專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電視或顯示器等的液晶顯示裝置。特別是涉及含有垂直取向液晶的液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置含有插入到一對基板之間的液晶。一對的基板分別具有電極和取向膜。以前廣為使用的TN液晶顯示裝置含有水平取向膜和具有正型各向異性介電常數(shù)的液晶，在未加電壓時，液晶對于水平取向膜大體上平行地取向。當加上電壓時，液晶就對于水平取向膜大體上垂直地站起來。
TN液晶顯示裝置雖然具有可以薄型化等的優(yōu)點，但具有視場角狹窄的缺點。作為改良該缺點獲得寬廣的視場角的方法有取向分割法。取向分割法把一個象素分割成2個區(qū)域，使得在一方的區(qū)域中液晶向著一方一側站起和躺下，在另一方的區(qū)域中液晶則向相反的一側站起和躺下，因此，使在一個象素中的液晶的舉動平均化以得到寬廣的視場角。
為了控制液晶的取向，通常，對取向膜進行磨擦。在進行取向分割的情況下，使用掩模使一個象素的一方的區(qū)域在第1方向上進行摩擦，然后使用補齊性的掩模使一個象素的另一方的區(qū)域在與第1方向相反的第2方向上進行摩擦?；蛘呤谷∠蚰とw在第1方向上摩擦，再使用掩模對一個象素的一方的區(qū)域或另一方的區(qū)域選擇性地進行紫外線照射，使得在一方的區(qū)域和另一方的區(qū)域中，在液晶的預傾斜處理(pretilt)上產生差。
在使用水平取向膜的液晶顯示裝置中，必須進行摩擦，在摩擦之后還要清洗設有取向膜的基板。為此，液晶面板的制造是比較麻煩的，摩擦時有可能會產生污染。
另一方面，在使用垂直取向膜的液晶顯示裝置中，在未加電壓時液晶取向為對于垂直取向膜大體上垂直，而在加上電壓時，液晶則對于垂直取向膜大體上水平地躺下去。即便是在使用垂直取向膜的液晶顯示裝置中，為了控制液晶的取向，通常也要對取向膜進行摩擦。
本專利的申請人提出的日本特愿平10-185836號公報，提出了可以控制液晶的取向而無須進行摩擦的方案。該液晶顯示裝置是一種含有垂直取向膜和具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶的垂直取向式液晶顯示裝置，為了控制液晶的取向，具備在一對的基板的每一基板上設置的取向控制構造體(含有突起或隙縫的線狀的構造體)。
在該垂直取向式液晶顯示裝置中，不需要摩擦，而且還具有可以借助于線狀的構造體的配置來達到取向分割的優(yōu)點。因此，該垂直取向式液晶顯示裝置有可能得到寬的視場角和高的對比度。由于不需要進行摩擦，故也不需要摩擦后的清洗。因此，液晶顯示裝置的制造是簡單的，并且沒有清洗時的污染，還會改善液晶顯示裝置的可靠性。
為控制液晶的取向在一對的基板上具有取向控制構造體(含有突起或隙縫的構造體)的垂直取向式液晶顯示裝置中，得知存在著液晶分子的取向的不穩(wěn)定的區(qū)域，就如在后邊對于輝度和響應速度要說明的那樣，存在著應當改善的一些問題。
本發(fā)明的目的是，提供一種可以進一步改善輝度和響應速度的垂直取向式液晶顯示裝置。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；且該取向控制構造體由多個構成單位形成。
在該構成中，由于各個取向控制構造體由多個構成單位形成，故加上電壓時，液晶的不同的取向區(qū)域的運動減小，且這樣的運動會急速地收斂。因此，可以得到輝度高且響應性高的液晶顯示裝置。
此外，根據(jù)另一方面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；且至少一方的基板的取向控制構造體具有形成使周圍的液晶分子的一部分朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構；形成使周圍的液晶分子的一部分朝向一點，其它的液晶分子從同一點朝向相反方向的第2類型的取向的邊界的機構。
此外，倘根據(jù)另一方面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；且一方的基板的取向控制構造體，從該一方的基板的法線方向來看配置于與另一方的取向控制構造體偏離開來的位置上，此外該一方的基板和該另一方的基板，具有下述機構在加上電壓時，對與之相向的基板在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界。
此外，根據(jù)另一方面，則本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；且該各個取向控制構造體由多個構成單位形成，從一方的基板的法線方向來看，一方的基板的取向控制構造體的構成單位和另一方的取向控制構造體的構成單位，交替地配置在一條線上邊。
此外，根據(jù)另外一方面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；且該各個取向控制構造體具有彎曲部分，此外，還在設置該取向控制構造體的基板的取向控制構造體的該彎曲部分的鈍角一側，設置追加的取向控制構造體。
此外，根據(jù)另一方面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；該各個取向控制構造體具有彎曲部分，此外，還在與設置該取向控制構造體的基板相向的基板的取向控制構造體的該彎曲部分的銳角一側，設置追加的取向控制構造體。
此外，根據(jù)另一方面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；分別配置在該一對的基板的外側的偏振片；一個偏振片被配置為，使其吸收軸對于該線狀構造體的延伸方位旋轉45度的方位偏離規(guī)定的角度。
倘根據(jù)該構成，則可以改善液晶顯示裝置的輝度。理想的是，若令該一個偏振片的吸收軸的方位與該線狀構造體之間的交角為a時，使得交角a處于25°＜a＜43°或者47°＜a＜65°的范圍之內。
此外，根據(jù)另一方面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；且至少一方的基板具有連接到電極上的TFT，遮光區(qū)域設置為把TFT及其附近的區(qū)域覆蓋起來，該遮光區(qū)域和取向控制構造體，被配置為使一部分取向控制構造體與該遮光區(qū)域部分地相互重合，以減少配置在非遮光區(qū)域上的取向控制構造體的面積。
倘采用該構成，則可以提高液晶顯示裝置的輝度。理想的是，在具有TFT的基板的取向控制構造體為隙縫的情況下，與覆蓋TFT的遮光區(qū)域重合的，是另一方的取向控制構造體。
此外，根據(jù)另一面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；分別配置在該一對的基板的外側的偏振片；還具有設于一方的基板的線狀構造體上的形成液晶的取向的邊界的第1機構；在另一方的基板上，在線狀構造體的延伸方向上與該第1機構設于同一位置上的用來形成液晶的取向的邊界的第2機構。
倘采用本構成，則還可以使液晶的取向變成為更加確實。
此外，倘根據(jù)另一面，則本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；分別配置在該一對的基板的外側的偏振片；上述一方的基板的線狀構造體，在加上電壓時在該線狀構造體上至少位于第1位置上的液晶分子被形成為朝向與該線狀構造體平行的第1方向，上述另一方的基板的線狀構造體，在加上電壓時在該線狀構造體上至少位于第2位置的液晶分子被形成為與該線狀構造體平行且朝向與第1方向相反的第2方向，該第1位置和該第2位置位于對線狀構造體垂直的線上邊。
倘采用該構成，在用外力推壓液晶顯示裝置時，可以在早期消滅在顯示上出現(xiàn)的推壓痕跡。理想的是，一方的基板的線狀構造體與另一方的基板的線狀構造體，都具備形成使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構。或者一方的基板的線狀構造體和另一方的基板的線狀構造體，都具備形成使周圍的液晶分子的一部分朝向一點，且其它的液晶分子從同一點朝向相反方向的第2類型的取向的邊界的機構。
此外，根據(jù)另一面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；在該一對的基板的至少一方，從該一對的基板的法線方向來看在該一對的基板的取向控制構造體之間，還設有副構造物。
倘采用本構成，則可以提高對電壓的施加的響應性。理想的是，副構造物在對于取向控制構造體垂直的方向上長，并沿著取向控制構造體以一定的節(jié)距進行配置。
此外，根據(jù)另一面，本發(fā)明的液晶顯示裝置具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；設于該一對的基板的取向控制構造體之間，從一方的取向控制構造體開始在一個方向上參數(shù)變化的液晶的傾斜取向控制機構。
倘采用該構成，則可以提高對電壓施加的響應性。
附圖的簡單說明

圖1的剖面圖示出了液晶顯示裝置。
圖2的剖面圖示出了具有用于控制液晶的取向的線狀構造體的垂直取向式液晶顯示裝置。
圖3的平面圖示出了一個象素和線狀構造體。
圖4根據(jù)圖2和圖3的線狀構造體的構造示出了加上電壓時躺下的液晶分子。
圖5的平面圖示出了線狀構造體的另一個例子。
圖6的示意剖面圖示出了一對基板的線狀構造體都是突起的情況下的液晶顯示裝置。
圖7的示意剖面圖示出了一方的基板的線狀構造體是突起，且另一方的基板的線狀構造體是隙縫的情況下的液晶顯示裝置。
圖8的示意剖面圖示出了一對基板的線狀構造體都是隙縫的情況下的液晶顯示裝置。
圖9的剖面圖示出了作為突起的線狀構造體的例子。
圖10的剖面圖示出了作為隙縫構造的線狀構造體的例子。
圖11是說明具有線狀構造體的液晶顯示裝置的取向的一些問題的說明圖。
圖12示出了在圖11的若干區(qū)域上的透射率。
圖13示出了輝度的過沖。
圖14示出了本發(fā)明的實施例1的線狀構造體的例子。
圖15示出了線狀構造體的變形例。
圖16示出了線狀構造體的變形例。
圖17示出了線狀構造體的變形例。
圖18示出了線狀構造體的變形例。
圖19示出了線狀構造體的變形例。
圖20示出了線狀構造體的變形例。
圖21示出了線狀構造體的變形例。
圖22示出了圖21的象素電極和隙縫構造。
圖23是說明由突起構成的線狀構造體的形成的說明圖。
圖24示出了具有線狀構造體的液晶顯示裝置的液晶的取向。
圖25示出了圖24的構成中的顯示特性。
圖26示出了具有由多個單位構成的線狀構造體的液晶顯示裝置的液晶的取向。
圖27示出了圖26的構成中的顯示特性。
圖28示出了具有本發(fā)明的實施例2的線狀構造體的液晶顯示裝置的液晶的取向。
圖29示出了圖28的構成中的顯示特性。
圖30示出了第1類型的取向的邊界特征和第2類型的取向的邊界特征。
圖31的平面圖示出了圖28的線狀構造體的具體例。
圖32是通過圖31的線狀構造體的剖面圖。
圖33的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖34是通過圖33的線狀構造體的剖面圖。
圖35的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖36的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖37的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖38是液晶顯示裝置的象素電極的邊緣附近局部的剖面圖。
圖39示出了圖38的象素電極的邊緣附近的液晶的取向。
圖40的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖41的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖42的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖43的平面圖示出了本發(fā)明的實施例3的線狀構造體。
圖44是通過圖43的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖45示出了圖44的線狀構造體的附近的液晶的取向。
圖46示出了實施例1的線狀構造體的附近的液晶的取向。
圖47的剖面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖48的剖面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖49的剖面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖50的剖面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖51的平面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖52是沿圖51的線52-52剖開的剖面圖。
圖53是沿圖51的線53-53剖開的剖面圖。
圖54的平面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖55是通過圖54的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖56的平面圖示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。
圖57是通過圖56的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖58的平面圖示出了本發(fā)明的實施例4的線狀構造體。
圖59是通過圖58的線59-59的液晶顯示裝置的示意剖面圖。
圖60的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖61的平面圖示出了具有圖60的隙縫構造的象素電極。
圖62的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖63的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖64的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖65的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖66的平面圖示出了本發(fā)明的實施例5的線狀構造體。
圖67的平面圖示出了有彎曲的線狀構造體的典型的例子。
圖68是說明具有圖67的線狀構造體的液晶顯示裝置的問題的說明圖。
圖69的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖70的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖71的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖72的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖73的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖74的平面圖示出了線狀構造體的變形例。
圖75示出了本發(fā)明的實施例6的液晶顯示裝置的線狀構造體與偏振片之間的關系。
圖76示出了圖75的構成中的顯示的亮度。
圖77示出了在具有用來控制液晶的取向的線狀構造體的液晶顯示裝置中，每一微小的區(qū)域的液晶的偶極子的角度及其頻度之間的關系。
圖78示出了圖75的實施例的變形例的液晶顯示裝置的線狀構造體和偏振片之間的關系。
圖79是圖78的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖80示出了圖75的實施例的變形例的液晶顯示裝置的線狀構造體和偏振片之間的關系。
圖81是圖80的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖82示出了本發(fā)明的實施例7的液晶顯示裝置的線狀構造體。
圖83是沿圖82的液晶顯示裝置的線83-83剖開的剖面圖。
圖84示出了圖82的線狀構造體的更為具體化的例子。
圖85示出了圖82的線狀構造體的比較例。
圖86示出了圖82的線狀構造體的變形例。
圖87是沿具有圖86的線狀構造體的液晶顯示裝置的線87-87剖開的剖面圖。
圖88示出了本發(fā)明的實施例8的液晶顯示裝置的線狀構造體。
圖89是沿具有圖88的線狀構造體的液晶顯示裝置的線87-87剖開的剖面圖。
圖90示出了圖88的線狀構造體的變形例。
圖91是通過具有圖89的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖92示出了圖88的線狀構造體的變形例。
圖93是圖92的線狀構造體的剖面圖。
圖94示出了圖93的線狀構造體的變形例。
圖95示出了圖88的線狀構造體的變形例。
圖96是通過具有圖95的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖97示出了圖88的線狀構造體的變形例。
圖98示出了圖88的線狀構造體的變形例。
圖99示出了本發(fā)明的實施例9的液晶顯示裝置的線狀構造體。
圖100示出了圖99的線狀構造體的變形例。
圖101是用來說明具有線狀構造體的液晶顯示裝置中的手指摁壓的問題的說明圖。
圖102示出了易于產生手指摁壓問題的例子。
圖103示出了形成圖99的第1類型的邊界的機構的例子。
圖104的圖解性的斜視圖示出了具有形成圖103的第1類型的邊界的機構的液晶顯示裝置。
圖105示出了形成圖99的第2類型的邊界的機構的例子。
圖106的圖解性的斜視圖示出了具有形成圖105的第2類型的邊界的機構的液晶顯示裝置。
圖107示出了形成圖99的第1類型的邊界的機構的例子。
圖108示出了形成圖99的第2類型的邊界的機構的例子。
圖109示出了本發(fā)明的實施例10的液晶顯示裝置的線狀構造體。
圖110是沿圖109的液晶顯示裝置的線110-110剖開的剖面圖。
圖111示出了圖109的線狀構造體的變形例。
圖112示出了圖109的線狀構造體的變形例。
圖113是沿圖112的液晶顯示裝置的線113-113剖開的剖面圖。
圖114示出了圖109的線狀構造體的變形例。
圖115是沿圖114的液晶顯示裝置的線115-115剖開的剖面圖。
圖116示出了具有線狀構造體和副壁構造的基板的制造方法。
圖117示出了具有線狀構造體和副壁構造的基板的制造方法的另一個例子。
圖118示出了在圖111的液晶顯示裝置中，使副壁構造(隙縫)的寬度變成一定而改變副壁構造(隙縫)的間隔時的響應性。
圖119示出了在圖111的液晶顯示裝置中，使副壁構造(隙縫)的間隔變成一定而改變副壁構造(隙縫)的寬度時的響應性。
圖120示出了在圖112的液晶顯示裝置中，使副壁構造(突起)的大小變成一定而改變副壁構造(突起)的間隔時的響應性。
圖121示出了在圖112的液晶顯示裝置中，使副壁構造(突起)的間隔變成一定而改變副壁構造(突起)的大小時的響應性。
圖122示出了本發(fā)明的實施例11的液晶顯示裝置的線狀構造體。
圖123示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖124示出了圖122的液晶顯示裝置的制造方法。
圖125示出了圖122的液晶顯示裝置的制造方法。
圖126示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖127示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖128示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖129示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖130示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖131示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖132示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖133示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖134示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。
圖135示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖136示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖137示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖138示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖139示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖140示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖141示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖142示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖143示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖144示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖145示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖146示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖147示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖148示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖149示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖150示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖151示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖152示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖153示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖154示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖155示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖156示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
圖157示出了圖43的線狀的取向控制構造體的變形例。
以下說明本發(fā)明的實施例。圖1是本發(fā)明的液晶顯示裝置的示意剖面圖。在圖1中，液晶顯示裝置10含有一對透明玻璃基板12、14和插入到這些玻璃基板12、14之間的液晶16。液晶16是具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶。第1玻璃基板12具有電極18和垂直取向膜20，第2玻璃基板14具有電極22和垂直取向膜24。此外，還在第1玻璃基板12的外側配置偏振片26，在第2玻璃基板14的外側配置偏振片28。在這里，為了使說明簡化，把第1玻璃基板叫做上基板12，把第2玻璃基板叫做下基板14。
在上基板12作為濾色片構成的情況下，該上基板12還含有濾色片和黑色掩模。在這種情況下，電極18是公用電極。另外，在下基板14作為TFT基板構成的情況下，該下基板14還含有TFT和有源矩陣驅動電路。在這種情況下，電極22是象素電極。
圖2是具有用來控制液晶的取向的取向控制構造體的垂直取向式液晶顯示裝置的示意剖面圖。為簡化起見，在圖2中，省略了圖1的電極18、22和取向膜22、24。在圖2中，上基板12作為取向控制構造體，具有向下基板14突出出來的突起30。同樣，下基板14作為取向控制構造體，具有向上基板12突出出來的突起32。突起30、32在與圖2的紙面垂直的方向上長且線狀地延伸。
圖3是從圖2的箭頭III的方向看突起30、32的平面圖。圖3還示出了有源矩陣驅動電路的一個象素的部分。有源矩陣驅動電路含有柵極總線36、漏極總線38、TFT40和象素電極22。上基板12的突起30通過象素電極22的中心，下基板14的突起32通過柵極總線36。這樣一來，突起30、32，在從上邊看的平面圖中，相互平行且交替地延伸。但是，圖3所示的例子是非常簡單的例子，突起30、32的配置并不限定于這樣的例子。
如圖2所示，當把具有負介電常數(shù)各向異性的液晶16配置在垂直取向膜20、24之間時，則在不加電壓時液晶分子16A取向為對垂直取向膜20、24垂直。在突起30、32的附近，液晶分子16B取向為對突起30、32垂直。由于突起30、32含有傾斜，故對突起30、32垂直地取向的液晶分子16B取向為對于垂直取向膜傾斜。
當給液晶16加上電壓時，具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶16就朝向對電場垂直的方向，因此，液晶分子變成為大體上平行于基板面(垂直取向膜20、24)地躺下去。通常，如果不對垂直取向膜20、24進行摩擦，則液晶分子躺下的方向并不一定，液晶的舉動不穩(wěn)定。但是，如果象本發(fā)明那樣，有相互平行地延伸的突起30、32，則這些突起30、32的附近的液晶分子16B，就宛如進行了預傾斜處理(pretilt)那樣，對于垂直取向膜20、24傾斜地取向，故在加上電壓時，這些液晶分子16B的躺下的方向就決定了。
例如，如果考慮圖2的上基板12的左側的突起30及其左下的突起32之間的液晶分子，則這些突起30、32之間的液晶分子16B就取向為從右上向左下方向，故加上電壓時，液晶分子16B就邊在順時針方向上旋轉，邊對垂直取向膜20、24平行地躺下去。因此，這些突起30、32之間的液晶分子16A就順著液晶分子16B的舉動邊在順時針方向上旋轉邊對垂直取向膜20、24平行地躺下去。同樣，對于圖2的上基板12的左側的突起30及其右下的突起32之間的液晶分子來說，由于突起30、32之間的液晶分子16B取向為從左上向右下方向，故加上電壓時，液晶分子16B邊在反時針方向上旋轉邊對垂直取向膜20、24平行地躺下去，因此，在這些突起30、32之間的液晶分子16A就順著液晶分子16B的舉動邊在反時針方向上旋轉邊對于垂直取向膜20、24平行地躺下去。
圖4示出了順從圖2和圖3的突起30、32的配置，加上電壓時躺下的液晶分子16A。圖4A是平面圖，圖4B是沿線IVB-IVB剖開的剖面圖。上基板12的突起30的一側的液晶分子16A向著突起30在順時針方向(箭頭X的方向)上邊旋轉邊躺下，上基板12的突起30的另一側的液晶分子16A向著突起30邊在反時針方向(箭頭Y的方向)上旋轉邊躺下。另外，在圖4中，不加電壓時，液晶分子16A取向為垂直于紙面。這樣一來，就可以不進行摩擦地控制液晶的取向，同時還可以在一個象素內形成液晶分子的取向方向不同的多個區(qū)域，故可以實現(xiàn)取向分割，可以實現(xiàn)能夠得到良好的視野的角度范圍寬的液晶顯示裝置。
圖5是突起(取向控制構造體)30、32的另外的例子的平面圖。突起30、32相互平行地延伸且進行彎曲。即突起30、32邊平行前進邊象蛇爬行那樣地進行彎曲。在本例中，處于突起30、32的小部分的兩側的液晶分子16C、16D取向為朝向互逆，而且，處于突起30、32的下一個小部分的兩側的液晶分子16E、16F也取向為朝向互逆。于是，液晶分子16C、16D就對液晶分子16E、16F旋轉90度。因此，就會實現(xiàn)在一個象素內形成液晶的取向不同的4個區(qū)域的取向分割，視場角特性將變得更好。
圖6圖解性地示出了取向控制構造體都是突起30、32的液晶顯示裝置。在圖6中，示出了設置在上基板12上的電極18和設置在下基板14上的電極22。突起30、32作為電介質形成在電極18、22之上。42表示突起30、32附近的電場。由于突起30、32是電介質，故突起30、32附近的電場42變成為傾斜電場，加上電壓時，液晶分子就如箭頭所示對于電場42垂直地躺下去。液晶分子因傾斜電場而躺下去的方向，與液晶分子起因于突起30、32的斜面而躺下去的方向相同。
圖7的示意剖面圖示出了下基板14的取向控制構造體是突起32且上基板12的取向控制構造體是隙縫構造44的情況下的液晶顯示裝置。隙縫構造44包含上基板12的電極18的隙縫。實際上，垂直取向膜20(圖7中已經(jīng)省略)覆蓋具有隙縫的電極18，故垂直取向膜20在電極18的位置中凹了下去。隙縫構造44含有電極18的隙縫和垂直取向膜20的凹坑部分。于是，這樣的隙縫構造44就與圖6的突起30一樣，線狀地長長地延伸。
在隙縫構造44的附近，在上基板12的電極18和下基板14的電極22之間，形成傾斜電場42。該傾斜電場42與在圖6中在突起30的附近形成的傾斜電場44是一樣的，加上電壓時，液晶分子順著傾斜電場42躺下。在這種情況下，液晶分子躺下去的狀態(tài)與有突起30的情況下液晶分子躺下去的狀態(tài)相同。因此，如圖6所示于借助于突起30和突起32的組合來控制液晶的取向一樣，可以借助于隙縫構造44和突起32的組合控制液晶的取向。
圖8的示意剖面圖示出了上基板12和下基板14的取向控制構造體都是隙縫構造44、46的情況下的液晶顯示裝置。隙縫構造44與圖6的突起30一樣線狀地長長地延伸，隙縫構造46與圖6的突起32一樣，線狀地長長地延伸。在隙縫構造44、46的附近，在上基板12的電極18和下基板14的電極22之間形成傾斜電場42。該傾斜電場42與在圖6中在突起30、32的附近形成的傾斜電場44是一樣的，在加上電壓時，液晶分子將順著傾斜電場42躺下。在這種情況下，液晶分子躺下去的狀態(tài)與在有突起30、32的情況下液晶分子躺下去的狀態(tài)是一樣的。因此，如圖6所示，與用突起30和突起32的組合控制液晶的取向一樣，也可以用隙縫構造42、44的組合控制液晶的取向。
因此，突起30、32和隙縫構造42、44可以同樣地控制液晶的取向。于是，突起30、32和隙縫構造42、44，作為取向控制構造體(或者線狀的取向控制構造體)，可以用共同的概念來理解。
圖9的剖面圖示出了作為突起30(32)的線狀的構造體。突起30例如可以如下那樣地形成。在下基板14上，形成有源矩陣和電極22。在電極22的上邊形成將要成為突起的電介質30A。電介質30A先涂敷光刻膠，經(jīng)圖形化形成。在電介質30A和電極22上邊形成垂直取向膜24。這樣一來，就形成了突起30。
圖10的剖面圖示出了作為隙縫構造44(46)的線狀的壁構造的例子。隙縫構造44例如可用下述方法形成。在上基板12上形成了濾色片和黑色掩模等之后，形成電極18。使電極18圖形化，形成隙縫18A。在具有隙縫18A的電極18上邊形成垂直取向膜20。經(jīng)這樣處理后，就可以形成隙縫構造44。
圖11是說明具有線狀的構造體的液晶顯示裝置的取向的問題的說明圖。以后，雖然線狀構造體主要作為突起30、32進行說明，但不用突起30、32而代之以用隙縫構造(也有時單稱之為隙縫)44、46也是一樣的。
圖11示出了與圖4類似的狀態(tài)(但是，圖4僅僅示出了位于突起30、32之間的間隙部分中的液晶分子16A，圖11則示出了位于突起30、32之間的間隙部分中的液晶分子16A和位于突起30、32的上邊和附近的液晶分子。此外，在圖11中，下基板14的突起32位于中央)。48示出了偏振片26、28的配置。偏振片26、28被配置為對突起30、32成45度角。
如上所述，在加上電壓時，位于突起30、32之間的間隙部分中的液晶分子16A，在下基板的突起32(或上基板12的突起30)的兩側，在對突起32垂直的方向上而且是朝向互逆的方向躺下去。位于突起30、32的上邊和附近的液晶分子，處于這些朝向互逆方向躺下去的液晶分子16A之間，與這些液晶分子16A邊相互連接邊躺下去。液晶分子全部變成為在與紙面平行的平面內取向。在這種情況下，位于突起32的正上邊的液晶分子，在圖11中，有向右躺下的可能性，也有向左躺下的可能性。但是，位于突起32的正上邊的液晶分子究竟是向右躺下還是向左躺下并不確定。為此，混合存在著在同一個突起32上邊液晶分子向右躺下的取向狀態(tài)和液晶分子向左躺下的取向狀態(tài)，在這兩個取向狀態(tài)相接連的地方，形成液晶的取向的邊界。這樣的多個邊界存在于一個突起32上邊。
此外如圖11所示，在上下的基板12、14的突起30、32的上邊液晶的取向狀態(tài)相同的情況下(例如C區(qū)域)，突起30、32之間的取向變成為彎管(bend)式的取向，在上下的基板12、14的突起30、32上邊液晶的取向狀態(tài)不同的情況下(例如區(qū)域A)，突起30、32之間的取向將變成噴射(spray)式的取向。就是說，即便是在突起30、32之間，也混合存在著兩個取向狀態(tài)，并在這些取向狀態(tài)不同的區(qū)域之間形成邊界。
此外在詳細地看這些取向狀態(tài)的情況下，由于上下基板12、14的對準偏差等原因，例如即便是噴射性的取向，取向狀態(tài)也將微妙地不同。為此，透射率變得最大的偏振片26、28的角度在各個區(qū)域中變得不同。實際上在若干區(qū)域中使偏振片26、28旋轉，測定了這種情況。在圖11中，在區(qū)域A中，示出了使振片26、28對于正常的配置48旋轉-13度的情況。在區(qū)域B中，示出了使偏振片對于正常的配置48旋轉-4度的情況。在區(qū)域C中，示出了使偏振片26、28對于正常的配置48旋轉+2度的情況。
圖12示出了在圖11的區(qū)域A、B、C中測定的透射率。曲線A表示在圖11的區(qū)域A中的測定結果，曲線B表示表示在圖11的區(qū)域B中的測定結果，曲線C表示表示在圖11的區(qū)域C中的測定結果。曲線A表示在偏振片26、28偏離正常的配置48(對突起30、32成45度)相當大的角度上，雖然可以得到相當高的透射率，但是，在偏振片26、28位于正常的配置48(對突起30、32成45度)上的情況下，卻幾乎不能透過光。曲線B表示偏振片26、28在少許偏離正常的配置(對突起30、32成45度)的角度上可以得到比較高的透射率。曲線C表示在偏振片26、28處于正常的配置48(對突起30、32成45度)上的情況下，可以得到某種程度的透射率。這樣，在使用突起30、32的情況下，結果就變成為可以形成透射率特性不同的多個區(qū)域。
圖13示出了加上電壓后的透射率的變化。如果存在著參照圖11和圖12說明過的那樣的取向狀態(tài)不同的區(qū)域，則在加上電壓后立即就會發(fā)生被稱之為過沖的現(xiàn)象。就是說，在加上電壓后，例如在1000ms內透射率變得非常高，然后透射率逐漸下降，以規(guī)定的值達到平衡。白色輝度從平衡狀態(tài)的透射率上升多少，就用過沖表示。若設初始輝度為X，達到平衡時的輝度為Y，則過沖(％)可以用(X-Y)/X×100定義。
如圖11所示，若存在透射率不同的區(qū)域A、B、C，則在加上電壓后，這些區(qū)域A、B、C的液晶在各個區(qū)域內持續(xù)動作的同時，邊與相鄰的區(qū)域的液晶相互影響，區(qū)域A、B、C自身邊持續(xù)動作(區(qū)域A、B、C之間的邊界進行移動)，因此產生透射率的上升，過沖變大。過沖還將成為余象的原因，使顯示品質惡化。此外，當存在特征不同的區(qū)域A、B、C時，結果就變成為在顯示性能上會產生性能差，變得不能得到一定的品質。
因此，控制突起30、32的上邊的液晶的取向狀態(tài)，防止透射率不同的區(qū)域的液晶不管什么時候都持續(xù)動作，由此，可望實現(xiàn)輝度的提高和響應速度的改善。
圖14示出了本發(fā)明的實施例1的突起(線狀構造體)30、32的例子。作為線狀構造體，也可以不用突起30、32，而代之以用隙縫構造44、46，這是理所當然的。
液晶顯示裝置如上所述具有上基板12的突起30和下基板14的突起32。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。構成單位30S、32S具有大體上一樣的形狀，而且借助于形狀的變化和切斷相互區(qū)分。在圖14的例子中，2個相鄰的構成單位30S、32S用變得狹窄的部分進行連接。此外，上基板12的突起30的構成單位30S和下基板14的突起32的構成單位32S相互平行地延伸且配置在相互重疊的位置上。
如上所述，由于各個突起30、32由多個構成單位30S、32S形成，故在各個構成單位30S、32S內形成圖11所示的那種透射率不同的多個區(qū)域A、B、C的可能性減小。此外，還減小了這樣的區(qū)域A、B、C持續(xù)動作(也減小了區(qū)域A、B、C間的邊界的持續(xù)移動)，液晶在水平狀態(tài)下到穩(wěn)定地取向為止的時間加快。因此，過沖變小，可以實現(xiàn)輝度的提高和響應速度的改善。即便是假定存在著透射率損失大的區(qū)域，只要存在多個透射率損失小的區(qū)域，也可以抵消其影響。為此，各個突起30、32最好是含有盡可能多的構成單位30S、32S。理想的是構成單位30S、32S的長度在一對的基板12、14的突起30、32間的間隙值以上而且在200微米以下。
圖15示出了突起30、32的變形例。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。在本例中，突起30、32被切斷，就是說構成單位30S、32S相互分開。其它的特征與圖14的例子一樣。
圖16示出了突起30、32的變形例。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。在本例中，突起30、32被形成為彎曲的形狀。其它的特征與圖15的例子一樣。
圖17示出了突起30、32的變形例。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。在本例中，突起30、32被切斷，就是說構成單位30S、32S相互分開。此外，上基板12的突起30的構成單位30S和下基板14的突起32的構成單位32S相互平行地延伸且配置于相互錯開的位置上。這樣一來，由于疇數(shù)還要增加故很合適。自然，即便是在如圖14那樣構成單位進行接觸的情況下，如圖17所示，也可以將構成上下基板的突起30、32的構成單位30S、32S錯開。
圖18示出了突起30、32的變形例。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。在本例中，突起30、32被切斷，就是說構成單位30S、32S相互分開。此外，上基板12的突起30的構成單位30S和下基板14的突起32的構成單位32S，長度不同。上基板12的突起30的構成單位30S的長度大體上是下基板14的突起32的構成單位32S是長度的3倍。上基板12的突起30的構成單位30S的中心，與下基板14的突起32的3個構成單位32S的中心一致。
圖19示出了突起30、32的變形例。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。在本例中，突起30、32被切斷，就是說構成單位30S、32S相互分開。此外，上基板12的突起30的構成單位30S的長度相互不同。在本例中，構成單位30S、32S分別由2種長度的單元構成，使長度不同的單元形成一組并交替地進行配置。上基板12的突起30的構成單位30S的組和下基板14的突起32的構成單位32S的組，進一步錯開位置進行配置。圖18和圖19的構成單位30S、32S，如前邊的實施例那樣，也可以或者配置到一致的位置上，或者形成連接起來的形狀。
圖20示出了突起30、32的變形例。各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成。在本例中，突起30的構成單位30S，被配置得隔一個地跳過突起32的構成單位32S，突起32的構成單位32S，被配置得隔一個地跳過突起30的構成單位30S。例如，把構成單位30S配置成，上基板12的突起30的構成單位30S在圖2的突起30的位置上隔一個地跳過，下基板14的突起32的構成單位32S被配置成，在圖2的突起30的正下邊的位置上，在去掉了上基板的突起30的構成單位30S的位置上隔一個地跳過。表面上看起來，就好象由上下的基板的突起30、32的構成單位形成了一列的構成單位。
在以上的例子中，雖然以橢圓形形狀示出了突起30、32的構成單位30S、32S，但不限于此，長方形、菱形或其它的多角形等等都可以，在形狀方面沒什么限制。此外，作為突起30、32的構成單位30S、32S的長度，出于平均化的目的，理想的是使R、G、B的象素變成一個單元的長度，就是說在200微米以下。此外，由于一對的基板重疊起來時的突起間隙將成為控制液晶的取向的最低距離，故突起30、32的構成單位30S、32S的長度，理想的是也在該突起間隙以上。
雖然至此說明的是突起30、32的情況，但以上的情況對于含有電極的隙縫的隙縫構造44、46的情況下也是適用的。就是說，只要使得用多個構成單位來構成隙縫即可。在這種情況下，也可以不加改變地使用上邊說過的排列。此外，構成單位的長度的限制也是一樣的。
圖21示出了線狀構造體的變形例。圖21示出了3個象素電極22R、22G、22B的部分，線狀構造體是圖5所示的彎曲形狀的線狀構造體。上基板12的線狀構造體由突起30構成，下基板14的線狀構造體由隙縫構造46構成。即圖21的線狀構造體相當于使圖7的突起和隙縫構造上下倒過來的線狀構造體。
圖22示出了圖21的象素電極22R和隙縫構造46。象素電極22R具有多個隙縫22S和與位于相鄰的隙縫22S間的象素電極22R相同的材料(ITO)的部分22T。隙縫22S可以在象素電極22R的圖形化時形成。若在該象素電極22R的上邊涂敷垂直取向膜24，則象素電極22R的一連串的隙縫22S的部分將變成隙縫構造46，隙縫22S的部分將變成隙縫構造46的構成單位46S。材料的部分22T將變成為把相鄰的構成單位46S分離開來的部分。
在實施例中，隙縫22S(隙縫構造46的構成單位46S)有寬度為5微米，長度為12微米、26微米33微米的隙縫。隙縫22S(隙縫構造46的構成單位46S)的長度，理想的是10微米以上。材料的部分22T的長度是4微米。材料的部分22T的長度理想的是突起30的寬度以下。同樣，有突起30的構成單位30S的寬度為5微米，長度為12微米、26微米、33微米的。突起30的構成單位30S間的間隙的長度為4微米。
圖23A-E是說明由突起30構成的線狀構造體的形成的說明圖。如圖23A所示，準備基板12，再施行濾色片和黑色掩模及電極18。如圖23B所示，在具有電極18(未畫出來)的基板12上，在1500rpm、30秒的條件下，旋轉涂敷作為正光刻膠50的LC200(Scibray生產)。在這里雖然用的是正型光刻膠，但不一定非用正型光刻膠不可，可以用負型光刻膠，也可以用光刻膠以外的感光性樹脂。如圖23C所示，在90℃、20分鐘對旋轉涂敷后的光刻膠進行預焙燒之后，通過光掩模52進行緊密接觸暴光(暴光時間5秒)。如圖23D所示，其次，用Scibray生產的顯影液進行顯影(顯影時間1分鐘)后，進行120℃、60分鐘，接著進行200℃、40分鐘的后焙燒，形成突起30。該突起30的寬度為5微米，高度為1.5微米，突起30的構成單位30S的長度如上述那樣。如圖23E所示，在2000rmp，30s的條件下旋轉涂敷垂直取向膜JALS684(JRS生產)，進行180℃、60分鐘的焙燒，形成垂直取向膜20。
在該基板12和TFT基板14的一方上，形成密封劑(XN-21F，三井東壓化學生產)，在另一方的基板上散布4.5微米的間隔物(spacer)(SP-20045，積水Fine Chemical生產)，使兩個基板重合。最后，進行135℃、60分鐘的焙燒制作空面板。另外不進行摩擦和清洗。其次，用真空注入法向該空面板中注入具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶MJ961213(Merck生產)。最后用封口材料(30Y@228，Three Bond生產)密封注入口后就制成了液晶面板。
對這樣地制成的液晶面板測定加上5V時的透射率，結果為25.7％。此外，在測定從0V到5V加上電壓時的響應速度，結果過沖為1.6％。
在具有圖15的線狀構造體的液晶顯示裝置的情況下，測定加上5V時的透射率，結果為26.3％。此外，在測定從0V到5V加上電壓時的響應速度，結果過沖為1.1％。突起的寬度為10微米，高度為1.5微米，突起構成單位的長度為30微米，突起構成單位間的間隙為10微米，上下基板重合后的突起間隙為20微米。
此外，在具有圖17的線狀構造體的液晶顯示裝置的情況下，測定加上5V時的透射率，結果為26.6％。此外，在測定從0V到5V加上電壓時的響應速度，結果過沖為0.9％。此外，在具有圖18的線狀構造體的液晶顯示裝置的情況下，測定加上5V時的透射率，結果為26.1％。測定從0V到5V加上電壓時的響應速度，結果過沖為1.6％。在這種情況下，突起的寬度為10微米，高度為1.5微米，突起構成單位的長度為30微米，另一個突起構成單位的長度為70微米，突起構成單位間的間隙為10微米，上下基板重合后的突起間隙為20微米。此外，在上下基板中，使長的突起構成單位與短的突起構成單位的2個單位成為相同的位置，使一對的基板貼在一起制成液晶面板。
在具有圖20的線狀構造體的液晶顯示裝置的情況下，測定加上5V時的透射率，結果為26.0％。此外，測定0V到5V加上電壓時的響應速度，結果過沖為1.6％。在這種情況下，突起的寬度為10微米，高度為1.5微米，突起構成單位的長度為30微米，突起構成單位間的間隙為50微米，突起構成單位間的間隙為10微米，上下基板重合后的突起間隙為20微米。此外，這樣地形成突起使得另一方的基板的突起構成單位來到一方的基板的突起構成單位間的間隙內。
作為比較例1進行了下述測定。形成沒有構成單位的突起，制成液晶面板。另外，突起的寬度為10微米，高度為1.5微米，上下基板重合后的突起間隙為20微米。測定加上5V電壓時的透射率，結果為22.8％。此外，測定加上0V到5V的電壓時的響應速度，結果過沖為7.5％。
作為比較例2進行了下述測定。制作具有與圖15同樣的突起，但突起的構成單位的長度長的液晶面板。突起的寬度為10微米，高度為1.5微米，突起構成單位的長度為300微米，突起的構成單位間的間隙為10微米，上下基板重合后的突起間隙為20微米。測定加上5V電壓時的透射率，結果為23.5％。此外，測定加上0V到5V的電壓時的響應速度，結果過沖為6.3％。
作為比較例3進行了下述測定。制作具有與圖15同樣的突起，但突起的構成單位的長度短的液晶面板。突起的寬度為10微米，高度為1.5微米，突起構成單位的長度為10微米，突起的構成單位間的間隙為10微米，上下基板重合后的突起間隙為20微米。測定加上5V電壓時的透射率，結果為24.1％。此外，測定加上0V到5V的電壓時的響應速度，結果過沖為5.9％。
圖24示出了具有與圖11類似的線狀構造體的液晶顯示裝置的液晶的取向。圖25示出了圖24的構成中的顯示特性。圖25中，54是看起來暗的區(qū)域。
在圖24中，位于上基板12的突起30和下基板14的突起32間的液晶分子，對于突起30、32大體上垂直取向。此外，突起30、32上邊的液晶分子對突起30、32大體上平行地取向。
該突起30、32上邊的取向狀態(tài)不同的區(qū)域的邊界或分割數(shù)，在加上電壓后數(shù)秒，長的情況下在數(shù)十秒期間持續(xù)變化。還知道了把這考慮為液晶面板的透射率變化是過沖的主要原因。
這一原因可以考慮如下。在突起30、32上邊液晶分子所朝向的方向，在例如象圖24那樣突起30、32向左右延伸的情況下，可以考慮右方向和左方向這兩種情況。但是，如果沒有限制朝向何方的機構，則加上電壓后，馬上就會隨機地向不論哪一方躺下去。之后，突起30、32上邊的取向狀態(tài)不同的區(qū)域雖然會相互影響，但由于這些區(qū)域的液晶沒有取向方向的限制，故因受到周圍的影響而容易地變化狀態(tài)。這樣一來，突起30、32上邊的取向狀態(tài)不同的區(qū)域的液晶，就可以被認為是長時間繼續(xù)變化。
如上所述，通過用多個構成單位來構成突起或隙縫構造，就可以進行以構成單位的分割位置為基準的取向方向的限制。
圖26示出了具有由多個構成單位構成的線狀構造體的液晶顯示裝置的液晶的取向。圖27示出了圖26的構成中的顯示特性。在圖27中，54是看起來暗的區(qū)域。圖26和圖27示出了例如圖15的液晶顯示裝置的液晶分子的特征。
突起30、32以切斷部分30T、32T為基準，對突起30、32上邊的取向狀態(tài)不同的區(qū)域進行分割。觀察的結果，在該切斷部分30T、32T中，沒有發(fā)現(xiàn)液晶的時間性變化。但是，在與切斷部分30T、32T相鄰的切斷部分之間(在突起的構成單位30S、32S內)，新發(fā)現(xiàn)也有液晶的取向狀態(tài)不同的多個區(qū)域。雖然比現(xiàn)有情況是輕微的，但這些區(qū)域的邊界卻表現(xiàn)出時間性變化，得知還有進一步改善過沖的余地。
圖28示出了具有由多個構成單位構成的線狀構造體的液晶顯示裝置的液晶的取向。圖29示出了圖28的構成中的顯示特性。圖30擴大示出了在圖28中出現(xiàn)的第1類型的取向的邊界的特征和第2類型的取向的邊界的特征。
在圖28和圖30中，若對可以控制突起30、32上邊的液晶的取向的機構進行考察，則可知對于液晶的取向狀態(tài)不同的多個區(qū)域的邊界來說存在著2種類型的邊界。在第1類型(I)中，周圍的液晶分子朝向一點。在第2類型(II)中，周圍的液晶分子的一部分朝向一點，另外的分子則方向相反地朝向同一點。在圖28中，雖然把液晶分子表示為有頭有腳的形式，但在第1類型(I)中，所有的液晶分子的頭都向著中心，或所有的液晶分子的腳都向著中心。在第2類型(II)中，一部分的液晶分子的頭向著中心，且其他的液晶分子的腳向著中心。
在圖28中，作為各個基板的線狀構造體的突起30、32具有形成使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型(I)的取向的邊界的機構56，和形成使周圍的液晶分子的一部分朝向一點，剩下的液晶分子從同一點朝向相反的第2類型(II)的取向的邊界的機構58。形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56，設于突起30、32的構成單位30S、32S內，形成第類型(II)的取向的邊界的機構58，設于突起30、32的構成單位30S、32S間的邊界(就是說分隔構成單位30S、32S的分隔部分30T、32T)上。
就如從至此的說明和圖2得知的那樣，突起30、32可以用主斜面控制液晶分子的取向。同樣，規(guī)定突起30、32的構成單位30S、32S間的邊界的分隔部分30T、32T也有斜面。分隔部分30T、32T的斜面，對于突起30、32的長邊方向，大體上在橫向方向上延伸。突起30、32的主斜面，取向為使液晶分子對于突起30、32的長邊方向垂直的方向，對此，分隔部分30T、32T的斜面則使液晶分子對于突起30、32的長邊方向大體上平行地取向。另一方面，液晶分子作為整體取向為對突起30、32的長邊方向垂直的方向。即便是在分隔部分30T、32T中，也有同樣的作用。
因此，分隔部分30T、32T將變成形成第2類型(II)的邊界的機構。
圖31和圖32示出了形成第1類(I)的取向的邊界的機構56的具體例。圖32是把通過上基板12的突起30的剖面和通過下基板14的突起32的剖面合在一起的剖面圖。該機構56由設于突起30、32的上邊的點狀的突起構成。該機構56對液晶分子的取向進行形狀性的或電場性的修正，可以進行上邊所說的那樣的液晶分子的取向。因此，可以以該部分為核心對突起30、32上邊的液晶分子的取向區(qū)域進行分割。由于在第1類型(I)的邊界和第2類型(II)的邊界上液晶的取向不同，當然應該賦予突起的效果也會不同。
形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56，在上基板12中，可以使液晶分子向著突起高的地方躺下。這樣，采用使突起的被切斷的部分和變高的部分交替地排列的辦法，才能決定突起上邊的全疇的取向方向。因此，可以抑制加上電壓后的液晶疇的時間性變化，可以使過沖幾乎完全消失。
為要在突起30、32的上邊形成突出出來的機構56，在形成突起30、32之前，要預先形成微小的構造物。構造物的形成也可以在突起30、32形成之后。構造物的大小定為10微米見方，高度為1微米。作為構造物材料，在這里使用與突起材料相同的材料。另外，如果是在TFT基板上形成，則有在該部分上疊層布線用的金屬層或絕緣物層的方法，如果是CF基板，則用在該部分上層疊色層或BM的方法，這樣可以得到所希望的構造而不會增加工藝。
突起材料使用感光性丙烯酸系材料PC-335(JSR生產)。突起寬度10微米，突起間隙(兩基板貼合在一起后從一方的突起端到另一方的基板的突起端的距離)為30微米，突起高度為1.5微米(使突起高度增高的部分已經(jīng)預先加高1微米，可知高度將變成2.5微米)。突起30、32的分隔部分30S、32S的大小為10微米見方，從分隔部分30S、32S的中央到突起30、32的高的部分的中央的距離為60微米(1.5微米的高度的突起連續(xù)存在長度50微米)。
垂直取向膜使用JALS-204(JSR生產)?；烊氲揭壕е械拈g隔物使用直徑3.5微米的微粒(積水Fine Chemical生產)，液晶材料使用MJ95785(Merck生產)。
圖33和圖34是線狀構造體的變形例的平面圖和剖面圖。該例除去以下的點之外與前例相同。上下基板12、14具有突起30、32，作為形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56和形成第2類型(II)的取向的邊界的機構58，在突起30、32上交替設置突起高度高的部分和低的部分。突起30、32的突起高度低的部分58是分隔構成單位30S、32S的分隔部分30T、32T。低的部分58的突起高度為1微米。作為把突起作得低的方法，在本實施例中，借助于氧等離子體照射在所形成的突起30、32上選擇性地進行灰化。此外如果在TFT基板上形成，則使用在該部分上開接觸孔的方法，如果是CF基板，則使用除去該部分的色層或防護層的方法，這樣就可以得到所希望的構造而不會增加工藝。
圖35A是線狀構造體的變形例的平面圖。上下基板12、14具有突起30、32，作為形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56和形成第2類型(II)的取向的邊界的機構58，交替設置突起30、32的寬度寬的部分和窄的部分。寬的部分56的寬度為15微米，窄的部分58的寬度為5微米(通常的寬度為10微米)。
圖35B是線狀構造體的變形例的平面圖。上下基板12、14具有突起30、32，作為形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56和形成第2類型(II)的邊界的機構58，使突起30、32的寬度連續(xù)變化，交替地設有寬度寬的部分和窄的部分。
圖36是線狀構造體的變形例的平面圖。下基板14具有隙縫46，作為形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56和形成第2類型(II)的邊界的機構58，使隙縫46的寬度連續(xù)變化，交替地設有寬度寬的部分和窄的部分。
圖37是線狀構造體的變形例的平面圖。上基板12是CF基板，下基板14是TFT基板。面板尺寸是15型，象素數(shù)是1024×768(XGA)。圖37示出了面板的一個象素單位。降低TFT基板14的突起32中央部分32P的高度，增高CF基板12的突起30P的中央部分的高度。在考慮象素電極22的邊緣的影響的基礎上，可以實現(xiàn)所希望的取向狀態(tài)。
在把本發(fā)明應用到使用TFT基板的液晶面板中去時，必須充分考慮TFT基板的象素電極22的邊緣所產生的電場方向的影響。
圖38是液晶顯示裝置的象素電極22的邊緣附近的部分的剖面圖，圖39是圖38的象素電極22的邊緣的液晶的取向圖。圖39A示出了上基板12的突起30的部分，圖39B示出了下基板14的突起32的部分。如圖38和圖39所示，在象素電極22的邊緣中存在著傾斜電場60，該傾斜電場60在以TFT基板為下，以相向的基板為上來看的情況下，起著使液晶分子朝向象素中央的作用。這意味著，對于TFT基板的突起32象素電極22的邊緣部分恰如形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56那樣地起作用，對于CF基板的突起30則恰如形成第2類型(II)的邊界的機構58那樣地起作用。
換句話說，可以說，在TFT基板的突起32上邊距象素電極邊緣最近的邊界肯定取第2類型(II)的取向狀態(tài)，在CF基板的突起30上邊距象素電極邊緣最近的邊界肯定取第1類型(I)的取向狀態(tài)。因此，圖37的構成，采用用與該象素電極邊緣所產生的限制方向并用的形式來決定突起30、32上邊的取向方向的辦法，即便是在TFT液晶面板中，也可以控制突起上邊的全疇的取向。
圖40是線狀構造體的變形例的平面圖。對于TFT基板來說，作為距象素電極邊緣最近的部分的突起32上邊的取向控制機構58，使突起高度降低，在其內側，作為取向形成機構56要使突起增高。對于CF基板來說，作為距象素電極邊緣最近的部分的突起30上邊的取向控制機構56要使突起高度增高，在其內側，作為取向形成機構58要使突起高度降低。
另外，在至此所說過的實施例中，雖然在上基板和下基板上同樣地形成突起形狀，但并不是非要如此不可。例如，即便是上基板為高的突起和低的突起，下基板為寬度寬的突起和寬度窄的突起，也可以得到同樣的效果。此外，也沒有必要在同一基板上僅僅交替地反復配置2種類的形狀變化。
例如，沒有必要反復進行高的突起-低的突起-高的突起-低的突起這樣的變化。也可以是高的突起-低的突起-寬度寬的突起-寬度窄的突起-高的突起-低的突起這樣的變化，只要交替配置滿足第1和第2類型(I)、(II)的邊界的形狀變化就行。關于這樣的形狀變化，對于突起的情況和隙縫的情況示于表1。
表1第1類型(I)的第2類型(II)的邊界形成機構 邊界形成機構切斷突起使突起的高度增高使突起的高度降低加寬突起的寬度 減小突起的寬度去掉突起下邊的電極 切斷隙縫增高隙縫的高度 降低隙縫的高度(使之突出) (開孔)加寬隙縫的寬度 減小隙縫的寬度圖41是圖35的線狀構造體的液晶的取向圖。在這種情況下，顯示疇內的取向將變成彎管式取向。
圖42示出了圖41的線狀構造體的變形例。在這種情況下，顯示疇內的取向將變成噴射式取向。采用從圖41的構成變化為圖42的構成的辦法，就可以使彎管式取向變化成噴射式取向。
圖43的平面圖示出了本發(fā)明的實施例3的線狀構造體。圖44是通過圖43的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。該液晶顯示裝置10的基本構成與從圖1到圖5的液晶顯示裝置10的基本構成是一樣的。就是說，液晶顯示裝置10作為控制液晶的取向的線狀構造體，具有突起30、32。突起30、32，從基板的法線來看被配置為相互平行而且相互錯開。圖44是通過下基板14的突起32的剖面圖，上基板12的突起30在圖44中沒有畫上。
在本實施例中，上基板12和下基板14，具有用來在與之相向的基板上加上電壓時，在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62、64。在圖44中，上基板12，在與下基板14的突起32相同的剖面內，具有由點狀的突起62a構成的機構62。同樣地，如圖43所示，下基板14，在與上基板12的突起30相同的剖面內，具有由點狀的突起64a構成的機構64。
圖45示出了圖44的線狀構造體的附近的液晶分子的取向。圖46示出了實施例1的線狀構造體的附近的液晶的取向。
在實施例1中，各個突起30、32是由多個構成單位30S、32S構成的。用來在一定位置上形成本實施例的液晶分子的取向的邊界的機構62、64，與在實施例1中，由多個構成單位30S、32S構成的機構有同樣的作用。因此就如從比較圖45和圖46即可明白的那樣，這些機構62、64的沿突起30、32的形成位置，與實施例1的多個構成單位30S、32S的切斷部分或邊界的位置是一樣的。
如圖44和圖45所示，機構62是使突起32上邊的液晶分子向機構62的突起62a方向躺下去的機構，同樣，機構64是使突起30上邊的液晶分子向機構64的突起64a的方向躺下去的機構。因此，可知這些機構62、64，與在各個突起30、32由多個構成單位30S、32S構成的情況下液晶分子向著切斷部分或邊界32T躺下去，具有同樣的意義。
在圖46的構成的情況下，理想的是，位于突起32的橫向的液晶分子，垂直地朝向突起32。位于切斷部分或邊界32T的橫向的液晶分子，由于突起32在這里變成為不連續(xù)，故不限于完全垂直地向著突起32。在圖44和圖45的構成的情況下，由于突起32不是不連續(xù)，故位于突起32的橫向的液晶分子完全垂直地向著突起32。因此，可以同時控制顯示區(qū)域和突起上邊的液晶的取向而不會降低輝度。
點狀的突起62a、64a使用感光性丙烯酸系材料PC-335(JSR生產)。點狀的突起62a、64a的寬度為5微米，高度為1.5微米。線狀的突起30、32的寬度為10微米，高度為1.5微米。
圖47示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。圖47A是剖面圖，圖47B是圖解性的斜視圖，圖47C是平面圖。在本實施例中，用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62，是相向基板的點狀的隙縫構造62b。該機構62的構成為在電極18上設有隙縫，在電極18上邊形成垂直取向膜20。隙縫的大小為14×4微米、10×4微米，提高了顯示的輝度。隙縫的寬度還可以更小。
圖48示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。在本實施例中，用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62，是點狀的突起62a。該突起62a的構成為在電極18上設有隙縫或孔，在該隙縫或孔內形成突起66，然后在電極18上邊形成垂直取向膜。突起62a的寬度為3微米，長度為8微米，高度為1.5微米。突起66用丙烯酸樹脂形成。除此之外，作為形成機構，如果是TFT基板，則也可以選擇使用總線或絕緣層的材料。如果是CR基板，則可以選擇使用濾色片層、黑色掩模層、防護層的材料。
此外，也可以不用突起66，而代之以在基板上設置或孔以形成凹坑，在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62，也可以由隙縫構造構成。在這種情況下，如果是TFT基板，則選擇形成接觸孔當作凹坑。如果是CR基板，則可以在濾色片層、黑色掩模層、防護層上選擇設置凹坑。
圖49示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。在本實施例中，在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62，是點狀的突起62a。該機構62的構成是在基板12上設置突起68，形成電極18，形成垂直取向膜20。在基板12上設置凹坑，也可以使機構62作成為由隙縫構造構成。
圖50是線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。在從圖43到圖49中，線狀構造體是由突起30、32構成的，但是，也可以把線狀構造體作成為由隙縫構造44、46構成(參看圖7、圖8)。在本實施例中，線狀構造體由隙縫構造46構成的同時，在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62，是點狀的突起62a。該機構62的構成是在基板12是設置突起68，形成電極18，形成垂直取向膜20。
圖51示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。在本例中，彎曲地設置作為線狀構造體的突起30、32。如上所述，必須考慮傾斜電場從TFT基板的象素電極22的邊緣對相向的電極18的影響。在這種情況下，在TFT基板的突起32上邊形成的楔狀向錯(disclination液晶取向缺陷)之內，距象素電極的邊緣最近的向錯將變成強度s＝-1，這相當于圖28的第2類型(II)的邊界。CF基板的突起上邊形成的楔狀向錯之內，距象素電極的邊緣最近的向錯將變成強度s＝+1，這相當于圖28的第1類型(I)的邊界。因此，在向實際的液晶面板的應用中，采用與由象素電極22的邊緣所產生的向錯形成狀況相吻合的形式?jīng)Q定突起30、32上邊的取向方向的辦法，就可以穩(wěn)定地控制象素內的全疇。
在本實施例中，使位于CF基板的突起30的相向部分的電極選擇性地突出出來，當作用來在一定位置上形成液晶分子的取向的機構64。此外，在TFT基板12的突起32的相向部分上選擇性地設置突起，當作用來在一定位置上形成液晶分子的取向的機構62。此外，在象素內的一個突起的上邊設置多個楔狀的向錯的情況下，只要設置取向控制機構使得交替配置s＝-1和s＝+1的向錯即可。在本實施例中，如圖53所示，交替配置電極22向突起68上邊突出出去的機構和突起62向電極22上邊突出出去的機構62。
圖54和圖55示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。在本實施例中，用來在一定位置上形成液晶分子的取向的機構62，作為與下基板的突起32相向地設于上基板12上的長長地延伸的突起70的隙縫71來形成。突起70設于電極18的上邊，而且比突起32的寬度窄。
圖56和圖57示出了線狀構造體和邊界的取向的控制機構的變形例。在本實施例中，用來在一定位置上形成液晶分子的取向的機構62，作為與下基板的突起32相向地設于上基板12上的長長地延伸的突起70的隙縫71，以及電極18的隙縫72來形成。突起70設于電極18的上邊，而且比突起32的寬度窄。
從圖135到圖157，歸納起來示出了在一方的基板上設置線狀的取向控制構造體，在另一方的基板的相向的位置上設置副構造體的情況下，形成s＝+1，s＝-1的向錯副構造體的例子。一方的基板的線狀的取向控制構造體既可以由突起構成，也可以由隙縫構成。
實現(xiàn)s＝-1的機構，例如可以是如從圖135到圖147所示的那樣的機構。這些機構是點狀突起(圖135)、電極上去掉點狀部分(圖136)、點狀電極的凹坑(圖137)、線狀的細的突起上局部地去掉突起下邊的電極(圖138)、線狀的細的突起上局部地粗的部分(圖139)、線狀的細的突起上局部地高的部分(圖140)、線狀的細的隙縫上局部地突出出來的部分(圖141)、去掉線狀的細的突起上的一部分(圖142)、線狀的細的突起上局部地細的部分(圖143)、線狀的細的突起上局部地低的部分(圖144)、線狀的細的電極的凹坑上局部地低的部分(圖145)、線狀的細的電極的凹坑上局部地粗的部分(圖146)。
實現(xiàn)s＝+1的機構，例如可以是如從圖147到圖157所示的那樣的機構。這些機構是點狀的電極突出(圖147)、線狀的細的突起上局部地切斷(圖148)、線狀的細的突起上局部地細的部分(圖149)、線狀的細的突起上局部地低的部分(圖150)、把線狀的細的隙縫局部地連接(圖151)、線狀的細的隙縫上局部地細的部分(圖152)、線狀的細的隙縫上局部地低的部分(圖153)、線狀的細的電極的突出上局部地粗的部分(圖154)、線狀的細的電極的突出上局部地高的部分(圖155)、線狀的細的電極的凹坑上局部地高的部分(圖156)、線狀的細的電極的凹坑上局部地細的部分(圖157)。
圖58的平面圖示出了本發(fā)明的實施例4的線狀構造體，圖59是通過圖58的線59-59的液晶顯示裝置的剖面圖。該液晶顯示裝置10的基本構成，與從圖1到圖5的實施例的液晶顯示裝置10的基板構成是一樣的。在本實施例中，各個突起(線狀構造體)30、32由多個構成單位30a、32a構成，從一方的基板的法線方向看，一方的基板的線狀構造體的構成單位和另一方的基板的線狀構造體的構成單位交替地配置在一條線上邊。
例如，在圖58中，如果觀看位于上方的線(線59-59)上邊的突起的構成單位，則上基板12的突起30的構成單位30a和下基板14的突起32的構成單位32a，在該線上邊交替地配置。圖59示出了這些構成單位30a、32a。如圖59所示，位于該線上邊的液晶分子變成為連續(xù)地向著與該線平行的方向躺下去，就如參照圖11所說明的那樣，可以解決突起上邊的液晶分子向隨機的方向躺下去的問題。
此外，在圖58中如果看左半邊，則位于上方的線上邊的下基板14的突起32的構成單位32a，和位于中間的線上邊的上基板12的突起30的構成單位30a，和于位于下方的線上邊的下基板14的突起32的構成單位32a之間的位置關系，與圖3和圖4的配置是一樣的，該關系，與這些突起如圖2所示在對于基板面傾斜的平面內相向的關系是一樣的。對于圖58來說也是一樣的。因此，本例的液晶顯示裝置的作用，基本上與實施例1的作用相同。若應用本構成，則特別是可以改善中間色調(灰度)下的響應速度。另外，圖58的構成與圖20的構成類似。
圖60和圖61示出了線狀構造體的變形例。本例的上基板12，作為線狀構造體使用的是突起30，但下基板14作為線狀構造體使用的是隙縫構造46。若把隙縫構造46分割成構成單位46a，則變成為圖61所示那樣。在這種情況下，被隙縫分隔的各個象素電極的電連接，可以在更為寬的寬度內實現(xiàn)，具有拓寬設計上的裕度的優(yōu)點。此外還有不必擔心象素電極22的隙縫間的連接部分的斷線、高電阻化的優(yōu)點。
在本例中，各個線狀構造體在一個象素內都具有多個構成單位，線狀構造體在一個象素內被配置為大體上對稱。這一特征，例如如在圖21中示出的該特征那樣，在應用到彎曲的線狀構造體中的情況下也是一樣的。
圖62示出了線狀構造體的變形例。在本例中，如圖58所示，突起30、32的構成單位30a、32a交替配置的同時，各個基板的突起30、32的構成單位30a、32a中的至少一個，具有形成取向的邊界使得周圍的液晶分子向著一點的機構74。形成該取向的邊界的機構74，例如與圖28的形成第1類型(I)的取向的邊界的機構56類似。第1類型(I)的取向，形成與s＝1相當?shù)娜∠蛳蛄康钠娈慄c。在這種情況下，可以控制突起上邊的微小的疇的取向向量，從結果上看，實現(xiàn)了顯示疇的穩(wěn)定控制，改善中間色調下的響應速度。
本機構74可以作得與上邊所述的實施例2的機構相同。
圖63示出了形成取向的邊界的機構74的具體例。在圖63中，本機構74加寬了突起30、32的構成單位30a、32a的寬度。
此外，如圖64所示，本機構74也可以這樣地實現(xiàn)增高突起30、32的構成單位30a、32a的高度。
在局部地加寬了突起的構成單位30a、32a的寬度，或增高了高度的地方，由于將變成為以該部分為中心液晶偶極子(director)擴展的方向，故將變成s＝1的特異點。此外，借助于象素電極的傾斜電場，從象素電極的邊緣向著象素中央部分的液晶偶極子，在把共用基板配置在該側的情況下，在所有的突起上邊都將變成向著中央站起來的方向，結果在突起的邊界部分上，成為可以毫不困難地形成連續(xù)地進行連接的微小的疇。
圖65示出了形成取向的邊界的機構74的具體例。在圖65中，線狀構造體是突起32和隙縫構造44的組合，該機構74采用加寬突起32的構成單位32a的寬度或增高高度的辦法，和增大隙縫構造44的寬度或加深深度的辦法來實現(xiàn)。
響應速度與實施例1的構造的情況下比較的結果示于表2(隙縫寬度10微米，突起寬度10微米，間隔20微米)。
表2實施例1 實施例4驅動條件Ton+Toff～25ms ～25ms 0-5VTon+Toff～50ms ～40ms 0-3V如上所述，借助于突起上邊的微小疇的平滑的運動，對于響應速度有改善的效果。確認了穩(wěn)定的取向性所產生的響應性的改善。此外，由于隙縫的電連接部分的寬度形成得大，故得以產生無須擔心斷線等等的優(yōu)點。
雖然在本實施例中以2分割為例進行了說明，但對于彎曲型也是同樣的。此外也可以把若干個實施例組合起來構成。
圖66的平面圖示出了本發(fā)明的實施例5的線狀構造體。本液晶顯示裝置10的基本構成與圖1、圖2的實施例的液晶顯示裝置10的基本構成是一樣的。在圖5的實施例中，突起(線狀構造體)30、32相互平行地延伸且彎曲。倘采用該構成，在一個象素內有在4個方向上取向的液晶分子16C、16D、16E、16F的區(qū)域，可以實現(xiàn)視場角特性優(yōu)良的取向分割。
形成突起30、32的彎曲部分的2個直線部分形成90度的角。偏振片26、28如用48所示，偏振光軸被配置為使得對于突起30、32的彎曲部分的直線部分成45度角。在圖66中，雖然只示出了一部分的液晶分子，但是在一個象素內卻有在4個方向上取向的液晶分子16C、16D、16E、16F的區(qū)域(參看圖5)。
在本實施例中，作為追加的線狀構造體的突起76、78設于已設置了突起30、32的基板的彎曲部分的鈍角一側。即，追加的突起76從突起30開始連續(xù)地設置在上基板12的突起30的鈍角一側。追加的突起76在上基板12的突起30的鈍角一側在該鈍角的2等分線上延伸。另一方面，追加突起78從突起32開始在下基板14的突起32的鈍角一側連續(xù)地設置。追加的突起78在下基板14的突起32的鈍角一側，在該鈍角的2等分線上延伸。因此，輝度變高，響應性提高。
圖67示出了與圖5同樣的突起30、32。圖67更為詳細地示出了液晶分子對突起30、32的取向。在一個象素內有在4個方向上取向的液晶分子16C、16D、16E、16F的區(qū)域。此外，在突起30的彎曲部分的鈍角一側，還有液晶分子16G的區(qū)域，在突起32的彎曲部分的鈍角一側，還有液晶分子16H的區(qū)域。在加上電壓時，液晶分子應該對各自的突起30、32垂直地躺下去，但是，在各個突起30、32的彎曲部分，液晶分子卻不受突起30、32的控制，由于位于彎曲部分的2個直線部分上的液晶分子扇形地取向使得16D-16F、16C-16E連續(xù)起來，故液晶分子16G、16H變成為在突起30、32的彎曲部分的鈍角的2等分線上平行地取向。液晶分子16G、16H的取向方向變成為與用48表示的偏振光軸平行或垂直，在加上電壓形成顯示白色的情況下，液晶分子16G、16H的區(qū)域變暗。
圖68示出了看到具有圖67的線狀構造體的液晶顯示裝置顯示白色的情況下的畫面，液晶分子16G、16H的區(qū)域G、H實際上變暗。此外，象素電極22的邊緣的區(qū)域I也變暗。這個現(xiàn)象將在后邊講述。
在圖66中，由于追加的突起76、78設置在已設置了突起30、32的基板的鈍角一側，故成為問題的液晶分子16G、16H的取向受到矯正，變得近于位于其兩側的液晶分子16D-16F、16C-16E的取向。因此，圖68所示的區(qū)域G、H不變暗，輝度得到改善。
追加突起76、78的寬度可以與原來的突起30、32的寬度相同。但是，追加的突起76、78的寬度理想的是比原來的突起30、32的寬度小。這是因為如果追加的突起76、78的取向控制力強，則其附近的液晶分子將變成為這樣的取向對于追加突起76、78垂直。如果追加的突起76、78的取向控制力弱，則其附近的液晶分子不能變成對追加的突起76、78垂直，近于位于其兩側的16D-16F、16C-16E的取向。例如，在原來的突起30、32的寬度為10微米的情況下，追加的突起76、78的寬度可以是5微米左右。
如上所述，由于采用在突起30、32上另外形成追加突起76、78的辦法，可以明確地確定彎曲部分的液晶分子是否躺下，故可以改善輝度和響應性。
在本實施例中，玻璃基板12、14，使用NA-35，0.7mm。象素電極22和公共電極18使用ITO。在象素電極22一側配置用來驅動液晶的TFT、總線等等，在相向電極18一側，設置濾色片。突起材料使用感光性丙烯酸系材料PC-335(JSR生產)。突起寬度，兩個基板都是10微米，突起間隙(兩個基板貼在一起后從一方的基板的突起端到另一方的基板的突起端的距離)為30微米。突起高度為1.5微米。垂直取向膜20、24使用JALS-204(JSR生產)。液晶材料使用MJ95785(Merck生產)。間隔物使用直徑3.5微米的微粒(積水Fine Chemical生產)。
圖69示出了線狀構造體的變形例。在本例中，追加的突起76x、78x設于突起30、32的彎曲部分的銳角一側。在這種情況下，由突起30、32引起的液晶分子的取向方向不與由追加的突起76x、78x引起的液晶分子的取向方向平滑地連接，突起30、32的彎曲部分的附近的液晶分子變成為對偏振光軸的方向垂直或朝向垂直的方向，改善的效果低。因此，如圖66所示，可知追加突起76x、78x設于突起30、32的彎曲部分的鈍角一側為好。
到此為止，從與設置突起30、32的基板的同一個基板來看追加的突起76、78并進行了說明。如果從與設置突起30、32的基板相向的基板來看追加的突起76、78，則變?yōu)槿缦?。在例如圖66中，追加的突起76設置于和設置突起30的基板12相向的基板14的突起32的彎曲部分的銳角一側(權利要求34)。同樣，追加的突起78設置于和設置突起32的基板14相向的基板12的突起30的彎曲部分的銳角一側。
圖70示出了線狀構造體的變形例。在本例中，與圖66的例子一樣，追加的突起76x、78x設于突起30、32的彎曲部分的鈍角一側。本例的追加突起76x、78x比圖66的突起76x、78x延伸得還長。追加的突起76x、78x的頂端一直延伸到與相向的突起30、32的彎曲部分重疊的位置。雖然也可以這樣地延長追加的突起76x、78x，但是，其頂端延長得比與相向的突起30、32的彎曲部分重疊的位置還長，是不能令人滿意的。
此外，在本例中，對形成了這樣的突起30、32和追加突起76x、78x的基板進行周邊密封使之相互粘貼，形成空面板，然后，注入液晶。在本例中，突起高度為1.75微米。通過使兩基板的突起局部地接合，就可以得到3.5微米的液晶盒厚度。不使用間隔物，通過使兩基板的突起局部地接合就可以維持液晶盒厚度。若用本構成，由于沒有間隔物，故起因于間隔物的取向異常就消失了。
如上所述，用來控制取向的線狀構造體，可用突起30、32或隙縫構造44、46構成。因此，在把隙縫構造44、46用作線狀構造體的情況下，可以設置與隙縫構造44、46類似的構造的追加的隙縫構造，來代替追加的突起76x、78x。此外，用來控制取向的線狀構造體，也可以構成為在除去了電極的隙縫上邊設置突起。
圖71示出了線狀構造體的變形例。作為用來控制取向的線狀構造體，設有上基板12的突起30和下基板14的隙縫構造46。如前所述，隙縫構造46是采用在下基板14的象素電極22上形成隙縫的辦法構成的。追加的突起76與圖66的追加的突起76同樣地設置，追加的隙縫構造78y取代圖66的追加的突起78設置在隙縫構造46的彎曲部分的鈍角一側。追加的隙縫構造78y沒連續(xù)到隙縫構造46的彎曲部分上，這是因為為了在象素電極22上作為隙縫構成隙縫構造46，在隙縫上有不連續(xù)部分的緣故。此外，追加的隙縫構造78y還可以表現(xiàn)為設置在相向的基板的突起30的銳角一側。
圖72示出了線狀構造體的變形例。在本例中，與圖66的情況下一樣地設有追加的突起76、78。此外，邊緣突起80設于與象素電極22的邊緣的至少一部分重疊的位置上，在這種情況下，突起30、32配置為對象素電極22的邊緣平行或垂直都行。邊緣突起80設于相當于圖68的區(qū)域I的位置上。如圖76所示，液晶分子在象素電極22的邊緣處，借助于傾斜電場的作用，取向為向著象素的中央躺下。在相當于圖68的區(qū)域I的位置上，上基板(相向基板)12上邊的突起30和象素電極22的邊緣成鈍角?；蛘呦笏仉姌O22上邊的突起32與象素電極22的邊緣成銳角。
在這樣的區(qū)域中，液晶分子的取向與位于從其邊緣往內的液晶分子的取向大不相同(參看圖67)，所以，如圖68所示，顯示變暗，如圖72所示，通過設置邊緣突起80，象素電極22的邊緣處的液晶分子的取向就變得與位于其邊緣往內的液晶分子的取向接近，可以防止顯示變暗。在圖72中還設有拐角突起82。
圖73示出了線狀構造體的變形例。在本例中，除去沒有拐角突起82這一點之外，與圖72的情況是一樣的。在圖72和圖73的情況下，新設置的突起也延長到象素電極上邊的突起為止。突起的高度為1.75微米，不進行間隔物的散布。通過使兩基板的突起局部地進行接合，可以得到3.5微米的液晶盒厚度。
圖74示出了線狀構造體的變形例。在本例中，突起30具有追加的突起76，隙縫構造46具有追加的隙縫構造78y的同時，突起30和隙縫構造46，如圖21的例子所示，由多個構成單位(30s、46s)構成。因此，在這種情況下，可以同時得到把線狀構造體制作成多個構成單位的效果和設置追加的線狀構造體的效果。
圖75示出了本發(fā)明的實施例6的液晶顯示裝置的線狀構造體和偏偏振片之間的關系。圖76示出了圖75的構成中的顯示亮度。
圖75的液晶顯示裝置基本上具備與圖1～圖10所示的液晶顯示裝置同樣的構成。就是說，液晶顯示裝置具備一對的基板12、14；插入到一對的基板12、14間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶16；用于控制液晶16的取向的設于一對的基板12、14的每一基板上的線狀構造體(例如突起30、32，隙縫44、46)；分別配置在一對的基板12、14的外側的偏振片26、28。一對的基板12、14分別具有電極18、22和垂直取向膜20、24。
在圖75中，用來控制液晶的取向的線狀構造體，是與圖4所示的同樣的突起30、32。偏振片26、28的配置用48表示。偏振片26、28具有吸收軸26a、28a，這些吸收軸26a、28a相互垂直。一方的偏振片26的吸收軸26a(因而，另一方的偏振片28的吸收軸28a也)配置為從對突起30、32的延伸方位旋轉45度后的方位偏離規(guī)定的角度(a)。通俗地說，在圖75中，偏振片26的吸收軸26a，以對與突起30、32垂直的直線(用虛線表示)成(45度±a)的角度，因此以對突起30、32的延伸方位成(45度±a)的角度，進行配置。
圖75示出了用來控制液晶的取向的線狀構造體(突起30、32)上邊的液晶分子的舉動。在具有用來控制液晶的取向的線狀構造體(突起30、32，隙縫44、46)的液晶顯示裝置中，如參照圖11和圖13說明過的那樣，加上電壓后，立即發(fā)生過沖。該過沖的原因之一，是在偏振片26、28對于線狀構造體配置為成45度的情況下，加上電壓后的液晶分子對于線狀構造體不會變成為完全垂直，故顯示白色時的亮度減少的緣故。本實施例就是要解決這個問題。
在圖75中，在加上電壓的情況下，位于突起30和突起32之間的液晶分子這樣地躺下使得對突起30、32變成為垂直。突起30、32上邊的液晶分子與突起30、32平行地向左或向右躺下。因此，位于突起30、32之間的液晶分子變成為對于突起30、32不完全垂直，而是變成為對于突起30、32有若干傾斜。在圖75中，為了進行說明，分區(qū)示出了左邊的區(qū)域L和右邊的區(qū)域R，位于左邊的區(qū)域L上的液晶分子，對于突起30、32，對垂直的線以角度a順時針方向旋轉(左邊的區(qū)域L中的液晶的偶極子為角度a)，位于右邊的區(qū)域R上的液晶分子則逆時針方向旋轉。
在本實施例中，與位于左邊的區(qū)域L中的液晶分子的取向吻合起來配置偏振片26、28。偏振片26的吸收軸26a被配置為對于位于左邊的區(qū)域L上的液晶的偶極子變成為45度。因此，如圖76A所示，在左邊的區(qū)域L中，在顯示白色時可以實現(xiàn)最亮的顯示。
另一方面，在右邊的區(qū)域R中，不能實現(xiàn)在左邊的區(qū)域L中已經(jīng)實現(xiàn)的條件，如圖76B所示，在顯示白色時不能實現(xiàn)最亮的顯示。但是，如圖76C所示，把在明亮的左邊的區(qū)域L和先暫時變成明亮然后變暗的右邊的區(qū)域R合在一起的全體(L+R)的顯示中，在顯示白色時可以實現(xiàn)明亮的顯示，可以很大程度地改善過沖。
圖77示出了在具有用來控制液晶的取向的線狀構造體(例如突起30、32)的液晶顯示裝置中，每一個微小的區(qū)域的液晶偶極子的角度(a)及其頻度的關系。從其結果可知，液晶的偶極子變成傾斜的，大體上處于20度以下的范圍。因此，偏振片26的吸收軸26a，從對于突起30、32的延伸方位旋轉45度的方位偏離的規(guī)定的角度(a)，只要是20度以下就行。
在這種情況下，在設偏振片26的吸收軸26a的方位和線狀構造體(例如突起30、32)的交角為b時，結果變成為交角b處于25°＜b＜45°或者45°＜b＜65°的范圍內。但是，在偏振片26、28和基板12、14之間，制造時的位置關系的誤差有2度左右，考慮到這一點，則交角可以處于25°＜b＜43°或者47°＜b＜67°的范圍內。
在圖77中，更為詳細地說，處于2°和13°的范圍內的液晶的偶極子的頻度高。因此，規(guī)定角度a理想的是處于2°和13°的范圍內。在這種情況下，交角可以處于32°＜b＜43°或者47°＜b＜58°的范圍內。
圖78和圖79示出了圖75的實施例的變形例。圖78示出了液晶顯示裝置的線狀構造體與偏振片的關系，圖79是圖78的液晶顯示裝置的剖面圖。上基板12具有突起30，下基板14具有突起32。突起30、32具有直角的彎曲部分。在這種情況下，偏振片26的吸收軸26a被配置為對突起30的直線部分成55度。2個偏振片26、28的吸收軸26a、28a互相垂直。
圖80和圖81示出了圖75的實施例的變形例。圖80示出了液晶顯示裝置的線狀構造體與偏振片的關系，圖81是圖80的液晶顯示裝置的剖面圖。上基板12具有突起30，下基板14具有隙縫46。突起和隙縫46具有直角的彎曲部分。在這種情況下，偏振片26的吸收軸26a被配置為對突起30(或隙縫46)的直線部分成55度。2個偏振片26、28的吸收軸26a、28a互相垂直。
圖82示出了本發(fā)明的實施例7的液晶顯示裝置的線狀構造體。圖83是圖82的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖82和圖83所示的液晶顯示裝置具有一對的基板12、14；插入到一對的基板12、14間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶16；用于控制液晶16的取向的設于一對的基板12、14的每一基板上的線狀構造體(例如突起30、32，隙縫44、46)；分別配置在一對的基板12、14的外側的偏振片26、28。一對的基板12、14分別具有電極18、22和垂直取向膜20、24。
下基板14是TFT基板，電極22是象素電極。下基板14具有連接到象素電極上的TFT40。TFT40連接到柵極總線和漏極總線(圖3)上。遮光區(qū)域84設置為覆蓋TFT40及其附近的區(qū)域。遮光區(qū)域84防止光直接照射到TFT40上。由于TFT40與象素電極22接觸，故遮光區(qū)域84被配置為部分地與象素電極22重疊。
象素電極22規(guī)定象素開口部分。但是，象素電極所占面積之內，遮光區(qū)域84的重疊部分不能變成象素開口部分。因此，在象素電極22所占面積之內，與遮光區(qū)域84不重疊的部分將成為非遮光區(qū)域(象素開口部分)。
在本例中，設于上基板12上的線狀構造體是突起30，設于下基板14上的線狀構造體是形成于電極22上的隙縫46。突起30和隙縫46被形成為具有彎曲部分的形狀。突起30和隙縫46的組合的例子示于例如圖71和圖74中。
遮光區(qū)域84和線狀構造體30、46，與遮光區(qū)域84及一部分的線狀構造體30部分地相互重疊，并被配置為使得配置到非遮光區(qū)域上的線狀構造體30、46的面積減少。
就象前邊說明的那樣，突起30用透明的電介質形成，隙縫46在透明的象素電極22上形成，所以，線狀構造體30、47可以看作是透明的構件。但是，由于在加上電壓時，位于線狀構造體30、47上邊的液晶分子的取向，與位于線狀構造體30、47間的間隙上的液晶分子的取向不同，故在加上電壓顯示白色時，在象素開口部分內，在線狀構造體30、47上邊，光的透過量減少，開口率降低。
因此，使配置在非遮光區(qū)域(象素開口部分內)的線狀構造體30、46的面積減少是理想的，但是，線狀構造體30、46在控制液晶的取向方面需要規(guī)定的面積。于是，在線狀構造體30、46的面積規(guī)定為一定的情況下，如果把線狀構造體30、46的一部分放在與遮光區(qū)域84重疊的位置上去，使配置在非遮光區(qū)域上的線狀構造體30、46的面積減少，則可以增加實際的開口率。為此，在圖82中，把遮光區(qū)域84和線狀構造體30、46設計得使突起30的一部分與遮光區(qū)域84重疊。
圖84示出了圖82的線狀構造體30、46的更為具體化的例子。圖84的裝置的特征與參照圖8所說明的特征是同樣的。TFT40的源極電極用接觸孔40h連接到象素電極22上。
此外，如從圖82到圖84所示，在具有TFT40的基板14的線狀構造體是隙縫46的情況下，使得相向基板12的突起30(或隙縫44)與覆蓋TFT40的遮光區(qū)域84重疊是理想的。當使隙縫46與遮光區(qū)域84重疊時，有時候對于得到TFT40和象素電極22之間的接觸是不合適的。
圖85示出了圖82的線狀構造體的變形例。在本例中，在具有TFT40的基板14的線狀構造體是隙縫46的情況下，把TFT基板14或隙縫46配置得與覆蓋TFT40的遮光區(qū)域84重疊。但是，當隙縫46與遮光區(qū)域84重疊時，TFT40與象素電極22之間的接觸將變得困難起來。就是說，隙縫46來到了應當形成接觸孔(圖84的40h)的位置上。
圖86示出了圖28的線狀構造體的變形例。圖87是具有圖86的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。圖86和圖87是說明去掉在前邊說明過的表1的左列的第3個突起的下邊的電極的例子的說明圖。突起32形成于基板14的電極22的上邊，突起32的下邊的電極22形成菱形形狀的去掉(部分)22x。在突起32的情況下，借助于電極22的去掉(部分)22x，就可以作成為第1類型(I)的邊界形成機構56。去掉(部分)22x并不限定于菱形形狀，其它的形狀，例如長方形形狀也可以。
圖88示出了本發(fā)明的實施例8的液晶顯示裝置的線狀構造體。圖89是具有圖88的線狀構造體的液晶顯示裝置的剖面圖。圖88和圖89的實施例相當于把具有圖28的實施例的特征和圖43的實施例的特征組合起來的特征的例子。就是說，本實施例的構成為具有設于一方的基板的線狀構造體上的用來形成液晶的取向的邊界的第1機構；在另一方的基板上線狀構造體的延伸方向上，與該第1機構設于同一個位置上的形成液晶的取向的邊界的第2機構。
上基板12具有由突起構成的線狀構造體30，下基板14具有由突起構成的線狀構造體32。圖89是通過由下基板14的突起構成的線狀構造體32的剖面圖。突起32具有分隔部分32T，借助于此，在突起32上形成了第2類型(II)的邊界形成機構58。此外，在相向基板12上在與分隔部分32T相向的位置上設置點狀的突起62a。就如參照圖43所說明的那樣，相向基板12的突起62a是用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62，它具有與第2類型(II)的邊界形成機構58相同的液晶取向控制作用。因此，在本例中，結果就變成為在同一個位置上設置2個第2類型(H)的邊界形成機構，結果變成為可以更確實地形成第2類型(II)的邊界。因此，液晶分子的取向變得更為確實。
圖90和圖91示出了與圖88和圖89類似的例子。在本例中，突起32也含有第2類型(II)的邊界形成機構，相向基板12也含有用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62。在圖90和圖91的實施例中，構成機構58的突起32的分隔部分32T的大小與構成機構62的62a的大小之間的關系，與圖88和圖89的關系不同。
圖92示出了圖88的線狀構造體的變形例。圖93是圖92的線狀構造體(突起)32的剖面圖。該線狀構造體(突起)32如圖32所示，含有采用增高突起32的高度的辦法形成的第1類型(I)的邊界形成機構56，和采用降低突起32的高度的辦法形成的第2類型(II)的邊界形成機構58。相向基板12在與機構56、58相同的位置上含有邊界形成機構62。
圖94示出了圖93的線狀構造體的變形例。該線狀構造體(突起)32，如圖35所示，含有采用加寬突起32的寬度的辦法形成的第1類型(I)的邊界形成機構56，和采用使突起32的寬度變窄的辦法形成的第2類型(II)邊界形成機構58。相向基板12可以在與機構56、58相同的位置上含有邊界形成機構62。
圖95和圖96示出了與圖88和圖89類似的例子。在本例中，突起32也含有第1類型(I)的邊界形成機構56和第2類型(II)的邊界形成機構58，相向基板12也在與機構56、58相同的位置上，含有用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62。第1類型(I)的邊界形成機構56是突起32的分隔部分，第2類型(II)的邊界形成機構58是突起32上邊的高度增高的部分。
圖97示出了圖88的線狀構造體的變形例。在本例中，下基板14的線狀構造體作為隙縫46形成。隙縫46被壁58a分隔，變成為第2類型(II)的邊界形成機構58。同時，壁58a作為突出出來的壁，對于協(xié)同動作的線狀構造體(突起)30，形成用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62。
圖98示出了與圖97類似的線狀構造體。在本例中，下基板14的線狀構造體作為隙縫46形成，隙縫46被壁58a分隔開來。壁58a位于進行協(xié)同動作的分隔開來的線狀構造體(突起)30的構成部分的分隔部分和中間部分上，變成為第1類型(I)的邊界形成機構56和第2類型(II)的邊界形成機構58。同時壁58a作為突出出來的壁，對于協(xié)同動作的線狀構造體(突起)形成用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構62。
對于參照從圖88到圖98說明的實施例可以作如下概括。(a)作為第1類型(I)的邊界形成機構56，加粗或者增高突起30、32，加粗或者增高隙縫44、46，作為相向基板的邊界形成機構60、62，設置點狀的突起、部分切斷的突起、部分變細的突起、部分降低的突起、部分連接的隙縫、部分變細的隙縫、部分降低的隙縫。(b)作為第2類型(II)的邊界形成機構，切斷(形成多個構成單位)、變細、或降低突起30、32，切斷、變細、或降低隙縫44、46，作為相向基板的邊界形成機構60、62，設置點狀的突起、部分加粗的突起、部分增高的突起、部分突出出來的隙縫、部分變粗的隙縫、點狀的電極凹坑。
圖99示出了本發(fā)明的實施例9的液晶顯示裝置的線狀構造體。在這種情況下，也和前邊的實施例一樣，液晶顯示裝置具有一對的基板12、14；插入到一對的基板12、14間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶16；用于控制液晶16的取向的設于一對的基板12、14的每一基板上的線狀構造體(例如突起30、32，隙縫44、46)；分別配置在一對的基板12、14的外側的偏振片26、28。
圖99示出了上基板12的一個線狀構造體(突起)30和下基板14的一個線狀構造體(突起)32。上基板的線狀構造體30，具備與參照圖28說明的形成使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構56相同的機構86，下基板的線狀構造體32也具備使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構86。
在加上電壓時，如上所述，上基板的線狀構造體30上邊的液晶分子和下基板的線狀構造體32上邊的液晶分子都取向為分別與線狀構造體30、32平行，位于上基板的線狀構造體30和下基板的線狀構造體32之間的間隙上的液晶分子則取向為與線狀構造體垂直。
此外，對上基板的線狀構造體30上邊的液晶分子來說，位于邊界形成機構86的左側的區(qū)域上的液晶分子，如用箭頭所示，取向為頭向著邊界形成機構86的向右取向，位于邊界形成機構86的右側的液晶分子，如箭頭所示，取向為頭向著邊界形成機構86的向左取向。同樣，對于下基板的線狀構造體32上邊的液晶分子來說，位于邊界形成機構86的左側的區(qū)域上的液晶分子，如用箭頭所示，取向為頭向著邊界形成機構86的向左取向，位于邊界形成機構86的右側的液晶分子，如箭頭所示，取向為頭向著邊界形成機構86的向右取向。
因此，如果觀察位于與線狀構造體30、32垂直的線上邊的液晶分子(例如位于用虛線的圓圈圍起來的邊界形成機構86的左側的區(qū)域上的液晶分子)，則處于線狀構造體30上邊的液晶分子取向為向左(與第1方向相反的第2方向)。即，對于位于邊界形成機構86的左側的區(qū)域上的液晶分子來說，處于線狀構造體30上邊的液晶分子與處于線狀構造體32上邊的液晶分子朝向相反的方向。對于位于邊界形成機構86的右側的區(qū)域上的液晶分子來說，也是一樣，處于線狀構造體30上邊的液晶分子與處于線狀構造體32上邊的液晶分子朝向相反的方向。
圖100示出了圖99的線狀構造體的變形例。在這種情況下，線狀構造體30、32都具備與形成使周圍的液晶分子的一部分向著一點而且其它的液晶分子則從同一點向著相反方向的第2類型的取向的邊界的機構58同樣的機構88。因此，對于位于上基板的線狀構造體30上邊的液晶分子來說，位于邊界形成機構88的左側的區(qū)域上的液晶分子，如用箭頭所示，取向為頭向著與邊界形成機構88相反一側的向左取向，位于邊界形成機構88的右側的液晶分子，如箭頭所示，取向為頭向著與邊界形成機構88相反的向右取向。同樣，對于下基板的線狀構造體32上邊的液晶分子來說，位于邊界形成機構88的左側的區(qū)域上的液晶分子，如用箭頭所示，取向為頭向著邊界形成機構86的向右取向，位于邊界形成機構88的右側的液晶分子，如箭頭所示，取向為頭向著邊界形成機構88的向左取向。
因此，如果觀察位于與線狀構造體30、32垂直的線上邊的液晶分子，則處于線狀構造體30上邊的液晶分子朝向第1方向，處于線狀構造體32上邊的液晶分子則朝向與第1方向相反的第2方向。
圖101是用來說明具有線狀構造體30、32的液晶顯示裝置中的指壓的問題的說明圖。在圖101中，示出了用手指按壓圖象顯示面的點D的狀態(tài)。在用手指按壓了圖象顯示面的點D的情況下，作為顯示不良，常常會在點D上產生指壓的痕跡。若停止加電壓則指壓的痕跡將會消滅。此外，即便是繼續(xù)加電壓，有時候指壓的痕跡可在短的加電壓時間內消滅，也有時候即便是長時間加電壓之后痕跡也會留下來而不會消滅。在把液晶顯示裝置用作不加指壓等的外力的裝置的情況下，沒什么問題。但是，在把液晶顯示裝置用作可以加指壓等的外力的裝置(例如觸摸式面板)的情況下，就存在著在表面上產生指壓痕跡的問題。
圖102作為比較例示出了易于產生指壓痕跡的例子。上基板的線狀構造體30具備形成第1類型的取向的邊界的機構86，下基板的線狀構造體32具備形成使周圍的液晶分子的一部分朝向一點，且其它的液晶分子從同一點朝向相反方向的第2類型的取向的邊界的機構88。因此，上基板的線狀構造體30上邊的液晶分子朝向與下基板的線狀構造體32上邊的液晶分子相同的方向。例如，對于上基板的線狀構造體30上邊的液晶分子來說，位于邊界形成機構86的左側的區(qū)域的液晶分子取向為向左，對于下基板的線狀構造體32上邊的液晶分子來說，位于邊界形成機構88的左側的區(qū)域上的液晶分子取向為向左。
在有指壓的情況下，線狀構造體30、32上邊的液晶分子向線狀構造體30、32之間的間隙移動，線狀構造體30、32間的間隙部分的液晶分子的一部分16m變成為對線狀構造體30、32平行。處于線狀構造體30、32間的間隙部分中的液晶分子，本來對線狀構造體30、32必須垂直，但在有指壓的部分處，處于線狀構造體30、32間的間隙部分中的液晶分子的一部分16m變?yōu)閷€狀構造體30、32平行，故將產生向錯，結果，產生指壓痕跡。
如圖102所示，如果2個基板的線狀構造體30、32上邊的液晶分子相互向著同一個方向，則向線狀構造體30、32間的間隙移動的液晶分子也向著與線狀構造體30、32上邊的液晶分子相同的方向，這些液晶分子從一方的線狀構造體30上邊到線狀構造體30、32間的間隙部分和另一方的線狀構造體32，變成為連續(xù)性的取向，結果變成為指壓的痕跡長時間不消滅。
對此，在圖99和圖100的例子中，在有指壓的情況下，與圖102的例子的情況一樣，處于線狀構造體30、32上邊的液晶分子的一部分16m被向著線狀構造體30、32間的間隙部分壓出，變成為與線狀構造體30、32平行。但是，由于在這種情況下，2個基板的線狀構造體30、32上邊的液晶分子互相朝向相反的方向，故被壓出的液晶分子16m朝向與一方的基板的線狀構造體上邊的液晶分子相同的方向，而與另一方的基板的線狀構造體上邊的液晶分子朝向相反的方向，與另一方的線狀構造體上邊的液晶分子不連續(xù)地取向。由于相鄰的液晶分子必須連續(xù)地取向，故被壓出的液晶分子16m，如箭頭所示，要在對線狀構造體30、32垂直的方向上旋轉。為此，結果變成為在短時間內指壓痕跡消失。
圖103和圖104示出了圖99的邊界形成機構86的例子。上基板的線狀構造體30是突起，對上基板12的線狀構造體30來說，形成第1類型的取向的邊界的機構86由設于下基板14上的小突起86a構成。下基板14的線狀構造體32是突起，對下基板4的線狀構造體來說，形成第1類型的取向的邊界的機構86由設于上基板12上的小突起86b構成。小突起86a、86b設于對線狀構造體30、32垂直的線上邊。
圖105和圖106示出了圖100的邊界形成機構88的例子。上基板的線狀構造體30是突起，對上基板12的線狀構造體30來說，形成第2類型的取向的邊界的機構88由設于上基板12上的小突起88a構成。下基板14的線狀構造體32是突起，對下基板14的線狀構造體來說，形成第2類型的取向的邊界的機構88由設于下基板14上的小突起88b構成。小突起88a、88b設于對線狀構造體30、32垂直的線上邊。在從圖103到圖106中，小突起86a、86b比線狀構造體30、32的寬度長，且對線狀構造體30、32垂直地延伸。例如，線狀構造體30、32的寬度為10微米，高度為1.5微米，小突起86a、86b的寬度為10微米，高度為1.5微米，長度為14微米。小突起86a、86b可以用電介質構成。
圖107示出了圖99的邊界形成機構86的例子。上基板的線狀構造體30是突起，對于上基板12的線狀構造體30來說，形成第1類型的取向的邊界的機構86由設于下基板14上的小隙縫86c構成。下基板14的線狀構造體32是突起，對下基板14的線狀構造體32來說，形成第1類型的取向的邊界的上的機構86由設于上基板12上的小隙縫86d構成。小隙縫86c、86d設于對線狀構造體30、32垂直的線上邊。
圖108示出了圖100的機構88的例子。上基板的線狀構造體30是突起，對于上基板12的線狀構造體30來說，形成第2類型的取向的邊界的機構88由設于上基板12上的小隙縫88c構成。下基板14的線狀構造體32是突起，對下基板14的線狀構造體32來說，形成第2類型的取向的邊界的機構88由設于下基板14上的小隙縫86d構成。小隙縫86c、86d設于對線狀構造體30、32垂直的線上邊。在圖107和圖108中，小隙縫86c、86d比線狀構造體30、32的寬度長，且對于線狀構造體30、32垂直地延伸。
在從圖99到圖108中，雖然作為線狀構造體30、32示出的是突起，但是不言而喻，作為線狀構造體也可以使用隙縫。在這種情況下，作為機構86、88也可以用小突起和小隙縫。此外，作為上基板和下基板的2個機構86還可以作成小突起與小隙縫的組合。這樣，倘采用本實施例，則可以得到具有高的抗沖擊性的液晶顯示裝置。
圖109示出了本發(fā)明的實施例10的液晶顯示裝置的線狀構造體。圖110是圖109的液晶顯示裝置的剖面圖。在這種情況下，也與前邊的實施例一樣，液晶顯示裝置具有一對的基板12、14；插入到一對的基板12、14間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶16；用于控制液晶16的取向的設于一對的基板12、14的每一基板上的線狀構造體(例如突起30、32，隙縫44、46)；分別配置在一對的基板12、14的外側的偏振片(圖中未畫出來)。
在本實施例中，上基板12的線狀構造體30是突起30，下基板14的線狀構造體32是突起32。副壁構造90，在下基板14上從一對的基板12、14的法線方向看，設于一對的基板12、14的線狀構造體30、32之間。副壁構造90被設置為菱形形狀的隙縫。副壁構造90在對線狀構造體30、32垂直的方向上長，并沿線狀構造體30、32以一定的節(jié)距(5～50微米)配置。
圖111示出了圖109的液晶顯示裝置的變形例。在本例中，上基板12的線狀構造體30是突起30，下基板14的線狀構造體32是突起32。設于一對的基板12、14的線狀構造體30、32之間的副壁構造90被設置為長方形形狀的隙縫。副壁構造90在對線狀構造體30、32垂直的方向上長，并沿線狀構造體30、32以一定的節(jié)距配置。
圖112和圖113示出了圖109的液晶顯示裝置的變形例。在本例中，上基板12的線狀構造體30是突起30，下基板14的線狀構造體32是突起32。設于一對的基板12、14的線狀構造體30、32之間的副壁構造90被設置為正方形形狀的突起。副壁構造90沿線狀構造體30、32以一定的節(jié)距配置。
圖114和圖115示出了圖109的液晶顯示裝置的變形例。在本例中，上基板12的線狀構造體30是突起30，下基板14的線狀構造體32是突起32。線狀構造體30、32被形成為具有彎曲部分的形狀。設于一對的基板12、14的線狀構造體30、32之間的副壁構造90被設置為長方形形狀的隙縫。副壁構造90在對線狀構造體30、32垂直的方向上長，并沿線狀構造體30、32以一定的節(jié)距配置。
對從圖109到圖115的液晶顯示裝置的作用進行說明。為了控制液晶的取向，在一對的基板12、14上設有線狀構造體30、32的液晶顯示裝置中，雖然有不需要摩擦，而且，可以改善視場角特性的特長，但是由于協(xié)同動作的線狀構造體30、32間的距離變長，故在加上電壓時液晶的響應性低。采用在線狀構造體30、32之間設置副壁構造的辦法，即便是在線狀構造體30、32之間的間隙內，液晶也易于進行取向，與沒有副壁構造的情況比，液晶的響應性得到改善。
更為詳細地說，在一對的基板12、14上設有線狀構造體30、32的液晶顯示裝置中，液晶分子取向為對基板面垂直，加上電壓后則向規(guī)定的方向躺下。位于協(xié)同動作的線狀構造體30、32間的中間的液晶分子，在加上電壓后究竟向何方躺下并不確定，將會向隨意的方向躺下去，在經(jīng)過了時間之后向一定的方向躺下。為此，響應性低。如果有副壁構造90，則位于協(xié)同動作的線狀構造體30、32之間的中間的液晶分子，就被規(guī)定了應該躺下去的方向，在加上電壓后，立即向規(guī)定的方向躺下去，因此響應性得到改善。
在從圖109到圖115的例子中，線狀構造體30、32都被形成為突起，與此相對地設置由突起或隙縫構成的副壁構造90。與此相對，還可以使線狀構造體30、32都被形成為隙縫，或者一方的線狀構造體為突起，另一方的線狀構造體為隙縫。在這種情況下，副壁構造90也可以是由突起或隙縫構成的構造。突起和隙縫對于液晶的取向起著幾乎同樣的作用，具有幾乎相同的效果，所以，作為副壁構造90設置哪一方都可以。雖然在形狀上沒什么限制，但作成菱形將會得到良好的結果。
在作為副壁構造90設置隙縫的情況下，為了提高隙縫的效果，隙縫的長度最好是在與線狀構造體垂直的方向上盡可能地長，可以使之與線狀構造體30、32間的間隙的長度大體上相同。如果在與線狀構造體30、32平行的方向上變長，則電極部分將減少(隙縫設于電極上的情況)，如果過短，則隙縫的形成本身將變得困難，故理想的是5～10微米左右。其次，是隙縫彼此間的間隔，過長則將減少隙縫的效果，過短則液晶的取向將因隙縫彼此間的影響而產生混亂，故以5～30微米為好。
在作為副壁構造90設置突起的情況下，與隙縫的情況比，條件多少有些不同。首先是突起的大小，過大則液晶顯示裝置的透射率下降，是不希望的，過小則難于形成突起本身，效果也將減小。為此，理想的是，對線狀構造體30、32的垂直方向和平行方向都為5微米左右。其次，對于突起彼此間的間隔，與隙縫的情況下的理由相同，出于不犧牲透射率的目的，以5～30微米為好。
如果作為副壁構造90使用導電性的突起，由于可以拓寬突起的間隙，從不犧牲透射率的目的來看是更為理想的。這時，突起間隙可以拓寬到50微米左右。要形成具有導電性的突起，只要在不具有ITO的基板上形成了突起后濺射ITO即可。
在設置隙縫或突起作為副壁構造的情況下，沒必要在兩方的基板12、14上設置副壁構造90，僅在一側設置即可。
圖116A-G示出了具有線狀構造體32和副壁構造90的基板14的制造方法。如圖116A所示，首先，準備已經(jīng)形成了ITO膜的基板14。在基板14是TFT基板的情況下，在基板上形成TFT和有源矩陣，形成好ITO膜。在1500rpm、30s的條件下，把正光刻膠91(LC200(SciprayFar East生產))旋轉涂敷到基板14上。在這里，雖然使用的是正型光刻膠，但并不是非正型光刻膠不可，負型光刻膠也可以，此外，也可以使用光刻膠以外的感光性樹脂。使旋轉涂敷后的光刻膠91在90℃、20分鐘下進行預焙燒后，通過ITO圖形化用的光掩模92對光刻膠91進行貼緊暴光(暴光時間5秒)。
如圖116B所示，其次用Scipray Far East生產的顯影液MF319使光刻膠91顯影(顯影時間50秒)，顯影之后進行120℃、1個小時，接著進行200℃、40分鐘的后焙燒。如圖116C所示，其次用加熱到45℃的ITO刻蝕劑(氯化鐵、鹽酸、純水的混合物)刻蝕基板14的ITO(刻蝕時間3分鐘)。如圖116D所示，用丙酮剝離光刻膠91，制成帶具有圖形化的副壁構造(隙縫)90的ITO電極的基板14。
圖形化的ITO變成象素電極，副壁構造(隙縫)90形成于象素電極22上。這時所制成的副壁構造(隙縫)90的形狀為長方形，長邊的長度為20微米，短邊的長度為5微米，長邊被制作為與線狀構造體32垂直。此外，副壁構造(隙縫)90的間隔制作成與線狀構造體32垂直的方向為10微米，平行的方向為20微米。
如圖116E所示，與上邊所述的方法一樣，把光刻膠(LC200)93旋轉涂敷到圖形化的基板14上，通過突起形成用的光掩模94對這樣制作的ITO電極進行暴光，形成線狀構造體(突起)32。這時，使得ITO電極的副壁構造(隙縫)90位于線狀構造體30、32之間。圖116F示出了這樣地形成的線狀構造體(突起)32。線狀構造體(突起)32的寬度為10微米，高度為1.5微米，上下基板12、14重疊起來時的線狀構造體30、32的間隔為20微米。在本例中，雖然先形成副壁構造(隙縫)90，但也可以先形成線狀構造體(突起)32。
其次，在200rmp、30s的條件下旋轉涂敷JALS684(JSR生產)后，進行180℃、一個小時的焙燒，形成垂直取向膜。在一方的基板上形成密封劑(XN-21F，三井東壓化學生產)，在另一方的基板上散布4.5微米的間隔物(SP-20045，積水Fine Chemical生產)，使兩個基板12、14重合起來(圖116G)。最后，在135℃、90分鐘進行焙燒制成空面板。在真空中向該空面板中注入具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶MJ961213(Merck生產)。其次，用封口材料(30Y-228，Three Bond生產)密封注入口，制成液晶面板(圖116G)。
在本例中，使副壁構造(隙縫)90的間隔在與線狀構造體32平行的方向上成為20微米。用與此同樣的方法，另外制作液晶顯示裝置，使得副壁構造(隙縫)90的間隔在與線狀構造體平行的方向上成為20微米。
圖117A-E示出了具有線狀構造體和副壁構造的基板的制造方法的另一個例子。如圖117A所示，在200rmp、30s的條件下，向具有ITO電極(未畫出)的基板14上旋轉涂敷正型光刻膠(LC200(SciprayFar East生產))90a。使旋轉涂敷后的光刻膠90a在90℃、20分鐘下預焙燒后，通過光掩模92a進行貼緊暴光(暴光時間5秒)。
如圖117B所示，其次，用Scipray Far East生產的顯影液MF319使光刻膠91顯影(顯影時間50秒)，顯影之后進行120℃、1個小時，接著進行200℃、40分鐘的后焙燒，形成副壁構造(突起)90。該副壁構造(突起)90的大小為5微米見方的正方形，高度為1微米，突起間隔為25微米(圖117C)。
如圖117D所示，把光刻膠(LC200)93旋轉涂敷到圖形化的基板14上，通過突起形成用的光掩模94對這樣制作的ITO電極進行暴光，形成線狀構造體(突起)32。這時，使得ITO電極的副壁構造(隙縫)90位于線狀構造體30、32之間。用同樣的方法，形成另一方的基板12，使上下基板重疊(圖117E)。線狀構造體(突起)32的寬度為10微米，高度為1.5微米，上下基板12、14重疊起來時的線狀構造體30、32的間隔為20微米。
此外，在別的例子中，用導電性的突起形成副壁構造90。對在這種情況下的制造方法進行說明。在不具有ITO電極的一對的基板上，用正型光刻膠(LC200(Scipray Far East生產))，經(jīng)與上邊的例子同樣的處理，形成副壁構造(突起)90。該副壁構造(突起)90的大小為5微米見方的正方形，高度為1微米，突起間隔，在向著線狀構造體32的垂直方向上為25微米，在平行方向上為50微米。其次，向具有副壁構造(突起)90的基板14上濺射ITO，進行刻蝕，形成象素電極22。副壁構造(突起)90被ITO覆蓋，結果形成了具有導電性的突起。然后，形成線狀構造體(突起)32，使2塊基板12、14重疊起來。當然，也可以先形成線狀構造體(突起)32。
圖118示出了在圖111的液晶顯示裝置中，使副壁構造(隙縫)90的寬度成為一定(5微米)，使副壁構造(隙縫)90的間隔成為10、20、30、50微米時的響應性。是在25℃測定的。比較例雖然有線狀構造體30、32，但是，是一個沒有副壁構造(隙縫)90的液晶顯示裝置的例子。從該結果可知，在副壁構造(隙縫)90的間隔為10、20、30微米的情況下的響應速度，比比較例的響應速度小，在副壁構造(隙縫)90的間隔為50微米的情況下的響應速度，則比比較例的響應速度大。因此，副壁構造(隙縫)90的間隔在50微米以下，更為確切地說在30微米以下為好。此外，副壁構造(隙縫)90的間隔，從光刻膠的分辯率來看，5微米左右是下限。另外，副壁構造(隙縫)90的每一種間隔的透射率如下。
比較例10微米20微米30微米50微米24.0％22.7％23.5％23.8％24.2％圖119示出了在圖111的液晶顯示裝置中，使副壁構造(隙縫)90的間隔成為一定(20微米)，使副壁構造(隙縫)90的寬度成為5、10、20微米時的響應性。從該結果可知，在副壁構造(隙縫)90的寬度為5、10、20微米的情況下的響應速度，比比較例的響應速度小。但是，當副壁構造(隙縫)90的寬度成為20微米以上時，則透射率降低。因此，副壁構造(隙縫)90的寬度在5～10左右為好。另外，副壁構造(隙縫)90的每一種寬度的透射率如下。
比較例5微米10微米20微米24.0％23.5％22.7％20.8％圖120示出了在圖112的液晶顯示裝置中，使副壁構造(突起)90的尺寸成為一定(5微米)，使副壁構造(突起)90的間隔成為10、20、50、70微米時的響應性。從該結果可知，由于在副壁構造(突起)90的間隔為70微米的情況下的響應速度，比比較例的響應速度大，故副壁構造(突起)90的間隔在50微米以下為好。此外，若副壁構造(突起)90的間隔變成為10微米以下，則透射率降低，副壁構造(突起)90的間隔，從光刻膠的分辯率來看，5微米左右是下限。另外，副壁構造(突起)90的每一種間隔的透射率如下。
比較例 10微米 20微米 50微米 70微米24.0％ 22.3％ 23.1％ 23.8％ 24.2％圖121示出了在圖112的液晶顯示裝置中，副壁構造(突起)90的間隔作成為一定(20微米)，副壁構造(突起)的大小變?yōu)?、10微米見方時的響應性。從該結果可知，副壁構造(突起)90的大小為5微米見方與10微米見方的情況下的響應速度幾乎沒什么變化。但是當副壁構造(突起)90的大小變成為10微米見方時，透射率降低。因此，副壁構造(突起)90的大小，以5微米見方為好。另外，副壁構造(突起)90的每一種大小的透射率如下。
比較例5微米10微米24.0％23.1％20.6％圖122示出了本發(fā)明的實施例10的液晶顯示裝置。在這種情況下，也和前邊的實施例一樣，液晶顯示裝置具有一對的基板12、14；插入到一對的基板12、14間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶16；用于控制液晶16的取向的設于一對的基板12、14的每一基板上的線狀構造體(例如突起30、32，隙縫44、46)；分別配置在一對的基板12、14的外側的偏振片26、28。
圖122示出了上基板12的1個線狀構造體(突起)30和下基板14的1個線狀構造體(突起)32。此外，在一對的基板12、14的至少一方上，從一對的基板的法線方向看，副壁構造96設于一對的基板的線狀構造體30、32之間。在本實施例中，副壁構造96在下基板14上，作為比線狀構造體32寬的幾乎平坦的帶狀的突起96A，與線狀構造體32平行地形成。線狀構造體32形成在副壁構造96的上邊作為2階突起。帶狀的突起96A的寬度與象素電極22的寬度大體上相等，線狀構造體32在線狀構造體96的中心線上邊延伸，因此，副壁構造96的側緣通過象素電極22的中心，單方向變化的參數(shù)是帶狀的突起96A的高度。
在本構成中，在副壁構造96的側緣上，取決于其形狀，液晶傾斜取向。此外，在副壁構造96的介電常數(shù)比液晶的介電常數(shù)小的情況下，若加上電場，則源于副壁構造96的介電常數(shù)與液晶的介電常數(shù)之差，電場(電力線EL)傾斜，液晶傾斜取向。液晶的傾斜不僅受線狀構造體32的限制，也受副壁構造96的限制，液晶的傾斜在加上電壓后立刻傳播到整個象素上，故響應時間變短。
圖123示出了圖122的液晶顯示裝置的變形例。在本例中，副壁構造96由設于與線狀構造體32相向的基板12上的導電突起96B構成。單方向變化的參數(shù)是在相向的基板12上形成的導電突起96B的高度。在導電突起96B的側緣處，取決于形狀液晶傾斜取向。此外，由導電突起96B的形狀可知，加上電場后，電場傾斜，液晶傾斜取向。液晶的傾斜不僅受線狀構造體32的限制，也受副壁構造96的限制，液晶的傾斜在加上電壓后立刻傳播到整個象素上，故響應時間變短。
圖124A-124E示出了圖122的液晶顯示裝置的制造方法。如圖124A所示，在玻璃基板上形成ITO22，形成成為副壁構造96的帶狀的突起96A的膜96a。如圖124B所示，使用掩模M，用紫外線UV使突起用的膜96a暴光，顯影并形成副壁構造96的帶狀的突起96A(圖124C)。如圖124D所示，形成成為線狀構造體32的膜32m，使用掩模M，用紫外線UV使線狀構造體32的膜32m暴光，顯影并形成線狀構造體32(圖124E)。
圖125A-E示出了圖123的液晶顯示裝置的制造方法。如圖125A所示，在玻璃基板12上形成成為副壁構造96的帶狀的突起96B的膜96b。如圖125B所示，使用掩模M，用紫外線UV使突起用的膜96b暴光，顯影并形成副壁構造96的帶狀的突起96B(圖125C)。如圖125D所示，借助于蒸發(fā)形成將成為象素電極22的ITO的膜，然后，如圖125E所示，形成成為線狀構造體30的膜。
圖126是下基板14的線狀構造體為隙縫46的例子。副壁構造96由在線狀構造體46的相向一側形成的導電突起96C構成。由隙縫46構成的線狀構造體46的電力線在向著該隙縫擴展的方向上產生。在副壁構造96的介電常數(shù)比液晶低的情況下，電力線在向著隙縫46擴展的方向上產生。
圖127是下基板14的線狀構造體為隙縫46的例子。與圖122的例子一樣，副壁構造96由在線狀構造體46的下側形成的帶狀的突起96A構成。由隙縫46構成的線狀構造體46的電力線在向著該隙縫擴展的方向上產生。在副壁構造96的介電常數(shù)比液晶低的情況下，電力線在向著隙縫46擴展的方向上產生。
圖128是副壁構造96由在下基板14上邊2階式地形成的帶狀的突起96D、96E構成的例子。下段一側的帶狀的突起96D的寬度比上段一側的帶狀的突起96E的寬度寬，作為線狀構造體32的突起32在上段一側的帶狀的突起96E的上邊形成。在這種情況下，可以用2階式地形成的帶狀的突起96D、96E的2個側緣限制液晶的傾斜取向。若用該構成，由于液晶的取向傾斜的傳播距離從1/2縮短到1/3，故響應時間的改善變大。
圖129的副壁構造96由帶狀的突起96F構成，該帶狀的突起96F在下基板14的線狀構造體32的下邊厚度大，且向著外側傾斜，使得隨著離線狀構造體32遠去而厚度變小。由于大面積的帶狀的突起96F傾斜，故借助于形狀和介電常數(shù)，可以在整個大的面積上限制液晶的取向。此外，起因于不加電壓時的邊緣形狀的漏光也可以減小。傾斜構造可以用感光性材料的回流來形成。
圖130是在下基板14上邊形成有起伏的突起98，并使該突起98作為線狀構造體32和副壁構造96起作用的例子。使起伏的周期變化，單方向變化的參數(shù)是起伏的周期。若起伏的周期變長，則使液晶傾斜的限制力平均地將變弱。此外，電場分布也平均地傾斜，故可以使液晶傾斜取向。因此可以在廣闊的區(qū)域內控制液晶的傾斜取向。
圖131是在下基板14上邊形成使介電常數(shù)變化的突起97，并使該突起97作為線狀構造體32和副壁構造96起作用的例子。如果突起97含有介電常數(shù)ε1、ε2、ε3這樣地階梯狀地減小的部分。由于在介電常數(shù)發(fā)生變化的區(qū)域中將發(fā)生電場傾斜，故可以控制液晶的傾斜取向。突起97的介電常數(shù)也可以連續(xù)地變化。
圖132是用電阻率低的導體99A和電阻率高的導體99B構成象素電極的實施例。電阻率低的導體99A的寬度比電阻率高的導體99B的寬度窄，并被電阻率高的導體99B覆蓋，且位于電阻率高的導體99B的中心部分。倘采用該實施例，則由于在由相向基板一側的電極18的靜電電容和導體電阻率高的導體99B這兩者的時間常數(shù)決定的時間內，電荷從導體99B進行擴散的過程中，將發(fā)生電場傾斜，故可以控制液晶的傾斜取向。
圖133A～C示出了在作為副壁構造96的突起的頭部的形狀中形成了凹凸的例子。在圖133A中，作為副壁構造96的突起的頭部的形狀被形成為三角波狀96H。在圖133B中，作為副壁構造96的突起的頭部的形狀被形成為曲線狀96I。在圖133C中，作為副壁構造96的突起的頭部的形狀被形成為方波形狀96J。采用在突起的頭部的形狀中形成凹凸的辦法，就可以使液晶的取向穩(wěn)定化。在液晶進行傾斜取向時，取向企圖取向為與突起平行。在副壁構造96中，液晶必須對突起垂直地取向。當在突起的頭部的形狀中有凹凸時，想變成平行于突起的力相互抵消，結果液晶將取向為對突起垂直。
圖134A～C示出了規(guī)定了作為副壁構造96的突起的剖面的例子。在圖134A中，作為副壁構造96的突起的剖面的形狀形成臺形形狀96K。在圖134B中，作為副壁構造96的突起的剖面的形狀形成圓弧形狀96L。在圖134C中，作為副壁構造96的突起的剖面的形狀被形成為曲線形狀96M。通過這樣地進行處理，就可以擴展控制液晶的傾斜取向的區(qū)域。此外，如果剖面陡峻，則在不加電壓時，取決于形狀，在液晶取向中將產生混亂。如果使剖面的形狀變得平滑，則可以減小起因于邊緣所引起的取向不良的漏光。
對于參照從圖122到圖134說明的實施例，可以構成新的實施例。例如，在上述的實施例中，限制液晶的傾斜取向的構造僅僅在一方的基板一側形成，但是也可以在兩個基板上形成限制液晶的傾斜取向的構造。這樣一來，象素內的液晶盒厚度將會變得比較均一，光學特性將變得均一。此外，限制液晶的傾斜取向的力也將變強。
此外，在用TFT驅動液晶的情況下，采用用氮化硅等的柵極絕緣膜或保護膜形成突起的辦法，可以簡化突起的制造工藝。如果向液晶中摻入Chiral材料，則可以縮短電場減小時的液晶的響應時間。借助于液晶的扭曲能量，液晶取向的返回變快。
如上所述，采用在控制液晶的取向的線狀構造體之間，通過形成自線狀構造體參數(shù)在一個方向上增加或減小的第2液晶的傾斜取向控制機構(副壁構造)的辦法，就可以限制液晶取向的傾斜方向，由于從顯示黑色向顯示白色的遷移中的液晶取向的傾斜方向的傳播速度變短，故可以縮短響應時間，可以對所涉及的顯示裝置的顯示性能作出大的貢獻。
如上所述，倘采用本發(fā)明，則可以提高輝度，此外還可以制造響應速度快的液晶顯示裝置?？梢詻Q定在線狀構造體上邊形成的全疇的取向方向，由于可以抑制疇的時間性變化，故可以改善過沖。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；該各個取向控制構造體由多個構成單位形成。
2.權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征是取向控制構造體由線狀構造體構成。
3.權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征是該線狀構造體具有大體上一樣的形狀，而且，根據(jù)形狀的變化或切斷互相分開。
4.權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征是一方的基板的線狀構造體的構成單位與另一方的基板的線狀構造體的構成單位互相平行地延伸。
5.權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征是一方的基板的線狀構造體的構成單位與另一方的基板的線狀構造體的構成單位，互相平行地延伸，而且，被配置在相互錯開的位置上。
6.權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征是各個基板的線狀構造體的構成單位的長度不同。
7.權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征是各個基板的線狀構造體的構成單位配置為留有間隔，一方的基板的線狀構造體的構成單位，位于另一方的基板的線狀構造體的構成單位之間。
8.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；至少一方的基板的取向控制構造體具有形成使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構，和形成使周圍的液晶分子的一部分朝向一點，其它的液晶分子則從同一點朝向相反方向的第2類型的取向的邊界的機構。
9.權利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征是形成該第1類型的取向的邊界的機構設于該構成單位內。
10.權利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征是該各個取向控制構造體是線狀構造體，由多個構成單位構成，形成該第2類型的取向的邊界的機構設于該構成單位間的邊界上。
11.權利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征是在各個線狀構造體中，形成該第1類型的取向的邊界的機構和形成該第2類型的取向的邊界的機構交替排列。
12.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；一方的基板的取向控制構造體，從該一方的基板的法線方向來看，配置于與另一方的取向控制構造體偏離開來的位置上，此外該一方的基板和該另一方的基板，具有下述機構在加上電壓時，對與之相向的基板在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界。
13.權利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征是取向控制構造體是線狀構造體，從該一方的基板的法線方向來看，用來在一定的位置上形成液晶分子的取向的邊界的機構，和與之相向的線狀構造體的至少一部分重疊。
14.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；該各個取向控制構造體由多個構成單位形成，從一方的基板的法線方向來看，一方的基板的取向控制構造體的構成單位和另一方的取向控制構造體的構成單位，交替地配置在一條線上邊。
15.權利要求14所述的液晶顯示裝置，其特征是取向控制構造體是線狀構造體，一方的基板的線狀構造體的構成單位和另一方的基板的線狀構造體的構成單位，在一個象素內交替地配置。
16.權利要求14所述的液晶顯示裝置，其特征是取向控制構造體是線狀構造體，各個線狀構造體在一個象素內具有多個構成單位，線狀的壁構造在一個象素內配置為大致對稱。
17.權利要求14所述的液晶顯示裝置，其特征是形成該取向的邊界的機構是，線狀的壁構造的寬度的局部性的擴大。
18.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；該各個取向控制構造體具有彎曲部分，此外，還在設置該取向控制構造體的基板的取向控制構造體的該彎曲部分的鈍角一側，設置追加的取向控制構造體。
19.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；該各個取向控制構造體具有彎曲部分，此外，還在與設置該取向控制構造體的基板相向的基板的取向控制構造體的該彎曲部分的銳角一側，設置追加的取向控制構造體。
20.權利要求18或19所述的液晶顯示裝置，其特征是取向控制構造體是線狀構造體，在該線狀構造體配置為對于象素電極的邊緣既不平行也不垂直的情況下，對于相向基板上邊的該線狀的壁構造和象素電極的邊緣成鈍角的區(qū)域，把重疊到象素電極的邊緣的至少一部分上的追加的線狀的壁構造設置到相向電極一側。
21.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；分別配置在該一對的基板的外側的偏振片；一個偏振片被配置為，使其吸收軸對于該線狀構造體的延伸方位旋轉45度的方位偏離規(guī)定的角度。
22.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的取向控制構造體；至少一方的基板具有連接到電極上的TFT，遮光區(qū)域設置為把TFT及其附近的區(qū)域覆蓋起來，該遮光區(qū)域和取向控制構造體，被配置為使一部分取向控制構造體與該遮光區(qū)域部分地相互重合，以減少配置在非遮光區(qū)域上的取向控制構造體的面積。
23.權利要求22所述的液晶顯示裝置，其特征是在具有TFT的基板的取向控制構造體為隙縫的情況下，與覆蓋TFT的遮光區(qū)域重合的，是另一方的取向控制構造體。
24.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；分別配置在該一對的基板的外側的偏振片；還具有設于一方的基板的線狀構造體上的形成液晶的取向的邊界的第1機構；在另一方的基板上，在線狀構造體的延伸方向上與該第1機構設于同一位置上的用來形成液晶的取向的邊界的第2機構。
25.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；上述一方的基板的線狀構造體，在加上電壓時在該線狀構造體上至少位于第1位置上的液晶分子被形成為朝向與該線狀構造體平行的第1方向，上述另一方的基板的線狀構造體，在加上電壓時在該線狀構造體上至少位于第2位置的液晶分子被形成為與該線狀構造體平行且朝向與第1方向相反的第2方向，該第1位置和該第2位置位于對線狀構造體垂直的線上邊。
26.權利要求25所述的液晶顯示裝置，其特征是上述一方的基板的線狀構造體具備形成使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構，上述另一方的基板的線狀構造體具備形成使周圍的液晶分子朝向一點的第1類型的取向的邊界的機構，上述一方的基板的線狀構造體的形成第1類型的取向的邊界的機構和上述另一方的基板的線狀構造體的形成第1類型的取向的邊界的機構大體上位于對線狀構造體垂直的線上邊。
27.權利要求25所述的液晶顯示裝置，其特征是上述一方的基板的線狀構造體具備形成使周圍的液晶分子朝向一點且其它的液晶分子從同一點朝向相反方向的第2類型的取向的邊界的機構，上述另一方的基板的線狀構造體具備形成使周圍的液晶分子朝向一點且其它的液晶分子從同一點朝向相反方向的第2類型的取向的邊界的機構，上述一方的基板的線狀構造體的形成第2類型的取向的邊界的機構和上述另一方的基板的線狀構造體的形成第2類型的取向的邊界的機構大體上位于對線狀構造體垂直的線上邊。
28.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；此外副構造物被設置于一對的基板的至少一方上從該一對的基板的法線方向來看該一對的基板的取向控制構造體之間。
29.權利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征是取向控制構造體是線狀構造體，上述副構造物沿線狀構造體以一定的節(jié)距配置。
30.權利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征是上述副構造物具有在對線狀構造體垂直的方向上長的形狀。
31.一種液晶顯示裝置，其特征是具備具有電極和垂直取向膜的一對基板；插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶；為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體；以及設于該一對的基板的取向控制構造體之間，從一方的取向控制構造體開始，參數(shù)在一個方向上變化的液晶的傾斜取向控制機構。
32.權利要求31所述的液晶顯示裝置，其特征是上述參數(shù)含有下述的至少一個突起的高度、突起的起伏周期、突起的介電常數(shù)、由象素電極的電阻和電容構成的時間常數(shù)的累計值。
全文摘要
提供可以進一步改善輝度和響應速度的垂直取向式液晶顯示裝置。該裝置的構成是具備:具有電極和垂直取向膜的一對基板;插入到該一對基板之間的具有負型各向異性介電常數(shù)的液晶;為了控制液晶的取向設于該一對基板的每一基板上的線狀的構造體,且該各個取向控制構造體30、32由多個構成單位30S、32S形成。
文檔編號G02F1/1333GK1248716SQ99120330
公開日2000年3月29日 申請日期1999年9月17日 優(yōu)先權日1998年9月18日
發(fā)明者佐佐木貴啟, 武田有廣, 大室克文, 千田秀雄, 小池善郎, 中村公昭, 田代國廣 申請人:富士通株式會社