專利名稱：液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件及其驅(qū)動方法，并尤其涉及適用于運(yùn)動圖像顯示的液晶顯示器件及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示器件(LCD)的使用越來越廣泛。在各種類型的LCD中，TN LCD已成為主流，其中具有正介電各向異性的向列液晶材料是扭曲的。然而，TN LCD的問題在于對視角的依賴很大，這是液晶分子的排列引起的。
為了降低對視角的依賴性，已經(jīng)開發(fā)了排列分隔(alignment-divided)的垂直排列LCD，并且這種LCD正廣泛使用。例如，作為排列分隔的垂直排列LCD中的一種，日本專利公報(bào)No.2947350(文獻(xiàn)1)公開了MVA LCD。MVA LCD包括置于一對電極之間的垂直排列液晶層以實(shí)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)黑色(NB)模式下顯示，MVA LCD設(shè)有疇調(diào)節(jié)裝置(例如，狹縫或突出)以使在施加電壓期間各像素中的液晶分子向多個(gè)不同方向倒(傾斜)。
最近，不僅在LCD TV中，而且在PC監(jiān)視器和便攜式終端設(shè)備(例如移動電話和PDA)中，對顯示運(yùn)動圖像信息的需要迅速增加。為了在LCD上顯示高清晰的運(yùn)動圖像，需要減小液晶層的響應(yīng)時(shí)間(增加響應(yīng)速度)，從而可以在一個(gè)垂直掃描周期(典型地，一幀)內(nèi)達(dá)到預(yù)定的灰度級。
對于MVA LCD，例如上面提到的文獻(xiàn)1公開了黑色到白色的響應(yīng)時(shí)間可以縮短到10msec或更短。文獻(xiàn)1中還描述了在各像素中設(shè)有在突出之間距離不同的區(qū)域，以產(chǎn)生響應(yīng)速度不同的區(qū)域，從而不用降低孔徑比就可以獲得響應(yīng)速度的明顯提高(例如，見文獻(xiàn)1的圖107～110)。
作為能夠提高LCD的響應(yīng)特性的驅(qū)動方法(該方法被稱作“過沖(OS)驅(qū)動”)，已知一種方法，其中施加的電壓(該電壓被稱作“過沖(OS)電壓”)高于對應(yīng)于將要顯示的灰度級的電壓(灰度電壓)。通過施加OS電壓，可以改善灰度顯示中的響應(yīng)特性?！斑^沖電壓”和“過沖驅(qū)動”在某些情況下還分別稱作“過驅(qū)動電壓”和“過驅(qū)動的驅(qū)動”。
例如，在日本公開專利出版物No.2000-231091(文獻(xiàn)2)中公開了采用OS驅(qū)動的MVA LCD。然而，文獻(xiàn)2描述到，當(dāng)從黑顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)換到高亮度灰度顯示狀態(tài)時(shí)，不能施加OS電壓(見文獻(xiàn)2的圖8)。原因描述為，如果像在從黑色顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)換到低亮度灰度顯示狀態(tài)或白色顯示狀態(tài)一樣，在黑色顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)換到高亮度灰度顯示狀態(tài)時(shí)施加OS電壓(產(chǎn)生目標(biāo)透射率的電壓的1.25倍的電壓)，透射率會過沖。
然而，作為本發(fā)明的發(fā)明人所作的檢驗(yàn)的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了當(dāng)對例如上述MVA LCD的排列分隔的垂直排列LCD使用OS驅(qū)動時(shí)，會出現(xiàn)新的問題。將參考圖20A和20B描述該問題。
圖20A和20B示意性示出了通過常規(guī)驅(qū)動方法驅(qū)動傳統(tǒng)MVA LCD(圖2 0A)，以及通過OS驅(qū)動來驅(qū)動同一MVA LCD時(shí)(圖20B)，當(dāng)一定灰度級(例如，32/255級)的正方形92在黑色背景90(例如，0級)中運(yùn)動時(shí)所觀察到的顯示狀態(tài)。注意，“32/255級”是當(dāng)灰度顯示設(shè)定為γ2.2時(shí)，產(chǎn)生亮度為(32/255)2.2的灰度級，相對于黑色顯示(在施加V0期間)的亮度為0，且白色顯示(在施加V255期間)的亮度為1。
當(dāng)不采用OS驅(qū)動時(shí)，排列分隔的垂直排列LCD的響應(yīng)速度低。因此，如圖20A示意性所示，位于運(yùn)動方向下游的正方型92的邊緣92a在某些情況下觀察不清楚。當(dāng)采用OS驅(qū)動時(shí)，響應(yīng)速度提高，因此如圖20B示意性所示，可清楚地觀察到邊緣92a。然而，在某些情況下有新的現(xiàn)象發(fā)生，其中在正方形的稍遠(yuǎn)離邊緣92a的位置處觀察到暗帶92b。
本發(fā)明的發(fā)明人以各種方式調(diào)查上述問題的起因，并發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象是一個(gè)新問題，只要對傳統(tǒng)TN LCD采用OS驅(qū)動便不會發(fā)生該現(xiàn)象，并且發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象是由使用排列調(diào)節(jié)裝置(疇調(diào)節(jié)裝置)進(jìn)行的排列分隔引起的，排列調(diào)節(jié)裝置在排列分隔的垂直排列LCD中的各像素中線性排列(成條形)。
考慮到上述問題，本發(fā)明的主要目的是提供允許高清晰度運(yùn)動圖像顯示的排列分隔的垂直排列LCD。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件具有多個(gè)像素，各像素具有第一電極、與第一電極相對的第二電極、以及位于第一和第二電極之間的垂直排列液晶層，該器件包括具有第一寬度的條性的第一排列調(diào)節(jié)裝置，位于液晶層的第一電極側(cè)中；具有第二寬度的條性的第二排列調(diào)節(jié)裝置，位于液晶層的第二電極側(cè)中；以及具有第三寬度的液晶區(qū)域，其確定在該第一排列調(diào)節(jié)裝置和該第二排列調(diào)節(jié)裝置之間，其中第三寬度為2μm～14μm，并且液晶區(qū)域包括液晶區(qū)域A，B，C，D每個(gè)中的至少一個(gè)，在液晶區(qū)域A中當(dāng)施加至少一個(gè)預(yù)定電壓時(shí)液晶分子向第一方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域B中液晶分子向與第一方位角方向相差180°的第二方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域C中液晶分子向與第一方位角相差90°的第三方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域D中液晶分子向與第三方位角相差180°的第四方位角方向傾斜，并且在多個(gè)像素的每個(gè)像素中，在a，b，c，d分別是液晶區(qū)域A，B，C，D的總面積時(shí)，滿足關(guān)系式|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.25。
在一個(gè)實(shí)施例中，滿足|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.2。
在另一實(shí)施例中，第三寬度為12μm或更小。
在另一實(shí)施例中，第三寬度為8μm或更小。
在另一實(shí)施例中，第一排列調(diào)節(jié)裝置是棱，第二排列裝置是貫穿第二電極形成的狹縫。
在另一實(shí)施例中，第一寬度為4μm～20μm，且第二寬度為4μm～20μm。
在另一實(shí)施例中，第一電極是對立電極，第二電極是像素電極。
在另一實(shí)施例中，液晶層的厚度小于3μm。
在另一實(shí)施例中，第二寬度/液晶層的厚度為3或更大。
在另一實(shí)施例中，第三寬度/第二寬度為1.5或更小。
在另一實(shí)施例中，該器件具有液晶層在其間的一對相對的偏振片，這對偏振片的透射軸相互垂直，其中一個(gè)透射軸沿顯示平面的水平方向延伸，并且放置第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置使其沿與該一個(gè)透射軸成約45°的方向延伸。
本發(fā)明的電子設(shè)備包括上述的液晶顯示器件。
在一個(gè)實(shí)施例中，該電子設(shè)備還包括用于接收電視廣播的電路。
根據(jù)本發(fā)明，提供當(dāng)采用OS驅(qū)動時(shí)能夠展現(xiàn)高清晰度運(yùn)動圖像顯示的排列分隔的垂直排列LCD。另外，本發(fā)明的排列分隔的垂直排列LCD在從由運(yùn)動圖像顯示性能改進(jìn)所造成的右和左傾斜方向觀察時(shí)，可以抑制顯示亮度中差異的產(chǎn)生。通過提供用于接收電視廣播的電路，本發(fā)明的LCD適用于LCD TV。同樣，本發(fā)明的LCD也適用于用于顯示運(yùn)動圖像的電子設(shè)備，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)和PDA。
通過參考附圖，從下面本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的其他特征、元件、工序、步驟、特性以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1A、1B和1C的剖面圖示意性示出了本發(fā)明的實(shí)施例的MVA LCD的基本結(jié)構(gòu)。
圖2的局部剖面圖是示意性示出本發(fā)明的實(shí)施例的LCD 100的剖面結(jié)構(gòu)。
圖3是該LCD 100的像素部分100a的平面示意圖。
圖4示出了當(dāng)使用OS驅(qū)動時(shí)觀察到的LCD 100的像素中的亮度分布的變化的測量結(jié)果。
圖5A和5B的曲線圖分別示出了在25℃和5℃下測量的對傳統(tǒng)MVALCD使用OS驅(qū)動時(shí)觀察到的透射率隨時(shí)間的變化。
圖6的曲線圖示出了具有不同LC區(qū)域?qū)挾萕3的各種LCD施加OS電壓后獲得的透射率的最低值，由圖5A和5B所示的透射率隨時(shí)間變化的測量結(jié)果獲得該最低值。
圖7A和7B的曲線圖示出了由角度響應(yīng)引起的問題的主觀評估的結(jié)果。
圖8的曲線圖示出了該LC區(qū)域?qū)挾萕3與第三LC部分R3的寬度之間的關(guān)系。
圖9的曲線圖是將圖6中的值相對于第三LC部分R3的寬度再次作圖。
圖10A和10B的曲線圖示出了對本實(shí)施例的具有各種元件尺寸的LCD確定的透射效率的結(jié)果，圖10C是表示這些LCD的孔徑比的曲線圖。
圖11示意性示出了狹縫22附近的液晶區(qū)域13A的一部分中的液晶分子13a的排列。
圖12A和12B的示意圖說明了LCD的層間絕緣膜對液晶分子的排列的影響。
圖13A的曲線圖示出了LC區(qū)域?qū)挾萕3與液晶層的厚度d的乘積與透射周轉(zhuǎn)時(shí)間之間的關(guān)系，圖13B是透射周轉(zhuǎn)時(shí)間的定義圖。
圖14A～14C的曲線圖示出了當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例的LCD和傳統(tǒng)LCD受OS驅(qū)動時(shí)，透射率隨時(shí)間的變化。
圖15示出了為了獲得圖14中的透射率變化所使用的OS電壓的設(shè)定值。
圖16A是進(jìn)一步示出在圖2中所示的MVA LCD100的平面視圖，圖16B是沿著垂直于棱21和狹縫22的延伸方向的剖面圖。
圖17是其中x軸代表前面相對亮度，y軸代表在右/左傾斜觀察角度(60°)處的相對亮度的視圖。
圖18的曲線圖示出了白漂浮(white floating)和棱偏差量之間的關(guān)系，該棱偏差量為((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)。
圖19的曲線圖示出了相對于棱偏差量的絕對值的在右和左傾斜觀察角度(60°)之間的白漂浮中的差異，該棱偏差量的絕對值為|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|。
圖20A和20B的示意圖說明了MVA LCD中與運(yùn)動圖像顯示有關(guān)的問題。
具體實(shí)施例方式
下面將參照有關(guān)附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例的LCD以及這些LCD的驅(qū)動方法。
首先，將參照圖1A～1C描述本發(fā)明的實(shí)施例的排列分隔的垂直排列LCD的基本結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的實(shí)施例的LCD包括多個(gè)像素，各像素分別具有第一電極11、與第一電極11相對的第二電極12，以及置于第一電極11和第二電極12之間的垂直排列液晶層13。該垂直排列液晶層13包括具有負(fù)介電各向異性的液晶分子，這些液晶分子在不施加電壓時(shí)相對于第一和第二電極11和12的平面大致垂直排列(例如，以87°～90°的角)。典型地，通過分別在第一和第二電極11和12的與液晶層13相對的表面上提供垂直排列膜(未示出)來獲得這種排列。可以提供棱(突出)等作為排列調(diào)節(jié)裝置。在這種情況下，液晶分子大致相對于棱等與液晶層相對的表面垂直排列。
在液晶層13中的第一電極11側(cè)提供第一排列調(diào)節(jié)裝置(21、31、41)，并在液晶層13中的第二電極12側(cè)提供第二排列調(diào)節(jié)裝置(22、32、42)。在第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置之間確定的各液晶區(qū)域中，液晶分子13a處于第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置施加的排列調(diào)節(jié)力下。一旦在第一和第二電極11和12之間施加電壓，液晶分子13a就向圖1A～1C中箭頭所示的方向倒(傾斜)。即，在各液晶區(qū)域中，液晶分子向相同方向傾斜。因而這種液晶區(qū)域可以被認(rèn)為是疇。注意，此處使用的排列調(diào)節(jié)裝置對應(yīng)于前述的文獻(xiàn)1和2中所描述的疇調(diào)節(jié)裝置。
第一排列調(diào)節(jié)裝置和第二調(diào)節(jié)排列裝置(在下文中，在某些情況下統(tǒng)一稱為“排列調(diào)節(jié)裝置”)以條形置于各像素中。圖1A～1C是沿垂直于條形排列調(diào)節(jié)裝置的延伸方向截取的剖面視圖。在每個(gè)排列調(diào)節(jié)裝置的兩側(cè)形成其中液晶分子13a向相互差180°方向傾斜的液晶區(qū)域(疇)。
具體地，圖1A所示的LCD 10A具有作為第一排列調(diào)節(jié)裝置的棱(rib)21和貫穿第二電極12形成的狹縫(開口)22作為第二排列調(diào)節(jié)裝置。棱21和狹縫22以條形延伸。棱21用來使液晶分子13a大致垂直于棱21的側(cè)面排列，從而液晶分子13a沿垂直于棱21延伸的方向排列。狹縫22用來在第一和第二電極11和12之間有電勢差時(shí)，在液晶層13的靠近狹縫22邊緣的區(qū)域產(chǎn)生傾斜電場，從而液晶分子13a沿垂直于狹縫22延伸的方向排列。棱21和狹縫22相互平行放置，其間有預(yù)定間隔，并且液晶區(qū)域(疇)在彼此相鄰的棱21和狹縫22之間形成。
圖1B中所示的LCD 10B與圖1A中所示的LCD 10A不同，其中設(shè)有棱31和32分別作為第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置。棱31和32相互平行放置，它們之間有預(yù)定間隔，并用來使液晶分子13a大致垂直于棱31的側(cè)面31a和棱32的側(cè)面32a排列，從而在這些棱之間形成液晶區(qū)域(疇)。
圖1C中所示的LCD 10C不同于圖1A中所示的LCD 10A，其中設(shè)有狹縫41和42分別作為第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置。狹縫41和42用來在第一和第二電極11和12之間有電勢差時(shí)，在液晶層13的靠近狹縫41和42邊緣的區(qū)域產(chǎn)生傾斜電場，從而液晶分子13a沿垂直于狹縫41和42延伸的方向排列。狹縫41和42相互平行放置，其間有預(yù)定間隔，并在這些狹縫之間形成液晶區(qū)域(疇)。注意的是，在圖1C中示出的具有作為第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置的LCD有時(shí)候被稱作是構(gòu)圖的垂直排列的(PVA)LCD。這里，“MVA LCD”包括在圖1A到圖1C中示出的10A到10C的所有LCD，除非沒有具體說明。
如上所述，可以任意組合棱和/或狹縫用作第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置。第一和第二電極11和12可以是相對的電極，其間有液晶層13。典型地，一個(gè)電極是對立電極，另一電極是像素電極。下文描述的本發(fā)明的實(shí)施例中，以LCD的對立電極為第一電極11、像素電極為第二電極12、棱21為第一排列調(diào)節(jié)裝置、貫穿像素電極形成的狹縫22為第二排列調(diào)節(jié)裝置(即，對應(yīng)于圖1A的LCD 10A的LCD)為例。圖1A中所示的LCD 10A的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于制造步驟的數(shù)量可以最小化。即，在形成貫穿像素電極的狹縫時(shí)，不需要額外步驟。至于對立電極，在其上安放棱比貫穿其形成狹縫的步驟數(shù)量的增加要少。自然，本發(fā)明也適用于其它只使用棱和只使用狹縫作為排列調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過各種方式的檢查，前面參照圖20B討論的問題是由于使用放置在條形像素中的第一和第二調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行的排列分隔造成的，并且發(fā)現(xiàn)可以通過將第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置之間的液晶區(qū)域?qū)挾认拗茷?4μm或更小來抑制這一問題的發(fā)生。下文將詳細(xì)描述這一問題的起因以及本發(fā)明的LCD的效果。
首先，將參照圖2和3描述本發(fā)明的實(shí)施例的LCD的基本結(jié)構(gòu)。圖2是示出了LCD 100的剖面結(jié)構(gòu)的局部剖面圖，圖3是LCD100的像素部分101a的平面視圖。LCD 100與圖1A中所示的LCD 10A具有基本相同的基本結(jié)構(gòu)。因此用相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件。
LCD 100具有位于第一襯底(如，玻璃襯底)10a和第二襯底(例如玻璃襯底)10b之間的垂直排列液晶層13。對立襯底11在第一襯底10a的與液晶層13相對的表面上形成，且棱21在對立電極11上形成。形成垂直排列薄膜(未示出)基本覆蓋包含棱21的對立電極11的與液晶層13相對的整個(gè)表面。棱21成條形延伸，如圖3所示，從而相鄰的棱21相互平行，其間隔開統(tǒng)一的間隔(間距)P。棱21的寬度W1(垂直于延伸方向的寬度)也是統(tǒng)一的。
柵極總線(掃描線)和源極總線(信號線)51，以及TFT(未示出)在第二襯底10b的與液晶層13相對的表面上形成，并且形成層間絕緣膜52覆蓋這些部件。在層間絕緣膜52上形成像素電極12。具有平坦表面的層間絕緣膜52由厚度為1.5μm～3.5μm的透明樹脂膜形成，因而能使柵極總線和/或源極總線與像素電極12重疊放置。這有利于提高孔徑比。
貫穿像素電極12形成條形狹縫22，并且形成垂直排列膜(未示出)基本覆蓋包括狹縫22的像素電極12的整個(gè)表面。如圖3所示，狹縫22相互平行以條形延伸，從而粗略地二等分相鄰棱21之間的間隔。狹縫22的寬度W2(垂直于延伸方向的寬度)是統(tǒng)一的。在某些情況下由于制造工藝的差別、襯底鍵合中的未對準(zhǔn)等，上述的狹縫和棱的形狀和排列可能偏離于各設(shè)計(jì)值。上面的描述不排除這些偏離。
具有寬度W3的條形液晶區(qū)域13A限定在相鄰的相互平行延伸的條形棱21和狹縫22之間。在液晶區(qū)域13A中，排列方向由位于該區(qū)域兩側(cè)的棱21和狹縫22調(diào)節(jié)。所述液晶區(qū)域(疇)在每個(gè)棱21和狹縫22的相對側(cè)上形成，其中液晶分子13a的傾斜方向相互差180°。如圖3所示，在LCD 100中，棱21和狹縫22沿相互成90°的兩個(gè)方向延伸，并且各像素部分100a有四種類型的液晶區(qū)域13A，其中液晶分子13a的排列方向相互差90°。雖然棱21和狹縫22的排列不限于上述例子，但是這種排列保證了優(yōu)良的視角特性。
在第一和第二襯底10a和10b的外表面上放置一對偏振片(未示出)，使其透射軸大致相互垂直(處于正交偏振狀態(tài))。如果放置偏置片使其透射軸與所有四種類型的液晶層13A的排列方向成45°，這四種液晶層13A的排列相互成90°，就能夠最有效地利用液晶區(qū)域13A的阻滯作用的變化。即，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選偏振片的放置使得其透射軸大致與棱21和狹縫22的延伸方向成45°。在觀察通常相對于顯示平面水平移動的顯示器件中，例如TV，為了抑制顯示質(zhì)量對視角的依賴，優(yōu)選其中一個(gè)偏振片的透射軸沿顯示平面的水平方向延伸。
具有上述結(jié)構(gòu)的MVA LCD 100能夠表現(xiàn)出視角特性極好的顯示。然而，當(dāng)對這種LCD采用OS驅(qū)動時(shí)，圖17B中所示的現(xiàn)象就會發(fā)生。將參照圖4和5詳細(xì)描述這種現(xiàn)象。
使用高速相機(jī)測量了在OS驅(qū)動中所觀察到的LCD 100的像素的亮度分布的變化。圖4示出了該測量的結(jié)果。注意為了容易理解，示出了5℃下的測量結(jié)果。該曲線圖的x軸代表在垂直于棱21和狹縫22的延伸方向上的位置，其中一個(gè)相鄰狹縫22的寬度方向的中心確定為原點(diǎn)。測量了從施加OSV32起0msec(施加V0的狀態(tài)；此時(shí)施加了OSV32)、16msec、18msec和500msec時(shí)亮度分布。注意，在一個(gè)垂直掃描周期(此例中，一幀＝16.7msec)中施加OSV32后，在后面的垂直掃描周期中繼續(xù)施加V32直至施加OSV32持續(xù)了500msec。該曲線圖的y軸代表相對亮度，相對于陰影區(qū)的亮度為0且后面將描述的500msec后獲得的第三LC部分R3的亮度為0.1來確定該相對亮度。
所說明的例子中的LCD 100的具體元件尺寸如下。液晶層的厚度d為3.9μm，棱間的間距P為53μm，棱21的寬度W1為16μm(包括側(cè)面的寬度4μm×2)，狹縫22的寬度W2為10μm，以及液晶區(qū)域13A的寬度W3為13.5μm。黑電壓(black voltage)(V0)為1.2V，白電壓(white voltage)(V255)為7.1V，并且當(dāng)γ值為2.2時(shí)，用于灰度級32(透射率1.04％)的電壓(V32)和OS電壓(OSV32)分別為2.44V和2.67V。設(shè)定該OS電壓(OSV32)使得整個(gè)像素在黑暗狀態(tài)(施加V0狀態(tài))后16msec內(nèi)能夠產(chǎn)生灰度級32的亮度(透射率)。
從圖4中可以發(fā)現(xiàn)，在每個(gè)液晶區(qū)域13A中，靠近棱21的側(cè)面21a的部分(該部分被稱作“第一LC部分R1”)亮度高，并且在這部分中，亮度在18msec時(shí)達(dá)到其最大值然后減小。相反，在除了第一LC部分R1之外的剩余部分中，亮度隨時(shí)間單調(diào)增加，且一旦增加的亮度不會再降低。同樣，在各液晶區(qū)域13A中，靠近狹縫22的部分(該部分被稱作“第二LC部分R2”)比棱21和狹縫22之間的中心部分(該部分被稱作“第三LC部分R3”)的響應(yīng)速度高，這是由于前一部分受靠近狹縫22附近產(chǎn)生的傾斜電場的影響。因此，由條形棱21和狹縫22確定的每個(gè)條形液晶區(qū)域13A有三個(gè)響應(yīng)速度相互不同的LC部分(R1、R2和R3)。
在上述的LCD100中，由于第一排列調(diào)節(jié)裝置(棱21)和第二排列調(diào)節(jié)裝置(狹縫22)對響應(yīng)速度產(chǎn)生不同程度的影響，所以提供了三個(gè)響應(yīng)速度相互不同的LC部分。如果第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生相同程度的影響，將會提供兩個(gè)響應(yīng)速度高且基本相等的LC部分(R1和R2)，以及一個(gè)響應(yīng)速度低于其它兩部分的LC部分(R3)。
接下來，將參照圖5A和5B描述像素部分100a的整體透射率隨時(shí)間的變化。圖5A和5B分別示出了25℃和5℃下的測量結(jié)果，其中y軸代表透射率，相對于灰度級0的透射率為0％且灰度級32的透射率為100％確定該透射率。
圖5A中的曲線5A-1和5A-2分別代表當(dāng)液晶層的厚度d為3.9μm時(shí)，不使用OS驅(qū)動和使用OS驅(qū)動獲得的結(jié)果。曲線5A-3和5A-4分別代表當(dāng)元件間隙為2.8μm時(shí)，不使用OS驅(qū)動和使用OS驅(qū)動獲得的結(jié)果。類似地，圖5B中的曲線5B-1和5B-2分別代表當(dāng)液晶層的厚度d為3.9μm時(shí)，不使用OS驅(qū)動和使用OS驅(qū)動獲得的結(jié)果。曲線5B-3和5B-4分別代表當(dāng)元件間隙為2.8μm時(shí)，不使用OS驅(qū)動和使用OS驅(qū)動獲得的結(jié)果。作為用于上面任何情況下的液晶層的液晶材料，所選擇的液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘性γ1約為140mPas，流動粘性ν約為20mm2/s，并產(chǎn)生對大約300nm的液晶層的阻滯作用(厚度d×雙折射Δn)。
從圖5A和5B可明顯看出，在25℃和5℃的溫度下，使用OS驅(qū)動均可觀察到下面的現(xiàn)象。即，透射率在施加OS電壓的一個(gè)垂直掃描周期內(nèi)達(dá)到預(yù)定值(100％)之后減小一次，然后逐漸增加最后再次達(dá)到預(yù)定值。這種透射率隨時(shí)間變化具有最低值的現(xiàn)象在某些情況下被稱作“角形響應(yīng)”。
比較圖5A和圖5B，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象在5℃下更明顯，在5℃下液晶分子的響應(yīng)速度低。即，透射率隨時(shí)間變化中的最低值低并且所需的達(dá)到預(yù)定透射率值的時(shí)間更長。從圖5A和5B中還發(fā)現(xiàn)，液晶層的厚度d越大響應(yīng)速度越低，即，在兩種溫度下透射率低的時(shí)間周期更長。這些趨勢與圖20B中所示的視覺觀察的結(jié)果相對應(yīng)。
從上面可以認(rèn)識到，之所以觀察到了圖20B中所示的暗帶92b，是由于透射率隨時(shí)間變化中有最低值存在，并且透射率隨時(shí)間變化中有最低值存在的原因是由于第一、第二和第三LC部分R1、R2和R3之間的響應(yīng)速度大不相同，如上面參照圖4所述。將再次參照圖4更詳細(xì)地描述這種現(xiàn)象。
當(dāng)施加電壓時(shí)，靠近棱21的第一LC部分R1中的液晶分子已經(jīng)在棱21的側(cè)面21a的影響下處于傾斜的狀態(tài)，因此這部分的響應(yīng)速度高。一旦施加OS電壓(OSV32)，設(shè)定該OS電壓以保證在一個(gè)幀周期之內(nèi)將整個(gè)像素的透射率從灰度級0轉(zhuǎn)變?yōu)?2，第一LC部分R1的透射率至少超過正常施加V32時(shí)獲得的透射率值(圖4中t＝500msec的曲線所代表的透射率值)，并且在某些情況下甚至達(dá)到或接近對應(yīng)于OS電壓(OSV32)的透射率值。相反，在其它部分(第二和第三LC部分R2和R3)，響應(yīng)速度低，甚至當(dāng)施加OSV32時(shí)在一個(gè)幀周期內(nèi)也達(dá)不到對應(yīng)于V32的透射率值。
在接下來的施加V32的幀周期(t＞16.7msec)里，第一LC部分R1的透射率單調(diào)減小到對應(yīng)于V32的透射率值。相反，第二和第三LC部分R2和R3的透射率單調(diào)增加到對應(yīng)于V32的透射率值。
即使當(dāng)在其間施加OSV32的幀周期內(nèi)，整個(gè)像素的透射率達(dá)到對應(yīng)于V32的透射率值，該透射率也包含具有過高響應(yīng)速度的成分(超過對應(yīng)于V32的透射率值的透射率成分)。因此，當(dāng)停止施加OSV32并且施加預(yù)定的灰度電壓V32時(shí)，由于具有過高響應(yīng)速度的成分減小到預(yù)定透射率的速率高于具有低響應(yīng)速度的成分(第二和第三LC部分R2和R3的透射率成分)增加到預(yù)定透射率的速率，整個(gè)像素的透射率會暫時(shí)減小。之后，整個(gè)像素的透射率隨具有低響應(yīng)速度的成分的增加而增加。這詳細(xì)解釋了圖5A和5B中所示的像素部分的透射率隨時(shí)間的變化。
同樣對TN LCD使用OS驅(qū)動，但是并未在TN LCD中觀察到上述的角形響應(yīng)。原因是，在TN LCD中是通過在各液晶區(qū)域(疇)中，使用在不同方向摩擦的排列薄膜調(diào)節(jié)液晶分子的排列方向來獲得排列分隔的。由于排列調(diào)節(jié)力是從平面(二維)排列薄膜施加到各液晶區(qū)域的整體，因而在各液晶區(qū)域中不出現(xiàn)響應(yīng)速度的分布。相反，在排列分隔的垂直排列LCD中，排列分隔是使用線性(一維)排列調(diào)節(jié)裝置提供的。因此，具有不同響應(yīng)速度的部分的形成不僅與排列調(diào)節(jié)裝置的排列調(diào)節(jié)力的差別有關(guān)，而且也依賴于與排列調(diào)節(jié)裝置之間的距離。
為了找到能夠抑制角形響應(yīng)特性的結(jié)構(gòu)，即，如上所述的在施加OS電壓以后透射率有最低值的現(xiàn)象的發(fā)生，通過改變元件參數(shù)(液晶層的厚度d，棱間距P，棱寬度W1，狹縫寬度W2，液晶區(qū)域的寬度W3，棱高度等)制作了各種具有圖2和3所示的基本結(jié)構(gòu)的MVA LCD，并且評估了這些LCD的響應(yīng)特性。
因此，發(fā)現(xiàn)了下述現(xiàn)象。確定了通過減小液晶層的厚度d響應(yīng)速度增加，如上面參照圖5A和5B所述。認(rèn)識到通過增加棱寬度W1和狹縫寬度W2響應(yīng)速度在一定程度上趨向增加。增加棱的高度也會一定程度上增加響應(yīng)速度。然而，通過調(diào)整棱寬度W1、狹縫寬度W2以及棱高度提高響應(yīng)速度的效果不明顯。相反，通過減小液晶區(qū)域的寬度W3(LC區(qū)域?qū)挾萕3)可獲得響應(yīng)速度的大幅度提高。圖6示出了部分上述結(jié)果。
圖6示出了施加OS電壓后透射率的最低值隨不同LC區(qū)域?qū)挾萕3的變化，該最低值是從圖5A中所示的透射率隨時(shí)間變化的測量中觀察到的，不同的LC區(qū)域?qū)挾萕3來自六種類型的具有不同液晶層厚度d和棱高度的元件結(jié)構(gòu)的LCD。在此測量中，灰度級32的透射率確定為100％。透射率的最低值(在某些情況下也稱做“最低透射率”)在不同的液晶層厚度d下基本相同。在此測量中所使用的LCD的棱寬度W1和狹縫寬度W2大約為5μm～20μm，棱間距P大約為25μm～58μm。圖6中所示的測量結(jié)果是在25℃下獲得的。
從圖6中可以發(fā)現(xiàn)下面的現(xiàn)象。首先，LC區(qū)域的寬度W3與最低透射率之間存在強(qiáng)相關(guān)聯(lián)系，而與元件結(jié)構(gòu)(如果棱寬度W1和狹縫寬度W2的不同也計(jì)入，則更多類型)的六種類型無關(guān)。其次，通過減小LC區(qū)域?qū)挾萕3，最低透射率基本單調(diào)增加，即響應(yīng)特性提高。
圖6中的結(jié)果顯示，將LC區(qū)域的寬度W3減小到約14μm或更小，最低透射率可以增加到85％或更大，并且減小W3到約12μm或更小，最低透射率甚至增加到90％或更大。當(dāng)最低透射率為85％或更大時(shí)圖20B中暗帶92b不易觀察到，當(dāng)然，當(dāng)最低透射率為90％或更大時(shí)，其會變得更不易觀察到。
實(shí)際制作了13英寸的VGA LCD樣機(jī)，并且25人對該LCD的響應(yīng)特性的提高的效果做了主觀評估。該結(jié)果與傳統(tǒng)LCD的結(jié)果一起在圖7A和7B中示出。在此評估中使用的13英寸的VGA LCD(本發(fā)明的LCD和傳統(tǒng)LCD)與后面將要描述的表現(xiàn)出圖14A～14C中所示結(jié)果的LCD相同。OS驅(qū)動條件也與后面將描述的相同。下面將描述通過增加最低透射率到85％或更大，或者90％或更大所得到的效果。
在圖7A和7B所示的曲線圖中，x軸代表LCD的顯示平板的溫度(該溫度指“工作溫度”)，y軸代表當(dāng)進(jìn)行OS驅(qū)動時(shí)產(chǎn)生的最低透射率。通過改變LCD的工作溫度，液晶材料的性質(zhì)例如粘度改變，這導(dǎo)致LCD的響應(yīng)特性變化。隨工作溫度的降低，響應(yīng)特性退化，且隨工作溫度上升，響應(yīng)特性提高。在此測量中，工作溫度設(shè)定為5℃、15℃、25℃和40℃。當(dāng)顯示灰度級變化較小時(shí)，OS驅(qū)動產(chǎn)生的角形響應(yīng)更容易發(fā)生。圖7A示出了當(dāng)顯示灰度級從0變化到32(當(dāng)灰度級為0的正方形在灰度級為32的背景中移動時(shí))時(shí)所觀察到的結(jié)果，而圖7B示出了當(dāng)顯示灰度級從0變化到64(當(dāng)灰度級為0的正方形在灰度級為64的背景中移動時(shí))時(shí)所觀察到的結(jié)果。與圖7A和7B中的點(diǎn)重疊的符號(○、△、×)表示主觀評估的結(jié)果。當(dāng)在角形響應(yīng)的影響下觀察到類似圖20B所示的暗帶92b的暗帶時(shí)，符號○表示幾乎所有觀察者都不能視覺識別這種暗帶，符號△表示一些觀察者可以視覺識別此暗帶，但受此影響很小，×表示幾乎所有觀察者都能視覺識別此暗帶。
從圖7A和7B中可看出，當(dāng)最低透射率為85％或更高時(shí)，客觀評估的結(jié)果是△或○，并且當(dāng)最低透射率為90％或更高時(shí)，客觀評估的結(jié)果是○。在傳統(tǒng)LCD中，灰度級從0轉(zhuǎn)變到32(圖7A)的情況下，只有當(dāng)工作溫度為40℃時(shí)最低透射率才能達(dá)到85％或更高。在通常使用的溫度(室溫)25℃下，最低透射率只有大約80％，客觀評估為×。相反，在本發(fā)明的LCD中，在灰度級從0轉(zhuǎn)變到32的情況下(圖7A)，甚至當(dāng)工作溫度為5℃時(shí)，最低透射率也有85％或更高，而在25℃或更高的工作溫度下最低透射率為90％或更高。在灰度級從0轉(zhuǎn)變到64的情況下(圖7B)，即使在5℃的工作溫度下也能獲得90％或更高的最低透射率。
如上所述，通過設(shè)置LC區(qū)域的寬度W3為大約14μm或更小，最低透射率可以為85％或更高，或者通過設(shè)置LC區(qū)域的寬度W3為大約12μm或更小，最低透射率可以為90％或更高。具有所述最低透射率的MVA LCD運(yùn)動圖像顯示特性極好，其中即使使用OS驅(qū)動時(shí)也較少看出或幾乎看不出暗帶。
在現(xiàn)有的MVA LCD的12種模式中(包括圖1C中所示的PVA LCD)(三家生產(chǎn)商，面板尺寸15～37英寸)，LC區(qū)域的寬度W3為約15μm～約27μm(第一排列調(diào)節(jié)裝置的寬度W1為約7μm～約15μm，且第二排列調(diào)節(jié)裝置的寬度為約7μm～約10μm)。根據(jù)上述結(jié)果(例如，圖6)，如果像該實(shí)施例中一樣使用OS驅(qū)動，將會在這些LCD中觀察到暗帶。
將參照圖8和4描述為什么通過減小LC區(qū)域?qū)挾萕3可提高響應(yīng)特性的原因。
圖8的曲線圖示出了LC區(qū)域?qū)挾萕3和第三LC部分R3的寬度之間的關(guān)系。如上面參照圖4描述的，第三LC部分R3是液晶區(qū)域13A中遠(yuǎn)離棱21和狹縫22的部分，因此響應(yīng)速度最低。
此處，如下定義第三LC部分R3使能夠定量表達(dá)該部分R3的寬度。即，定義第三LC部分R3為液晶區(qū)域的一部分，其中在施加OS電壓(OSV32)后的一個(gè)幀中達(dá)到的透射率是黑暗顯示狀態(tài)時(shí)透射率的兩倍或不到兩倍，其中施加OS電壓使得顯示狀態(tài)由灰度級0(黑暗顯示狀態(tài))轉(zhuǎn)換到灰度級32。測量了具有不同LC區(qū)域?qū)挾萕3的LCD的透射率隨時(shí)間的分布，如圖4所示，其中每個(gè)LCD的第三LC部分R3的寬度都是根據(jù)上面的定義得到的。該結(jié)果在圖8的曲線圖中畫出。圖8示出了25℃和5℃下的測量結(jié)果。
圖8的曲線圖包括具有相同斜率的兩條直線，表示第一LC部分R1和第二LC部分R2的寬度是常數(shù)，與LC區(qū)域?qū)挾萕3無關(guān)。因此，R3的寬度＝LC區(qū)域?qū)挾萕3-R1的寬度-R2的寬度，這一關(guān)系是成立的。隨液晶區(qū)域13A的響應(yīng)特性提高，第三LC部分R3將基本不再存在。然而，即使在這種情況下，也可能從圖8的曲線圖(直線)中將該第三LC部分R3的寬度確定為負(fù)值。第三LC部分R3的這一寬度可以用作表示液晶區(qū)域13A的響應(yīng)特性的參數(shù)。
在圖8中發(fā)現(xiàn)，在25℃時(shí)，當(dāng)LC區(qū)域?qū)挾萕3為大約12μm或更小時(shí)，第三LC部分R3的寬度為零。即，如上定義的響應(yīng)速度低的第三LC部分R3基本消失。這對應(yīng)于產(chǎn)生圖6中90％或更高的最低透射率的LC區(qū)域?qū)挾萕3，二者之間表現(xiàn)出充分的相關(guān)性。
在圖8所示的5℃下獲得的結(jié)果中，當(dāng)LC區(qū)域?qū)挾萕3約為8μm或更小時(shí)，第三LC部分R3的寬度為零。因此發(fā)現(xiàn)LC區(qū)域的寬度W3優(yōu)選的為約8μm或更小，以保證更優(yōu)越的響應(yīng)特性(運(yùn)動圖像顯示特性)。
圖9的曲線圖是相對于第三LC部分R3的寬度從圖6的曲線圖重新畫出的。在圖9中發(fā)現(xiàn)，將第三LC部分R3的寬度減小到約2μm或更小，最低透射率可以為85％或更高，或?qū)3的寬度減小到約0μm或更小，最低透射率可以為90％或更高。
如上所述，通過減小LC區(qū)域?qū)挾萕3，能夠提高響應(yīng)特性，并且因此當(dāng)使用OS驅(qū)動時(shí)發(fā)生的角形響應(yīng)中的最低透射率(見圖5A和5B)可以增加到預(yù)定透射率的85％或更高。由于這種改善，由角形響應(yīng)引起的現(xiàn)象幾乎觀察不到，因而提供了允許優(yōu)質(zhì)運(yùn)動圖像顯示的LCD。
制作LC區(qū)域?qū)挾萕3小于2μm的LCD是困難的。因此，優(yōu)選LC區(qū)域的寬度W3為2μm或更大，并且出于相同的原因，優(yōu)選棱寬度W1和狹縫寬度W2為4μm或更大。
本發(fā)明的LCD所采用的OS驅(qū)動方法并不特別限定，可以采用任何已知的OS驅(qū)動方法。例如，OS電壓可以如下設(shè)定。在如上所述的顯示灰度級每隔32級轉(zhuǎn)換(例如從V0到V32)中，設(shè)定OS電壓以使在一個(gè)垂直掃描周期內(nèi)達(dá)到預(yù)定透射率時(shí)，可以通過利用每32灰度級轉(zhuǎn)換所確定的OS電壓值，通過內(nèi)插法獲得灰度級轉(zhuǎn)換小于32級所要施加的OS電壓。該OS電壓可以根據(jù)轉(zhuǎn)換前后的灰度級而變化?；蛘撸缟厦嫖墨I(xiàn)2中提及的，某些灰度級之間的轉(zhuǎn)換也可以不施加OS電壓。
在本實(shí)施例中，每隔32灰度級確定通過其在一幀周期后達(dá)到預(yù)定透射率的OS電壓值，利用該已經(jīng)確定的OS電壓值，使用內(nèi)插法獲得對應(yīng)于32級以內(nèi)的各灰度級轉(zhuǎn)換的OS電壓值。使用如此獲得的OS電壓，驅(qū)動具有寬W3為14μm或更小的LC區(qū)域的本實(shí)施例的MVA LCD。因此，可以獲得優(yōu)質(zhì)的運(yùn)動圖像顯示。
然后，將描述本實(shí)施例的MVA LCD的孔徑比和透射率。從圖2和3中發(fā)現(xiàn)，減小LC區(qū)域?qū)挾萕3意味著降低孔徑比((像素面積-棱面積-狹縫面積)/像素面積)，并因此降低顯示亮度。因此，如果排列調(diào)節(jié)裝置之間的間距(即，LC區(qū)域?qū)挾萕3)統(tǒng)一地減少以提高響應(yīng)特性，孔徑比將減小。為了避免該問題，例如在上面提到的文獻(xiàn)1(例如，見圖107)中，當(dāng)一個(gè)像素的某一部分中相鄰的排列調(diào)節(jié)裝置之間的間距變窄時(shí)，在該像素的其它部分中該間距變寬，從而在不降低孔徑比的條件下獲得響應(yīng)特性的提高。然而，由于上述原因，排列調(diào)節(jié)裝置之間的間距有窄的和寬的部分，這將導(dǎo)致形成響應(yīng)速度差別很大的部分(尤其是，導(dǎo)致響應(yīng)速度低的部分的面積增加)，如文獻(xiàn)1中所述。這將使得角形響應(yīng)的問題變得顯著。
根據(jù)圖2和3中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的LCD的基本結(jié)構(gòu)，第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置21和22之間的間隔(即，條形液晶區(qū)域13A的寬度W3)設(shè)定在上述的范圍內(nèi)，因此可以抑制角形響應(yīng)問題的發(fā)生。同樣，雖然在所說明的實(shí)例中在一個(gè)像素中液晶區(qū)域13A的寬度統(tǒng)一，但是在某些情況下由于與制造工藝有關(guān)的原因(例如，在襯底鍵合的工藝中的對準(zhǔn)錯(cuò)誤)，也可以在一個(gè)像素中形成寬度W3不同的液晶區(qū)域13A。然而，在這種情況下，只要各液晶區(qū)域13A的寬度W3滿足上述條件，就可以抑制角形響應(yīng)問題的發(fā)生。
此外，從所進(jìn)行的與本發(fā)明相關(guān)的檢查中澄清，盡管LC區(qū)域?qū)挾萕3比傳統(tǒng)使用的寬度小，但是本實(shí)施例的MVA LCD能夠保持其顯示亮度不降低。這歸功于通過使LC區(qū)域?qū)挾萕3比傳統(tǒng)寬度小，得到的像素的單位面積的透射率(下文稱作“透射效率”)提高的意外結(jié)果。通過實(shí)際測量像素的透射率并用測量值除以孔徑比來確定該透射效率。此處，透射效率由0～1之間的某個(gè)值表示。
在圖10A和10B中示出了本實(shí)施例的具有各種元件參數(shù)的LCD的透射效率的結(jié)果，這些不同的元件參數(shù)如上參照圖6所述。圖10A和10B的曲線圖中，x軸分別代表(LC區(qū)域?qū)挾萕3/狹縫寬度W2)和(狹縫寬度W2/液晶層的厚度d)。圖10C示出了各LCD的孔徑比。
從圖10A中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)(LC區(qū)域?qū)挾萕3/狹縫寬度W2)為1.5或更小時(shí)，該透射效率相對于傳統(tǒng)獲得的(約0.7)有相當(dāng)?shù)奶岣摺Ｍ瑯?，在圖10B中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)(狹縫寬度W2/液晶層的厚度d)約為3或更大時(shí)，該透射效率穩(wěn)定在約0.7或更大。
將參照圖11描述圖10A中所示的減小LC區(qū)域?qū)挾萕3會提高透射效率的原因。圖11示意性地示出了液晶區(qū)域13A中位于狹縫22附近的液晶分子13a是如何排列的。在液晶區(qū)域13A的液晶分子13a中，那些靠近條形液晶區(qū)域13A的邊13X(長邊)在傾斜電場的影響下在垂直于長邊13X的平面內(nèi)傾斜。相反，位于液晶區(qū)域13A的與長邊13X相交叉的邊13Y(短邊)附近的液晶分子13a在傾斜電場下，沿不同于長邊13X附近的液晶分子13a的傾斜方向傾斜。換言之，靠近液晶區(qū)域13A的短邊13Y的液晶分子13a沿不同于由狹縫22的排列調(diào)節(jié)力確定的預(yù)定排列方向傾斜，其擾亂了液晶區(qū)域13A中的液晶分子13a的排列。通過減小液晶區(qū)域13A的寬度W3(即，減小(短邊長度/長邊長度)的值)，在狹縫22的排列調(diào)節(jié)力的影響下沿預(yù)定方向傾斜的液晶分子13a在液晶區(qū)域13A的所有液晶分子13a中的比例增加，從而增加了透射效率。通過這種減小LC區(qū)域?qū)挾萕3的方式，獲得的是液晶區(qū)域13A中的液晶分子13a穩(wěn)定排列的效果，由此透射效率提高。
從各種方式的檢查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)液晶層的厚度d小，例如小于3μm時(shí)，通過減小LC區(qū)域?qū)挾萕3獲得的使排列穩(wěn)定的效果(提高透射效率的效果)表現(xiàn)顯著。原因分析如下。當(dāng)液晶層的厚度d較小時(shí)，來自狹縫22的傾斜電場的作用更強(qiáng)。然而，此時(shí)，來自位于像素電極12附近的柵極總線和源極總線的電場，或者來自相鄰的像素電極的電場對液晶層的影響更大。這些電場產(chǎn)生擾亂液晶層13A中的液晶分子13a的排列的效果。因此，可以說在液晶層的厚度d小的情況下，上述的排列穩(wěn)定的效果表現(xiàn)顯著，其中液晶分子13a的排列趨向于被擾亂。
本實(shí)施例中例舉的LCD包括相對厚的覆蓋柵極總線和源極總線的層間絕緣膜52，并且像素電極12在層間絕緣膜52上形成，如圖2所示。將參照圖12A和12B描述層間絕緣膜52對液晶分子13a的排列的影響。
如圖12A所示，本實(shí)施例的層間絕緣膜52相對較厚(例如，厚度為約1.5μm～約3.5μm)。因此，即使像素電極12和柵極總線或源極總線51通過其間的層間絕緣膜52相互重疊，其間形成的電容也太小而不會對顯示質(zhì)量有影響。同樣，存在于相鄰的像素電極12之間的液晶分子13a的排列也是主要受對立電極11和像素電極12之間產(chǎn)生的傾斜電場影響，這在圖12A中通過電力線示意性示出，而幾乎不受源極總線51影響。
相反，當(dāng)形成相對薄的層間絕緣膜52’(例如厚度為幾百納米的SiO2薄膜)時(shí)，如果例如源極總線51和像素電極12通過其間的層間絕緣膜52’相互重疊，會形成相對大的電容，導(dǎo)致顯示質(zhì)量退化。為了防止這種問題，如圖12B所示，所作的排列避免像素電極12和源極總線51之間的重疊。在這種排列中，像素電極12和源極總線51之間產(chǎn)生的電場對存在于相鄰的像素電極12之間的液晶分子13a影響大，這在圖12B中通過電力線示出，導(dǎo)致對位于像素電極12末端的液晶分子13a的排列的擾亂。
比較圖12A和12B可明顯看出，通過像本實(shí)施例所例舉的LCD那樣提供相對厚的層間絕緣膜52，液晶分子13a基本不受來自柵極總線/源極總線的電場影響，因而可以使用排列調(diào)節(jié)裝置方便地使其沿所需方向排列。此外，由于使用相對厚的層間絕緣膜52使來自總線的電場的影響被最小化，所以通過減小液晶層的厚度獲得的排列穩(wěn)定效果能夠顯著表現(xiàn)。
在上述的實(shí)施例中，棱21和狹縫22的組合被用作第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置的組合。通過棱-棱組合和狹縫-狹縫組合也可以獲得基本相同的效果。或者，為了加強(qiáng)狹縫22的排列調(diào)節(jié)力，可以在狹縫22的較低的面(與液晶層13相對的面)上放置電極(例如，當(dāng)貫穿像素電極形成狹縫時(shí)的存儲電容器電極)，該電極的電勢不同于貫穿其形成狹縫22的電極的電勢。
以響應(yīng)特性為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)選小的液晶層13的厚度d(例如，見圖5A和5B)。通過在具有上述結(jié)構(gòu)的LCD中將液晶層13的厚度d設(shè)定為小于3μm，能夠提供允許更高清晰度運(yùn)動圖像顯示的MVA LCD。
將參照圖13A和13B描述為什么通過減小液晶層13的厚度d會提高響應(yīng)特性的原因。
在圖13A的曲線圖中，x軸代表液晶區(qū)域13A的寬度W3和液晶層13的厚度d的乘積，y軸代表透射率周轉(zhuǎn)時(shí)間。參照圖13B描述此處“透射率周轉(zhuǎn)時(shí)間”的定義。如上所述，在OS驅(qū)動中，圖13B示意性示出了透射率隨時(shí)間的變化。具體說來，通過施加OS電壓(在0ms時(shí)刻)，透射率在一幀(16.7ms時(shí)刻)后達(dá)到預(yù)定值，然后減小到最低值。然后，透射率逐漸增加到接近對應(yīng)于預(yù)定灰度電壓的值。在透射率的這種變化中，從第一次到達(dá)預(yù)定透射率的時(shí)刻(16.7ms)經(jīng)過最低值到達(dá)預(yù)定透射率的99％的時(shí)刻之間的時(shí)間長度被稱為“周轉(zhuǎn)時(shí)間”。注意所說明的結(jié)果是當(dāng)顯示灰度從0轉(zhuǎn)變到32時(shí)獲得的。
從圖13A中發(fā)現(xiàn)，(d×W3)越小，透射率周轉(zhuǎn)時(shí)間越短，表現(xiàn)出越優(yōu)秀的響應(yīng)特性。優(yōu)選LC區(qū)域的寬度W3設(shè)定為14μm或更小，如上所述。在這種情況下，如果液晶層的厚度設(shè)定為小于3μm，則透射率周轉(zhuǎn)時(shí)間將約為100ms或更短。
如上所述，通過將LC區(qū)域的寬度W3設(shè)定為14μm或更小且將液晶層的厚度d設(shè)定為小于3μm，可以抑制與角形響應(yīng)有關(guān)的問題的發(fā)生，并且進(jìn)一步提高響應(yīng)特性。
如上所述，實(shí)際制作了13英寸VGA LCD的樣機(jī)，并且評估了其運(yùn)動圖像顯示的性能。評估結(jié)果如下。對于元件參數(shù)，使用基本與圖4所示的LCD 100中所例舉的相同的值，除了在此例中LC區(qū)域?qū)挾萕3設(shè)定為10.7μm并且液晶層厚度d為2.5μm。為了比較，還評估了其中液晶層厚度d為3.4μm且LC區(qū)域?qū)挾萕3為15.4μm的傳統(tǒng)LCD的特性。
圖14A～14C示出了傳統(tǒng)LCD和本發(fā)明的LCD的像素部分的整體透射率隨時(shí)間變化(角形響應(yīng)特性)的評估結(jié)果。具體說來，圖14A～14C示出了當(dāng)灰度級顯示從0轉(zhuǎn)變到32(圖14A)，從0轉(zhuǎn)變到64(圖14B)以及從0轉(zhuǎn)變到96(圖14C)時(shí)所觀察到的角形響應(yīng)的特性。注意本發(fā)明的LCD和傳統(tǒng)LCD均使用OS驅(qū)動，且工作溫度為5℃。
從圖14A～14C中發(fā)現(xiàn)，在上面的任何情況下，在其中響應(yīng)特性已經(jīng)得到提高的本發(fā)明的LCD中，最低透射率高于傳統(tǒng)LCD中的最低透射率，可獲得對應(yīng)于預(yù)定灰度級的透射率的80％或更大。此外，作為以上述方式進(jìn)行的客觀評估的結(jié)果，當(dāng)對傳統(tǒng)LCD進(jìn)行OS驅(qū)動時(shí)觀察到暗帶，而對本發(fā)明的LCD進(jìn)行OS驅(qū)動時(shí)幾乎識別不出暗帶。
接下來，將參照下面的表1～6描述本發(fā)明的LCD和傳統(tǒng)LCD的OS驅(qū)動的具體條件和響應(yīng)特性。注意，表1～6示出的是5℃下獲得的結(jié)果。
在表1～6中，左端(起)的值表示原始狀態(tài)中的顯示灰度級，最上行的(端)的值表示重寫后的顯示灰度級。此處，將描述的是原始狀態(tài)的顯示灰度級是0的情況。
表1和表4中分別示出了用于本發(fā)明的LCD和傳統(tǒng)LCD的所設(shè)定OS電壓值(此處由相對應(yīng)的顯示灰度級表示)的設(shè)定。例如，如表1所示，對于顯示從灰度級0到32的轉(zhuǎn)變，施加對應(yīng)于灰度級94的電壓值作為OS電壓。至于表1和4中未示出的灰度級，基于表1和4中設(shè)定的關(guān)系準(zhǔn)備了圖15所示的曲線圖，以通過內(nèi)插法獲得相應(yīng)的OS灰度級。
表2和3分別示出了當(dāng)對本發(fā)明的LCD不使用OS驅(qū)動和使用OS驅(qū)動時(shí)所需的響應(yīng)時(shí)間。類似地，表5和6分別示出了當(dāng)對傳統(tǒng)LCD不使用OS驅(qū)動和使用OS驅(qū)動時(shí)所需的響應(yīng)時(shí)間。該測量中使用的響應(yīng)時(shí)間(單位msec)是指當(dāng)灰度級的每個(gè)轉(zhuǎn)換中預(yù)定透射率從0％變到100％時(shí)，透射率從10％變化到90％所需要的時(shí)間。
如表1和4所示，每隔32灰度級設(shè)定OS電壓以便在一幀周期內(nèi)達(dá)到預(yù)定灰度級。例如，如表1中所示，對于本發(fā)明的LCD，用于使灰度級從0轉(zhuǎn)換到32的OS電壓(OSV32)設(shè)定為V94(對應(yīng)于灰度級94的電壓)。這意味著施加V94代替常規(guī)驅(qū)動中施加的V32。對于傳統(tǒng)LCD，如表4所示，用于使灰度級從0轉(zhuǎn)換到32的OS電壓(OSV32)被設(shè)定為V156(對應(yīng)于灰度級156的電壓)。傳統(tǒng)LCD中的OS電壓值較高的原因在于本發(fā)明的LCD響應(yīng)特性更優(yōu)秀(響應(yīng)時(shí)間更短)，從表2和5之間的比較這是顯而易見的。根據(jù)這些表格，還證明了上述結(jié)構(gòu)提高了響應(yīng)特性。
從表2所示的響應(yīng)時(shí)間中發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的LCD中，當(dāng)不使用OS驅(qū)動時(shí)，在低灰度級顯示中響應(yīng)時(shí)間趨向于大于一幀周期(16.7msec)。然而，使用OS驅(qū)動，對于所有灰度級，響應(yīng)時(shí)間可以變得小于一個(gè)幀周期，如表3所示。此外，如上所述角形響應(yīng)的問題不再發(fā)生。相反，當(dāng)對傳統(tǒng)LCD使用OS驅(qū)動時(shí)，響應(yīng)時(shí)間大大提高，如表6所示，但是在某些情況下仍然大于一個(gè)幀周期，而且還會發(fā)生如上所述的角形響應(yīng)的問題。
表1OS數(shù)量結(jié)束

表2(無OS，10-90％) 結(jié)束

表3(有OS，10-90％) 結(jié)束

表4OS數(shù)量 結(jié)束

表5(無OS，10-90％) 結(jié)束

表6(有OS，10-90％) 結(jié)束

如上所述，通過采用OS驅(qū)動本發(fā)明的LCD表現(xiàn)出極好的運(yùn)動圖像顯示特性。因此，通過另外提供用于接收電視廣播的電路，該LCD適合用作允許高清晰度運(yùn)動圖像顯示的LCD TV。為了獲得OS驅(qū)動，可以廣泛采用已知的方法。還可以提供用于施加OS電壓的驅(qū)動電路，所施加的OS電壓高于提前確定的對應(yīng)于預(yù)定灰度級的灰度電壓(或者可能施加該灰度電壓)?；蛘?，OS驅(qū)動可以通過軟件實(shí)現(xiàn)。
在上面的實(shí)施例中，描述了采用OS驅(qū)動的本發(fā)明。也有不采用OS驅(qū)動而以類似的方法施加電壓的情況(例如，以V0→V94→V32的順序施加顯示信號電壓)。在這種情況下，同樣可以獲得本發(fā)明的效果。
如上所述，本發(fā)明實(shí)施例的MVA LCD呈現(xiàn)出良好的運(yùn)動圖像顯示性質(zhì)，其中形成在排列調(diào)節(jié)裝置(棱和狹縫)之間的條形液晶區(qū)域的寬度是14μm或者更少。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在該實(shí)施例的MVA LCD中，在從由和左傾斜方向觀察器件時(shí)所觀察到的亮度差異比傳統(tǒng)的MVALCD更加明顯。該問題將參考圖16A和16B進(jìn)行討論。圖16A是進(jìn)一步示出在圖2所示的MVA LCD 100的平面圖，圖16B是示出圖16A中的延水平方向(橫向方向)的截面圖。
如在圖16A中所示，在棱21和狹縫22之間形成的條形液晶區(qū)域包括液晶區(qū)域A，B，C，D，其中在液晶區(qū)域A中當(dāng)施加至少一個(gè)預(yù)定電壓時(shí)(電壓等于或者高于閾值電壓)液晶分子向第一方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域B中液晶分子向與第一方位角方向相差180°的第二方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域C中液晶分子向與第一方位角方向相差90°的第三方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域D中液晶分子向與第三方位角方向相差180°的第四方位角方向傾斜。
如在這里使用的，液晶分子傾斜的“方位角方向”指的是平行于襯底的平面中的方位角，表示當(dāng)投影到襯底10b(觀察者觀察到的下襯底)時(shí)對應(yīng)于液晶分子13a的長軸的行部分的取向，如在圖16B中所示，并且“方位角方向”用一種矢量來表示，該矢量的箭頭對應(yīng)于遠(yuǎn)離襯底10b的行部分的端部。四個(gè)液晶區(qū)域A到D是由它們的“方位角方向”所表征的區(qū)域，這些方位角由圖16A中的各個(gè)箭頭所表示。盡管在圖16A中示出每個(gè)液晶區(qū)域A到D，但是對于每個(gè)區(qū)域A到D來講可以在一個(gè)像素中形成兩個(gè)或者多個(gè)區(qū)域。注意，在下面的討論中，當(dāng)提到液晶區(qū)域A到D時(shí)，它們包括在一個(gè)像素中具有所有這些液晶區(qū)域A到D，并且液晶區(qū)域A，B，C，D的總面積分別用a，b，c，d來表示。
通過將一個(gè)像素分成四個(gè)液晶區(qū)域A到D，該四個(gè)液晶區(qū)域具有如上所述的互相相差90°的四個(gè)方位角方向，這樣就獲得了寬視角特性。然而，如在后面所述的，如果液晶區(qū)域A和C的總面積a+c不同于液晶區(qū)域B和D的總面積b+d，則當(dāng)從右和左傾斜方向觀察器件時(shí)在顯示亮度中產(chǎn)生差異，這樣使得觀察者感覺很奇怪。
在灰度顯示狀態(tài)中，液晶區(qū)域A和B中的液晶分子13a是向互相差180°的方位角方向進(jìn)行傾斜，如在圖16B中所示。當(dāng)兩個(gè)液晶區(qū)域A和B是從前面N觀察時(shí)(沿著垂直于顯示板的方向)，液晶層13的延遲對于這兩個(gè)區(qū)域來講是相同的。然而，當(dāng)以在圖16B中示出的傾斜方向I(與垂直于顯示板的方向傾斜)觀察器件時(shí)，液晶區(qū)域A的延遲小于當(dāng)從前面觀察時(shí)的所給定的情況，但是液晶區(qū)域B的延遲大于當(dāng)從前面觀察時(shí)的所給定的情況。因此，當(dāng)以傾斜方向觀察器件時(shí)，液晶區(qū)域A的延遲和液晶區(qū)域B的延遲之間產(chǎn)生差異。同樣在液晶區(qū)域C和D之間產(chǎn)生差異。
像素的顯示特性是液晶區(qū)域A到D的顯示特性的總和。因此，如果液晶區(qū)域A和C的總面積(a+c)不同于液晶區(qū)域B和D的總面積(b+d)，則在顯示特性中產(chǎn)生差異。特別是，在通常的黑模式MVA LCD中，稱作“白漂浮”的現(xiàn)象就會很明顯。“白漂浮”是在亮度變得比對應(yīng)于給定γ特性的亮度更強(qiáng)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。該“白漂浮”在以右和左傾斜方向觀察器件時(shí)有所不同。這將參考圖17進(jìn)行描述。
圖17是其中x軸代表前面相對亮度，y軸代表在右/左傾斜視角(60°)處的相對亮度。如在這里使用的，前面相對亮度指的是相對于最大亮度為1(這里，256灰度顯示級中的等級255是從0到255，γ＝2.2，)，通過將在從圖16B中前面N觀察設(shè)備時(shí)所獲得的亮度(實(shí)際測量的值)標(biāo)準(zhǔn)化從而獲得的相對亮度。在右和左傾斜視角處的相對亮度(例如，右傾斜視角是在圖16B中示出的傾斜角I)指的是在前面相對亮度的情況下，通過將在每個(gè)視角處的亮度(實(shí)際測量的值)標(biāo)準(zhǔn)化而得到的相對亮度。
圖17示出了右和左傾斜視角相對亮度偏離于LCD的前面相對亮度的程度，在該LCD中((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)是0.166和0.045。這里，((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)被用作表示液晶區(qū)域A到D的面積中的非平衡的參數(shù)，這種非平衡造成右和左傾斜視角之間的白漂浮中的差異。這種液晶區(qū)域A到D的面積中的不平衡主要是由具有棱21的襯底10a相對于具有狹縫22的襯底10b的排列上的偏差造成的。因此，在某些情況下，((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)被稱作是“棱偏差量”。
如在圖17中發(fā)現(xiàn)，如果液晶區(qū)域A和C的總面積大于液晶區(qū)域B和D的總面積((a+c)-(b+d)＞0)，則在右傾斜視角處的相對亮度大于(即，白漂浮更強(qiáng))左傾斜視角處的相對亮度。當(dāng)(a+c)-(b+d)的值變大時(shí)，右和左傾斜視角之間的相對亮度的差異變大。隨著右和左傾斜視角之間的白漂浮中的差異增大，觀察者開始感覺奇怪。作為各種方式的檢查的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)降低右和左傾斜視角之間的白漂浮中的差異是最重要的，而不是抑制白漂浮的程度(增大相對亮度的量)。
考慮到上面的情況，檢查了在右和左傾斜視角之間的(在該視角處觀察者開始感覺奇怪)白漂浮中差異的定量確定。
首先，假設(shè)作為在右和左傾斜視角處的相對亮度，使用了在灰度級127處對應(yīng)于前面相對亮度(大約0.22)的相對亮度的值，γ＝2.2，并且視角為60°。即，假設(shè)由圖17中的箭頭N到I表示的“白漂浮”的程度由下面的表達(dá)式(1)表示。
白漂?。皆谟一蜃蟮?0°視角處的相對亮度/前面亮度(1)實(shí)際制作了具有圖2中所示結(jié)構(gòu)的13英寸的VGA LCD的樣機(jī)，并且獲得了從上述表達(dá)式(1)和棱偏差量((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)中得到的白漂浮之間的相對關(guān)系。在圖18中示出了該結(jié)果。下面是在該實(shí)例中使用的樣機(jī)LCD的具體的元件參數(shù)。液晶層的厚度d為2.5μm，棱間間距P為40μm，棱寬度W1為8μm，狹縫寬度W2為10μm，LC區(qū)域?qū)挾?ITO寬度)W3為11μm。
圖18圖表的y軸代表通過將在右或左傾斜視角處的相對亮度除以在a＝c＝b＝d時(shí)獲得的相對亮度而得到的值，該值是在存在棱偏差時(shí)所觀察到的白漂浮(相對于不存在棱偏差時(shí)觀察到白漂浮的情況)中的標(biāo)準(zhǔn)化值。在圖18圖表的(a+c)-(b+d)＜0側(cè)上的點(diǎn)是實(shí)際測量的點(diǎn)，而在圖表的(a+c)-(b+d)＞0側(cè)上的點(diǎn)是通過將相對于(a+c)-(b+d)＝0軸(基于橫向?qū)ΨQ)來轉(zhuǎn)換實(shí)際測量的值而得到的。
根據(jù)LCD的像素的顯微照片確定了樣機(jī)LCD的液晶區(qū)域A到D的總面積a，b，c，d。如從圖18中發(fā)現(xiàn)的，白漂浮具有相對于棱偏差量的線性關(guān)系。
檢查了右和左傾斜視角之間的白漂浮中的差異對于顯示質(zhì)量的影響，并且結(jié)果在表7和圖19中示出。圖19是根據(jù)圖18的圖表確定的、相對于棱偏差量的絕對值|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|，通過繪制右和左傾斜視角(60°)之間的白漂浮中的差異而得到的圖表。圖19還示出了由25人對于白漂浮中的差異所做的主觀評估的結(jié)果。在表7和圖19中，符號○表示在白漂浮中沒有可識別的差異，符號△表示在白漂浮中的差異是可以識別的但是并不令人討厭，符號×表示在白漂浮中的差異確定為是令人討厭的。
表7

根據(jù)主觀評估的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)60°的傾斜視角之間的白漂浮中的差異小于大約0.32時(shí)對于觀察者來講并不令人討厭，并且當(dāng)它小于大約0.26時(shí)白漂浮中的差異是不能識別的。根據(jù)在圖19中的圖表，發(fā)現(xiàn)為了保證60°的傾斜視角之間的白漂浮中的差異小于大約0.32，則應(yīng)當(dāng)滿足關(guān)系式|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.25，并且為了確保小于大約0.26的60°的傾斜視角之間的白漂浮中的差異，應(yīng)當(dāng)滿足關(guān)系式|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.20。
棱偏差，即|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＞0主要是在具有棱21的襯底10a和具有狹縫22的襯底10b鍵合在一起的步驟中由于排列偏差造成的。
設(shè)計(jì)在此示出的MVA LCD使得棱21和狹縫22具有互相平行延伸的各個(gè)固定的寬度，并且每個(gè)棱21二等分兩個(gè)臨近的狹縫22之間的間距。換句話說，進(jìn)行這樣的設(shè)計(jì)以便放置棱21和狹縫22，使得在每個(gè)像素中條形液晶區(qū)域的寬度是固定的。然而，在實(shí)際的LCD制作中，發(fā)生的排列偏差造成每個(gè)棱21與二等分兩個(gè)臨近狹縫22的位置的偏差。在當(dāng)前大批量的制作中，排列的偏差是大約±5μm。
在當(dāng)前市場上可獲得的MVA LCD(面板尺寸15英寸或者更大)的LC區(qū)域?qū)挾萕3的最小值是大約15μm。如果發(fā)生大約5μm的排列偏差，側(cè)棱偏差|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|是大約0.33(＝10/30)。如從圖19中示出的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，使用該棱偏差量，對于右和左傾斜視角之間的白漂浮中差異的主觀評估是×。即，只要接受了當(dāng)前的排列邊緣(margin)，就很難以高產(chǎn)量制作滿足|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.25的LCD。
特別是，如上所述在通過設(shè)置LC區(qū)域?qū)挾仍?4μm或更小，優(yōu)選的是在12μm或更小的情況下，在成功改進(jìn)運(yùn)動圖像顯示特性的LCD中，必須減小排列邊緣。例如，在LC區(qū)域?qū)挾萕3為12μm的情況下，必須控制排列的偏差以小于±3μm來滿足|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.25。作為另一產(chǎn)生棱偏差的原因，考慮棱構(gòu)圖的精確性。所述棱通常是使用光敏樹脂在光刻工藝中形成的。在制作大尺寸的LCD面板中(30英寸或者更大，例如)，在面板平面中的棱偏差量是隨著曝光條件的變化而改變。最終，雖然棱偏差量落入在顯示板的某些區(qū)域的預(yù)定范圍之內(nèi)，但是卻落在了顯示板的其他區(qū)域的預(yù)定范圍之外。為了避免這種問題的產(chǎn)生，優(yōu)選的是在形成棱的光刻工藝的曝光步驟中采用透鏡掃描方法(例如，參見日本專利申請公開號No.2002-217101)。
盡管在上面的實(shí)施例中示出了具有棱和狹縫的MVA LCD(參見在圖1A中示出的LCD 10A)，但是本發(fā)明也可適用于只使用棱作為排列調(diào)節(jié)裝置的MVA LCD(參見在圖1B中的LCD 10B)以及只使用狹縫作為排列調(diào)節(jié)裝置的MVA LCD(參見在圖1C中示出的LCD 10C)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，提高了具有大視角特性的排列分隔的垂直排列LCD的響應(yīng)特性，并且因此提供了允許高清晰度運(yùn)動圖像顯示的LCD。尤其是，可以對排列分隔的垂直排列LCD采用0S驅(qū)動，而不發(fā)生由于角形響應(yīng)導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的退化，并且由此提供了允許高清晰度運(yùn)動圖像顯示的LCD。本發(fā)明的LCD有各種應(yīng)用，例如TV。
雖然以優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，對所公開的發(fā)明做多種修改以及采用多種上述具體列出的實(shí)施例之外的實(shí)施例是顯而易見的。因此，通過附加權(quán)利要求書覆蓋所有的在本發(fā)明的宗旨和范圍之內(nèi)的對本發(fā)明的修改。
權(quán)利要求
1.一種具有多個(gè)像素的液晶顯示器件，每個(gè)像素具有第一電極、與第一電極相對的第二電極，以及置于第一和第二電極之間的垂直排列液晶層，該器件包括具有第一寬度的條形的第一排列調(diào)節(jié)裝置，位于液晶層的第一電極側(cè)；具有第二寬度的條形的第二排列調(diào)節(jié)裝置，位于液晶層的第二電極側(cè)；以及確定在第一排列調(diào)節(jié)裝置和第二排列調(diào)節(jié)裝置之間的具有第三寬度的液晶區(qū)域，其中第三寬度是在2μm到14μm的范圍，并且液晶區(qū)域包括液晶區(qū)域A，B，C，D每個(gè)中的至少一個(gè)，在液晶區(qū)域A中當(dāng)施加至少一個(gè)預(yù)定電壓時(shí)液晶分子向第一方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域B中液晶分子向與第一方位角方向相差180°的第二方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域C中液晶分子向與第一方位角方向相差90°的第三方位角方向傾斜，在液晶區(qū)域D中液晶分子向與第三方位角方向相差180°的第四方位角方向傾斜，并且在多個(gè)像素的每個(gè)像素中，在a，b，c，d分別是液晶區(qū)域A，B，C，D的總面積時(shí)，滿足關(guān)系式|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.25。
2.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中滿足|((a+c)-(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.2。
3.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中第三寬度為12μm或更小。
4.權(quán)利要求3的液晶顯示器件，其中第三寬度為8μm或更小。
5.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中第一排列調(diào)節(jié)裝置是棱，第二排列調(diào)節(jié)裝置是在第二電極中形成的狹縫。
6.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中第一寬度是在4μm到20μm的范圍，且第二寬度是在4μm到20μm的范圍。
7.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中第一電極是對立電極，第二電極是像素電極。
8.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中液晶層的厚度小于3μm。
9.權(quán)利要求8的液晶顯示器件，其中第二寬度/液晶層的厚度為3或更大。
10.權(quán)利要求7的液晶顯示器件，其中第三寬度/第二寬度為1.5或更小。
11.權(quán)利要求1的液晶顯示器件，還包括彼此相對放置的一對偏振片，其間有液晶層，該對偏振片的透射軸相互正交，其中一個(gè)透射軸沿顯示面的水平方向延伸，并且放置第一和第二排列調(diào)節(jié)裝置以便沿與該一個(gè)透射軸成約45°的方向延伸。
12.一種電子設(shè)備，包括權(quán)利要求1中的液晶顯示器件。
13.權(quán)利要求12的電子設(shè)備，還包括用于接收電視廣播的電路。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示器件具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具有第一電極、與第一電極相對的第二電極，以及置于第一和第二電極之間的垂直排列液晶層。該器件包括具有第一寬度的條形的棱，位于液晶層的第一電極側(cè)中；具有第二寬度的條形狹縫，位于液晶層的第二電極側(cè)中；以及確定在所述棱和狹縫之間的具有第三寬度的條形液晶區(qū)域。該第三寬度為2μm～14μm。液晶區(qū)域包括四個(gè)液晶區(qū)域A，B，C，D中的至少一個(gè)，其中液晶分子以互相相差90°的方向傾斜。在每個(gè)像素中，在a，b，c，d分別是液晶區(qū)域A，B，C，D的總面積時(shí)，滿足關(guān)系式|((a+c)－(b+d))/(a+b+c+d)|＜0.25。
文檔編號G02F1/1335GK1670582SQ200510055809
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月16日
發(fā)明者久保真澄, 山本明弘, 大上裕之, 越智貴志 申請人:夏普株式會社