專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別是涉及垂直取向模式的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，與目前的TN模式的液晶顯示裝置相比視野角廣、具有高對(duì)比度的垂直取 向(Vertical Alignment :VA)模式的液晶顯示裝置以電視和信息顯示器等大型顯示裝置 為中心被廣泛使用。VA模式的液晶顯示裝置具有由介電各向異性為負(fù)的向列液晶材料構(gòu)成的液晶層。 在未向該液晶層施加電壓的狀態(tài)下(包含施加不足閥值電壓的電壓的情況)，液晶分子相 對(duì)于基板面(垂直取向膜的表面)幾乎垂直(85°以上90°以下)地取向，當(dāng)向液晶層施 加電壓時(shí)，液晶分子以幾乎平行于基板面的方式傾倒。已知進(jìn)一步提高了 VA模式的液晶顯示裝置的視野角特性的MVA(Multi-Domain Vertical Alignment 多疇垂直取向)模式(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在MVA模式中，在相互正 交的2個(gè)方向上配置直線狀的取向限制構(gòu)造體(狹縫或肋)，在取向限制構(gòu)造體之間，形成 代表各疇的指向矢的方位與正交尼科爾配置的偏光板的偏光軸(透過(guò)軸)成45度的4個(gè) 液晶疇。當(dāng)以鐘表的指針盤(pán)的3點(diǎn)鐘方向作為方位角的0度、并以逆時(shí)針?lè)较蜃鳛檎较?時(shí)，4個(gè)區(qū)域的指向矢的方位角成為45度、135度、225度、315度。這樣，將在一個(gè)像素中形 成4個(gè)疇的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為4分割取向構(gòu)造或者簡(jiǎn)單地稱(chēng)為4D構(gòu)造。另外，在MVA模式的液晶顯 示裝置內(nèi)，作為在隔著液晶層相互相對(duì)的一對(duì)基板的液晶層一側(cè)設(shè)置的取向限制構(gòu)造體， 兩者均使用形成于電極的狹縫，這有時(shí)被稱(chēng)為PVA(Patterned Vertical Alignment 垂直 取向構(gòu)型)模式。VA模式的液晶顯示裝置在無(wú)施加電壓狀態(tài)下，即在液晶分子與基板面垂直地取向 的狀態(tài)下，進(jìn)行黑顯示(常黑模式)，所以得到良好的黑顯示(亮度低)，其結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn) 高對(duì)比度?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平11-242225號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，在利用肋(即，線狀介電體突起)作為取向限制構(gòu)造體的MVA模式的液晶顯 示裝置中，由于肋附近的液晶分子在無(wú)施加電壓狀態(tài)下會(huì)從基板面法線方向起傾斜，在黑 顯示狀態(tài)下發(fā)生漏光，這成為使對(duì)比度下降的主要原因(參照?qǐng)D17和圖18后述)。本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于使具有肋(線狀介電體突起) 作為取向限制構(gòu)造體的MVA模式的液晶顯示裝置的對(duì)比度提高。本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于包括第一基板；第二基板；在所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)置的垂直取向型的液晶層，在所述第一基板的所述液晶層一側(cè)設(shè)置的第一電極；在所述第二基板的所 述液晶層一側(cè)設(shè)置的第二電極；和之間隔著所述液晶層相互相對(duì)且正交尼科爾配置的一對(duì) 偏光板，且該液晶顯示裝置具有多個(gè)像素，所述多個(gè)像素各自具有在所述第一基板的所述 液晶層一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體；和在所述第二基板的所述液晶層一側(cè)設(shè) 置的多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體，所述多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體和所述多個(gè)第二線 狀取向限制構(gòu)造體各自具有沿著第一軸延伸的第一成分；和沿著與所述第一軸不同的第 二軸延伸的第二成分，且所述第一軸和所述第二軸均是將所述的一對(duì)偏光板的偏光軸所成 的角大致二等分的軸，所述多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體和第二線狀取向限制構(gòu)造體中的 至少一方是多個(gè)線狀介電體突起，所述多個(gè)線狀介電體突起的所述第一成分包括沿著所述 第一軸排列的3個(gè)以上的第一直線部分，且所述3個(gè)以上的第一直線部分排列成相鄰的 2個(gè)第一直線部分成作為50° ( Θ1<180°的Θ1角，將θ 1 二等分的方向與第一軸大 致正交，所述多個(gè)線狀介電體突起的所述第二成分包括沿著所述第二軸配置的3個(gè)以上的 第二直線部分，且所述3個(gè)以上的第二直線部分排列成相鄰的2個(gè)第二直線部分成作為 50° ( Θ2 < 180°的θ 2角，將θ 2 二等分的方向與第二軸大致正交。在某實(shí)施方式中，規(guī)定θ 1的所述相鄰的2個(gè)第一直線部分的長(zhǎng)度相互相等，并 且，規(guī)定θ 2的所述相鄰的2個(gè)第二直線部分的長(zhǎng)度相互相等。在某實(shí)施方式中，所述3個(gè)以上的第一直線部分和所述3個(gè)以上的第二直線部分 的長(zhǎng)度全部相等。在某實(shí)施方式中，Θ1和θ 2各自獨(dú)立地為74°以上109°以下。更加優(yōu)選Θ1和 θ 2各自獨(dú)立地為85°以上96°以下。在某實(shí)施方式中，Θ1= θ 2。在某實(shí)施方式中，θ 1和θ 2為大約90°。在某實(shí)施方式中，所述3個(gè)以上的第一直線部分和所述3個(gè)以上的第二直線部分 以10 μ m以下的間距排列。在某實(shí)施方式中，所述多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體是設(shè)置于所述第一電極的多 個(gè)狹縫，所述多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體是設(shè)置于所述第二電極的所述液晶層一側(cè)的多 個(gè)線狀介電體突起。在某實(shí)施方式中，所述一對(duì)偏光板的偏光軸的一個(gè)配置在顯示面的水平方向。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提高具有肋(線狀介電體突起)作為取向限制構(gòu)造體的MVA模 式的液晶顯示裝置的對(duì)比度。另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置的制造 工藝中，僅改變肋的形狀就能夠容易地制造出來(lái)。


圖1(a) (d)是本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置100a、100b、IOOc和IOOd的
一個(gè)像素的示意性的平面圖。圖2是說(shuō)明圖1(a)中所示肋20a的構(gòu)造和作用的關(guān)系的示意圖。圖3(a)是說(shuō)明圖1(c)中所示的肋20c的構(gòu)造和作用的關(guān)系的示意圖，(b)是說(shuō) 明圖1(d)中所示的肋20d的構(gòu)造和作用的關(guān)系的模式圖。
圖4是表示用于模擬的液晶顯示裝置的構(gòu)成單位IOOp的2維剖面構(gòu)造的圖。圖5是從基板的法線方向觀看現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置(比較例)所具有 的直線狀的肋20得到的圖。圖6是用于模擬的現(xiàn)有的液晶顯示裝置(比較例)的構(gòu)成單位IOOp的平面圖。圖7(a)和(b)是由比較例的模擬得到的構(gòu)成單位IOOp內(nèi)的透過(guò)率分布圖，(a)是 黑顯示狀態(tài)(施加電壓0. 0V)，(b)是白顯示狀態(tài)(施加電壓-J. 5V)。圖8是實(shí)施例1的構(gòu)成單位IOOp的臺(tái)階狀的肋20A的平面圖。圖9(a)和(b)是通過(guò)實(shí)施例1的模擬得到的構(gòu)成單位IOOp內(nèi)的透過(guò)率分布圖， (a)是黑顯示狀態(tài)(施加電壓0. 0V)，(b)是白顯示狀態(tài)(施加電壓-J. 5V)。圖10是實(shí)施例2的構(gòu)成單位IOOp的臺(tái)階狀的肋20B的平面圖。圖11 (a)和(b)是由實(shí)施例2的模擬得到的構(gòu)成單位IOOp內(nèi)的透過(guò)率分布的圖， (a)是黑顯示狀態(tài)(施加電壓0. 0V)，(b)是白顯示狀態(tài)(施加電壓-J. 5V)。圖12是實(shí)施例3的構(gòu)成單位IOOp的臺(tái)階狀的肋20C的平面圖。圖13(a)和(b)是通過(guò)實(shí)施例3的模擬得到的構(gòu)成單位IOOp內(nèi)的透過(guò)率分布的 圖，(a)是黑顯示狀態(tài)(施加電壓0. 0V)，(b)是白顯示狀態(tài)(施加電壓7. 5V)。圖14是實(shí)施例4的構(gòu)成單位IOOp的臺(tái)階狀的肋20D的平面圖。圖15 (a)和(b)是由實(shí)施例4的模擬得到的構(gòu)成單位IOOp內(nèi)的透過(guò)率分布圖，(a) 是黑顯示狀態(tài)(施加電壓0. 0V)，(b)是白顯示狀態(tài)(施加電壓-J. 5V)。圖16是表示構(gòu)成臺(tái)階形狀的等腰三角形的頂角θ與對(duì)比度的關(guān)系的圖表。圖17是表示在現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置上直線狀延伸的肋20附近的液晶 分子30a的取向方位的示意圖。圖18是表示通過(guò)模擬在圖17所示的肋20附近發(fā)生的黑顯示狀態(tài)下的漏光而求 得的結(jié)果的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明IOa 第一線狀取向限制構(gòu)造體(狹縫)IOal 第一線狀取向限制構(gòu)造體的第一成分10a2 第一線狀取向限制構(gòu)造體的第二成分11,21 玻璃基板12像素電極(ΙΤ0膜)15、16 偏光板20肋20a、20b、20c、20d 第二線狀取向限制構(gòu)造體(臺(tái)階狀肋)20al、20bl、20cl、20dl第二線狀取向限制構(gòu)造體第一成分20a2、20b2、20c2、20d2第二線狀取向限制構(gòu)造體第二成分20a3、20b3、20c3、20d3第二線狀取向限制構(gòu)造體第三成分22對(duì)置電極(ΙΤ0膜)30液晶層30a 液晶分子100a、100b、100c、IOOd 液晶顯示裝置
IOOp 構(gòu)成單位(像素的一部分)Ll第一軸L2第二軸
具體實(shí)施例方式以下，雖然參考

本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置，但本發(fā)明并不限制 于舉例所示的實(shí)施方式的液晶顯示裝置。在圖1(a) (d)中表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置100a、100b、IOOc和IOOd 的一個(gè)像素的示意性的平面圖。本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置是MVA模式的液晶顯示裝置。S卩，具有第一基 板(例如TFT基板)；第二基板(例如彩色濾光片基板)；在第一基板與第二基板之間設(shè)置 的垂直取向型的液晶層；在第一基板的液晶層一側(cè)設(shè)置的第一電極(例如像素電極)；在第 二基板的液晶層一側(cè)設(shè)置的第二電極(對(duì)置電極)；和之間隔著液晶層相互相對(duì)且正交尼 科爾配置的一對(duì)偏光板。在此，一對(duì)偏光板的偏光軸被配置在水平方向和垂直方向。圖1 (a) (d)所示的液晶顯示裝置所具有的多個(gè)像素各自具有在第一基板的液 晶層一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體IOa和在第二基板的液晶層一側(cè)設(shè)置的多 個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體20a、20b、20c、20d。多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體IOa和多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體20a、20b、 20c、20d各自具有沿著第一軸延伸的第一成分(10al、20al、20bl、20Cl和20dl)和沿著與第 一軸不同的第二軸延伸的第二成分(10a2、20a2、20b2、20C2和20d2)。多個(gè)第一線狀取向限 制構(gòu)造體和多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體中的至少一方是多個(gè)線狀介電體突起(以下，將 線狀介電體突起稱(chēng)為肋)。另外，從與第一基板和第二基板垂直的方向觀看時(shí)，多個(gè)第一線 狀取向限制構(gòu)造體IOa和多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體20a、20b、20c、20d交替設(shè)置。這種 基本的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置相同(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。第一軸和第二軸均是將一對(duì)偏光板的偏光軸(透過(guò)軸)所成的角大致二等分的 軸，配置成相對(duì)于在顯示面內(nèi)的水平方向和垂直方向上配置的一對(duì)偏光板的2個(gè)偏光軸成 45°。在以下的例子中，雖然舉例說(shuō)明多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體是設(shè)置于第一電極 的多個(gè)狹縫，多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體是設(shè)置于第二電極的液晶層一側(cè)的多個(gè)肋的情 況，但是只要多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體和多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體中的至少一方 為多個(gè)肋即可。另外，第一線狀取向限制構(gòu)造體和第二線狀取向限制構(gòu)造體的兩者均是肋 的情況，如果對(duì)它們中的至少一個(gè)適用本發(fā)明，且為后述的臺(tái)階形狀，就能夠獲得本發(fā)明的 效果。但是，為了得到高對(duì)比度，優(yōu)選采用一個(gè)是狹縫而另一個(gè)是肋的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，從制造 過(guò)程的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選在像素電極設(shè)置狹縫，在對(duì)置電極的液晶層一側(cè)設(shè)置肋的結(jié)構(gòu)。圖1(a)所示的實(shí)施方式的液晶顯示裝置IOOa的像素中，設(shè)置于像素電極的狹縫 IOa具有第一成分IOal和第二成分10a2，設(shè)置于對(duì)置電極的液晶層一側(cè)的肋20a具有第一 成分20al和第二成分20a2。狹縫IOa的第一成分IOal和第二成分10a2分別為直線狀。 肋20a還具有連接第一成分20al與第二成分20a2的第三成分20a3。狹縫IOa和肋20a的 第一成分10al、20al延伸的方向(第一軸)，與狹縫IOa和肋20a的第二成分10a2、20a2延伸的方向(第二軸)相互正交。液晶顯示裝置IOOa的像素的特征在于，肋20a的第一成分20al和第二成分20a2 各自沿著第一軸和第二軸具有臺(tái)階狀的形狀。另外，該臺(tái)階形狀是連接頂角為90°的等腰 三角形的2條邊(相互長(zhǎng)度相等的2條邊，底邊以外的邊)的形狀。將肋20a的第一成分 20al的頂角二等分的方向與第一軸大致正交，將肋20a的第二成分20a2的頂角二等分的方 向與第二軸大致正交。圖1 (b)所示的液晶顯示裝置IOOb的像素也與液晶顯示裝置IOOa的像素相同，設(shè) 置于像素電極的狹縫IOa具有第一成分IOal和第二成分10a2，設(shè)置于對(duì)置電極的液晶層一 側(cè)的肋20b具有第一成分20bl和第二成分20b2。肋20b還具有連接第一成分20bl和第二 成分20b2的第三成分20b3。狹縫IOa和肋20b的第一成分IOal、20b 1延伸的方向(第一 軸)與狹縫IOa和肋20b的第二成分10a2、20b2延伸的方向(第二軸)相互正交。液晶顯示裝置IOOb具有的肋20b也構(gòu)成為，肋20b的第一成分20bl和第二成分 20b2各自沿著第一軸和第二軸具有臺(tái)階狀的形狀。液晶顯示裝置IOOb具有的肋20b的臺(tái) 階狀的形狀與液晶顯示裝置IOOa的肋20a的形狀相比，直角等腰三角形的頂角部分是圓弧 狀這點(diǎn)不同。雖然頂角部分是圓弧狀，但是構(gòu)成肋20b的第一成分20bl和第二成分20b2 的主要部分與液晶顯示裝置IOOa的肋20a相同，是頂角為90°的等腰直角三角形的相互 等長(zhǎng)的2條邊，這2條邊所成的角是90°，方便起見(jiàn)稱(chēng)呼這個(gè)角是頂角，將肋20b的第一成 分20bl的頂角二等分的方向與第一軸大致正交，將肋20b的第二成分20b2的頂角二等分 的方向與第二軸大致正交。圖1 (c)所示的液晶顯示裝置IOOc的像素也與液晶顯示裝置IOOa的像素相同，設(shè) 置于像素電極的狹縫IOa具有第一成分IOal和第二成分10a2，設(shè)置于對(duì)置電極的液晶層一 側(cè)的肋20c具有第一成分20cl和第二成分20c2。肋20c還具有連接第一成分20cl和第二 成分20c2的第三成分20c3。狹縫IOa和肋20c的第一成分10al、20cl延伸的方向(第一 軸)與狹縫IOa和肋20c的第二成分10a2、20c2延伸的方向(第二軸)相互正交。液晶顯示裝置IOOc所具有的肋20c構(gòu)成為，肋20c的第一成分20cl和第二成分 20c2各自沿著第一軸和第二軸也具有臺(tái)階狀的形狀。液晶顯示裝置IOOc所具有的肋20c 的臺(tái)階狀的形狀與液晶顯示裝置100a的肋20a的形狀相比，直角等腰三角形的頂角的角度 是鈍角(超過(guò)90°不足180° )這點(diǎn)不同。將肋20c的第一成分20cl的頂角二等分的方 向與第一軸大致正交，將肋20c的第二成分20c2的頂角二等分的方向與第二軸大致正交。圖1 (d)所示的液晶顯示裝置IOOd的像素也與液晶顯示裝置IOOa的像素相同，設(shè) 置于像素電極的狹縫IOa具有第一成分IOal和第二成分10a2，設(shè)置于對(duì)置電極的液晶層一 側(cè)的肋20d具有第一成分20dl和第二成分20d2。肋20d還具有連接第一成分20dl和第二 成分20d2的第三成分20d3。狹縫IOa和肋20d的第一成分10al、20dl延伸的方向(第一 軸)與狹縫IOa和肋20d的第二成分10a2、20d2延伸的方向(第二軸)相互正交。液晶顯示裝置IOOd具有的肋20d構(gòu)成為，肋20d的第一成分20dl和第二成分20d2 各自沿著第一軸和第二軸也具有臺(tái)階狀的形狀。液晶顯示裝置IOOd具有的肋20d的臺(tái)階 狀的形狀與液晶顯示裝置IOOa的肋20a的形狀相比，直角等腰三角形的頂角的角度是銳角 (超過(guò)50°不足90° )這點(diǎn)不同。將肋20d的第一成分20dl的頂角二等分的方向與第一 軸大致正交，將肋20d的第二成分20d2的頂角二等分的方向與第二軸大致正交。
接著，參照?qǐng)D2說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置IOOa具有的臺(tái)階狀形狀的肋 20a的作用。圖2是說(shuō)明肋20a的構(gòu)造和作用的關(guān)系的示意圖。正交尼科爾配置的一對(duì)偏光板 的偏光軸中，觀察者一側(cè)的偏光板的偏光軸以PA表示，背面?zhèn)?背光源一側(cè))的偏光板的 偏光軸以PP表示。如上所述，肋20a具有第一成分20al和第二成分20a2。肋20a的第一成分20al 延伸的方向是第一軸Li，肋20a的第二成分20a2延伸的方向是第二軸L2，第一軸Ll和第 二軸L2相互正交。另外，第一軸Ll和第二軸L2各自將偏光軸PP與PA構(gòu)成的角(90° )
二等分。肋20a的第一成分20al沿著第一軸Ll具有臺(tái)階狀的形狀，第二成分20a2沿著第 二軸L2具有臺(tái)階狀的形狀。肋20a的第一成分20al包括沿著第一軸Ll排列的3個(gè)以上 的第一直線部分，這些第一直線部分的相鄰的2個(gè)成θ a = 90°的角。另外，將θ a 二等分 的方向與第一軸Ll正交。構(gòu)成肋20a的第一成分20al的第一直線部分，沿著第一軸Li，例如按照?qǐng)D2中的 左上開(kāi)始的順序，相鄰的2個(gè)第一直線部分所成的角θ a被規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向(圖1中的小 箭頭所示)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)……這樣交替，臺(tái)階形狀沿著第一軸Ll 延伸。另外，規(guī)定θa的相鄰的2個(gè)第一直線部分的長(zhǎng)度相互相等。同樣，構(gòu)成肋20a的第二成分20a2的第二直線部分，沿著第二軸L2，例如從圖2中 的右上開(kāi)始依次觀看，相鄰的2個(gè)第二直線部分所成的角θ a被規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向(圖1中 的小箭頭所示)是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)……這樣交替，臺(tái)階形狀沿著第二 軸L2延伸。另外，規(guī)定θ a的相鄰的2個(gè)第二直線部分的長(zhǎng)度相互相等。另外，連接第一 成分20al和第二成分20a2的第三成分20a3，由圖2可明確得知，作為第一成分20al和第 二成分20a2的一部分被共同所有。像這樣，肋20a由在水平方向上延伸的直線部分和在垂直方向上延伸的直線部分 構(gòu)成。液晶分子30a受到取向限制，使其向與肋20a正交的方向傾倒。因此，如圖2所示， 被與肋20a的垂直方向平行的直線部分取向限制的液晶分子30a傾倒的方位為水平方向， 被與肋20a的水平方向平行的直線部分取向限制的液晶分子30a傾倒的方位為垂直方向。 相互相鄰的2個(gè)直線部分之間的區(qū)域的液晶分子30a，由于以被取向限制在水平方向的液 晶分子30a和被取向限制在垂直方向的液晶分子30a這兩者取向方向一致的方式保持連續(xù) 性地取向，所以在將相互相鄰的2個(gè)直線部分所成的角θ a 二等分的方向，即，在與第一軸 Ll或第二軸L2正交的方向上取向。其結(jié)果是，稍微偏離肋20a的區(qū)域的液晶分子30a，由沿著第一軸Ll形成的臺(tái)階 狀的第一成分20al取向限制于圖2中的箭頭A和B所示的2個(gè)方位，由沿著第二軸L2形 成的臺(tái)階狀的第二成分20a2取向限制于圖2中的箭頭C和D所示的2個(gè)方位。即，與現(xiàn)有 的MVA模式的液晶顯示裝置相同，形成以A、B、C和D四個(gè)方位表示的4個(gè)指向矢為特征的 4個(gè)區(qū)域。在此應(yīng)該注意的是，被肋20a的表面取向限制的液晶分子30a以與偏光軸PP平行 或正交的方式取向。即，被肋20a的表面取向限制的液晶分子30a，對(duì)通過(guò)具有偏光軸PP的偏光板而射入液晶層30的直線偏振光沒(méi)有賦予位相差(沒(méi)有延遲)。因此，液晶顯示裝置 IOOa即使在黑顯示狀態(tài)，在肋20a附近也不會(huì)發(fā)生漏光。另外，在一對(duì)偏光板的偏光軸PP 和PA的配置相反的情況下也相同。在此，參照?qǐng)D17和圖18說(shuō)明在現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置的黑顯示狀態(tài)下 發(fā)生漏光的原因。圖17是表示在現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置中直線狀延伸的肋20附近的液晶 分子30a的取向方位的示意圖，圖18是表示根據(jù)模擬在肋20附近發(fā)生的黑顯示狀態(tài)下的 漏光而求得的結(jié)果。如圖17所示，在現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置中，肋20是由將一對(duì)偏光板的偏 光軸PP與PA所成的角(90° ) 二等分的2個(gè)相互正交方向上延伸的2個(gè)直線部分構(gòu)成(整 體為“〈”字型)。因此，被肋20的表面取向限制的液晶分子30a，按照相對(duì)于偏光軸PP成 45°的方式取向。因此，能夠高效率地形成具有A D的方位的4個(gè)指向矢。然而，來(lái)自于肋20表面的取向限制力在沒(méi)有施加電壓時(shí)也存在，所以肋20附近的 液晶分子30a在沒(méi)有施加電壓狀態(tài)下也從基板面法線方向傾斜。因?yàn)橐壕Х肿?0a傾斜的 方位與偏光軸PP成45° (不是平行或正交的方向)，所以被肋20a的表面取向限制的液晶 分子30a相對(duì)于通過(guò)具有偏光軸PP的偏光板而射入液晶層30的直線偏振光賦予位相差 (有延遲)。其結(jié)果是現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置，如圖18所示，在黑顯示狀態(tài)下沿著 肋20形成明亮的區(qū)域BA，發(fā)生漏光。該漏光成為導(dǎo)致液晶顯示裝置的對(duì)比度降低的重要原 因。對(duì)此，本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置IOOa具有的肋20a，如上所述，因?yàn)槭怯?與偏光軸PP平行或正交的直線部分構(gòu)成，所以被肋20的表面取向限制的液晶分子30a對(duì) 通過(guò)偏光軸PP而射入液晶層30的直線偏振光沒(méi)有賦予位相差，在黑顯示狀態(tài)下也不會(huì)發(fā) 生漏光。圖1 (b)所示的液晶顯示裝置IOOb的肋20b的臺(tái)階狀的形狀與液晶顯示裝置IOOa 的肋20a的形狀相比，雖然直角等腰三角形的頂角部分是圓弧形這點(diǎn)不同，但是基本上與 液晶顯示裝置IOOa的肋20a具有同樣的作用。另外，因?yàn)閳A弧部分使液晶分子30a取向于 與偏光軸PP成45°的方位，所以?xún)?yōu)選圓弧部分短，沒(méi)有必要積極設(shè)計(jì)圓弧部分。但是，在例 如使用感光性樹(shù)脂通過(guò)光刻印刷工藝形成液晶顯示裝置IOOa的肋20a時(shí)，有時(shí)能夠形成圓 弧部分。接著，參考圖3(a)和(b)說(shuō)明液晶顯示裝置IOOc的肋20c和液晶顯示裝置IOOd 的肋20d的作用。圖3(a)是為了說(shuō)明肋20c的構(gòu)造和作用的關(guān)系的示意圖，圖3(b)是為 了說(shuō)明肋20d的構(gòu)造和作用的關(guān)系的示意圖。圖3 (a)所示的臺(tái)階狀的肋20c，如上所述，在相鄰的直線部分所成的角θ c為鈍角 (超過(guò)90°不足180° )這點(diǎn)上與圖2所示的肋20a不同。隨著9C從90°開(kāi)始增大，構(gòu) 成肋20c的直線部分與偏光軸PP所成的角從0° (平行)或90° (垂直)的偏離也變大。 由于肋20c的直線部分與偏光軸PP所成的角從0° (平行)或90° (垂直)的偏離變大， 被直線部分取向限制的液晶分子和偏光軸PP所成的角從0° (平行)或90° (垂直)的 偏離也變大，所以漏光增加。當(dāng)9C不足180°時(shí)，雖然能夠比圖17所示的具有直線狀的肋 20的現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置減少漏光，但為了充分減少漏光，優(yōu)選θ c在109°以下(參照?qǐng)D16后述)。圖3(b)所示的臺(tái)階狀的肋20d，如上所述，在相鄰的直線部分所成的角ed為銳 角(50°以上不足90° )這點(diǎn)上與圖2所示的肋20a不同。隨著9d從90°開(kāi)始減小，構(gòu) 成肋20d的直線部分與偏光軸PP所成的角從0° (平行)或90° (正交)的偏離也變大。 由于肋20d的直線部分與偏光軸所成的角從0° (平行)或90° (正交)的偏離變大，被 直線部分取向限制的液晶分子和偏光軸PP所成的角從0° (平行)或90° (正交)的偏 離也變大，所以漏光增加。另外，在ed不足90°的情況下，隨著ed減小，與肋20d的長(zhǎng)度 的增加相伴的漏光增加。參照?qǐng)D16如后文所述，如果ed為50°以上，則雖然能夠比圖17 所示的具有直線狀的肋20的現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置減少漏光，但是為了充分減少 漏光，優(yōu)選ed為74°以上。另外，在圖3(a)和(b)所示的肋20c和20d，雖然第三成分20c3和20d3是在與 各自的第一成分和第二成分不同的方向上延伸并不屬于任何部分，但第三成分的20c3和 20d3均是在垂直方向上延伸的直線部分，因此不會(huì)發(fā)生漏光。關(guān)于圖3(a)和(b)所示的肋20c和20d，也可以如圖1(b)的肋20b那樣，在相鄰 的2個(gè)直線部分之間具有圓弧部分。進(jìn)而，也可以設(shè)置間隙代替圓弧部分。另外，上述的肋20a 20d構(gòu)成為，沿著第一軸Ll延伸的第一成分和沿著第二軸 L2延伸的第二成分實(shí)質(zhì)上具有相同的構(gòu)造。具體來(lái)說(shuō)，第一成分和第二成分相對(duì)于水平軸 處于鏡像的關(guān)系或者處于旋轉(zhuǎn)了 90°的關(guān)系。然而，肋的形狀并不限制于此，第一成分和第 二成分各自符合上述的任一項(xiàng)即可。即，肋20a、20b、20c和20d的第一成分20al、20b 1、20c 1 和20dl具有3個(gè)以上的第一直線部分，相鄰的2個(gè)第一直線部分成50° ( Θ1<180°的 θ 1角，將θ 1 二等分的方向按照與第一軸大致正交的方式排列，肋20a、20b、20c和20d的 第二成分20a2、20b2、20c2和20d2具有3個(gè)以上的第二直線部分，相鄰的2個(gè)第二直線部 分成50° ( Θ1<180°的θ 2角，將θ 2 二等分的方向按照與第二軸大致正交的方式排 列即可。另外，如圖2和圖3可明確的那樣，優(yōu)選將相鄰的2個(gè)直線部分所成的角θ 1、θ 2 二等分的方向與各自所對(duì)應(yīng)的第一軸Ll或第二軸L2正交，另外，優(yōu)選規(guī)定θ 1的相鄰的2 個(gè)第一直線部分的長(zhǎng)度相互相等，并且，優(yōu)選規(guī)定θ 2的相鄰的2個(gè)第二直線部分的長(zhǎng)度相 互相等。即，如果全部滿(mǎn)足上述條件，則從相鄰的2個(gè)直線部分受到的取向限制力是相等 的，它們之間的區(qū)域的液晶分子的取向方向是將相鄰的2個(gè)直線成分所成的角Θ1、θ 2 二 等分的方向，并且，該取向方向和與第一軸Ll或第二軸L2正交的方向一致。但是，為了得到 由將肋形成為臺(tái)階狀而產(chǎn)生的漏光降低的效果，將相鄰的2個(gè)直線成分所成的角Θ1、Θ2 二等分的方向沒(méi)有必要嚴(yán)密正交于各自對(duì)應(yīng)的第一軸Ll或第二軸L2，另外，相鄰的2個(gè)直 線部分的長(zhǎng)度也可以相互不等。接著，關(guān)于參照?qǐng)D1 (a)和圖2說(shuō)明了的由具有形成直角等腰三角形的頂角的2條 邊構(gòu)成的肋20a的結(jié)構(gòu)，討論肋20a的間距和寬度的影響。另外，肋20a的間距是指，沿著 作為臺(tái)階狀肋20a延伸的方向的第一軸Ll或第二軸L2的間距，肋20a的寬度是指，各直線 部分的寬度(直線部分的與延伸方向正交的方向上的長(zhǎng)度)。肋20a的結(jié)構(gòu)和透過(guò)率分布的關(guān)系，由3維液晶指向矢、電場(chǎng)、光學(xué)計(jì)算軟件(》 y r y > (SYMTEC)公司制造，LCD Master 3DFEMVersion4. 8)進(jìn)行的模擬來(lái)評(píng)價(jià)。
首先，進(jìn)行了以下模擬作為參照例的具有直線狀的肋的現(xiàn)有的MVA模式的液晶 顯示裝置的透過(guò)率分布。在圖4表示用于模擬的液晶顯示裝置的構(gòu)成單位IOOp的2維剖面構(gòu)造。在此使 用的構(gòu)成單位IOOp是1個(gè)像素內(nèi)的一部分，例如，僅包括沿著肋的第一軸的第一成分(例 如與圖1(a)的參照附圖標(biāo)記20al對(duì)應(yīng))的部分。另外，圖4的水平方向是與第一軸Ll正 交的方向。圖4中，構(gòu)成為從上側(cè)開(kāi)始為偏光板16、玻璃基板21、對(duì)置電極(ΙΤ0膜)22、肋20、 液晶層30、像素電極(ΙΤ0膜)12、玻璃基板11、偏光板15。在肋20和對(duì)置電極22的液晶 層30 —側(cè)以及在像素電極12的液晶層30 —側(cè)形成的垂直取向膜沒(méi)有圖示。構(gòu)成單位IOOp的2維尺寸是縱X橫=100 μ mX 100 μ m,單元間隙=3. 4 μ m,液晶 材料是負(fù)型的向列液晶材料，液晶層30的延遲=320nm，無(wú)施加電壓狀態(tài)的液晶分子的界 面處的預(yù)傾角=90°，對(duì)置電極22和像素電極12的ITO膜的厚度=0 μ m,對(duì)置電極22的2 維尺寸是縱X橫=ΙΟΟμπιΧΙΟΟμπι，像素電極12的2維尺寸是縱X橫=100μπιΧ64μπι。 像素電極12的橫向尺寸比對(duì)置電極22的橫向尺寸小是因?yàn)槭箞D4中的像素電極12兩側(cè) 的電極非形成部與形成于實(shí)際的液晶顯示裝置的像素電極的狹縫對(duì)應(yīng)。即，圖4表示例如 與第一軸Ll(參照?qǐng)D2)正交的方向的剖面構(gòu)造，該第一軸Ll在與包括圖1(a)的肋20a的 第一成分20al和在其兩側(cè)配置的狹縫IOa的第一成分IOal的區(qū)域?qū)?yīng)的部分中。偏光板 15和16的偏光軸與第一軸Ll成45°，肋的高度=1. 2 μ m，肋的相對(duì)介電常數(shù)=3. 7，錐形 角度=64. 2度。模擬用的共同的參數(shù)在下面的表1中表示。[表1]
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于包括第一基板；第二基板；在所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)置的垂直取向型 的液晶層；在所述第一基板的所述液晶層一側(cè)設(shè)置的第一電極；在所述第二基板的所述液 晶層一側(cè)設(shè)置的第二電極；和之間隔著所述液晶層相互相對(duì)且正交尼科爾配置的一對(duì)偏光 板，且該液晶顯示裝置具備多個(gè)像素，所述多個(gè)像素各自具有在所述第一基板的所述液晶層一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第一線狀取向 限制構(gòu)造體；和在所述第二基板的所述液晶層一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體，所述多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體和所述多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體各自具有沿 著第一軸延伸的第一成分；和沿著與所述第一軸不同的第二軸延伸的第二成分，且所述第 一軸和所述第二軸均是將所述一對(duì)偏光板的偏光軸所成的角大致二等分的軸，所述多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體和所述多個(gè)第二線狀取向限制構(gòu)造體中的至少一 方是多個(gè)線狀介電體突起，所述多個(gè)線狀介電體突起的所述第一成分包括沿著所述第一軸排列的3個(gè)以上的第 一直線部分，且所述3個(gè)以上的第一直線部分排列成相鄰的2個(gè)第一直線部分成作為 50° ≤ e 1 < 180°的e 1角，將e 1 二等分的方向與所述第一軸大致正交，所述多個(gè)線狀介電體突起的所述第二成分包括沿著所述第二軸排列的3個(gè)以上的第 二直線部分，且所述3個(gè)以上的第二直線部分排列成相鄰的2個(gè)第二直線部分成作為 50° ≤ 02 <180°的9 2角，將0 2 二等分的方向與所述第二軸大致正交。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于規(guī)定9 1的所述相鄰的2個(gè)第一直線部分的長(zhǎng)度相互相等，并且，規(guī)定0 2的所述相鄰 的2個(gè)第二直線部分的長(zhǎng)度相互相等。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述3個(gè)以上的第一直線部分和所述3個(gè)以上的第二直線部分的長(zhǎng)度全部相等。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于 ei和9 2各自獨(dú)立地為74°以上109°以下。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于 9 1和9 2各自獨(dú)立地為85°以上96°以下。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于 e 1 = 9 2。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于 9 1和0 2為大約90°。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述3個(gè)以上的第一直線部分和所述3個(gè)以上的第二直線部分以10 y m以下的間距排列。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個(gè)第一線狀取向限制構(gòu)造體是設(shè)置于所述第一電極的多個(gè)狹縫，所述多個(gè)第二 線狀取向限制構(gòu)造體是設(shè)置于所述第二電極的所述液晶層一側(cè)的多個(gè)線狀介電體突起。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于 所述一對(duì)偏光板的偏光軸的一個(gè)配置在顯示面的水平方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示，該液晶顯示裝置的像素具有第一線狀取向限制構(gòu)造體和第二線狀取向限制構(gòu)造體10a、20a，第一線狀取向限制構(gòu)造體和第二線狀取向限制構(gòu)造體各自具有沿著第一軸L1延伸的第一成分；和沿著與第一軸不同的第二軸L2延伸的第二成分，且第一軸和第二軸均將一對(duì)偏光板的偏光軸所成的角大致二等分，第一線狀取向限制構(gòu)造體和第二線狀取向限制構(gòu)造體中的至少一個(gè)是肋20a。肋的第一成分20a1包括沿著第一軸排列的3個(gè)以上的第一直線部分，排列成相鄰的2個(gè)第一直線部分成作為50°≤θ1＜180°的θ1角，將θ1二等分的方向與第一軸大致正交，肋的第二成分20a2包括沿著第二軸排列的3個(gè)以上的第二直線部分，排列成相鄰的2個(gè)第二直線部分成作為50°≤θ2＜180°的θ2角，將θ2二等分的方向與第二軸大致正交。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK101999094SQ20098011293
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者井上威一郎, 宮地弘一, 箱井博之 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社