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)：
本申請以2010年10月12日提交的日本專利申請2010_2四284為基礎(chǔ)，其全部內(nèi)容以引證的方式并入于此。ー種垂直取向型液晶顯示元件通過在以正交尼科爾結(jié)構(gòu)(crossed Nicols)設(shè)置的偏振片之間布置垂直取向(VA)模式液晶盒來被形成。該垂直取向模式液晶盒由以下部分構(gòu)成液晶層，其設(shè)置在正面玻璃基板和背面玻璃基板之間；以及液晶層中的液晶分子， 它們?nèi)∠驗(yàn)榻拼怪庇诨?。從與基板垂直的方向觀察吋，垂直取向型液晶顯示元件的背景顯示區(qū)域的(無電壓施加區(qū)域)光透射度很低，與以正交尼科爾結(jié)構(gòu)設(shè)置的偏振片的光透射度幾乎相同。因此，使用垂直取向型液晶顯示元件較易實(shí)現(xiàn)高對比度顯示。以下技術(shù)被公知用作使液晶分子以遠(yuǎn)離垂直取向模式液晶盒的正面基板和背面基板的內(nèi)表面之間的垂直方向均勻傾斜的取向處理i) ー種方法，在該方法中，均勻取向是通過表面形狀的效果來實(shí)現(xiàn)的，其中表面形狀這樣的獲得的通過將諸如SiOx之類的金屬氧化物膜作為取向膜從傾斜遠(yuǎn)離基板的垂直方向的方向進(jìn)行傾斜沉積，從而形成鋸齒狀沉積膜表面；ii) 一種被稱作光取向的方法，在該方法中，在基板的內(nèi)表面上形成諸如聚酰亞胺等有機(jī)取向膜材料，其后紫外線從傾斜遠(yuǎn)離垂直方向的方向照射到該取向膜的表面 (參見日本專利No. 287 ) ；iii) ー種方法，在該方法中，在基板的內(nèi)表面形成具有特定表面自由能的垂直取向膜，其后對其進(jìn)行摩擦處理(參見日本公開專利No. 2005-234254)。 這些方法皆為單疇取向方法，在單疇取向方法中，在無電壓施加的情況下，可以在垂直取向模式液晶盒的液晶層中沿ー個方向?qū)σ壕Х肿舆M(jìn)行取向。圖8的(a)為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件的示意性截面圖，圖8的 (b)至(d)為示出了垂直取向型液晶顯示元件的電極結(jié)構(gòu)的一部分的示意性平面圖。如圖8的(a)所示，傳統(tǒng)的垂直取向型液晶顯示元件由正面基板11、背面基板12、 以及設(shè)置在正面基板11和背面基板12之間的垂直取向型液晶層13構(gòu)成。正面基板11包括正面玻璃基板11a、形成在正面玻璃基板Ila上的分段透明電極 lib、以及形成在正面玻璃基板Ila和分段透明電極lib上的正面垂直取向膜11c。類似地， 背面基板12由背面玻璃基板12a、形成在背面玻璃基板1 上的公共透明電極12b，以及形成在背面玻璃基板1 和公共透明電極12b上的背面垂直取向膜12c構(gòu)成。舉例來說，分段透明電極lib和公共透明電極12b由氧化銅錫(ITO)形成。例如，通過上述取向方法(ii)或(iii)，沿同一方向?qū)φ娲怪比∠蚰lc和背面垂直取向膜12c進(jìn)行取向處理。例如，當(dāng)通過將垂直于紙面朝里的方向定義為12點(diǎn)鐘方向 (90度方向)、將紙面上的右方定義為3點(diǎn)鐘方向(0度方向)、將垂直于紙面朝外的方向定義為6點(diǎn)鐘方向O70度方向)、并且將紙面上的左方定義為9點(diǎn)鐘方向(180度方向)來定義平行于正面基板11和背面基板12的平面內(nèi)的方向坐標(biāo)系時，對正面垂直取向膜Ilc進(jìn)行取向處理以使液晶分子沿著12點(diǎn)鐘方向進(jìn)行取向，并且對背面垂直取向膜12進(jìn)行取向處理以使液晶分子沿著6點(diǎn)鐘方向進(jìn)行取向。垂直取向液晶層13是這樣的液晶層該液晶層的液晶分子大致垂直地取向，并且設(shè)置在正面基板11的正面垂直取向膜Ilc和背面基板12的背面垂直取向膜12c之間。例如，垂直取向液晶層13由具有負(fù)介電各向異性的液晶材料形成，并具有單疇結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)沒有電壓施加在分段透明電極lib和公共透明電極12b(以下稱作無電壓施加狀態(tài))之間時(以下稱作無電壓施加狀態(tài))，液晶層13中的液晶分子取向?yàn)榇笾麓怪庇谡婊?1和背面基板12。當(dāng)施加在電極lib和12b之間的電壓大于閾值電壓時(以下稱作電壓施加狀態(tài))，液晶層13中的大部分液晶分子沿取向處理方向朝著基板11和12的面內(nèi)方向傾斜。例如，隔離物14保持正面基板11和背面基板12之間的間隙?；?1和12兩者通過密封部15粘合在一起。正面視角補(bǔ)償片16和正面偏振片18依序設(shè)置在正面玻璃基板Ila與液晶層13 相反的ー側(cè)上。類似地，背面視角補(bǔ)償片17和背面偏振片19依序設(shè)置在背面玻璃基板12a 與液晶層13相反的ー側(cè)上。例如，正面偏振片18和背面偏振片19以正交尼科爾結(jié)構(gòu)設(shè)置，并且還以這樣的方式設(shè)置吸收軸和在無電壓施加狀態(tài)下的在液晶層13厚度中央的液晶分子的取向方向(6點(diǎn)鐘方向)在平行于基板表面的平面內(nèi)以大約45度角互相交叉。例如，將正面偏振片18設(shè)置為使其吸收軸成45度到225度方向，并且將背面偏振片19設(shè)置為使其吸收軸成135度到315度方向。正面視角補(bǔ)償片16和背面視角補(bǔ)償片17是具有負(fù)單軸光學(xué)各向異性或負(fù)雙軸光學(xué)各向異性的視角補(bǔ)償片。當(dāng)在正面視角補(bǔ)償片16和背面視角補(bǔ)償片17中存在面內(nèi)慢軸時，將正面視角補(bǔ)償片16和背面視角補(bǔ)償片17設(shè)置為使相鄰的偏振片18和19的慢軸和透射軸近似于彼此平行。在液晶顯示元件的應(yīng)用中，在背面偏振片19后設(shè)置背光。從背光發(fā)出的光透射經(jīng)過背面偏振片19和背面視角補(bǔ)償片17，并且入射到液晶盒。當(dāng)在分段透明電極lib和公共透明電極12b之間沒有施加比閾值電壓大的電壓吋，正面偏振片18阻擋在全部區(qū)域中入射并透過液晶盒的光，并且即使施加了比閾值電壓大的電壓，正面偏振片18也阻擋在顯示區(qū)域(電極lib和12b 二者在垂直于基板11和12的方向上重疊并且進(jìn)行了顯示的區(qū)域)之外的區(qū)域中入射并透過液晶盒的光。因此，觀察者從正面偏振片18外側(cè)觀察液晶顯示元件時觀察到暗顯示狀態(tài)(黑色顯示)。另ー方面，在顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)在電極lib和12b之間施加比閾值電壓大的電壓吋，入射到液晶盒的光透過液晶盒和正面偏振片18。因此，觀察者從正面偏振片18外側(cè)觀察液晶顯示元件時觀察到亮顯示狀態(tài)(白色顯示)。圖8的(b)和圖8的(c)為分別示出分段透明電極lib的一部分和公共透明電極 12b的一部分的示意性平面圖。此外，圖8的(d)是示出從垂直于正面基板11的方向觀察到的電極Ub的一部分和電極12b的一部分的示意性平面圖。圖8的(a)至(d)中所示的液晶顯示元件為所稱的分段液晶顯示元件，分段液晶顯示元件主要通過分段電極lib的形狀實(shí)現(xiàn)了顯示區(qū)域的形狀。可以通過分段液晶顯示元件的電極的形狀來界定任意形狀的顯示區(qū)域。圖8的(b)至(d)示出了電極lib和12b區(qū)域，電極lib和12b區(qū)域形成了讀取詞“AUTO”的顯示區(qū)域。此外，分段液晶顯示元件由諸如多路驅(qū)動器之類的簡單矩陣驅(qū)動器驅(qū)動。
為了顯示“AUT0”字樣，分段透明電極lib以圖8的(b)所示的形狀形成于正面玻璃基板Ila上。此外，公共透明電極12b以圖8的(c)所示的形狀形成于背面玻璃基板1 上。正面基板11和背面基板12以大致彼此平行的方式設(shè)置，使形成有電極lib和12b的表面彼此相対。此外，通過將正面基板11和背面基板12布置為如圖8的(d)所示來將正面基板11和背面基板12彼此粘合在一起，以形成電極lib和12b重疊成“AUTO”字樣形狀的重疊區(qū)域。通過圖8的(b)至(d)所示的電極結(jié)構(gòu)和單疇垂直取向液晶層的結(jié)合，使得在除顯示區(qū)域外的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)ー種良好的暗顯示狀態(tài)。公知的是，圖8的(a)至(d)所示的液晶顯示元件這樣的極角方向觀察角度，在該極角方向觀察角度，無法從6點(diǎn)鐘方向觀察光顯示狀態(tài)，然而，可以從12點(diǎn)鐘方向觀察到良好的光顯示狀態(tài)。12點(diǎn)鐘方向被稱為最佳觀察方向，而6點(diǎn)鐘方向被稱為反觀察方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供顯示質(zhì)量優(yōu)良的液晶顯示元件。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種液晶顯示元件，該液晶顯示元件包括第一基板， 其上形成有第一電極；第二基板，其上形成有第二電極，并且該第二基板被設(shè)置為平行于所述第一基板，使得所述第一電極和所述第二電極彼此相対；垂直取向液晶層，其被設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間；第一偏振片，其被設(shè)置在所述第一基板上與所述液晶層相反的ー側(cè)；以及第ニ偏振片，其被設(shè)置在所述第二基板上與所述液晶層相反的一側(cè)，并被設(shè)置為與所述第一偏振片形成大致正交尼科爾結(jié)構(gòu)，其中所述第一偏振片和所述第二偏振片被設(shè)置為，使所述第一偏振片和所述第二偏振片的吸收軸與在在所述第一電極和所述第 ニ電極之間未施加電壓時的位于所述液晶層厚度中央的液晶分子的取向方向交叉成大約 45度角，所述第一電極和所述第二電極中的至少ー個沿著劃定了顯示區(qū)域的輪廓的邊緣具有屈曲線，該屈曲線作為整體向著延伸方向延伸，并且不具有與所述延伸方向平行的直線， 其中在所述顯示區(qū)域中，所述第一電極和所述第二電極在垂直于所述第一基板和所述第二基板的方向上重疊，并且所述屈曲線沿著所述第一電極和所述第二電極中的至少ー個的如下邊緣形成在該邊緣處，如果所述屈曲線是沿著所述延伸方向的直線，則在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓時位于所述液晶層的厚度中央的液晶分子的取向方向與未施加電壓時的取向方向彼此相反。根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有優(yōu)良顯示質(zhì)量的液晶顯示元件。


圖1為示意性截面圖，以與圖8的(a)不同的截面，示出了根據(jù)圖8的(a)至(d) 所示的現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件的液晶盒的一部分。圖2的(a)和(b)為偏光顯微鏡照片，示出了當(dāng)在根據(jù)圖8的(a)至(d)所示的現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件中施加電壓時，在顯示區(qū)域“AUT0”中的接近字符“A” 的水平線的取向組織。圖3為示意性平面圖，示出了暗區(qū)域與液晶層中央的液晶分子13m的取向方向之間的關(guān)系。圖4為示意性截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的單疇垂直取向型液晶顯示元件。圖5的(a)至(C)為示意性平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的單疇的垂直取向型液晶顯示元件的分段透明電極IlB和公共透明電極12B。圖6的(a)和(b)為示意性平面圖，示出了形成于分段透明電極IlB和公共透明電極12B邊緣上的屈曲線(polyline)。圖7的(a)至(c)為偏光顯微鏡照片，示出了當(dāng)施加電壓吋，接近顯示區(qū)域“AUT0” 中的字符“Α”的水平線的取向組織。圖8的(a)為示意性截面圖，示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件，并且圖8的(b)至(d)則是其電極結(jié)構(gòu)一部分的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式當(dāng)在施加有電的狀態(tài)下從反觀察方向觀察常規(guī)取向型液晶顯示元件時，觀察到暗顯示狀態(tài)。然而，在在顯示區(qū)域中有大致垂直于最佳觀察方向或垂直于反觀察方向的邊 (例如，圖8的(a)至(d)所示的字符“A”中的水平線)的情況下，那么在接近該邊的邊緣觀察到漏光。在此可發(fā)現(xiàn)漏光的程度不均勻，這引起顯示質(zhì)量下降。此外，即使顯示圖案相同，從反觀察方向觀察到的靠近顯示區(qū)域邊緣的漏光程度相互之間會彼此不同，并且顯示質(zhì)量會根據(jù)顯示圖案的布置而下降。當(dāng)在從反觀察方向往右方或左方70度范圍之內(nèi)進(jìn)行觀察時，可觀察到顯示質(zhì)量的這種下降現(xiàn)象。本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，漏光程度的不同由以下原因引起。圖1為示意性截面圖，以與圖8的(a)不同的截面，示出了根據(jù)圖8的(a)至(d) 所示的現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件的液晶盒的一部分。如上所述，沿12點(diǎn)鐘方向?qū)φ娲怪比∠蚰lc進(jìn)行摩擦處理，并且沿6點(diǎn)鐘方向?qū)Ρ趁娲怪比∠蚰?2c進(jìn)行摩擦處理。因此，在有電壓施加的狀態(tài)下，在液晶層厚度中央的液晶分子(以下稱為液晶層中央分子13m)沿6點(diǎn)鐘方向傾斜。因此，液晶顯示元件的最佳觀察方向?yàn)?2點(diǎn)鐘方向，并且其反觀察方向?yàn)?點(diǎn)鐘方向。在分段透明電極lib和公共透明電極12b的邊緣，在液晶層13中產(chǎn)生傾斜電場 20。在圖1中，液晶層13中的傾斜電場20由虛線表示。在液晶層13受傾斜電場20強(qiáng)烈影響的區(qū)域中，液晶層中央分子1 !垂直于傾斜電場20進(jìn)行取向。因此，靠近電極lib和 12b邊緣的部分區(qū)域中的液晶層中央分子13m的取向方向與位于液晶層13的不受傾斜電場 20的影響的區(qū)域(通過取向膜Ilc和12c的取向處理的方向來確定液晶分子的取向方向的區(qū)域)中的液晶層中央分子13m的取向方向是相反的(相差180度的方向)。如上所述，即使此液晶顯示元件具有所述單疇結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)上也在電壓施加狀態(tài)下的顯示區(qū)域中實(shí)現(xiàn)了取向方向在邊緣附近不同的多疇結(jié)構(gòu)。由此，可以認(rèn)為即使從反觀察方向觀察，在顯示區(qū)域的邊緣附近也會觀察到漏光。在液晶層中央分子13m的取向方向彼此相反的區(qū)域之間的中間區(qū)域中形成暗區(qū)域(暗線)。圖2的(a)和(b)為偏光顯微鏡照片，示出了在將電壓施加到根據(jù)圖8的(a)至 (d)所示的現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件吋，在顯示區(qū)域“AUT0”中字符“Α”的水平線附近的取向組織。這兩幅照片示出了在同一電極圖案中的取向組織。在圖2的(a)和(b)兩者中可以發(fā)現(xiàn)兩條彎曲的暗線形成在“A”的水平線的上邊緣23附近。圖3為示意性平面圖，示出了暗區(qū)域與液晶層中央分子13m的取向方向之間的關(guān)系。在此圖中，箭頭的方向表示在電壓施加狀態(tài)下液晶層中央分子13m的取向方向。如圖所示，未被傾斜電場20影響的區(qū)域中的液晶層中央分子13m的取向方向(在無電壓施加狀態(tài)下的取向方向)為6點(diǎn)鐘方向。此外，字符“A”的水平線的上邊緣23的液晶層中央分子13m的取向方向?yàn)?2點(diǎn)鐘方向。所述兩個暗區(qū)域22(例如，第一暗區(qū)域(暗線)2 和第二暗區(qū)域(暗線)22b)形成在上邊緣23和未被傾斜電場20影響的區(qū)域之間。在液晶層中央分子13m的取向方向彼此相反的中間區(qū)域，所述液晶層中央分子 13m的取向方向從ー個方向到另ー個方向連續(xù)變化。因此，所述第一暗區(qū)域2 形成在例如液晶層中央分子13m的取向方向大致為45度方向(該方向平行于正面偏振片吸收軸方向(45至225度方向))的位置處。此外，例如，所述第二暗區(qū)域22b形成在液晶層中央分子13m的取向方向?yàn)?15度方向(該方向平行于背面偏振片吸收軸方向(135至315度方向))的位置處。在形成有第一和第二暗區(qū)域22的區(qū)域中的液晶層中央分子13m的取向方向連續(xù)變化的方向(旋轉(zhuǎn)方向)與在3點(diǎn)鐘方向-9點(diǎn)鐘方向的區(qū)域鄰接的區(qū)域中的液晶層中央分子13m的取向方向連續(xù)變化的方向(旋轉(zhuǎn)方向)相反。例如，當(dāng)液晶層中央分子13m的取向方向在形成有第一和第二暗區(qū)域22的區(qū)域內(nèi)連續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)時，在相鄰的區(qū)域中液晶層中央分子13m的取向方向逆時針旋轉(zhuǎn)。因此，例如，通過連接液晶層中央分子13m的取向方向?yàn)?35度方向的位置來在“A”的水平線的上邊緣23附近形成所述暗區(qū)域，并且通過連接液晶層中央分子13m的取向方向?yàn)?25度方向的位置來將所述暗區(qū)域形成為遠(yuǎn)離“A” 的水平線的上邊緣23。于是，液晶分子取向方向不連續(xù)的向錯(diSClinati0n)21出現(xiàn)在液晶層中央分子13m的取向方向的連續(xù)變化方向(旋轉(zhuǎn)方向)的方向變成相反方向的位置。如上所述，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，在液晶層中央分子13m的取向方向彼此相反的中間區(qū)域中生成的暗區(qū)域22是由例如傾斜電場20導(dǎo)致的，該傾斜電場20使得液晶層中央分子Hm沿與未施加電壓狀態(tài)下的取向方向相反的方向取向，并且本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)為，在液晶層中央分子13m的取向方向大致平行于偏振片的吸收軸方向的位置形成所述暗區(qū)域22，并且在液晶層中央分子13m的取向方向的連續(xù)變化方向(旋轉(zhuǎn)方向)變成相反方向的位置還形成了向錯21。再次參照圖2的(a)和(b)，可以發(fā)現(xiàn)上述考慮與照片一致，其中可在“A”水平線的上邊緣附近觀察到兩個曲線暗區(qū)域的產(chǎn)生，而在受傾斜電場影響的區(qū)域中和在未受傾斜電場影響的區(qū)域中液晶分子的取向方向一祥的下邊緣附近沒有產(chǎn)生暗區(qū)域。此外，比較這兩幅照片，可以發(fā)現(xiàn)，雖然兩圖的電極圖案是ー樣的，但是向錯的位置以及在字符“A”水平線的上邊緣附近產(chǎn)生的暗區(qū)域的形狀彼此完全不同，并且是不規(guī)則的。本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為當(dāng)從反觀察方向觀察時漏光的非均勻性是由暗區(qū)域圖案的不規(guī)則性導(dǎo)致的。本發(fā)明的發(fā)明人制造具有ー電極結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件，在該電極結(jié)構(gòu)中，包括顯示區(qū)域的電極的邊緣與液晶層中央分子1 !!在未施加電壓狀態(tài)下的取向方向未交叉成直角。所述液晶顯示元件通過向錯的產(chǎn)生位置來控制暗區(qū)域的曲線形狀并且消除所述暗區(qū)域圖案的不規(guī)則性，從而防止漏光的非均勻性。
圖4為示意性截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的單疇的垂直取向型液晶顯示元件。根據(jù)所述實(shí)施方式的垂直取向型液晶顯示元件的分段透明電極IlB和公共透明電極 12B與根據(jù)圖8的(a)至(d)所示的現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示元件的分段透明電極和公共透明電極不同。其他組件都和現(xiàn)有技術(shù)的相似。將參照圖4來說明ー種單疇垂直取向型液晶顯示元件的制造方法。制造兩個藍(lán)色玻璃基板，每個基板均有ー個表面被拋光并被涂覆有其上形成有 ITO膜的SiO2底涂層，并且通過采用光刻和蝕刻來在每個基板上使ITO膜形成圖案，一個基板是其上形成有分段透明電極IlB的正面玻璃基板11a，另ー個基板是其上形成有公共透明電極12B的背面玻璃基板12a?；谛枰稍陔姌Olib和12b的表面的一部分上形成由 Si02制成的絕緣層等等。在使用堿性或類似溶液清潔具有電極lib和12b的玻璃基板Ila和1 之后，由 Chisso Petrochemical公司制造的垂直取向膜通過柔版印刷(flexo-printing)涂覆在電極lib和12b以及玻璃基板Ila和1 上，并且在清潔烘箱中以180攝氏度烘烤30分鐘。 通過將棉摩擦布施用于經(jīng)上述處理處理而獲得的正面垂直取向膜Ilc和背面垂直取向膜 12c每ー個來執(zhí)行在基板的面內(nèi)方向沿預(yù)定方向進(jìn)行的摩擦處理。通過如此處理，得到的正面基板(分段基板)11，其由正面玻璃基板11a、形成在正面玻璃基板Ila上的分段透明電極11B、和形成在正面玻璃基板Ila和分段透明電極IlB上的正面垂直取向膜Ilc構(gòu)成。 此外，背面基板(公共基板)12由背面玻璃基板12a、成在背面玻璃基板1 上的公共透明電極12B、和形成在背面玻璃基板1 和公共透明電極12B上的背面垂直取向膜12c構(gòu)成。在正面基板的11的整個表面上，利用干式噴霧法(dry-spraying)噴射由 Hayakawa RiAber有限公司制造的具有大約5 μ m的棒直徑(rod diameter)的黑色塑性隔離物。在背面基板12上，由Mitsui Chemicals公司制造的熱固化(thermal-curing)型密封材料15與棒直徑大約為4. 5 μ m的棒形玻璃隔離物14混合并由分配器以預(yù)定圖案涂布。 其后，基板11和12被設(shè)置為以形成有電極lib和12b的表面相面對，并且使得取向方向 (摩擦方向)反平行(anti-parallel)并彼此大致平行地粘接。然后，密封材料通過熱壓力粘接(thermo-comperssion bonding)而固化，從而空盒的制造完成。所述正面基板11和背面基板12的取向方向分別為12點(diǎn)鐘方向和6點(diǎn)鐘方向。通過使用真空注入法將由Merk有限公司制造的具有負(fù)介電各向異性Δ ε的液晶材料注入到所述空盒中，然后經(jīng)過按壓處理處理并以120攝氏度烘烤1小時來將此盒密封。偏振片SHC13U是由Polatechno有限公司制造的，其被粘接到正面玻璃基板Ila 和背面玻璃基板12a的表面，并使得正面偏振片18和背面偏振片19設(shè)置為形成正交尼科爾結(jié)構(gòu)，并使得偏振片18和19的每ー個的吸收軸與液晶層中央分子13m的取向方向(未施加電壓狀態(tài)下的取向方向；六點(diǎn)鐘方向)交叉成約45度。基于需要，正面視角補(bǔ)償片16 可以設(shè)置在正面玻璃基板Ila和偏振片18之間，并且背面視角補(bǔ)償片17可以設(shè)置在背面玻璃基板1 和偏振片19之間。此外，作為測量的結(jié)果，在根據(jù)本實(shí)施方式的垂直取向型液晶顯示元件中，液晶層 13的厚度大約為4. 3 μ m并且液晶層13的預(yù)傾角大約為89. 9度。液晶層13的延遲大約為 IlOOnm0圖5的(a)至(c)為示意性平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的單疇垂直取向型液晶顯示元件的分段透明電極IlB和公共透明電極12B的一部分。圖5的(a)示出了分段透明電極IlB的結(jié)構(gòu)。分段透明電極IlB與根據(jù)圖8的 (b)所示的現(xiàn)有技術(shù)的分段透明電極lib不同之處在于圖中被粗線圍繞的區(qū)域(屈曲線區(qū)域)27中的電極邊緣不以平行于3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向(此方向垂直于液晶層中央分子13m 在未施加電壓狀態(tài)下的取向方向)的直線(或線段)形成。在本說明書中，術(shù)語“屈曲線” 指的是由一條或多條線段組成的連續(xù)線。圖5的(b)示出了公共透明電極12B的結(jié)構(gòu)。公共透明電極12B與根據(jù)圖8的(c) 所示的現(xiàn)有技術(shù)的公共透明電極12b的不同之處在于圖中被粗線圍繞的區(qū)域(屈曲線區(qū)域)27的電極邊緣不以平行于3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向的直線(或線段)形成。分段透明電極 IlB和公共透明電極12B的其他特征與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的這些分段透明電極lib和公共透明電極12b相似。此外，所述分段透明電極IlB和公共透明電極12B的屈曲線區(qū)域27作為整體向3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向延伸。圖5的(c)為示意性平面圖，示出了從垂直于基板11和12的方向觀察到的電極 IlB和12B的位置設(shè)置圖。與根據(jù)圖8的(d)所示的現(xiàn)有技術(shù)的電極lib和12b類似，將電極IlB和12B設(shè)置為，使得當(dāng)從垂直于基板11和12的方向觀察吋，電極IlB和12B 二者重疊的區(qū)域僅表現(xiàn)詞“AUT0”。在一位置形成根據(jù)該實(shí)施方式的電極IlB和12B的屈曲線區(qū)域27，在該位置，在根據(jù)圖8的(a)至(d)所示的現(xiàn)有技術(shù)中，由沿著電極lib和12b的電極邊緣的3點(diǎn)鐘-9 點(diǎn)鐘方向的直線形成的電極邊緣構(gòu)成ー顯示區(qū)域的邊緣(輪廓)，其中，當(dāng)從垂直于基板11 和12的方向觀察時，此顯示區(qū)域在根據(jù)圖8的(a)至(d)所示的現(xiàn)有技術(shù)的垂直取向型液晶顯示元件中顯示詞“AUT0”。因此，在根據(jù)該實(shí)施方式的垂直取向型液晶顯示元件中，劃定顯示區(qū)域的(電極IlB和12B的)邊緣沒有平行于3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘的方向沒有線或線段。此外，屈曲線區(qū)域27形成在實(shí)際劃定顯示區(qū)域輪廓的電極之一中。圖6的(a)和(b)為示意性平面圖，示出了形成在分段透明電極IlB和公共透明電極12B的邊緣的屈曲線。在圖6的(a)和(b)中，虛線表示3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向。根據(jù)該實(shí)施方式的垂直取向型液晶顯示元件的電極IlB和12B的邊緣具有例如如圖6的(a)所示的由實(shí)線段表示的屈曲線。屈曲線的形狀為，兩種向兩個不同方向(ー個方向?yàn)?點(diǎn)鐘方向逆時針轉(zhuǎn)角度Q1的方向，另ー個方向?yàn)?點(diǎn)鐘方向順時針轉(zhuǎn)角度θ2的方向)延伸的線段(長度分別為I1和I2)在線段的端點(diǎn)(屈曲點(diǎn)(flexion points))彼此連接。在此圖6的(a)所示的示例中，角度Q1和θ 2是相同的，長度I1和I2也是相同的。 角度Q1(Q2)大于5度但小于等于15度。優(yōu)選地，角度Q1(Q2)大于等于10度但小于等于15度。當(dāng)把連接著的兩條線段(以長度I1和I2延伸至不同方向)看做一個單元時，此線段單元以例如0.2174mm的節(jié)距沿著3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向取向。此外，兩條線段在端點(diǎn)(屈曲點(diǎn))連接，并且作為整體沿著3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向延伸。沿著3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向的相鄰屈曲點(diǎn)之間的距離為例如0. 1087mm。圖6的(b)示出了屈曲線變型示例。例如，該屈曲線可以由兩條線段組成，這兩條線段的旋轉(zhuǎn)角度Q1和θ 2彼此不同，并且一條線段的長度(I1)是另一條線段的長度(I2) 的三倍或三倍還多。在此情況下，角度Q1大于5度但小于等于15度，并且更優(yōu)選地是，角度θ 1大于等于10度且小于等于15度。此類屈曲線形成如圖所示的鋸齒狀。此外，在此情況下，角度θ 2可以為90度。如圖6的(a)和(b)所示，可通過可選地將長度為I1并且向相對于3點(diǎn)鐘_9點(diǎn)鐘方向的角度θェ的方向延伸的第一線段連和長度為I2并且向相對于3點(diǎn)鐘-9點(diǎn)鐘方向的角度θ 2的方向延伸的第二線段連接來形成屈曲線，其中，角度Q1和θ2中至少ー個大于5 度且小于等于15度，更優(yōu)選地為大于等于10度且小于等于15度。圖7的(a)至(c)為偏光顯微鏡照片，示出了在施加電壓狀態(tài)下，顯示區(qū)域“AUT0” 中的字符“Α”的水平線附近的取向組織。顯示區(qū)域“A”的水平線的上邊緣和下邊緣由屈曲線組成，屈曲線由該區(qū)域中的分段透明電極IlB的上邊緣和下邊緣的屈曲線形狀來表現(xiàn)。 圖7的(a)至(c)為液晶顯示元件的顯示區(qū)域照片，液晶顯示元件的圖6的(a)中的角度 θバ02)分別為5、10和15度。在圖7的(a)至(C)的全部照片中，可以識別出在屈曲點(diǎn)附近的顯示區(qū)域中出現(xiàn)了向錯21。此外，可以理解，暗區(qū)域的曲線形狀彼此類似且暗區(qū)域圖案是規(guī)則的。暗區(qū)域的曲線形狀的類似性和暗區(qū)域圖案的規(guī)則性似乎由以下因素導(dǎo)致在屈曲點(diǎn)附近產(chǎn)生向錯 21并且暗區(qū)域起始于屈曲點(diǎn)。當(dāng)圖7的(b)或(c)所示的角度Q1(Q2)為10度或15度吋，暗區(qū)域的曲線形狀的類似性和暗區(qū)域圖案的規(guī)則性是顯而易見的。與這些角度相比，圖7的(a)所示的角度 9:(9^,5度不夠充分。因此，根據(jù)該實(shí)施方式的角度θェ(θ 2)被優(yōu)選設(shè)置為大于5度且小于等于15度。此外，更優(yōu)選地將角度θバθ 2)設(shè)置為大于等于10度且小于等于15度。 對根據(jù)該實(shí)施方式的變型示例的角度θ！進(jìn)行類似設(shè)置。此外，通過從正面觀察可以理解，當(dāng)角度θバθ 2)小于等于15度吋，允許通過把直線改為屈曲線來降低顯示質(zhì)量。通過觀察多個相同的顯示圖案，已經(jīng)確認(rèn)，當(dāng)角度Q1(Q2)為10或15度吋，具有幾乎相同的曲線形狀和幾乎相同的暗區(qū)域圖案的暗區(qū)域形成在字符“Α”的水平線的上邊緣。此外，作為從反觀察方向觀察根據(jù)根據(jù)該實(shí)施方式的的液晶顯示元件的結(jié)果，已經(jīng)確認(rèn)，顯示區(qū)域邊緣附近的漏光的非均勻性有顯著改善。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示元件的顯示質(zhì)量良好，其中，通過控制向錯21的產(chǎn)生位置使暗區(qū)域圖案規(guī)則，使得暗區(qū)域的曲線形狀均勻，并防止漏光的非均勻性。已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明。但本發(fā)明不受上述實(shí)施方式的局限。例如，在實(shí)施方式中，劃定顯示區(qū)域的電極邊緣具有如圖5的(a)至(C)所示的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)在無電壓施加狀態(tài)下沒有垂直于液晶層中央分子的取向方向的直線部分。然而， 例如，在不使用屈曲線的情況下，字符“A”的水平線的下邊緣可由直線形成。其原因是在有電壓施加的狀態(tài)下，由傾斜電場20引起的液晶層中央分子的取向方向與無電壓施加狀態(tài)下的情況類似。屈曲線區(qū)域可沿著電極邊緣形成，該屈曲線區(qū)域中，如果屈曲線是一條沿著其延伸方向的直線，則液晶層中央分子的取向方向在有電壓施加狀態(tài)下和無電壓施加狀態(tài)下彼此相反。如果此電極邊緣只存在于分段透明電極IlB中，則屈曲線區(qū)域可只形成在分段透明電極IlB中。如果此電極邊緣只存在于公共透明電極12B中，則屈曲線區(qū)域可只形成在公共透明電極12B中。屈曲線區(qū)域可形成在分段透明電極IlB和公共透明電極12B的至少 ー個中。
盡管屈曲線區(qū)域形成在不是圖5的(b)所示的實(shí)施方式的顯示區(qū)域邊緣的電極邊緣，但是屈曲線區(qū)域仍可僅形成在上述位置的電極邊緣。為了便于設(shè)置電極圖案，劃定顯示區(qū)域的電極邊緣可具有一結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)在無電壓施加狀態(tài)下不具有垂直于位于液晶層中央的液晶分子的取向方向的直線部分，并且屈曲線區(qū)域可形成在未劃定顯示區(qū)域的電極邊緣。此外，盡管通過對向交替方向延伸的線段進(jìn)行連接來組成屈曲線，也可通過對向兩個以上的方向延伸的兩條以上的線段進(jìn)行連接來組成屈曲線。更進(jìn)ー步說，屈曲線不局限于只由直線段組成，也可由多條曲線段組成。例如，盡管垂直取向膜Ilc和12c在實(shí)施方式中都經(jīng)過了取向處理，但也可以只有其中一個取向膜經(jīng)過取向處理。此外，可執(zhí)行取向處理以扭轉(zhuǎn)液晶層13中的液晶分子，也可以添加手性摻雜劑。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種變型，改進(jìn)，結(jié)合和類似的修改是明顯可以實(shí)施的。例如，本發(fā)明的實(shí)施方式可以應(yīng)用到任ー個具有分段的垂直取向型液晶顯示元件中，例如車載信息顯示設(shè)備、個人信息顯示設(shè)備等。
權(quán)利要求
1.ー種液晶顯示元件，該液晶顯示元件包括 第一基板，其上形成有第一電極；第二基板，其上形成有第二電極，并且該第二基板被設(shè)置為平行于所述第一基板，使得所述第一電極和所述第二電極彼此相對；垂直取向液晶層，其被設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間； 第一偏振片，其被設(shè)置在所述第一基板上與所述液晶層相反的ー側(cè)；以及第二偏振片，其被設(shè)置在所述第二基板上與所述液晶層相反的一側(cè)，并被設(shè)置為與所述第一偏振片形成大致正交尼科爾結(jié)構(gòu)，其中所述第一偏振片和所述第二偏振片被設(shè)置為，使所述第一偏振片和所述第二偏振片的吸收軸與在所述第一電極和所述第二電極之間未施加電壓時所述液晶層的厚度中央的液晶分子的取向方向交叉成大約45度角，所述第一電極和所述第二電極中的至少ー個沿著劃定了顯示區(qū)域的輪廓的邊緣具有屈曲線，該屈曲線作為整體向著延伸方向延伸，并且不具有與所述延伸方向平行的直線，其中在所述顯示區(qū)域中，所述第一電極和所述第二電極在垂直于所述第一基板和所述第二基板的方向上重疊，并且所述屈曲線沿著所述第一電極和所述第二電極中的至少ー個的如下邊緣形成在該邊緣處，如果所述屈曲線是沿著所述延伸方向的直線，則在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓時位于所述液晶層的厚度中央的液晶分子的取向方向與未施加電壓時的取向方向彼此相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其中所述屈曲線由具有第一長度的第一線段和具有第二長度的第二線段組成，所述第一線段和所述第二線段向著交替的方向延伸并且在端點(diǎn)彼此連接，所述第一線段相對于所述延伸方向轉(zhuǎn)動第一角度以朝向第一方向， 所述第二線段相對于所述延伸方向轉(zhuǎn)動第二角度以朝向不同于所述第一方向的第二方向，并且所述第一角度和所述第二角度中的至少ー個大于5度且小于等于15度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示元件，其中所述第一長度和所述第二長度相同，并且所述第一角度和所述第二角度相同，都大于5度且小于等于15度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示元件，其中所述第一長度大于或等于所述第二長度的三倍，并且所述第一角度與所述第二角度不同，并且所述第一角度大于5度且小于等于15度。
全文摘要
一種液晶顯示元件，其包括第一基板和第二基板；垂直取向液晶層；以及第一偏振片和第二偏振片，它們被設(shè)置為使它們的吸收軸與在未施加電壓時的液晶分子的取向方向交叉成大約45度。電極中的至少一個包括一條屈曲線，該屈曲線作為整體向延伸方向延伸并且不具有與沿著電極邊緣的延伸方向平行的直線，并且該屈曲線沿著第一電極和第二電極中的至少一個的邊緣形成，其中，如果該屈曲線是沿著延伸方向的直線，則當(dāng)施加電壓時的取向方向和當(dāng)未施加電壓時的取向方向彼此相反。
文檔編號G02F1/139GK102566160SQ201110416259
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者巖本宜久, 福嶋宙人 申請人:斯坦雷電氣株式會社