專利名稱:橫電場控制型的液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及根據(jù)方向平行于基板的橫電場控制液晶分子的取向的液晶顯示元件。
背景技術(shù):
作為液晶顯示元件,已知有根據(jù)平行于構(gòu)成該液晶顯示元件的基板的方向的 橫電場而控制液晶舒取向的橫電場控制型液晶顯示元件。
該液晶顯示元件具備 一對基板,設(shè)置預(yù)定間隙且對置配置,在對置的內(nèi)面 上,實施相互平行而且方向相反的取向處理;液晶層,使液晶分子的分子長軸與 上述取向處理方向一致,與上述St反面基本平行地排列,將液晶密封在這^ 間的間隙中。"述一對^t反中的一塊基阪的內(nèi)面上,在用于形成1個象素的預(yù) 定區(qū)域中,細(xì)長狀的多個電極部間隔設(shè)置,并列地形成象素電極。而且,在上述 一土央基板上,設(shè)置對置電極,該對置電極和上述象素電極絕緣,通過在對置電極 和上述象素電極之間施加電壓,頓置電極和上述象素電極的多個電極部之間, 生成使上述液晶分子的分子長軸方向在與上述對反面基本平行的方向上變化的橫 電場。
該橫電場控制型的液晶顯示元件通過在上述象素電極和上淑寸置電極之間生 成和顯示數(shù)據(jù)對應(yīng)的橫電場,在上述象素電極和對置電極對應(yīng)的區(qū)域構(gòu)成的多個 象素的每一個中,在和上述繊面基本平行的面內(nèi)控制液晶^T的分子長軸方向, 從而顯示圖像。
但是,祉述橫電場控制型的液晶顯示元件中,如日本特開2002—182230號 公報中記載的那樣,為了改善顯示的視角依賴性,進(jìn)行廣視角顯示,提出了以"<" 字形彎曲的形狀形成,象素電極的多個電極部的方案。艮口,由于夾著"<"字狀彎 曲部的兩個部分中的一個電極和上述對置電極之間生成的橫電場的方向與另一個
5電極和J^t置電極之間生成的橫電場的方向互不相同,從而形成J^素電極, 使得在於象素內(nèi)液晶分子紅不相同的兩個方向上排列。
但是,^±^素電極的多個電極部形成為"<"字形彎曲的形狀的橫電場控制 型的液晶顯示元件在產(chǎn)生強的橫電場時,在各象素內(nèi),液晶分子的取向狀態(tài)不均 勻,存在由這些象素弓胞的顯示不均的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供廣IW而且沒有顯示不均的、顯示質(zhì)量良好的橫電 場控制型液晶顯示元件。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的液晶顯示元件的特征在于具備一對基板,設(shè) 置預(yù)定間隙皿置配置,在相,置的各個內(nèi)面上,在相互平行的方向?qū)嵤┤∠?處理;液晶層,密封在上述一對基板間的間隙中,使液晶分子的分子長軸和戰(zhàn) 取向處理方向一致,與上述基板面基本平行地排列; 一個和另一個直線部,設(shè)置 在上述一對基板的相,置的內(nèi)面中的一個基板的內(nèi)面上,在用于形成1個象素 的每個預(yù)定區(qū)域中,在相對于上述取向處理的方向以各個不同的角度相交的方向 上延伸;彎曲部,分別設(shè)置在一個和另一個直線部的相鄰端,分別以比上述一個 和另一個直線部與,取向處理的方向的交角更大的角度在與上述取向處理的方 向相交的方向上延伸;多個第1電極,由連接這些彎曲部的連接部構(gòu)成;第2電 極,與戰(zhàn)第1電極絕^射也配置在戰(zhàn)一個mi:,在第2電極和上述第1電極 之間,生成用于使上述液晶分子的分子長軸的方向在和上述對反面基本平行的面 內(nèi)變化的橫電場。
禾傭本發(fā)明的液晶顯示元件,會巨夠得到廣,鵬而且沒有顯示不均的良好的顯 示質(zhì)量。
圖1是^本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示元件的一個 的一部分的平面圖。
圖2是,沿著n-n線截取圖i所示的液晶顯示元件的截面圖。 圖3是放大示出圖i所示的液晶顯示元件的象素電極和對置電極的一部分的 放大平面圖。
圖4是放大示出圖i所示的液晶顯示元件的象素電極的一個彎曲電極的放大平面圖。
圖5是放大示出沿著圖3的V-V線截取圖1所示的液晶顯示元件之后的截面
的放大截面圖。
圖6是表示在i^素電極和對置電極之間生成橫電場時的1個象素內(nèi)的各
部分液晶^的排列狀態(tài)的平面圖。
圖7是放大示出沿著圖6的vn-vn線截取圖i所示的液晶顯示元件之后的截
面的放大截面圖。
圖8是放大示出沼著圖6的vm-vm線截取圖i所示的液晶顯示元件之后的 截面的放大截面圖。
圖9示出了將象素電極的多個彎曲電極形成為直,接2個電極的"<"字形的
比較例,是在象素電極和對置電極之間^橫電場時的1個象素內(nèi)的各部分液晶 分子的取向狀態(tài)的平面圖。
圖10是放大示出在圖9示出的比較例中,沿著圖9的X-X線截取后的截面的 放大截面圖。
圖11是放大示出在圖9示出的比較例中,沿著圖9的XI-XI線截取后的截面 的放大截面圖。
具體實施例方式
圖1 圖8表示本發(fā)明的一個實施例,圖1是g液晶顯示元件的一個對反的
一部分的平面圖,圖2是^沿著n-n線截取圖i所示的液晶顯示元件后的截面圖。
如圖1和圖2所示,該液晶顯示元件具備設(shè)定預(yù)定間隙M"置配置的觀察側(cè) (圖2中在上側(cè))和其相反側(cè)的一對透明^l反1、 2,以及密封在上述一X寸鎌1、 2之間的間隙中的液晶層3。在上述一對基板l、 2的相互對置的內(nèi)面中的一個內(nèi) 面上,例如在觀察側(cè)的相反側(cè)的^t反2的內(nèi)面上,彼此絕會射也設(shè)置第1和第2透 明電極4、 5,用于通過施加電壓生戯fU^基板l、 2的板面基本平行的橫電場。 多個第1透明電極4中的1個和上述第2透明電極5相沐禾鵬在它們之間生成 了上述橫電場的區(qū)域,定義控制上述液晶層3的液晶分子的分子長軸方向的1個 象素IOO。多個這些象穀巨陣狀排列。在上述一對繊l、 2的外面,分別配置觀 察側(cè)和其相反偵啲一對偏振片19、 20。
以下,將±^11察側(cè)的 1稱為前繊,將觀察側(cè)的相反側(cè)的^M 2稱為
7后基板,將配置在,前基板1的外面的觀察側(cè)的偏振片19稱為前側(cè)偏振片,將 配置在戰(zhàn)后繊2的外面的相反偵啲偏振片20稱為后側(cè)偏振片。
,一對 1、 2 M31未圖示的框狀板,合,,液晶層3密封在J^一 對 1、 2間的間隙中的、由,板材包圍的區(qū)域中。
該液晶顯示元件是有源矩陣液晶顯示元件,在彼lt激綴也設(shè)置在JiM后基板2 的內(nèi)面上的第1和第2電極4、 5中,第1電極4是在行方向(畫面的左右方向) 和列方向(畫面的上下方向)上矩卩靴排列的多個象素電極,第2電極5是在上 述各行的每一行上和該行的各象素電極4對應(yīng)設(shè)置的對置電極。
在戰(zhàn)后繊2的內(nèi)面上,設(shè)置多個有源元件6,分別和多個J^象素100 對應(yīng)設(shè)置;多根掃描線12,設(shè)置在排列^M行方向上的多個象素100構(gòu)成的各 象素行的每一行上;多根信號線13,其設(shè)置在排列在戰(zhàn)列方向上的多個象素100 構(gòu)成的各象素列的每一列上。
上述有源元件6具有信號的輸入電極10和輸出電極11 ,以及控制上述輸入電 極10和輸出電極11之間的導(dǎo)通的控制電極7,戰(zhàn)控制電極7在各行和掃描線 12連接,戰(zhàn)輸入電極10在各列和信號線13連接,上述輸出電極11和上述象素 電極4連接。
,有源元件6是例如薄膜晶體管(以下,稱為TFT6)。由形成在i^后基 板2的 面上的柵電極(控制電極)7;覆蓋,柵電極7、形成在后 2的 大致,面上的透明柵絕緣膜8;在該柵絕緣膜8上和上述柵電極7對置形成的i 型半導(dǎo)體膜9;在,i型半導(dǎo)體膜9的兩側(cè)上Mn型半導(dǎo)體膜(未示出)設(shè)置 的漏電極(輸入電極)IO以及源電極(輸出電極)ll構(gòu)成。
上述多根掃描線12沿著,各象素行的一側(cè)(在圖1中是下側(cè))與上述象素 行平行地形成在上述后基板2的基板面上,分別與各行的TFT6的柵電極7連接。 上述多根信號線13沿著戰(zhàn)各象素歹啲一側(cè)(在圖1中鼓側(cè))與上述象素列平 行地形;tt上述柵絕緣膜8上,分別與各列的TFT6的漏電極10連接。
在,后基板2的邊緣,形成向上述前基板1的外面伸出的端子排列部(未 圖示),上述多根掃描線12和多根信號線13與設(shè)置在上述端子排列部處的多根掃 描線端子和信號線端子連接。
上述多個象素電極4覆蓋上述多個TFT6以及信號線13,形j^LhM后基板2 的大致旨表面上所形成的透明層間絕緣膜14上。上 [置電極5形成在上述柵 絕緣膜8上。即和,多個象素電極4相比,上述對置電極5形成在上述后St反2側(cè),通3ii^層間絕緣膜14和,多個象素電極4絕緣設(shè)置。
上述多個象素電極4由細(xì)長狀的多個彎曲電極41間隔著并列形成的第l透明 導(dǎo)電膜(例如ITO膜)40構(gòu)成細(xì)長狀具有基本上,區(qū)域的全部縱寬方向的長度, 戶欣區(qū)域為用于形成1個象素100的預(yù)定區(qū)域,例如沿著畫面的上下方向的縱寬 形成在比沿著戰(zhàn)畫面的左右方向的橫寬大的縱長的矩微區(qū)域。
上述象素電極4的多個彎曲電極41通過在,第1導(dǎo)電膜40上設(shè)置多個狹 縫而形成,該彎曲電極41在兩端分別和形成在上述第1導(dǎo)電膜40兩端的公共連 接部45a、 45b連接。
,第1導(dǎo)電膜40 —端(在圖1中是下端)的公共連接部45b的一端側(cè)在上 述TFT6的源電極11 Jdliii:^層間絕緣膜14重疊,在設(shè)置在上述層間絕緣膜 14上的未圖示的接觸(contact)孔中和id^源電極11連接。
而且,J^t置電極5在±^各象素行的 ^:度上設(shè)置,由和各行的多個 象素100的齡區(qū)^t應(yīng)的^btt形成的第2透明導(dǎo)電膜(例如ITO膜)50構(gòu)成。
如圖1所示,,第2導(dǎo)電膜50在與Jl^各行的多個象素100的形,應(yīng)的 縱長矩^IM置部51上構(gòu)圖,形成為在戰(zhàn)掃描線12的一側(cè)的相反側(cè)的端部(圖 中為象素100的上端)通過公共連接部52連接這艦置部51的形狀。
而且,,第2導(dǎo)電膜50也可以形成為^h^素行的全"^h和上皿素100 的縱寬對應(yīng)的寬度。此時,戰(zhàn)第2導(dǎo)電膜50橫切^h^多根信號線13上地形 成,該導(dǎo)電膜50和上述信號線13的交叉部艦覆蓋±3^信號13而設(shè)置的未圖示 的絕緣膜絕緣。
分另,,各象素行對應(yīng)的多個第2導(dǎo)電膜50在排列上述多個象素電極4的 顯示區(qū)域的外側(cè)共同連接(未圖示),該公共連接部與設(shè)置在J^后基板2的, 端子排列部的對置電極端子連接。
通過W"置電極5和上述象素電極4之間施力口電壓,在由JJi第2導(dǎo)電膜50 構(gòu)成的對置電極5和上述象素電極4的多個彎曲電極41之間產(chǎn)生使上述液晶^T 3a的分子長軸的方向在和上述基板1、 2的面基本平行的面內(nèi)變化的橫電場。
另一方面,在戰(zhàn)前繊1的內(nèi)面上,形成和上述多個象素廳之間的區(qū)域 以及上述多個TFT6對應(yīng)的遮光膜15,在它上面,分另訴n,多個象素100對應(yīng) 地設(shè)置紅、綠、藍(lán)三色的濾色片16R、 16G、 16B。
而且,在上述一對對反l、 2的內(nèi)面上,分別覆蓋設(shè)置在上述前繊1上的濾 色片16R、 16G、 16B以及設(shè)置在上述后基板2上多個象素電極4,形成^±述液
9晶層3的液晶分子3a和上述基板1、 2的面基本平行地旋轉(zhuǎn)^ 長軸而取向的聚 ,安膜等水平取向膜17、 18。
然后,M在預(yù)定方向上分別摩擦戰(zhàn)取向膜17、 18的膜面,對上述一對基 板l、 2的內(nèi)面相互平行且反向地執(zhí)行取向處理。
圖3是放大示出im素電極4和對置電極5的一部分的放大平面圖。圖4 是放大示出J^素電極4的一1^彎曲電極41的放大平面圖。
在圖l、圖3和圖4中,la表示前SMl的內(nèi)面的取向處理方向(取向膜17 的摩擦方向),2ag后^2的內(nèi)面的取向處理方向(取向膜18的摩擦方向)。 在本實施例中,從畫面的下方朝著上方與上述畫面的上下方向平行iW前基阪1 的內(nèi)面的水平取向膜17執(zhí)行取向處理,而且,從畫面的上方朝著下方與上述畫面 的上下方向平,,M后基板2的內(nèi)面的7jC平取向膜18執(zhí)行取向處理。
如圖3和圖4所示,,象素電極4的多個彎曲電極41的2個直線部42a、 42b分別相對于上述取向處理方向la、 2a以不同的角度相交而形成,祉述矩形 狀的象素區(qū)域的縱向中央,2個直線部42a、42b彎曲成在相互交叉的部分連接的"<" 字狀。在連接上述2個直線部42a、 42b的部分,設(shè)置有彎曲部43a,連接一個直 線部42a的一側(cè)相對于,直線部42a在相對上述取向處理方向la、 2a的傾角變 大的方向上彎曲;彎曲部43b,連接另一個直線部42b的一側(cè)相對于上述另一直線 部42b在相對,取向處理方向la、 2a的傾角變大的方向上彎曲。相互連接與上 述2個直線部42a、 42b連接的彎曲部43a、 43b的連接部分別形成為一個和另一 個的兩側(cè)緣彼此平滑連接的圓弧狀。
換言之,戰(zhàn)彎曲電極41由下述部件連續(xù)形成,艮口, 2個直線部42a、 42b, 相對于上述取向處理方向la、 2a具有傾斜方向不同的第1傾角;彎曲部43a、 43b, 相對于,取向處理方向la、 2a,具有大于,第1傾角而且傾角方向不同的第 2傾角;相互連接這些彎曲部43a、 43b的連接部。
±^彎曲電極41的上述2個直線部42a、 42b以基本相同的寬度形成。 一個 直線部42a的寬度W!和相鄰的彎曲電極41的J^一個直線部42a、 42a之間的間 隔Dl的比D,/Wp以及另一直線部42b的寬度W2和相鄰的彎曲電極41的, 另一直線部42b、 42b之間的間隔D2的比D2/W2分別設(shè)定為1/3 3/1 ,優(yōu)選1/1 。
而且,關(guān)于上職素電極4的多^h彎曲電極41的2個直線部42a、 42b相對 于上述取向處理方向la、 2a的傾角和連接上述2個直線部42a、 42b的2個彎曲 部43a、 43b相對于戰(zhàn)取向處理方向la、 2a的傾角,在將上述直線部42a、 42b的傾角設(shè)為ea,將,彎曲部43a、 43b的傾角設(shè)為6b時,分別設(shè)定為 0。<ea<20。 20。<eb<40。。
而且,對于戰(zhàn)2個直線部42a、 42b的長度和連接戰(zhàn)2個直線部42a、 42b 盼",字狀的2個彎曲部43a、 43b的長度,在將J^&直線部42a、 42b的長度設(shè)為 La,將,彎曲部43a、 43b的長度設(shè)為Lb時,分別設(shè)定為
La>nLb (n: 3 5)
10Lb〉L"Lbc
而且,,象素電極4的多個彎曲電極41的2個直線部42a、 42b的相互連 接端的相反的一端,分別形成端部彎曲部44a、 44b,彎曲部44a、 44b和該直線部 42a、 42b連接,相對于,直線部42a、 42b,在相對,取向處理方向la、 2a 的傾角變大的方向上彎曲。這些端部彎曲部44a、 44b和i^t線部42a、 42b的
連接部分別形成為一個和另一個的兩側(cè)緣彼此平離接的圓弧狀。
對于分別形^ffii:述2個直線部42a、 42b的端部的端部彎曲部44a、 44b的相
對于上述取向處理方向la、 2a的傾角,在將該傾角記為0c時,設(shè)定為 20 。
在將該端部彎曲部44a、 44b的長度記為Lc時,對于戰(zhàn)彎曲電極41的直線 部42a、 42b的長度La,設(shè)定為 La>nLc (n: 3 5) 10Lc>La>4Lc
換言之,上述彎曲電極41兩端的端部彎曲部44a、 44b形成為和連接上述2 個直線部42a、 42b的彎曲部43a、 43b基本相同的傾角和長度。
±^象素電極4的多個彎曲電極41的2個直線部42a、 42b相對于上述取向 處理方向la、 2a的傾角ea優(yōu)選為10°±5°,進(jìn)一步^力選為10°±2°。而且,連接上 述2個直線部42a、 42b的彎曲部43a、 43b以及上述端部彎曲部44a、 44b相對于 上述取向處理方向la、 2a的傾角eb、 0c tffi設(shè)定為30°±5°,進(jìn)一步ifc選為30。±2°。
在上述象素電極4的多4^彎曲電極41中,連接J^TFT6這一側(cè)的直線部42b 避開和,TFT6的源電極11對應(yīng)的區(qū)域,以比另一直線部42b短的長度形成。
上述液晶層3由具有正的介電各向異性的向列液晶構(gòu)成,在,象素電極4 和對置電極5之間沒有產(chǎn)生電場的初始狀態(tài),該液晶層3的液晶分子3a的分子長 軸和上述取向處理方向la、 2a—致,基本上和上述,l、 2的表面平行排列。圖5放大示出了沿著圖3的V-V線切割之后的截面。如圖3和圖5所示,使 ,液晶^f 3a的^T長軸和上述取向處理方向la、 2a —致,而且,形,各 個繊面內(nèi)面上的取向處理方向la、 2a —偵啲戰(zhàn)液晶好的端部以從各個鎌 離開的方式,在預(yù)傾斜的狀態(tài)下排列。換言之,上述液晶分子3a基本上和,基 板l、 2的表面平行排列。
而且,社述前繊1和設(shè)置在它夕卜面的前側(cè)偏振片19之間,在戰(zhàn)前鎌 l的^h面上,設(shè)置用于遮斷外部靜電的一張11^明的靜電遮斷導(dǎo) 21。
在該液晶顯示元件中,通過祉述多個象素100的象素電極4和對置電極5 之間,施加與顯示 對應(yīng)的驅(qū)動電壓,在J^m素電極4的多^曲電極41和 上艦置電極5之間,沿著液晶好3a的分子長軸的方向生戯吐述前織1 、 2 表面基本平行的橫電場,利用該橫電場,在和上述前 1、 2表面基本平行的面 內(nèi),控制上述多個象素100的液晶好3a的好長軸的方向,從而顯示圖像。
施加在上述象素電極4和對置電極5之間的驅(qū)動電壓和顯示 對應(yīng),將其 控制在從沒有產(chǎn)生橫電場的基本上為0V的最小值到下,大值的范圍內(nèi),所皿 大^^生強的橫電場,該電場使得設(shè)置,象素電極4的象素區(qū)域的液晶^ 3a 相對于戰(zhàn)取向處理方向la、 2a將分子長軸旋轉(zhuǎn)到45。的方向上而排列。
本實施例的液晶顯示元件是無電場黑顯示型(以下,稱為常黑型),艮剛?cè)缡?前側(cè)偏振片19和后側(cè)偏振片20的一個的透光軸與,取向處理方向la、 2a基本 平行,或者基本垂直,使另一偏振片的透光軸相對于上述一個偏振片的透光軸基 本垂直。在上m素電極4和對置電極5之間沒有產(chǎn)生橫電場的無電場時,即如 圖3所示,液晶分子3a的分子長軸與上述取向處理方向la、 2a相同地排列時, 該象素100的顯示為黑。而且,在,象素電極4和對置電極5之間,在生成使 液晶^T 3a的分子長軸相對于上述取向處理方向la、 2a旋轉(zhuǎn)到45。的方向上排列 的強電場時,該象素100的顯示為最明亮的明顯示。
圖6示出的是,在,象素電極4和對置電極5之間,在生成使液晶分子3a 的分子長軸相對于上述取向處理方向la、 2a旋轉(zhuǎn)到45。的方向上排列的強電場時, 1個象素100內(nèi)的各部分液晶分子3a的力吁長軸方向。圖7是放大示出沿著圖6
的vn-vn線截取之后的截面。圖8是放大示出沿著圖6的vm-vm線截取之后
的截面。
如圖6和圖8所示,^il述象素電極4的多個彎曲電極41的一個側(cè)緣(fiinge) 以及另一側(cè)緣和與± 置電極5的,彎曲電極41相鄰的部分之間生成橫電場
12E。
該橫電場E是相對于J^素電極4的多個彎曲電極41的側(cè)緣正交的方向的 電場,M31生j^h述橫電場E,在分T^:軸的相對上述橫電場E的方向的角度減 小的方向上改變液晶分子3a的方向。
該液晶顯示元件中,ilh^象素電極4的多個彎曲電極41基本上彎曲成'<" 字狀,2個直線部42a、 42b相對于,一對S^1、 2的內(nèi)面的取向處理方向la、 2a基本上以相同的角度相交。因此,如圖6所示,可以使±3^素電極4的多個 彎曲電極41的一個直線部42a和± 置電極5之間生成的橫電場E的方向,以 及Jdt彎曲電極41的另一直線部42b和J^對置電極5之間生成的橫電場E的方 向互不相同。因此,在各象素100內(nèi),倉,形鵬不同的2個方向上排列液晶分 子3a的區(qū)域,進(jìn)行顯示的視角依賴性小的廣視角顯示。
而且,在連接,象素電極4的多個彎曲電極41的2個直線部42a、 42b的 部分,設(shè)置彎曲部43a,連接一個直線部42a的Hl湘對于i^l:線部42a在相對 ,取向處理方向la、 2a的傾角變大的方向上彎曲;彎曲部43b,連接另一個直 線部42b的一頂湘對于戰(zhàn)另一直線部42b在相對戰(zhàn)取向處理方向la、 2a的傾 角變大的方向上彎曲,形成為在連接部連接這些彎曲部43a、 43b的微。因此, 在±^素電極4和對置電極5之間,在生成使液晶好3a相對于上述取向處理 方向la、 2a基本上在45?;蚱銹(斑的方向上向針長軸排列的強橫電場E時,液 晶分子3a也不會以和上述取向處理弓胞的預(yù)傾斜的傾角相反的傾角傾斜。
換言之,如圖9的比較例所示,在"《,字狀的電極中,在,直線部42a、 42b 的一個側(cè)緣和對置電極5之間生成的橫電場E與^h述直線部42a、 42b的另一個 側(cè)緣和對置電極5之間生成的橫電場E彼此反向。上述象素電極4的多個彎曲電 極41基本上彎曲成"<"字狀,2個直線部42a、 42b形成為相對于上述取向處理方 向la、 2a分別以相反的傾角交叉的形狀。
上述象素電極4的彎曲電極41的一個直線部42a的一個側(cè)緣和對置電極5之 間生成的橫電場E與上述彎曲電極41的另一直線部42b的另一側(cè)緣和對置電極5 之間生成的橫電場E是,使根據(jù)上述橫電場E而改變方向的液晶分子3a以與基板 內(nèi)面的取向處理引起的預(yù)傾斜的傾角相反的傾角傾斜的方向的電場(以下,稱為 反向電場)。
因此,^J:述象素電極4和對置電極5之間產(chǎn)生強的橫電場E時,利用作用 在液晶分子3a上的橫電場E使上述液晶^ 3a傾斜的力比由于 內(nèi)面的取向處理而使液晶^f 3a預(yù)傾斜的力(取向膜17、 18的傾斜取向力)強,沿著, 彎曲電極41的一個直線部42a的一個側(cè)緣的反向電場生成區(qū)域S1的液晶分子3a 和沿著另一直線部42b的另一側(cè)緣的反向電場生成區(qū)域S2的液晶M 3a以和上 述鎌內(nèi)面的取向處理弓胞的預(yù)傾斜的傾角相反的傾角慨斜。
換言之,^Jl述橫電場E是使液晶分子3a的分子長軸方向相對于上述取向處 理方向la、 2a以小角度變化的弱電場時,由于繊內(nèi)面的倒贈斗取向九在上述 反向電場生成區(qū)域中,液晶好3a也在繊內(nèi)面的取向處理弓胞的預(yù)慨斜的傾角 方向上傾斜的狀態(tài)下改變方向。但是,^i^橫電場E是使液晶分子3a的舒長 軸方向相對于Jl^取向處理方向la、 2a以大角度變化的強電場時,和基板內(nèi)面的 預(yù)傾斜取向力相比,橫電場E弓胞的力強烈地作用在液晶好3a上,戰(zhàn)反向電 場生成區(qū)域Sl、 S2的液晶分子3a以與戰(zhàn)取向處理弓胞的預(yù)傾斜的傾角相反的 傾角傾斜。
該橫電場E弓胞的液晶分子3a的逆傾斜(和繊內(nèi)面的取向處理弓胞的預(yù)傾 斜的傾角相反的傾角的傾斜)從和JlM"字狀的彎曲點對應(yīng)的部分開始出現(xiàn),隨 著上述橫電場E變強,逆傾斜區(qū)域^Lb^2個直線部42a、 42b變長,變大。
圖9示出了將象素電極4的多個彎曲電極41形成為2個直線部42a、 42b直 接連接的"<"字形靴匕較例中,在象素電極4和對置電極5之間生卿于j嫁素電 極4的彎曲電極41的直線部42a、 42b Pf傲的液晶分子3a相對于上述取向處理方 向la、 2a基本上在45。方向上向分子長軸排列的強橫電場時,1個象素100內(nèi)的各 部分液晶分子3a的^T長軸方向,圖10 g沿著圖9的X-X線截取后的截面, 圖11表示沿著圖9的XI-XI線截取后的截面。
如圖9 圖11所示,在將象素電極4的多個彎曲電極41形成為2個直線部 42a、 42b直接連接的"《'字形的比較例中,在象素電極4和對置電極5之間生成強 的橫電場E時,在圖9中,髓上側(cè)的直線部42a的右側(cè)緣的區(qū)域Sl的液晶分子 3a和沿著下側(cè)的直線部42b的左側(cè)緣的區(qū)域S2的液晶分子3a以和 內(nèi)面的取 向處理弓胞的預(yù)傾斜的傾角(在圖中,Affl深色涂過的肝端側(cè)看,向斜右下方, 從后基板2離開的方向的傾角)相反的傾角(朝向斜左上方,從后基板2離開的 方向的傾角)傾斜。
因此,在該比較例中,在象素電極4和對置電極5之間生成強的橫電場E時, 在各象素內(nèi),形成液晶仝吁3a逆傾斜(和預(yù)傾斜的傾角相反的傾角的傾斜)的上 述區(qū)域S1、 S2,和液晶分子3a沒有發(fā)^t傾斜的其它區(qū)域,由于這些區(qū)域的液
14晶分子3a的M/斜方向不同而弓l起取向不均。
和這一比較例相對的是,上述實施例的液晶顯示元件中,將連接象素電極4 的多^^彎曲電極41的2個直線部42a、 42b的部分形成的微為,連接在一個直 線部42a的一側(cè)相對于戰(zhàn)一個直線部42a而言,在相對JJi取向處理方向la、 2a的傾角變大的方向上彎曲,連接在另一直線部42b的一側(cè)相對于上述另一直線 部42b而言,在相對±^取向處理方向la、 2a的傾角變大的方向上彎曲。因此, ^J:m素電極4和對置電極5之間生成的橫電場E中,Jd^素電極4的多個 彎曲電極41的戰(zhàn)彎曲部43a、 43b的一個側(cè)緣和另一側(cè)緣與對置電極5之間生 成的橫電場(相對于彎曲部43a、 43b的側(cè)緣正交的方向上的電場)E如圖6所示, 與在戰(zhàn)彎曲電極41的直線部42a、 42b的一個側(cè)緣和另一側(cè)緣與對置電極5之 間生成的橫電場E相比,相對于上述取向處理方向la、 2a的交角要小些。
這樣,因為和髓戰(zhàn)直線部42a、 42b的一個側(cè)緣和另H則緣的區(qū)域的液晶 分子3a的相對于Jl^取向處理方向la、 2a的^f長軸方向的變化角^a相比,上 述橫電場E弓胞的、沿著戰(zhàn)彎曲部43a、 43b的一啊則緣和另一頂櫞的區(qū)域的液 晶分子3a的相對于,取向處理方向la、2a的M長軸方向的變化角^b要小些, 所以在^,彎曲部43a、 43b的一刊則緣和另^t嫁的區(qū)域的液晶分子3a中, 和橫電場E引起的力相比,取向膜的取向控制力和由于該取向控制力而取向的鄰 接分子間力起了很強的作用,抑制了橫電場E引起的液晶分子的傾角變化。
而且,因為上述彎曲部43a、 43b以連續(xù)的曲線連接,所以與,彎曲電極41 的圖中的上側(cè)的直線部42a和下側(cè)的直線部42b對應(yīng)的區(qū)域的液晶分子3a的取向 不連續(xù)性變小,所以抑制了液晶分子的傾角變化。
因此,即使在象素電極4和對置電極5之間,生成用于使沿著上述象素電極4 的彎曲電極41的直線部42a、 42b的區(qū)域的液晶分子3a相對于,取向處理方向 la、 2a基本上在45?;蚱涓浇姆较蛏舷蚍肿娱L軸排列的強橫電場E時,彎曲部 附近的液晶分子的傾斜也不會反轉(zhuǎn),而是在上述取向處理弓l起的預(yù)傾斜的傾角方 向上傾斜的狀態(tài)下改變M長軸方向。
因此,如圖9 圖11所示的比較例那樣,在種'<"字形的彎曲電極41的彎曲 點對應(yīng)的部分上,不會產(chǎn)生使沿著,彎曲電極41的直線部42a、 42b的一個側(cè) 緣和另一頂櫞的區(qū)域的液晶好3a逆傾斜的起點。
連接,2個直線部42a、 42b的2個彎曲部43a、 43b和,直線部42a、 42b 的連接部分分別形成為一個和另一個的兩側(cè)緣彼此平滑連接的圓弧狀,所以和上述直線部42a、 42b對應(yīng)的各個區(qū)域的液晶分子3a在,彎曲部43a、 43b中實現(xiàn) 了基本連續(xù)的取向狀態(tài)。
這樣,該液晶顯示元件中,即使在戰(zhàn)象素電極4和對置電極5之間,生成 用于使^Lt3Sm素電極4的彎曲電極41的直線部42a、 42b的區(qū)域的液晶^T 3a相對于,取向處理方向la、 2a基本上在45?;蚱銹(逝的方向上向^f長軸排 列的強橫電場E時,也會如圖6 圖8所示,在和J^素電極4.的多個彎曲電 極41對應(yīng)的區(qū)域中,實現(xiàn)沒有取向不均的良好的顯示質(zhì)量。
而且,該液晶顯示元件中,因為^bi象素電極4的多^^彎曲電極41的2個 直線部42a、 42b的端部,分別形成連接該直線部42a、 42b,相對于,直線部 42a、 42b而言,在相對戰(zhàn)取向處理方向la、 2a的傾角變大的方向上彎曲的端部 彎曲部44a、 44b,所以在這些端部彎曲部44a、 44b的一^f櫞和另一側(cè)緣與對置 電極5之間,也生j^黃電場E,和在上述彎曲電極41的直線部42a、 42b的一個 側(cè)緣和另一側(cè)緣與對置電極5之間生成的橫電場E相比,其相對于,取向處理 方向la、 2a的交角要小些。
換言之,和沿著上述直線部42a、 42b的一個側(cè)緣和另一頂蝝的區(qū)域的液晶分 子3a的相對于上述取向處理方向la、 2a的^長軸方向的變化角^a相比,上述 橫電場E引起的、沿著上述端部彎曲部44a、 44b的一個側(cè)緣和另一側(cè)緣的區(qū)域的 液晶分子3a的相對于J^取向處理方向la、 2a的分子長軸方向的變化角^c要小 些。因此,會g夠在戰(zhàn)取向處理弓胞的預(yù)傾斜的傾角上改變沿著上述端部彎曲部 44a、 44b的一個側(cè)緣和另一側(cè)緣的區(qū)域的液晶分子3a的分子長軸方向,而不產(chǎn)生 由上述橫電場E弓l起的逆傾斜。從而,會,進(jìn)一步有效地消除上述橫電場E引起 的液晶分子3a的逆傾斜。
在該液晶顯示元件中,因為將,象素電極4的多個彎曲電極41的2個直線 部42a、42b相X寸于,取向處理方向la、2a的傾角0a和連接上逸2個直線部42a、 42b的2個彎曲部43a、 43b相對于上述取向處理方向la、 2a的傾角eb設(shè)定為
0。<ea<20。
20。<eb<40o,
所以能夠更加可靠地消除上述橫電場E弓l起的液晶分子3a的逆傾斜。
而且,在該液晶顯示元件中,因為將上m素電極4的多個彎曲電極41的2
個直線部42a、 42b的長度La和連接上逸2個直線部42a、 42b的2個彎曲部43a、
43b的長度Lb設(shè)定為La>nLb (n: 3 5), 10Lb>La>4Lb,
所以能夠充分辦防處述彎曲部弓胞的液晶好3a的逆傾斜的效果,而且 能夠基本上看不到對與上述彎曲部對應(yīng)的區(qū)域的顯満成的影響。
而且,在該液晶顯示元件中,因為分別形成在上嫁素電極4的多個彎曲電 極41的2個直線部42a、 42b的端部的,端部彎曲部44a、 44b的相對于,取 向處理方向la、 2a的傾角0c設(shè)定為
2Oo<0c<4Oo,
所以能夠更加可^i也消除JlM橫電場E弓胞的液晶好3a的逆傾斜。 而且,在該液晶顯示元件中,因為相對于,彎曲電極41的直線部42a、 42b 的長度La,將,端部彎曲部44a、 44b的長度Lc設(shè)定為 La>nLc (n: 3 5) 10LOLa>4Lc,
所以能夠充分發(fā)揮防ihJ^端部彎曲部44a、44b弓l起的液晶分子3a的逆傾斜 的效果,而且能夠基本上看不到對與,端部彎曲部44a、 44b對應(yīng)的區(qū)域的顯示 造成的影響。
在該液晶顯示元件中,±3^象素電極4的多個彎曲電極41的2個直線部42a、 42b相對于上述取向處理方向la、 2a的傾角ea優(yōu)選設(shè)定為10°±5°,進(jìn)一步優(yōu)選為 10?!?。,連接上述2個直線部42a、 42b的彎曲部43a、 43b以及J^端部彎曲部 44a、 44b相對于上述取向處理方向la、 2a的傾角0b、 0c ,設(shè)定為30°±5°,進(jìn) 一步優(yōu)選為30°±2°,從而能夠更加可靠地消除上述橫電場E引起的液晶分子3a 的逆傾斜。
而且,^Lh述實施例中,在兩端分別共同連接上,素電極4的多個彎曲電 極41,但也可以在其中一端(和TFT6連接的一側(cè)的端部)共同連接上述多個彎 曲電極41。
而且,在上述實施例中,將對置電極5形成為與象素100的全部區(qū)域?qū)?yīng)的 形狀,但i亥對置電極5也可以與,象素電極4的至少多個彎曲電極41、 41之間 對應(yīng)。
而且,,實施例的液晶顯示元件中,使在后基板2的內(nèi)面上彼此絕緣設(shè)置 的第1和第2電極中位于液晶層3側(cè)的1電極為矩陣狀排列的多個象素電極4,使 位于后對及2側(cè)的第2電極為對置電極5,但也可以和這種結(jié)構(gòu)相反,將液晶層3
17側(cè)的第1電極作為對置電極,將后繊2側(cè)的第2電極作為矩陣狀排列的多個象 素電極4,此時,也可以在± 置電極處形成多個彎曲電極,將戰(zhàn)象素電極形 成為與整個象素對應(yīng)的形狀或者和上述對置電極的多個彎曲電極之間對應(yīng)的形 狀。
而且,在戰(zhàn)實施例中,在后繊2的內(nèi)面上設(shè)置戰(zhàn)第1和第2電極,但 也可以在前基板1的內(nèi)面上i,J^第1和第2電極。
如上所述,本發(fā)明的液晶顯示元件的特征在于具備一對基板,設(shè)置預(yù)定間 隙M"置配置,在相OT置的內(nèi)面上,沿相互平行的方向分別實施取向處理;液 晶層,密封在戰(zhàn)一對繊間的間隙中,使液晶分子的分子長軸和戰(zhàn)取向處理 方向一致,與上述 面基本平行地排列; 一個和另一個直線部,設(shè)置在上述一 對^1反的相,置的內(nèi)面中的一個 的內(nèi)面上,在用于形成1個象素的每個預(yù) 定區(qū)域中,在相對于上述取向處理的方向以各個不同的角度相交的方向上延伸; 彎曲部,分別設(shè)置在一個和另一個直線部的相鄰端,分別以比上述取向處理的方 向相對的上述一個和另一個直線部與上述取向處理的方向的交角更大的角度在與 上述取向處理的方向相交的方向上延伸;多個第1電極,由連接這些彎曲部的連 接部構(gòu)成;第2電極,和戰(zhàn)第1電櫞色激也配置在上述一個掛反的內(nèi)面,在第2 電極和,第1電極之間, 用于使±^液晶^的^ 長軸的方向在與, 面基本平行的面內(nèi)變化的橫電場。
在該液晶顯示元件中,±3^第1電極由設(shè)置間隔且并列形成的細(xì)長狀的多個 直線部形成, 在上述直線部的至少一端側(cè)和各個象素連接。而且, 上述 第1電極是在具有與用于形成上述1個象素的預(yù)定區(qū)il^t應(yīng)的面積的透明導(dǎo)電薄 膜上,形成用于形成上述多個直線部的多個狹縫,由利用上述多個狹縫除去的透 明導(dǎo)電膜以外的透明導(dǎo)電膜而形成的。而且,mh述第1電極是,M在戰(zhàn) 第1電極和上述第2電極之間施加電場,在相互不同的第1方向和第2方向上形 成使上述液晶分子向長軸方向取向的2個區(qū)域,在這2個區(qū)域中的一個中,形成 上述第1電極的一個直線部,在J^2個區(qū)域中的另一個中,形成上述第1電極 的另一直線部。上述第l電極的連接部的側(cè)緣,形成為連續(xù)的曲面。
而且,在該液晶顯示元件中,tttJl^第2電極是,和,第1電極絕^i也 配置在,一個St^h的,第1電極和上述一個 之間。
而且,在該液晶顯示元件中,在將,第1電極的一個和另一直線部相對于 取向處理方向的傾角記為0a,將設(shè)置在上述2個相鄰直線部的端部的各個上述彎曲部相對于戰(zhàn)取向處理方向的傾角記為eb時,上述直線部的傾角ea和戰(zhàn)彎 曲部的傾角eb 設(shè)定為o。<ea<2o°, 20°<eb<40°。而且,在將上述第i電極的
一個和另一直線部的長度設(shè)為La,將±^彎曲部的長度設(shè)為Lb時,上述2個長 度La、 Lbi^設(shè)定為L&nLb (n: 3 5), 10Lb>La>4Lb。
在該液晶顯示元件中,第1電極^I形成端部彎曲部;其設(shè)置為在它的一個 和另一直線部的、相互鄰接的一端的相反一側(cè)的端部中的至少一端和上述直線部 連接,相對于上述直線部而言,在相對取向處理方向的傾角變大的方向上彎曲。
此時,在將戰(zhàn)端部彎曲部相對于取向處理方向的傾角設(shè)為ec時,期望將該傾角
ec設(shè)定為20。^c^0。。而且,在將,直線部的長度設(shè)為La,將上述端部彎曲部 的長度設(shè)為Lc時,端部彎曲部的長度Lc優(yōu)選設(shè)定為La>nLc (n: 3 5), 10LOLa>4Lc。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示元件,其特征在于,具備一對基板,該一對基板隔著液晶層對置配置,且在互相對置的各個內(nèi)面上實施取向處理,上述一對基板中的一個基板具備第1電極,該第1電極具有狹縫,該狹縫是將向與上述取向處理方向不同且互不相同的方向延伸的多個開口區(qū)域串聯(lián)連通而形成的狹縫;以及第2電極,該第2電極形成為隔著絕緣膜堵住上述狹縫。
2. 如權(quán)禾腰求1戶腿的液晶顯示元件,其特征在于,J^狹縫具有以相對于與上述取向處理方向正交的方向相互對稱的角度延伸的多組開口區(qū)域。
3. 如權(quán)禾腰求2所述的液晶顯示元件,Kt寺征在于,上述狹縫是將相對于上述 取向處理方向的平4fg度比其它開口區(qū)域高的開口區(qū)域通iiil述其它開口區(qū)域夾 持而形成的狹縫。
4. 如權(quán)禾腰求2所述的液晶顯示元件,其特征在于,戰(zhàn)狹縫是將相對于上述 取向處理方向的平fi^比其它開口區(qū)域低的開口區(qū)域通3ii:述其它開口區(qū)^ 持而形成的狹縫。
5. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件,其特征在于,上述狹縫具有 以相互不同的角度向顯示像素屮的第一對角方向側(cè)延伸的多個開口區(qū)域;以及以相互不同的角度向上述顯示像素中的第二對角方向側(cè)延伸的多個開口區(qū)域。
6. 如權(quán)禾腰求5戶腐的液晶顯示元件,^#征在于,上述狹縫是將相對于上述 取向處理方向的平行程度比其它開口區(qū)域高的開口區(qū)域通過上述其它開口區(qū)域夾 持而形成的狹縫。
7. 如權(quán)利要求2戶腐的液晶顯示元件,其特征在于,,一個對及還具備 向與上述取向處理方向平行的方向延伸的信號線;以及 向與上述取向處理方向正交的方向延伸的掃描線。
8. 如權(quán)利要求7所述的液晶顯示元件,其特征在于,上述第l電極是介由薄膜晶體管連接到Jl^信號線及戰(zhàn)掃描線的像素電極,上述第2電極是在各顯示像素之間設(shè)定為相等電位的共用電極。
9. 如權(quán)禾腰求1戶腐的液晶顯示元件,其特征在于,戰(zhàn)狹縫具有以相對于與 掃描線的延伸方向正交的方向相OTf爾的角度延伸的多組開口區(qū)域,并且,該狹 縫是將相對于信號線的延伸方向的平行程度比其它開口區(qū)域高的開口區(qū)域通31± 述其它開口區(qū)i^持而形成的狹縫。
10. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件,其特征在于,上述狹縫具有以相對于 與掃描線的延伸方向正交的方向相顏稱的角度延伸的多組開口區(qū)域,并且,該 狹縫是將相對于信號線的延伸方向的平纟,呈度比其它開口區(qū)域低的開口區(qū)域通過 上述其它開口區(qū)鵬持而形成的狹縫。
11. 如權(quán)利要求l戶腿的液晶顯示元件,^#征在于,上述第l電極由透明導(dǎo) 電膜構(gòu)成,明導(dǎo)電膜包圍±^狹縫的周圍。
12. 如權(quán)利要求1戶脫的液晶顯示元件,欺寺征在于,在針顯示像素上形成 多個駕夾縫。
13. 如權(quán)禾腰求1戶艦的液晶顯示元件,其特征在于,上述液晶層中,液晶分 子的長軸排列成與戰(zhàn)一對繊的表面平行。
14. 如權(quán)利要求1戶脫的液晶顯示元件,其特征在于,戰(zhàn)液晶層由介電常數(shù) 各向異性為正的液晶分子構(gòu)成。
15. 如權(quán)利要求1戶腐的液晶顯示元件,其特征在于,戰(zhàn)第1電極與戰(zhàn)第 2電極相比形成在^M液晶層側(cè)。
16. —種液晶顯示元件,其特征在于,具備一對基板,該一X寸基板隔著液晶層對置配置,且在互相對置的各個內(nèi)面上實施 取向處理,其中上述一對對及中的一個繊具備第1電極,該第1電極具有電極部,該電極部是將向與上J^取向處理方向不同 且互不相同的方向延伸的多個電極區(qū)域串聯(lián)連接而形成的狹縫;以及 第2電極,該第2電極形成為隔著絕緣膜與J^電極部的邊緣重疊。
17. 如權(quán)利要求16所述的液晶顯示元件,其特征在于,Jd^第l電極具備多個 上述電極部,各,電極部配置為相互平行,±3^第2電極形成為隔著上^^色緣膜堵住各上述電極部之間。
18. 如權(quán)利要求17所述的液晶顯示元件,其特征在于,各上述電極部具有以相對于與,取向處理方向正交的方向相互對稱的角度延伸的多組電極區(qū)域。
19. 如權(quán)利要求18所述的液晶顯示元件,其特征在于,各上述電極部是將相對 于上述取向處理方向的平tm度比其它電極區(qū)域高的電極區(qū)域通過,其它電極 區(qū) 持而形成的電極部。
20. 如權(quán)利要求18所述的液晶顯示元件,其特征在于,各上述電極部是將相對 于上述取向處理方向的平fi^呈度比其它電極區(qū)域低的電極區(qū)域通過上述其它電極 區(qū) 持而形成的電極部。
21. 如權(quán)利要求17所述的液晶顯示元件,其特征在于,各,電極部具有 以相互不同的角度向顯示像素中的第一對角方向側(cè)延伸的多個電極區(qū)域;以及以相互不同的角度向上述顯示像素中的第二對角方向側(cè)延伸的多個電極區(qū)域。
22. 如權(quán)利要求17戶腿的液晶顯示元件,其特征在于,各上述電極部具有以相 對于與掃描線的延伸方向正交的方向相顏稱的角度延伸的多組電極區(qū)域,并且, 該電極部是將相對于信號線的延伸方向的平行禾號比其它開口區(qū)域高的開口區(qū)域 通3iid^其它開口區(qū):^持而形成的電極部。
23. 如權(quán)利要求17所述的液晶顯示元件,其特征在于,各上述電極部具有以相 對于與掃描線的延伸方向正交的方向相OTf爾的角度延伸的多組開口區(qū)域,并且, 該電極部是將相對于信號線的延伸方向的平行禾敏比其它開口區(qū)敏氐的開口區(qū)域 通)Ul述其它開口區(qū)域夾持而形成的電極部。
全文摘要
液晶顯示元件由在相互平行的方向上實施了取向處理的一對基板,密封在這一對基板之間的液晶層,在一個基板的內(nèi)面上“<”字狀地彎曲形成的第1電極,以及通過絕緣膜與第1電極絕緣地形成的第2電極構(gòu)成。上述第1電極由下述部件構(gòu)成在相對于上述取向處理方向以不同的角度交叉的方向上延伸的一個和另一個直線部;彎曲部,分別設(shè)置在一個和另一個直線部的相鄰端,分別以比相對上述取向處理方向的上述一個和另一個直線部和上述取向處理的方向的交角更大的角度在與上述取向處理的方向相交的方向上延伸。
文檔編號G02F1/1343GK101515093SQ200910004578
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日
發(fā)明者小林君平, 荒井則博, 西野利晴 申請人:卡西歐計算機株式會社