在此例中，公共電極34使用后 述的圖6(B)所示的電極圖案A2。在圖2中，用實線表示的上側(cè)電極是在從6點到12點方位較長的段電極34，用虛 線表示的下側(cè)電極是在其正交方向上延伸的公共電極24。電極34和公共電極24的各個交 叉部形成一個像素9，在第1實施例中，如圖2所示成為六邊形。如圖所示，對段電極34與公共電極24之間的液晶層3實施使中央分子沿12點方 位配向的基板表面配向處理。根據(jù)在施加電壓時液晶層中央分子倒向的方位關(guān)系，最佳視 覺識別方向為6點方位。另一方面，當(dāng)改變以元件法線方向為基準(zhǔn)的觀察極角角度時，其相 反方位存在明亮顯示變暗并難以視覺識別的角度。左右相鄰的像素以上下偏移半個像素的方式進(jìn)行配置，公共電極24以整體彎曲 的構(gòu)造彎曲行進(jìn)并且在左右方位上延伸。另一方面，段電極34以左右邊緣彎曲、如蛇腹這 樣的構(gòu)造在上下方位延伸。因此，對于作為段電極34與公共電極24的各交叉部的各像素 9，在9點方位、3點方位具有頂角，其角度是90° 士 10°，優(yōu)選大約90°。夾著左右頂角的 兩邊與基板水平方向所成的角是45° 士 10°，優(yōu)選大約45°。即，夾著左右頂角的4邊相 對于上下偏光板吸收軸成大致平行或正交的狀態(tài)，因此可以抑制閾值電壓附近的漏光。另 外，左右頂角的尖頂朝向相反方位。12點、6點方位的兩邊為相對于液晶顯示元件的左右方 位平行的邊。圖3是關(guān)于圖2所示的第1實施例的電極結(jié)構(gòu)和液晶配向構(gòu)造在對段電極34與 公共電極24之間施加閾值電壓以上的電壓時液晶層中央分子指向矢分布的預(yù)測概念圖。在各像素9的圖中6點方位的邊上，配向處理方向(液晶指向矢液晶分子的傾斜 方向)與傾斜電場的配向方位相等。在圖中左右方位的下半部分的邊上，段電極和公共電 極邊緣大致平行，幾乎沒有產(chǎn)生傾斜電場，所以朝向液晶層原來的配向方位。在圖中左右方 位的上半部分，在段電極34與公共電極24之間產(chǎn)生傾斜電場，配向方位旋轉(zhuǎn)45°。12點方 位的邊與現(xiàn)有的電極結(jié)構(gòu)相同，傾斜電場的配向方位與液晶層原來的配向方位相差180°， 所以認(rèn)為產(chǎn)生黑色交叉BC。因此，需要控制12點方位的邊上產(chǎn)生傾斜電場的狀態(tài)。圖4是示出本發(fā)明第1實施例的具有開口部34a的電極圖案的一例的概略平面 圖。如上所述，顯示不均勻性的原因被認(rèn)為是沒有固定黑色交叉BC的產(chǎn)生位置，因此 作為其解決方法，考慮使像素上側(cè)邊緣7附近不產(chǎn)生黑色交叉BC本身、或者使黑色交叉BC 在各像素中均勻。因此，在第1實施例中，如圖4所示在像素邊7附近的段電極34上配置矩形開口 部34a，該像素邊7處于基于配向處理的像素中心部的液晶分子所傾斜的方向與基于傾斜電場的像素邊緣部的液晶分子所傾斜的方向反轉(zhuǎn)(逆方向)的關(guān)系。在圖4中，在與配置于左右方向的公共電極24的線間部相對的段電極34上設(shè)置 矩形開口部34a。開口部34a的上下邊緣間距離W大于公共電極24的線間距離d(W > d)， 跨越上下相鄰的兩個像素9形成開口部34a。另外，開口部34a的上側(cè)邊緣位置相比于上方 向相鄰的像素9的下側(cè)邊緣8，處于該上方向相鄰的像素9的內(nèi)側(cè)，開口部34a的下側(cè)邊緣 位置相比于像素9的上側(cè)邊緣7，為像素9的內(nèi)側(cè)位置。在圖4所示的例子中，僅設(shè)有一個開口部34a，但如圖6 (A)所示，也可通過高度W、 寬度s的尺寸，與相鄰的開口部34a空出間隔e而周期性地配置多個開口部34a。此外以下，在本說明書中，將該圖4所示的開口部34a的上下邊緣間距離W大于公 共電極24的線間距離d的電極圖案設(shè)為電極圖案A。圖5是示出本發(fā)明第1實施例的具有開口部34b的電極圖案的一例的概略平面 圖。在圖5中，在與配置于左右方向的公共電極24的線間部相對的段電極34上設(shè)置 矩形開口部34b。開口部34b的上側(cè)邊緣位置設(shè)為相比于公共電極24的線間部的垂直方向 的中心，位于接近像素9的上側(cè)邊緣7。開口部34b的下側(cè)邊緣位置設(shè)為相比于像素9的上 側(cè)邊緣7位于像素9的內(nèi)側(cè)。開口部34b的上下邊緣間距離W設(shè)為至少小于公共電極24 的線間距離d且大于等于線間距離d的一半(d > W彡l/2d)。此外，以在平面視圖中至少 使開口部34b的一部分與公共電極24的線間部的一部分重合的方式，配置開口部34b。在圖5所示的例子中，僅設(shè)有一個開口部34b，但如圖7(A)所示，也可以通過高度 W、寬度s的尺寸，與相鄰的開口部34b空出間隔e而周期地配置多個開口部34b。此外以下，在本說明書中，將該圖5所示的開口部34b的上下邊緣間距離W小于公 共電極24的線間距離d的電極圖案設(shè)為電極圖案B。圖6是示出第1實施例的電極圖案Al A3的概略平面圖。該平面圖是從法線方 向觀察圖1的液晶顯示元件的圖。圖6(A) (C)分別對應(yīng)于具有以下表1所示的3種尺 寸的開口部34a的圖案Al A3。在表1中示出圖4所示的各部位的尺寸。表1
權(quán)利要求
一種液晶顯示元件，該液晶顯示元件具有一對透明基板，其以規(guī)定間隔相對配置；多個第1透明電極，其形成于上述透明基板的一個相對面?zhèn)?；多個第2透明電極，其以在與上述第1透明電極正交的方向延伸的方式，形成于上述透明基板的另一相對面?zhèn)?；單域垂直配向膜，其形成于上述透明基板的各個相對面?zhèn)?，針對該單域垂直配向膜的至少一方，以與上述第1透明電極的長度方向平行的方式進(jìn)行了單域垂直配向處理；垂直配向模式的液晶層，其被上述一對透明基板夾持，具有預(yù)傾角；以及一對偏光板，其以夾持上述一對透明基板的方式配置，其中，在上述第1透明電極和上述第2透明電極的各交叉部分，形成有六邊形像素，該六邊形像素包含與上述一對偏光板的吸收軸中的至少一個所構(gòu)成的角在0°±10°或90°±10°范圍內(nèi)的邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素在左右方向上具有兩個頂角以及針對各頂角分別夾著該頂角的兩個 邊，上述兩個頂角的尖頂所朝向的方位是相反的方位，上述兩個邊相對于上述液晶顯示元 件的左右方向朝向45° 士 10°方位，上述一對偏光板的吸收軸中的至少一個與該兩個邊 所構(gòu)成的角在0° 士 10°或90° 士 10°范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素的上下兩個邊為相等的長度，相鄰的左右像素配置在相對于上述液晶 顯示元件的上下方位偏移半周期的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的液晶顯示元件，其中，在上下相鄰的上述像素間以及與該像素間連接的像素內(nèi)的一部分，在上述第1透明電 極上配置有矩形開口部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的液晶顯示元件，其中，從上下相鄰的上述像素間到與該像素間在上方向或下方向連接的像素內(nèi)的一部分，在 上述第1透明電極上配置有矩形開口部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示元件，其中，上述矩形開口部的橫向?qū)挾纫约芭c該矩形開口部相鄰的區(qū)域的橫向?qū)挾确謩e為 100 μ m以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素的上下兩邊的長度為10 μ m以上100 μ m以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素在上下方向上具有兩個頂角以及針對各頂角分別夾著該頂角的兩個 邊，上述兩個頂角的尖頂所朝向的方位是相反的方位，上述兩個邊相對于上述液晶顯示元 件的左右方向朝向45° 士 10°方位，上述一對偏光板的吸收軸中的至少一個與該兩個邊 所構(gòu)成的角在0° 士 10°或90° 士 10°范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素的左右兩個邊為相等的長度，相鄰的左右像素配置在相對于上述液晶 顯示元件的上下方位偏移半周期的位置處。
10.權(quán)利要求8或9所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素的左右兩邊的長度是10 μ m以上100 μ m以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其中，上述六邊形像素在上下左右方向上具有4個頂角以及針對各頂角分別夾著該頂角的 兩個邊，上下方向或左右方向的任意一方的兩個頂角的尖頂所朝向的方位是相反的方位， 另一方的兩個頂角的尖頂所朝向的方位是相同的方向，上述兩個邊相對于上述液晶顯示元 件的左右方向朝向45° 士 10°方位，上述一對偏光板的吸收軸中的至少一個與該兩個邊 所構(gòu)成的角在0° 士 10°或90° 士 10°的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示元件，其中，與上述六邊形像素的上下左右方位中的某1方位的頂角相鄰的兩邊為相等長度，且比 另外的4個邊長。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的液晶顯示元件，其中， 對上述配向膜的配向是通過摩擦來實施的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的液晶顯示元件，其中， 上述垂直配向膜的配向容易軸被配置成反向平行配向。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 14中任一項所述的液晶顯示元件，其中， 上述液晶層的預(yù)傾角為89. 5°以上。
16.一種液晶顯示元件，其具有一對透明基板，其以規(guī)定間隔相對配置； 多個第1透明電極，其形成于上述透明基板的一個相對面?zhèn)龋?多個第2透明電極，其以在與上述第1透明電極正交的方向延伸的方式，形成于上述透 明基板的另一相對面?zhèn)?；單域垂直配向膜，其形成于上述透明基板的各個相對面?zhèn)?，針對該單域垂直配向膜?至少一方，以與上述第1透明電極的長度方向平行的方式進(jìn)行了單域垂直配向處理； 垂直配向模式的液晶層，其被上述一對透明基板夾持，具有預(yù)傾角；以及 一對偏光板，其以夾持上述一對透明基板的方式配置， 其中，在上述第1透明電極和上述第2透明電極的各交叉部分形成有1個像素， 由形成各像素輪廓的各邊處產(chǎn)生的電場引起的液晶配向方向與由上述配向處理引起 的液晶配向方向在面內(nèi)不相互正對。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示元件，其中，上述各邊相對于上述配向處理的方位具有60°以下的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供液晶顯示元件。在垂直配向型液晶顯示元件中為了實現(xiàn)顯示均勻性，具有一對透明基板，其以規(guī)定間隔相對配置；多個第1透明電極，其形成于透明基板的一個相對面?zhèn)?；多個第2透明電極，其在與第1透明電極正交的方向上延伸，形成于透明基板的另一相對面?zhèn)龋粏斡虼怪迸湎蚰?，其形成于透明基板的各個相對面?zhèn)龋槍ζ渲辽僖环?，以與第1透明電極的長度方向平行的方式進(jìn)行了單域垂直配向處理；垂直配向模式的液晶層，其被一對基板夾持，具有預(yù)傾角；以及一對偏光板，其以夾持一對基板的方式配置，其中，在第1和第2透明電極的各交叉部分，形成有六邊形像素，該六邊形像素包含與一對偏光板的吸收軸中的至少一個所成的角在0°±10°或90°±10°范圍內(nèi)的邊。
文檔編號G02F1/1335GK101989011SQ20101024254
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者巖本宜久 申請人:斯坦雷電氣株式會社