專利名稱：液晶顯示裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置以及電子設(shè)備，特別是涉及使用了垂直取向型液晶的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，垂直取向型的液晶裝置正在液晶電視機(jī)、便攜電話機(jī)的顯示畫面等中實(shí)用化。作為垂直取向型的液晶顯示裝置，例如有在專利文獻(xiàn)1中公開的裝置。具體地講，公開了通過在覆蓋薄膜晶體管、信號(hào)線所形成的層間絕緣膜(覆蓋層)上形成像素電極，防止或者抑制發(fā)生像素電極與薄膜晶體管以及/或者信號(hào)線之間的電場(chǎng)(傾斜電場(chǎng))，抑制垂直取向型液晶的取向紊亂的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1特開平9-236821號(hào)公報(bào)然而，在專利文獻(xiàn)1的液晶顯示裝置中，接觸孔上也成為像素電極的一部分，由于像素電極大致是四方形，因此成為開口率(即透射率)高的構(gòu)造，但是由于在接觸孔的形成區(qū)域中，在像素電極表面形成凹形的傾斜面，因此在其附近有可能發(fā)生垂直取向型液晶的取向紊亂。另外，在接觸孔以外，在限制液晶層厚的襯墊周邊，有時(shí)也發(fā)生垂直取向型液晶的取向紊亂。這種取向紊亂發(fā)生光漏泄等，產(chǎn)生對(duì)比度降低等顯示不理想狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而完成的，目的在于提供在垂直取向型的液晶顯示裝置中，能夠適宜地進(jìn)行液晶分子的取向限制，而且難以發(fā)生光漏泄等顯示不理想狀況的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而，目的在于提供具備該液晶顯示裝置的電子設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置把液晶層夾在一對(duì)基板之間構(gòu)成，特征是上述液晶層由初始取向狀態(tài)呈現(xiàn)垂直取向的介電各向異性為負(fù)的液晶構(gòu)成，上述一對(duì)基板是元件基板和對(duì)向基板，上述元件基板具有開關(guān)元件、形成在該開關(guān)元件上的絕緣層和形成在該絕緣層上的像素電極，上述像素電極具有多個(gè)島狀部分以及連接這些多個(gè)島狀部分之間的枝狀部分而被構(gòu)成，上述開關(guān)元件和上述像素電極經(jīng)過形成在上述絕緣層上的接觸孔電連接，另一方面，在上述一對(duì)基板中的至少一方基板的液晶層一側(cè)，設(shè)置用于限制上述液晶層的層厚的襯墊，上述接觸孔以及上述襯墊在基板面內(nèi)是分別不同的位置，設(shè)置在上述像素電極的島狀部分和枝狀部分的非形成區(qū)域。
這樣的液晶顯示裝置是垂直取向型的有源矩陣型液晶顯示裝置，由于在開關(guān)元件與像素電極之間形成絕緣層(層間絕緣層)，因此能夠防止或者抑制在該開關(guān)元件與像素電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)，其結(jié)果，能夠防止或者抑制發(fā)生由該電場(chǎng)引起的液晶分子的取向不良。
另外，由于像素電極由多個(gè)島狀部分和連接該島狀部分的枝狀部分構(gòu)成，因此在與形成在對(duì)向基板一側(cè)的電極(對(duì)向電極)之間，沿著島狀部分的周圍有可能發(fā)生傾斜電場(chǎng)，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)沿著該傾斜電場(chǎng)的液晶分子的取向限制。從而，能夠在每一個(gè)島狀部分中進(jìn)行液晶分子的取向分割，能夠防止或者抑制像素電極內(nèi)發(fā)生無秩序取向的不理想狀況。
另外，在本發(fā)明中，如上所述，在開關(guān)元件與像素電極之間存在絕緣層，通過在該絕緣層上形成接觸孔取得兩者的電連接，但在該接觸孔的形成區(qū)域中，大多在液晶層的夾持面上形成凹形，以該凹形為起因易于發(fā)生液晶分子的取向紊亂。從而，按照與像素電極平面觀看重疊的形式配置接觸孔并不理想。因此，在本發(fā)明中，把該接觸孔形成在上述像素電極的島狀部分和枝狀部分的非形成區(qū)域中，即，在不用于顯示的區(qū)域中形成接觸孔。從而，能夠有效地利用形成在以液晶分子的取向分割為目的設(shè)計(jì)的島狀部分之間的縫隙，能夠防止無用地浪費(fèi)顯示區(qū)。另外，這種情況下，基于接觸孔的形成可能產(chǎn)生的液晶分子取向不良由于在像素電極的形成區(qū)以外發(fā)生，因此與重疊在像素電極上形成接觸孔的情況相比較，能夠降低發(fā)生像素區(qū)中的取向不良。
進(jìn)而，在本發(fā)明中，為了限制液晶層厚，在一對(duì)基板的至少一方配設(shè)襯墊，但在該襯墊的周圍易于發(fā)生液晶分子的取向紊亂。因此，與上述接觸孔相同，把該襯墊形成在像素電極的島狀部分以及枝狀部分的非形成區(qū)域中，有效地利用像素電極的縫隙區(qū)域的同時(shí)，能夠降低襯墊周圍的液晶分子的取向不良對(duì)于顯示帶來的影響(顯示的班點(diǎn)或者余像)。另外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中使用的襯墊能夠例示在基板內(nèi)面使用樹脂材料形成的襯墊，具體地講，能夠例示使用光刻法選擇性地形成的光襯墊。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，可以使上述接觸孔以及襯墊形成在用4個(gè)島狀部分包圍的區(qū)域中。另外，作為島狀部分的形狀，可以是平面觀看圓形、多邊形的某一種，特別是，在是正多邊形的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)秩序高的取向分割。
另外，在配設(shè)了上述襯墊的基板一側(cè)，形成平面地重疊上述襯墊的遮光部分，能夠做成平面觀看該遮光部分時(shí)的面積大于平面觀看上述襯墊時(shí)的面積。而且，特別是，遮光部分最好設(shè)置在配置了襯墊的基板一側(cè)，這種情況下，能夠可靠地進(jìn)行襯墊與遮光部分的位置對(duì)準(zhǔn)。另外，在上述元件基板上，用遮光性材料形成用于對(duì)于上述開關(guān)元件供給信號(hào)的信號(hào)線，在以平面地覆蓋上述襯墊的形式形成該信號(hào)線的情況下，也能夠適宜地把襯墊的形成區(qū)域遮光。
另一方面，能夠在上述對(duì)向基板的液晶層一側(cè)的平面重疊到上述多個(gè)島狀部分的中心部分上的位置，設(shè)置用于控制液晶分子的取向的取向控制單元。這種情況下，能夠從島狀部分的中心部分大致放射狀地限制液晶分子的取向。另外，作為取向控制單元，可以例示例如由把設(shè)置在對(duì)向基板上的電極的一部分切缺口的切口部分構(gòu)成，以及由從對(duì)向基板朝向液晶層突出的凸起部分構(gòu)成等的結(jié)構(gòu)。
其次，本發(fā)明的電子設(shè)備的特征是具備上述本發(fā)明的液晶顯示裝置。
如果依據(jù)該結(jié)構(gòu)，則能夠?qū)崿F(xiàn)具備在廣視野角中沒有顯示不良，響應(yīng)速度出色的液晶顯示單元的電子設(shè)備。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖2是示出第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3是示出第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖4是沿著圖3的A-A’線的剖面圖。
圖5是對(duì)于本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置示出像素結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖6是沿著圖5的B-B’線的剖面圖。
圖7是本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖8是示出本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖9是對(duì)于第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)示出1個(gè)變形例的平面圖。
圖10是示出本發(fā)明的電子設(shè)備的1個(gè)例子的立體圖。
符號(hào)的說明9對(duì)向基板10下基板(元件基板)25上基板(對(duì)向基板)29層間絕緣膜(絕緣層)31像素電極31a、31b、31c島形部分32接觸孔39連接部分(枝狀部分)40TFD元件(開關(guān)元件)50液晶層SP襯墊
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施形態(tài)以下，參照?qǐng)D1～圖4說明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置是作為開關(guān)元件使用了薄膜二極管(ThinFilm Diode，以下，簡(jiǎn)單地記為TFD)的有源矩陣型的液晶顯示裝置的例子，特別是，是垂直取向型的透射型液晶顯示裝置的例子。另外，在各圖中，為了使各層或者各部件在附圖上成為可識(shí)別程度的大小，在各層或者各部件中的每個(gè)中使比例尺不同。
圖1表示關(guān)于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100的等效電路。該液晶顯示裝置100包括掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路110以及數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路120。在該液晶顯示裝置100中，設(shè)置信號(hào)線即多條掃描線13及與掃描線13交叉的多條數(shù)據(jù)線9，掃描線13由掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路110驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)線9由數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路120驅(qū)動(dòng)。而且，在各像素區(qū)150中，在掃描線13與數(shù)據(jù)線9之間串聯(lián)連接TFD元件40和液晶顯示單元(液晶層)160。另外，圖1中，TFD元件40連接在掃描線13一側(cè)，液晶顯示單元160連接在數(shù)據(jù)線9一側(cè)，而也可以構(gòu)成為與此相反地把TFD元件40連接到數(shù)據(jù)線9一側(cè)，把液晶顯示單元160連接在掃描線13一側(cè)。
其次，根據(jù)圖2說明本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100的電極的平面結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，在本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100中，矩陣形地設(shè)置經(jīng)過TFD元件40連接在掃描線13上的像素電極31，與像素電極31沿紙面的垂直方向?qū)ο虻亻L(zhǎng)方形(條帶形)地設(shè)置對(duì)向電極9。對(duì)向電極9是上述的數(shù)據(jù)線，具有與掃描線13交叉形式的條帶形狀。
在本實(shí)施形態(tài)中，形成了各像素電極31的各個(gè)區(qū)域是1個(gè)點(diǎn)區(qū)域，在矩陣形地配置了的每一個(gè)點(diǎn)區(qū)域中具備TFD元件40，成為在每一個(gè)點(diǎn)區(qū)域中能夠顯示的構(gòu)造。圖2中，大致矩形地簡(jiǎn)易地圖示了各像素電極31，而實(shí)際上如后述那樣具有島狀部分和連接部分。
這里，TFD元件40是把掃描線13與像素電極31電連接的開關(guān)元件，TFD元件40構(gòu)成為具備包括以Ta為主要成分的第1導(dǎo)電膜、形成在第1導(dǎo)電膜的表面以Ta2O5為主要成分的絕緣膜以及形成在絕緣膜的表面以Cr為主要成分的第2導(dǎo)電膜的MIM構(gòu)造。而且，TFD元件40的第1導(dǎo)電膜連接到掃描線13，第2導(dǎo)電膜連接到像素電極31。
其次，根據(jù)圖3、圖4說明本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100的像素結(jié)構(gòu)。圖3是表示液晶顯示裝置100的像素結(jié)構(gòu)特別是像素電極31的平面結(jié)構(gòu)的模式圖，圖4是表示圖3的A-A’剖面的模式圖。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100如圖2所示，具有在由數(shù)據(jù)線9以及掃描線13等包圍的區(qū)域的內(nèi)側(cè)具備像素電極31而成的點(diǎn)區(qū)域。在該點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，與1個(gè)點(diǎn)區(qū)域相對(duì)應(yīng)，配設(shè)三原色中不同顏色的1個(gè)著色層，如圖3所示，用3個(gè)點(diǎn)區(qū)域(D1、D2、D3)形成包括3個(gè)著色層(藍(lán)色B、綠色G、紅色R)的1個(gè)像素。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100如圖4所示，在下基板(元件基板)10和與其對(duì)向配置的上基板(對(duì)向基板)25之間，夾持初始取向狀態(tài)呈垂直取向狀態(tài)，由介電各向異性為負(fù)的液晶材料構(gòu)成的液晶層50。
在圖4的剖面結(jié)構(gòu)中雖然沒有完全示出，然而下基板10在由石英、玻璃等透光性材料構(gòu)成的基板主體10A的內(nèi)面(基板主體10A的液晶層一側(cè))中，具有TFD元件40(參照?qǐng)D3)和用于向該TFD元件40供給信號(hào)的掃描線13，進(jìn)而，具有以覆蓋這些TFD元件40和掃描線13的形式形成的層間絕緣膜29。而且，在該層間絕緣膜29上形成由ITO(銦錫氧化物)等透明導(dǎo)電膜形成的像素電極31，經(jīng)過形成在層間絕緣膜29上的接觸孔32(參照?qǐng)D3)，TFD元件40與像素電極31電連接。另外，在像素電極31的更靠?jī)?nèi)部的背面一側(cè)，形成由聚酰亞胺等構(gòu)成的具有垂直取向功能的取向膜(省略圖示)。
特別是，在本實(shí)施形態(tài)中，像素電極31如圖3所示，構(gòu)成為包括多個(gè)島狀部分31a、31b、31c，相鄰的各個(gè)島狀部分31a、31b、31c之間經(jīng)過枝狀的連接部分(枝狀部分)39電連接。即，在本實(shí)施形態(tài)中，把各個(gè)點(diǎn)區(qū)域D1、D2、D3分割為基本相同形狀的多個(gè)(在圖3中是3個(gè))子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3構(gòu)成。
通常，在具備濾色器的液晶顯示裝置中，1個(gè)點(diǎn)區(qū)域的縱橫比由于是大約3∶1，因此像本實(shí)施形態(tài)這樣，如果在1個(gè)點(diǎn)區(qū)域D1、D2、D3中設(shè)置3個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3，則1個(gè)子點(diǎn)區(qū)域的形狀成為大致圓形或者大致正多邊形，在所有方向?qū)崿F(xiàn)廣視野角方面十分理想。各個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3(島狀部分31a、31b、31c)的形狀在圖3中是近似正八角形，而不限于該形狀，例如也可以做成圓形或者其它的多邊形。另外，如果換言之，在像素電極31中，在各個(gè)島狀部分31a、31b、31c之間，形成部分地切除了電極的形式的縫隙(去除了連接部分39、39的部分)。
另一方面，上基板25在由石英、玻璃等透光性材料構(gòu)成的基板主體25A的內(nèi)面(基本主體25A的液晶層一側(cè))具有濾色器CF，該濾色器CF具有著色層R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))。在濾色器CF的內(nèi)面一側(cè)，形成由ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的對(duì)向電極9，在對(duì)向電極9的更靠?jī)?nèi)部的背面一側(cè)形成由聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜(省略圖示)。取向膜起到對(duì)于膜面使液晶分子垂直取向的垂直取向膜的作用，沒有實(shí)施研磨等取向處理。另外，圖4中，對(duì)向電極9形成為沿著紙面垂直方向延伸形式的條帶狀，在沿紙面垂直方向排列的多個(gè)點(diǎn)區(qū)域中起到共用電極的作用。另外，在對(duì)向電極9中形成作為取向控制單元的縫隙(開口部分)。另外，作為該取向控制單元，除去縫隙以外還可以設(shè)置由電介質(zhì)構(gòu)成的突起。
另一方面，在下基板10的外面一側(cè)(與夾持液晶層50的面不同的一側(cè))，設(shè)置相位差板18和偏振板19，在上基板25的外面一側(cè)也設(shè)置相位差板16和偏振板17。進(jìn)而，在設(shè)置于下基板10上的偏振板19的外側(cè)，設(shè)置成為透射顯示用光源的背照光源15。
而且，在這些下基板10與上基板25之間，形成由初始取向狀態(tài)呈垂直取向的介電各向異性為負(fù)的液晶構(gòu)成的液晶層50，介于其間存在要限制該液晶層50的層厚的襯墊SP。另外，襯墊SP是配設(shè)在上基板25的內(nèi)面一側(cè)的光襯墊，是把丙烯酸類樹脂等柱形地構(gòu)圖而形成的。
這里，在本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置100中，為了限制液晶層50的液晶分子的取向，即，為了對(duì)于在初始狀態(tài)處于垂直取向狀態(tài)的液晶分子限制在電極之間施加了電壓時(shí)的傾倒方向，在上基板25的對(duì)向電極9上形成縫隙43(圖3中例示出縫隙的位置)，具體地講，形成在與像素電極31的各個(gè)島狀部分31a、31b、31c的中心相對(duì)應(yīng)的位置。由此，在各個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3中，由于從縫隙43沿著島狀部分31a、31b、31c的邊緣產(chǎn)生傾斜電場(chǎng)，因此成為以該縫隙43為中心，放射狀地確定液晶分子的傾倒方向。
這樣，通過在每個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3中分割液晶分子取向，能夠使液晶分子在基本所有方向均勻地取向，在基本所有方向中，能夠均等地?cái)U(kuò)展視野角。而且，能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3的具有秩序的液晶分子的取向限制。
而在本實(shí)施形態(tài)中，經(jīng)過形成在層間絕緣膜29上的接觸孔32把TFD元件40與像素電極31進(jìn)行電連接，但在該接觸孔32的形成區(qū)域中，有時(shí)在下基板10的內(nèi)面一側(cè)，即液晶層50的夾持面中形成凹形部分。即，與接觸孔32的凹部相對(duì)應(yīng)，在液晶層50的夾持面的一部分上形成傾斜面，這種情況下，沿著該傾斜面液晶分子的取向有可能紊亂。從而，該接觸孔32的形成區(qū)域需要遮光，而在把接觸孔32形成于像素電極31下方的情況下，顯示區(qū)域的一部分被遮光，其結(jié)果，開口率(透射率)降低。
因此，在本實(shí)施形態(tài)中，在以把像素電極31分割為多個(gè)島狀部分31a、31b、31c為原因生成的縫隙區(qū)域，即1個(gè)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的像素電極31的非形成區(qū)域中，形成接觸孔32。具體地講，如圖3所示，在像素電極31不同的島狀部分31a、31b、31c之間所形成的縫隙區(qū)域中形成接觸孔32，謀求有效地利用該縫隙。即，由于在不用于顯示的區(qū)域中形成接觸孔32，因此即使在把接觸孔32遮光了的情況下，也不會(huì)把顯示區(qū)域遮光，開口率(透射率)也不會(huì)降低。另外，這種情況下，基于接觸孔32的形成而可能產(chǎn)生的液晶分子的取向不良由于在像素電極31的形成區(qū)域以外產(chǎn)生，因此與和像素電極31重疊地形成接觸孔32的情況相比較，能夠降低發(fā)生像素區(qū)域中的取向不良。另外，接觸孔32的形成區(qū)域在本實(shí)施形態(tài)中用由金屬材料構(gòu)成的TFD元件40的布線遮光。
進(jìn)而，在本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)于襯墊SP，也在與上述接觸孔32不同的位置的像素電極31的島狀部分31a、31b、31c之間所形成的縫隙區(qū)域中形成。這種情況下，也能夠有效地利用島狀部分31a、31b、31c的縫隙區(qū)域。另外，雖然在襯墊SP的周圍易于發(fā)生液晶分子的取向紊亂，但是由于在像素電極31的島狀部分31a、31b、31c的縫隙區(qū)域中形成這些襯墊，因此即使發(fā)生襯墊SP周圍的液晶分子的取向不良，也能夠使該取向不良對(duì)于顯示區(qū)域產(chǎn)生的影響很小。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，在配設(shè)了襯墊SP的上基板25一側(cè)，形成由金屬鉻等遮光性部件構(gòu)成的遮光部分28，該遮光部分28形成為平面觀看時(shí)的面積比平面觀看襯墊SP時(shí)的面積大。另外，特別是在本實(shí)施形態(tài)中，由于把遮光部分28設(shè)置在配設(shè)了襯墊SP的上基板25一側(cè)，因此與上基板25和下基板10之間的粘合精度無關(guān)，能夠可靠地進(jìn)行襯墊SP與遮光部分28的位置對(duì)準(zhǔn)。
第2實(shí)施形態(tài)以下，參照?qǐng)D5以及圖6說明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。
圖5是對(duì)于第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置模式地表示像素結(jié)構(gòu)的剖面圖，是與第1實(shí)施形態(tài)的圖3相當(dāng)?shù)膱D。另外，圖6是表示圖5的B-B’剖面的模式圖，是與第1實(shí)施形態(tài)的圖4相當(dāng)?shù)膱D。第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施形態(tài)相同，僅是像素電極的結(jié)構(gòu)不同。從而，在圖5以及圖6中，在與圖3以及圖4共同的構(gòu)成要素上標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說明。
在第1實(shí)施形態(tài)中，把1個(gè)點(diǎn)區(qū)域分為3個(gè)子點(diǎn)區(qū)域構(gòu)成像素，而在第2實(shí)施形態(tài)中，把1個(gè)點(diǎn)區(qū)域分為2個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2。由此，與第1實(shí)施形態(tài)相比較，能夠使島狀部分31a、31b之間的縫隙區(qū)域的面積減小，能夠提高開口率(透射率)。
另外，在第2實(shí)施形態(tài)中，襯墊SP配設(shè)在下基板10一側(cè)。進(jìn)而，在第1實(shí)施形態(tài)中，由上基板25一側(cè)的遮光部分28把襯墊SP遮光，而在這里，由下基板10一側(cè)的掃描線13遮光。具體地講，用遮光性的金屬材料構(gòu)成掃描線13，設(shè)計(jì)該掃描線13使得在襯墊SP的形成區(qū)域中通過選擇性地?cái)U(kuò)大寬度，使與平面觀看襯墊SP時(shí)的面積相比較，平面觀看與該襯墊SP重疊的掃描線13時(shí)的面積大。
另外，本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置由于是垂直取向型的常態(tài)黑的液晶顯示裝置，因此通過用掃描線13把襯墊SP的形成區(qū)域遮光，用TFD元件40的布線把接觸孔32遮光，不需要在濾色器CF中形成黑矩陣。
第3實(shí)施形態(tài)以下，參照?qǐng)D7以及圖8說明本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)。
圖7是本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的等效電路圖，圖8是表示本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的1個(gè)像素的平面圖，是與第1實(shí)施形態(tài)的圖3相當(dāng)?shù)哪Ｊ綀D。另外，圖8中，在與圖3共同的構(gòu)成要素上標(biāo)注相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說明。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置是作為開關(guān)元件使用了薄膜晶體管(ThinFilm Transistor，以下，簡(jiǎn)單地記為TFT)的有源矩陣型的垂直取向型液晶顯示裝置的例子。
在本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置中，如圖7所示，在矩陣形地配置了的構(gòu)成圖像顯示區(qū)域的多個(gè)點(diǎn)中，分別形成像素電極31和用于控制該像素電極31的作為開關(guān)元件的TFT30，供給圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)線6a電連接到TFT30的源。寫入到數(shù)據(jù)線6a中的圖像信號(hào)S1、S2、......、Sn或者按照該順序線順序供給，或者對(duì)于相鄰的多條數(shù)據(jù)線6a按每個(gè)組供給。
另外，掃描線3a電連接到TFT30的柵，對(duì)于多條掃描線3a，以預(yù)定的定時(shí)，脈沖式地線順序地施加掃描信號(hào)G1、G2、......、Gm。另外，像素電極31電連接到TFT30的漏，通過僅在特定期間使作為開關(guān)元件的TFT30導(dǎo)通，以預(yù)定的定時(shí)寫入從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號(hào)S1、S2、......、Sn。
經(jīng)過像素電極31寫入到液晶中的預(yù)定電平的圖像信號(hào)S1、S2、......、Sn在形成在對(duì)向基板一側(cè)的共用電極之間保持特定期間。液晶根據(jù)所施加的電壓電平使分子集合的取向或者秩序發(fā)生變化，由此能夠調(diào)制光，進(jìn)行灰度顯示。這里，為了防止所保持的圖像信號(hào)漏泄，增加與形成在像素電極31和共用電極之間的液晶電容并聯(lián)的存儲(chǔ)電容70。另外，符號(hào)3b是電容線。
其次，根據(jù)圖8，說明構(gòu)成本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的像素的平面構(gòu)造。如圖8所示，分別沿著像素電極31的縱橫邊界，設(shè)置數(shù)據(jù)線6a及掃描線3a，形成了各像素電極31以及配設(shè)成包圍各像素電極31的數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a的區(qū)域的內(nèi)側(cè)是1個(gè)點(diǎn)區(qū)域，成為在每一個(gè)矩陣形地配置的各個(gè)點(diǎn)區(qū)域中能夠進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)。
而且，在第3實(shí)施形態(tài)中，為了限制液晶層分子取向，把1個(gè)點(diǎn)區(qū)域分割為3個(gè)子點(diǎn)區(qū)域S1、S2、S3，并在形成于對(duì)向基板一側(cè)的對(duì)向電極(省略圖示)上形成縫隙43。即，像素電極31由多個(gè)島狀部分31a、31b、31c和把它們連接起來的枝狀的連接部分(枝狀部分)39、39構(gòu)成。
進(jìn)而，與第1實(shí)施形態(tài)相同，在各島狀部分之間所形成的縫隙區(qū)域中，形成用于把TFT30與像素電極31電連接的接觸孔32和用于限制液晶層厚的襯墊SP。另外，特別地用數(shù)據(jù)線6a把襯墊SP遮光。具體地講，用遮光性的金屬材料構(gòu)成數(shù)據(jù)線6a，設(shè)計(jì)該數(shù)據(jù)線6a，使得通過在襯墊SP的形成區(qū)域中選擇性地?cái)U(kuò)大寬度，使與平面觀看襯墊SP時(shí)的面積相比較，平面觀看與該襯墊SP重疊的數(shù)據(jù)線6a時(shí)的面積大。另外，接觸孔32的形成區(qū)域用TFT30的布線遮光。
在這樣的第3實(shí)施形態(tài)中，為了有效利用通過把像素電極31分割為多個(gè)島狀部分而形成的縫隙區(qū)域，也在該縫隙區(qū)域中形成接觸孔32以及襯墊SP。由此，能夠抑制由于形成了接觸孔32以及襯墊SP引起的顯示的開口率(透射率)降低。另外，本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置由于是垂直取向型的常態(tài)黑的液晶顯示裝置，因此通過用數(shù)據(jù)線6a對(duì)襯墊SP的形成區(qū)域遮光，用TFT30的布線對(duì)接觸孔32遮光，在濾色器CF中不需要形成黑矩陣。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，電容線3b配置成位于2個(gè)子點(diǎn)S2、S3之間，由此，還能夠抑制由電容線3b的影響引起的開口率降低。
另外，在圖8所示的實(shí)施形態(tài)中，通過將數(shù)據(jù)線6a擴(kuò)大寬度，對(duì)襯墊SP的形成區(qū)域遮光，而例如像圖9所示那樣，通過把電容線3b擴(kuò)大寬度，也能夠?qū)σr墊SP的形成區(qū)域遮光。
第4實(shí)施形態(tài)其次，說明具備本發(fā)明的上述實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的電子設(shè)備的具體例子。
圖10是示出了便攜式電話機(jī)的1個(gè)例子的立體圖。圖10中，符號(hào)1000表示便攜電話機(jī)主體，符號(hào)1001表示使用了上述液晶顯示裝置的顯示單元。在這樣的便攜電話機(jī)等的電子設(shè)備的顯示單元中使用了上述實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)具備在廣視野角中沒有顯示不良，響應(yīng)速度出色的液晶顯示單元的電子設(shè)備。
另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實(shí)施形態(tài)，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為取向控制單元示出了在電極中設(shè)置縫隙(開口部分)的例子，而在設(shè)置了朝向液晶層突出的凸起部分的情況下，也能夠得到同樣的作用和效果。另外，在本實(shí)施形態(tài)中示出了透射型的液晶顯示裝置，而也能夠把本發(fā)明適用在反射型或者半透射反射型的液晶顯示裝置中。
權(quán)利要求
1.一種把液晶層夾在一對(duì)基板之間構(gòu)成的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶層由初始取向狀態(tài)呈垂直取向的介電各向異性為負(fù)的液晶構(gòu)成，上述一對(duì)基板是元件基板和對(duì)向基板，上述元件基板構(gòu)成為具有開關(guān)元件，形成在該開關(guān)元件上的絕緣層和形成在該絕緣層上的像素電極，上述像素電極構(gòu)成為具有多個(gè)島狀部分以及連接這些多個(gè)島狀部分間的枝狀部分，上述開關(guān)元件和上述像素電極介由形成在上述絕緣層上的接觸孔電連接，另一方面，在上述一對(duì)基板中的至少一方基板的液晶層一側(cè)，設(shè)置有用于限制上述液晶層的層厚的襯墊，上述接觸孔以及上述襯墊設(shè)置在基板面內(nèi)為分別不同的位置的上述像素電極的島狀部分和枝狀部分的非形成區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于在設(shè)置了上述襯墊的基板一側(cè)，形成有平面地重疊于上述襯墊的遮光部分，平面觀看該遮光部分時(shí)的面積比平面觀看上述襯墊時(shí)的面積大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述元件基板上設(shè)置有用于對(duì)上述開關(guān)元件供給信號(hào)的信號(hào)線，該信號(hào)線由遮光性材料形成，而且以平面地重疊于上述襯墊的形式形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述對(duì)向基板的液晶層一側(cè)的與上述多個(gè)島狀部分的中心部分平面地重疊的位置上，設(shè)置有用于控制液晶分子的取向的取向控制單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述島狀部分的平面形狀是大致圓形或者大致多邊形。
6.一種電子設(shè)備，其特征在于具備權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在垂直取向型的液晶顯示裝置中，提供能夠適宜地進(jìn)行液晶分子的取向限制而且難以產(chǎn)生光漏泄等顯示不理想狀況的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是垂直取向型的液晶顯示裝置，特征是在基板面內(nèi)，用于把像素電極(31)與TFD元件(40)電連接的接觸孔(32)和用于限制液晶層厚的襯墊SP配設(shè)在分別不同位置的像素電極31的島狀部分(31a、31b、31c)和枝狀部分(39)的非形成區(qū)域中。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK1693951SQ20051006626
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月7日
發(fā)明者比嘉政勝, 堀口正寬 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社