液晶顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以邊緣場切換(FFS)模式和面內(nèi)切換(IPS)模式為代表的橫電場型液晶顯示裝置(LCD)中的顯示像素的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在橫電場型LCD中，通過在像素電極之間施加電場使液晶分子從初始配向方向旋轉(zhuǎn)，來控制透光率。
[0003]在上述IXD中，根據(jù)液晶分子是向右還是向左旋轉(zhuǎn)的方向，液晶分子的配向角度改變，由此光學特性也發(fā)生變化。
[0004]另外，當在一個區(qū)域內(nèi)形成有右旋轉(zhuǎn)的液晶分子區(qū)域和左旋轉(zhuǎn)的液晶分子區(qū)域時，在區(qū)域之間的邊界部產(chǎn)生稱作“向錯”的特殊區(qū)域。該向錯無助于光的透過，因此使透過率下降，或者根據(jù)所產(chǎn)生的特殊區(qū)域的形狀，各像素的透過率產(chǎn)生變動，由此引起顯示不均的問題。
[0005]因此，在傳統(tǒng)的橫電場型LCD中，為了規(guī)定液晶分子在施加電壓時相對于液晶分子的初始配向方向(摩擦方向或光配向方向)的旋轉(zhuǎn)方向，已使像素電極和對向電極的延伸方向相對于初始配向方向傾斜地取向，以使電場方向不垂直于初始配向方向。
[0006]專利號為3267224的日本專利(專利文獻1)是相關(guān)技術(shù)的一示例，公開號為H7-43721的日本未審查的專利申請(專利文獻2)是相關(guān)技術(shù)的另一示例。
[0007]圖7和圖8示出傳統(tǒng)的一般的橫電場型液晶元件的像素結(jié)構(gòu)的例子；圖9是示出像素電極側(cè)壁部中的液晶初始配向狀態(tài)的紊亂的說明圖；圖10是示出直線偏振光被入射到配線金屬側(cè)壁部和被配線金屬側(cè)壁部反射時的反射光的偏振狀態(tài)的說明圖；以及圖11是示出像素電極末端附近的電場的方向和液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向的說明圖。
[0008]由于上述的限制，如圖7和圖8的例子所示，因此電極的方向相對于初始配向方向傾斜，從而像素的整體形狀也變?yōu)橄裣鄬τ诔跏寂湎蚍较蚓哂袃A斜的傾斜度的形狀的組合那樣的形狀。具體而言，避免不了形成復(fù)雜的形狀，諸如“〈字形狀”(圖7)或“多個〈字形狀的組合”(圖8)，其是引起開口率下降的因素。在圖7中，由于傾斜的電極形狀，使像素形成為扭曲的形狀。另一方面，在圖8中，像素為矩形形狀，其中，死區(qū)的出現(xiàn)大幅減小了開口率。
[0009]另外，如圖9所示，初始配向方向和像素電極周圍的階梯部的延伸方向不相互平行或相互垂直。因此，在緊鄰電極階梯部的附近，階梯部的形狀的影響引起初始配向方向沿像素電極延伸方向取向，由此產(chǎn)生光泄漏。附圖標記llg表示由于階梯部的影響導(dǎo)致配向方向偏移的液晶分子。
[0010]另外，如圖10所示，當像素電極、對向電極、信號線等由金屬制成時，在照射到電極或配線的側(cè)壁的直線偏振光反射時，偏振方向和側(cè)壁方向不相互平行或相互正交，反射光的偏振角度改變，這已成為引起光泄漏的因素。附圖標記13a的箭頭表示入射光的偏振狀態(tài)，附圖標記14a的箭頭表示反射光的偏振狀態(tài)。
[0011]另外，在傳統(tǒng)的橫電場型LCD中，如上所述，通過將像素電極和對向電極相對于初始配向方向傾斜地配置以使電場的方向傾斜地產(chǎn)生，來規(guī)定液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向。然而，如圖11所示，在電極的末端部附近，電場的產(chǎn)生方向徹底地變化，而成為相反的旋轉(zhuǎn)方向，由此產(chǎn)生液晶分子的一部分反向旋轉(zhuǎn)的區(qū)域。附圖標記llh表示反向旋轉(zhuǎn)的液晶分子，附圖標記lli的箭頭表示電場容易旋轉(zhuǎn)的方向。
[0012]另外，由于相對于液晶分子的初始配向方向在電場的方向上形成有角度，因此旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的效率降低。因此，需要施加高電壓。
[0013]作為解決上述問題的手段，傳統(tǒng)技術(shù)中的專利文獻1公開了以下的技術(shù):在設(shè)置于像素電極和公共電極之間的絕緣膜上形成狹縫，并將各狹縫的延伸方向配置在所期望的液晶旋轉(zhuǎn)方向的相反方向上，由此使通過狹縫的電場的方向沿與狹縫的延伸方向垂直的方向彎曲。該技術(shù)可提供與通過相對于初始配向方向傾斜地配置電極所獲得的效果實質(zhì)上等同的電效果。因此，能夠獲得可使初始配向方向和像素電極的延伸方向大致相互平行的有利效果。
[0014]然而，在上述的技術(shù)中，將狹縫的延伸方向設(shè)置在與期望的液晶旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上。因此，沿著狹縫的邊緣配向的狹縫邊緣附近的液晶分子傾向于配向在與原本期望的液晶旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向上。因此，具有弓I起反向旋轉(zhuǎn)的風險提高的問題。
[0015]另外，關(guān)于通過在像素電極基板上或?qū)ο蚧迳闲纬啥鄠€突起來改變配向狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，已知如專利文獻2所公開的結(jié)構(gòu)。但是，專利文獻2的技術(shù)用于使基板上的液晶的預(yù)傾斜角度的平均值增大，由此其沒有考慮突起結(jié)構(gòu)的平面的形狀和平面的各向異性。
[0016]另外，在上述布置中，如上所述，突起結(jié)構(gòu)不具有任何平面的各向異性，因此對橫電場型的液晶顯示裝置中液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向沒有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明旨在解決上述的問題。具體地，本發(fā)明的目的是提供具有高開口率、抑制向錯并在低電壓下驅(qū)動的橫電場型的液晶顯示裝置。
[0018]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的液晶顯示裝置包括:像素電極基板，所述像素電極基板包括在其上形成的像素電極和對向電極；對向基板，所述對向基板設(shè)置為面向所述像素電極基板；以及液晶，所述液晶置于在所述像素電極基板與所述對向基板之間，所述液晶顯示裝置處于使液晶分子基本上平行于所述像素電極基板旋轉(zhuǎn)的模式，其中，所述液晶分子的初始配向方向平行于所述像素電極和所述對向電極中的至少一者的延伸方向；像素包括至少一個具有細長形狀的凸部或凹部，所述凸部或凹部的縱向方向具有在與期望的液晶旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上、相對于液晶分子的初始配向方向的傾斜角度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面的液晶顯示裝置包括:像素電極基板，所述像素電極基板包括在其上形成的像素電極和對向電極；對向基板，所述對向基板設(shè)置為面向所述像素電極基板；以及液晶，所述液晶置于在所述像素電極基板和所述對向基板之間，所述液晶顯示裝置處于使液晶分子基板上平行于所述像素電極基板旋轉(zhuǎn)的模式，其中，像素包括至少一個具有細長形狀的凸部或凹部，所述凸部或凹部的縱向方向具有在與所述像素電極和所述對向電極中的至少一者的延伸方向相對于所述液晶分子的初始配向方向的傾斜方向相反的方向上、相對于所述液晶分子的所述初始配向方向的傾斜度。
[0020]通過在像素電極基板表面或?qū)ο蚧灞砻娴呐c液晶分子接觸的區(qū)域上形成具有細長形狀的凹部或凸部，并設(shè)定凹部或凸部相對于初始配向方向傾斜延伸的方向，能夠形成使液晶容易或難以旋轉(zhuǎn)的方向。
[0021]傳統(tǒng)上，為了以電方式控制液晶分子旋轉(zhuǎn)方向，對像素電極和對向電極的形狀和配置有限制。但是，由于上述的凹結(jié)構(gòu)或凸結(jié)構(gòu)能夠控制其旋轉(zhuǎn)方向，因此像素電極和對向電極的形狀和配置的自由度增加，從而能夠提高開口率。
[0022]另外，由于可使液晶分子的初始配向方向和電場的施加方向大致相互垂直，因此能夠使液晶有效地旋轉(zhuǎn)，從而可使施加電壓為低電壓。
[0023]另外，即使當由于一些原因而局部地產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)區(qū)域時，也容易恢復(fù)到正旋轉(zhuǎn)，因此，不太可能發(fā)生由向錯引起的問題。
【附圖說明】
[0024]圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的結(jié)構(gòu)中的液晶分子方向、初始配向方向、根據(jù)本發(fā)明的實施方式的孤立凸部的縱向方向、以及電場方向之間的關(guān)系的說明圖；
[0025]圖1B是示出本發(fā)明的實施方式中的圖1A的元件的像素電極附近的剖視圖；
[0026]圖2A是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置中圖1A的實施方式的孤立凸部的傾斜部上的液晶分子狀態(tài)的說明圖；
[0027]圖2B是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置中圖1A的實施方式的孤立凸部的傾斜部上的液晶分子狀態(tài)的說明圖；
[0028]圖2C是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置中圖1A的實施方式的孤立凸部的傾斜部上的液晶分子狀態(tài)的說明圖；
[0029]圖3A是用于說明擴散配向的說明圖，其是常規(guī)配向的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3B是用于說明擴散配向的說明圖，其是擴散配向的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖4B是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖；
[0033]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖7是傳統(tǒng)的一般橫電場型液晶元件的像素結(jié)構(gòu)的例子；
[0036]圖8是傳統(tǒng)的一般橫電場型液晶元件的像素結(jié)構(gòu)的另一示例；
[0037]圖9是示出傳統(tǒng)的像素電極側(cè)壁部上的液晶初始配向狀態(tài)的紊亂的說明圖；
[0038]圖10是示