液晶顯示裝置和電子設備的製作方法

2023-09-22 13:15:55 2

專利名稱：液晶顯示裝置和電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示裝置和電子設備，特別是涉及可以在使用垂直取向式液晶的液晶顯示裝置中得到高對比度、寬視場角的顯示的技術。
背景技術：
作為液晶顯示裝置人們熟知兼備反射模式和透射模式的半透射反射式液晶顯示裝置。作為這樣的半透射反射式液晶顯示裝置，人們已提出了把液晶層挾持在上基板與下基板之間，同時，在下基板的內面上具備例如在鋁等的金屬膜上形成了光透射用的窗口部分的反射膜，使該反射膜作為半透射反射板發揮作用的液晶顯示裝置。在該情況下，在反射模式中，從上基板一側入射進來的外光，在通過了液晶層後在下基板的內面的反射膜處被反射，再次通過液晶層從上基板一側射出，參與顯示。另一方面，在透射模式中，從下基板一側入射進來的來自背光源的光，在從反射膜的窗口部分通過了液晶層後，從上基板一側向外邊射出，參與顯示。因此，在反射膜的形成區域之內，已形成了窗口部分的區域就將變成為透射顯示區域，其它的區域則將變成為反射顯示區域。
然而，在現有的半透射反射式液晶顯示裝置中，存在著在透射顯示時的視場角窄的課題。這是因為出於使得不產生視差那樣地在液晶單元的內面上設置有半透射反射板的關係，存在著必須用在觀察者一側具備的僅僅1塊偏振片進行反射顯示的制約，光學設計的自由度小的緣故。於是，為了解決該課題，Jisaki等人在下述的非專利文獻1中，提出了使用垂直取向液晶的新的液晶顯示裝置的方案。其特徵在於以下的3點。
(1)採用的是使介電各向異性為負的液晶在基板上垂直地取向，藉助於電壓施加使之傾倒的『VA(垂直取向)模式』這一點。
(2)採用的是透射顯示區域和反射顯示區域的液晶層厚(單元間隙)不同的『多間隙構造』這一點(關於這一點，例如參看專利文獻1)。
(3)把透射顯示區域做成為正八角形，在該區域內使得液晶向所有的方向傾倒那樣地在對向基板上邊的透射顯示區域的中央設置有突起這一點。就是說，採用的是『取向分割構造』這一點。
特開平11-242226號公報[非專利文獻1]『Development of transflective LCD for contrast andwide viewing angle by using homeotropic alignment』，M.Jisaki et al.，AsiaDisplay/IDW』01，p.133-136(2001)在上述非專利文獻1中，在透射顯示區域中，用設置在其中央的突起對液晶分子的傾倒方向進行控制。但是，對於透射顯示區域以外的區域來說，則完全未考慮液晶分子的取向限制，特別是對於數據線或掃描線等的對像素髮送信號的信號線附近的液晶分子的控制來說完全未觸及到。

發明內容
本發明就是為解決上述的課題而完成的，目的在於提供在垂直取向模式的半透射反射式的液晶顯示裝置中，特別是在可對像素供給信號的信號線附近處可以滿意地對液晶分子進行取向限制的液晶顯示裝置。目的在於提供其結果是可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，還可進行寬視場角的顯示的液晶顯示裝置。
為了實現上述的目的，本發明的液晶顯示裝置，是其構成為把液晶層挾持在一對基板之間，在每一個預定的像素單位上進行顯示的液晶顯示裝置，其特徵在於上述液晶層，在用初始取向狀態呈現垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的同時，其構成為在上述一對的基板之內至少一方的基板的內面側上，形成對上述像素供給信號的信號線，在上述信號線上邊和/或其附近的上述一對基板之內至少一方的基板的內面側上形成由電介質構成的凸狀部分。
本發明，提供在垂直取向類型的液晶顯示裝置，即具備用初始取向狀態呈現垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的液晶層的液晶顯示裝置中，可滿意地限制液晶分子歸因於電壓施加而傾倒的方向的方法。即，由於對像素供給信號的信號線，可以在與設置在像素上的電極之間產生橫向電場，故歸因於該橫向電場的影響，雖然有時候會呈現與基於通常的電極間的電場的液晶分子的取向不同的動作，但是，本發明則可以防止或抑制這樣的缺憾，實現顯示特性的提高。
具體地說，如上所述，採用在在基板上邊形成的信號線上邊和/或信號線的附近，形成由電介質構成的凸狀部分(挾制面凸形形狀賦予手段)的辦法，解決了上述課題。例如，在在既是與已形成了信號線的基板同一基板上邊，又是該信號線上邊和/或其附近形成了凸狀部分的情況下，由於結果變成為以把信號線與電極之間遮擋起來的形式形成凸狀部分，故可以防止或抑制該信號線與電極之間的電場(橫向電場)的產生，如果假定發生了橫向電場的情況下，得益於沿著該凸狀部分的形狀的取向限制力，也不會受到橫向電場的影響，即得益於比橫向電場的影響更大的作用到液晶分子上的大的凸狀部分的取向限制力，就可以把信號線形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。其結果是，可以提供特別是在已形成了信號線的附近的區域中，可以限制或控制液晶分子的傾倒方向，難於產生取向的紊亂(向錯)，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的液晶顯示裝置。
此外，例如，在既是在與已形成了信號線的基板不同的一側的基板上邊，又是在該信號線上邊和/或其附近形成了凸狀部分的情況下，儘管幾乎沒有抑制信號線與電極間的電場的效果，但是，得益於沿著該凸狀部分的形狀的取向限制力卻不會受到橫向電場的影響，即，得益於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響更大的凸狀部分的取向限制力，可以把信號線形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。
另一方面，為了解決上述課題，本發明的液晶顯示裝置，是其構成為把液晶層挾持在一對基板之間，在每一個預定的像素單位上進行顯示的液晶顯示裝置，其特徵在於上述液晶層，在用初始取向狀態呈現垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的同時，其構成為在上述一對的基板之內至少一方的基板的內面側上，形成對上述像素供給信號的信號線，以平面性地至少把上述信號線覆蓋起來的形式，在上述一對基板之內至少一方的基板的內面側上形成由電介質構成的凸狀部分。
即便是如上所述採用以平面性地把在基板上邊形成的信號線覆蓋起來的形式形成由電介質構成的凸狀部分，也可以解決上述課題。就是說，由於在例如已形成了信號線的基板同一基板上邊，又是以直接把該信號線覆蓋起來的形式形成了凸狀部分的情況下，結果就變成為以把信號線和電極之間遮擋起來的形式形成凸狀部分，故可以防止或抑制在該信號線與電極之間的電場(橫向電場)的發生。此外，如果假定在發生了橫向電場的情況下，得益於沿著該凸狀部分的形狀的取向限制力，也不會受到橫向電場的影響，即，得益於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響更大的凸狀部分的取向限制力就可以把信號線形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。
此外，在例如既是在與已形成了信號線的基板不同的一側的基板上邊，又是以把該信號線平面性地覆蓋起來的形式形成了凸狀部分的情況下，儘管幾乎沒有抑制信號線與電極間的電場的效果，但是，得益于于沿著該凸狀部分的形狀的取向限制力卻不會受到橫向電場的影響，即，得益於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響更大的凸狀部分的取向限制力，可以把信號線形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。
像這樣的在本發明的液晶顯示裝置中使用的凸狀部分，就垂直取向的液晶分子來說，可以做成為具備根據電場(電極間的電場)變化限制傾倒方向的構成的凸狀部分。具體地說，理想的是以從基板內面向液晶層突出的形式，構成為對基板面具備預定的傾斜面的凸狀部分，例如圓錐狀、多角錐狀的突起物。至於凸狀部分的表面(傾斜面)，理想的是其對液晶分子的垂直取向方向只傾斜預定的角度。至於凸狀部的傾斜面，理想為最大傾斜角為2度到20度。該情況下的所謂傾斜角，指的是基板與凸狀部分的傾斜面所構成的角度，在凸形形狀具有曲表面的情況下，指的是與該曲表面接連的面和基板所構成的角度。在該情況下的最大傾斜角不足2度的情況下，有時候要限制液晶分子的傾倒方向是困難的，而當最大傾斜角超過了20度的情況下，則有時候會從該部分產生光遺漏等，產生對比度降低等的缺憾。
此外，凸狀部分既可以沿著上述信號線在長方向延伸，也可沿著上述信號線點狀地並行設置。不論在哪一種情況下，都可以滿意地沿著凸狀部分的形狀限制電壓施加時的液晶分子傾倒方向。此外，在其構成為在已形成了信號線的基板的內面側上形成了像素電極的情況下，既可以在該像素電極與信號線之間配設該凸狀部分的至少一部分，也可以是其構成為平面性地跨越像素電極和信號線地形成的形態。再有，即便是其構成為從像素電極的外緣到信號線為止平面性地跨越形成的形態，或其構成為以把像素電極的一部分和信號線這雙方都覆蓋起來的形式形成的形態，也都可以滿意地得到上邊所說的效果。此外，凸狀部分也可以在每一個像素上都形成多個。
另一方面，也可以做成為這樣的構成在已形成了信號線的基板的內面側形成像素電極，在該像素電極和信號線最靠近的位置上配設凸狀部分。在該情況下，由於可用把兩者遮擋起來的形式在電極與信號線最靠近的位置上形成凸狀部分，故可以進一步防止或抑制兩者間的橫向電場的發生，此外，即便是假定已發生了橫向電場的情況下，也可以沿著凸狀部分的形狀滿意地對液晶分子進行取向限制。
另外，作為配設凸狀部分的基板，既可以是已形成了上述信號線的基板一側，也可以是與已形成了上述信號線的基板不同的基板一側。特別是如上所述在把凸狀部分配設在已形成了信號線的基板一側的情況下，結果就變成為防止或抑制該信號線與電極之間的橫向電場的發生的效果大，此外，沿著凸狀形狀的取向限制力也將滿意的發揮作用。
此外，在本發明的液晶顯示裝置中，也可以做成為這樣的構成以與上述凸狀部分平面性地重疊的形式形成遮光膜，在形成了本發明這樣的凸狀部分的情況下，在該凸狀部分上邊，特別是在凸狀部分的傾斜面上邊垂直取向的液晶分子，由於對於基板面不在垂直方向上取向，故存在著發生光遺漏的可能。於是，採用如上所述以與凸狀部分平面性地重疊的形式形成遮光膜的辦法，使得防止或抑制這樣的光遺漏成為可能，使得提供高對比度且顯示特性高的液晶顯示裝置成為可能，像這樣的遮光膜可以在與已形成了凸狀部分的基板同一基板和/或不同的基板上形成，除此之外，還可以採用使凸狀部分自身含有遮光性的顏料把該凸狀部分自身兼用做遮光層的構成。
此外，在本發明的液晶顯示裝置中，可以做成為這樣的構成在上述一對的基板之內至少一方的基板的內面側形成限制該一對的基板的間隔的襯墊，用與該襯墊同一材料形成上述凸狀部分。在該情況下，可以用與在基板上形成的襯墊(貝柱襯墊)同一工序形成凸狀部分，可以實現製造工藝的簡化，還可以實現造價的削減。換句話說，採用做成為在一對的基板的內面側形成以預定的圖形構成的絕緣層，在該絕緣層的圖形之內，在一方的圖形中，以與對向的基板進行接連的形式構成為限制液晶層厚的襯墊，在另一方的圖形中則構成為從上述基板內面向上述液晶層突出的凸狀部分的辦法，使得可以實現造價的削減。
其次，作為本發明的液晶顯示裝置，透射式或反射式的液晶顯示裝置都可以。即，既可以在作為上述一對的基板含有上基板和下基板，在與上述下基板的液晶層相反的一側設置背光源，在從上述上基板的外面一側觀看顯示的透射式的液晶顯示裝置中形成上述那樣的凸狀部分，另一方面，也可以在下基板的液晶層一側設置了反射層的反射式的液晶顯示裝置中形成上述那樣的凸狀部分。
此外，在半透射反射式的液晶顯示裝置中也可以採用本發明的構成。即，在其構成為在一個點區域內具備進行透射顯示的透射顯示區域，和進行反射顯示的反射顯示區域的液晶顯示裝置中，具體地說，在作為上述一對的基板含有上基板和下基板，在與上述下基板的液晶層相反的一側設置背光源，同時，在該下基板的液晶層一側，僅僅在預定的區域上設置選擇性地形成的反射層，把已形成了該反射層的區域作為反射顯示區域，把未形成該反射層的區域作為透射顯示區域的液晶顯示裝置中，可以應用本發明的構成。
另外，在半透射反射式的液晶顯示裝置中，可以做成為這樣的裝置在既是上述反射顯示區域，又是在上述一對的基板之內的至少一方的基板與上述液晶層之間，在上述反射顯示區域和上述透射顯示區域中設置使上述液晶層的層厚不同的液晶層厚調整層。採用像這樣地對於反射顯示區域選擇性地設置液晶層厚調整層的辦法，就可以使反射顯示區域中的光程和透射顯示區域中的光程大體上相等，藉助於此，就可以實現對比度的提高。
此外，在已形成了這樣的液晶層厚調整層半透射反射式的液晶顯示裝置中，可以在透射顯示區域上選擇性地形成上述凸狀部分。在具備液晶層厚調整層的液晶顯示裝置中，由於反射顯示區域這一方與透射顯示區域比液晶層厚度薄，故電極間的電場相對地強，液晶分子相對地說難於受橫向電場的影響。即，雖然在透射顯示區域中電極間的電場與反射顯示區域比相對地弱，液晶分子易於受橫向電場的影響，但是，採用如上所述在透射顯示區域上形成上述凸狀部分的辦法，就可以防止或抑制該透射顯示區域中的橫向電場的影響。
此外，還可以做成為這樣的構成在已形成了上述反射層的區域(反射顯示區域)上選擇性地形成上述凸狀部分，上述凸狀部分限制上述一對的基板間隔。在反射顯示區域中，由於液晶層的層厚歸因於液晶層厚調整層形成得相對地小，故在那裡形成的凸狀部分，就可以用做限制基板間隔(液晶單元厚度)的手段，即用做襯墊。在該情況下，由於結果變成為凸狀部分兼備液晶取向限制手段和基板間隔限制手段這雙方，故可以實現構成的簡化和製造的簡化。
在上述透射顯示區域上形成的凸狀部分，其突出高度理想的是0.05微米到1.5微米左右。若突出高度比0.05微米更小，則有時候就難於限制液晶分子的傾倒方向，而若突出的高度比1.5微米更大，則存在著在凸狀部分的頂部部分和底部部分上因液晶層的光程差過大而對顯示特性造成損傷的可能。
此外，也可以做成為這樣的構成在已形成了上述凸狀部分的基板的內面側形成在該凸狀部分上邊具備開口的電極。在該情況下，由於在凸狀部分上邊不存在電極，歸因於該凸狀部分的液晶的傾倒方向，和由於電力線的方向向逆方向傾斜，液晶的傾倒方向易於固定，故可以進行更為穩定的液晶分子的取向限制。
其次，本發明的電子設備，其特徵在於具備上述所說的液晶顯示裝置。倘採用這樣的電子設備，則可以提供可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，此外，還具備視場角寬顯示特性優良的顯示部分的電子設備。


圖1是本發明的實施形態1的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖2的平面模式圖示出了同上液晶顯示裝置的電極構成。
圖3的平面模式圖和剖面模式圖示出了同上液晶顯示裝置的主要部分。
圖4的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態2的液晶顯示裝置的主要部分。
圖5的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態3的液晶顯示裝置的主要部分。
圖6的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態4的液晶顯示裝置的主要部分。
圖7的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態5的液晶顯示裝置的主要部分。
圖8的說明圖擴大示出了實施形態1的液晶顯示裝置的主要部分。
圖9的說明圖示出了圖8的變形例。
圖10的說明圖擴大示出了實施形態2的液晶顯示裝置的主要部分。
圖11的說明圖示出了圖10的一個變形例。
圖12的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態6的液晶顯示裝置的主要部分。
圖13的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態7的液晶顯示裝置的主要部分。
圖14的平面模式圖和剖面模式圖示出了實施形態8的液晶顯示裝置的主要部分。
圖15的平面模式圖和剖面模式圖示出了圖14的液晶顯示裝置的變形例。
圖16的模式圖對第9實施形態的液晶顯示裝置示出了電路構成的概略。
圖17的剖面模式圖示出了圖16的液晶顯示裝置的主要部分。
圖18剖面模式圖對於圖16的液晶顯示裝置的一個變形例示出了其主要部分。
圖19剖面模式圖對於圖16的液晶顯示裝置的一個變形例示出了其主要部分。
圖20剖面模式圖對於圖16的液晶顯示裝置的一個變形例示出了其主要部分。
圖21的斜視圖示出了本發明的電子設備的一個例子。
具體實施例方式
實施形態1以下邊參看附圖邊對本發明的實施形態進行說明。另外，在各個圖中，為了把各層或各個構件畫成為可在圖面上識別出來的那種程度的大小，對各層或各個構件中的每一者都按不同的比例尺。
以下所示的本實施形態的液晶顯示裝置，是作為開關元件使用薄膜二極體(以下縮寫為TFD)的有源矩陣式的液晶顯示裝置的例子，特別是利用來自背光源的光使顯示成為可能的透射式的液晶顯示裝置。
圖1示出了關於本實施形態的液晶顯示裝置100的等效電路。該液晶顯示裝置100包括掃描信號驅動電路110和數據信號驅動電路120。在液晶顯示裝置100中，作為信號線，設置多條掃描線13，與該掃描線13交叉的多條數據線9，掃描線13藉助於掃描信號驅動電路110進行驅動，數據線9則藉助於數據信號驅動電路120進行驅動。此外，在各個像素區域150中，在掃描線13與數據線9之間串聯地連接有TFD元件40和液晶顯示要素160(液晶層)。另外，在圖1中，雖然TFD元件40已連接到掃描線13一側上，液晶顯示要素160已連接到數據線9一側上，但是也可以做成為與之相反地把TFD元件40連接到數據線9一側，把液晶顯示要素160連接到掃描線13一側上的構成。
其次，根據圖2對在本實施形態的液晶顯示裝置100中所具備的電極的平面構造(像素構造)進行說明。如圖2所示，在本實施形態的液晶顯示裝置100中，對於掃描線13通過TFD元件40連接上的平面視圖為矩形形狀的像素電極31矩陣狀地設置，在與紙面垂直方向上與該像素電極31平面性地對向地長方形形狀地設置共用電極(條帶電極)9。共用電極9由數據線構成，具有與掃描線13交叉的形狀的條帶形狀。在本實施形態中，已形成了各個像素電極31的每一個區域就是一個點區域，在矩陣狀地配置的每一個點區域中都具備TFD元件40，變成為可在每一個點區域上進行顯示的構成。
在這裡，TFD元件40是把掃描線13和像素電極31連接起來的開關元件，TFD元件40其構成為具備包括以Ta為主成分的第1導電膜；在第1導電膜的表面上形成，以Ta2O3為主成分的絕緣膜；在絕緣膜的表面上形成，以Cr為主成分的第2導電膜的MIM(金屬-絕緣物-金屬)構造。此外，TFD元件40的第1導電膜已連接到掃描線13上，第2導電膜已連接到像素電極31上。
其次，根據圖3對本實施形態的液晶顯示裝置100的像素構成進行說明。圖3(a)的模式圖示出了液晶顯示裝置100的像素構成，主要示出了像素電極31的平面構成，圖3(b)的模式圖示出了圖3(a)的A-A』剖面。本實施形態的液晶顯示裝置100，具有其構成為具備像素電極31的點區域(D1、D2、D3)。在該點區域內，如圖3(a)所示，與一個點區域相對應地配設3原色之內一色的著色層。用3個點區域(D1、D2、D3)形成含有各個著色層22B(藍色)、22G(綠色)、22R(紅色)的像素，變成為可用各像素單位進行顯示的構成。
如圖3(b)所示，本實施形態的液晶顯示裝置100，在上基板(元件基板)25和與之對向配置的下基板(對向基板)10之間挾持有初始取向狀態採取垂直取向的液晶，就是說，挾持有由介電各向異性為負的液晶材料構成的液晶層50。即，本實施形態的液晶顯示裝置100是採用垂直取向模式的透射式液晶顯示裝置。
下基板10，以由石英、玻璃等的透光性材料構成的基板主體10A為主體構成，在該基板主體的表面上形成由銦錫氧化物(以下，縮寫為ITO)構成的條帶狀的共用電極9，在共用電極9上邊形成由聚醯亞胺等構成的取向膜27。取向膜27是使液晶分子作為對於膜面垂直地取向的垂直取向膜起作用的膜，未實施摩擦等的取向處理。另外，在圖3中共用電極9被形成為在紙面垂直方向上延伸的條帶狀，在在該紙面垂直方向上並排形成的點區域中的每一者上都可作為共用的電極構成。此外，在共用電極9上形成有把自身的一部分長方形地切缺的縫隙49，詳細情況將在後邊講述。
其次，在上基板25一側，在由玻璃或石英等的透光性材料構成的基板主體25A上邊(基板主體25A的液晶層一側)，設置有濾色片22(在圖3(b)中為紅色著色層22R)。在這裡，著色層22R的周緣被由金屬鉻等構成的黑色矩陣BM圍起來，用該黑色矩陣BM形成各個點區域D1、D2、D3的邊界(參看圖3(a))。此外，在濾色片22上邊形成有由ITO等的透明導電膜構成的矩陣狀的像素電極31，和由聚醯亞胺等構成的已進行了與下基板10同樣的垂直取向處理的取向膜33。另外，詳細情況雖然將在後邊講述，還在上基板25的內面側平面視圖長方形形狀地形成有其構成為向液晶層50的突出的突起28。
此外，在下基板10的外面一側(與挾持著液晶層50的面不同的一側)上，形成相位差板18和偏振片19，在上基板25的外面一側上也形成相位差板16和偏振片17，在基板內面側(液晶層50一側)上構成為可入射圓偏振光，這些相位差板18和偏振片19，相位差板16和偏振片17，分別構成圓偏振片。偏振片17(19)被做成為僅僅使具備預定方向的偏光軸的線性偏振光透射的構成，作為相位差板16(18)採用的是λ/4相位差板，作為這樣的圓偏振片，除此之外，還可以使用把λ/2相位差板和λ/4相位差板組合起來的構成相位差板(寬帶圓偏振片)，在該情況下，結果就變成為可以把黑色顯示變成為更加無彩色。此外，也可以使用把偏振片和λ/2相位差板和λ/4相位差板以及C板(在膜厚方向具有光軸的相位差板)組合起來的構成的相位差板，結果就變成為可以實現進一步的寬視場角化。另外，在在下基板10上形成的偏振片19的外側設置有作為透射顯示用的光源的背光源15。
在這裡，本實施形態的液晶顯示裝置100，如上所述是用介電各向異性為負的液晶材料構成液晶層50的垂直取向模式的液晶顯示裝置。因此，由於在初始取向狀態下液晶分子會因電場施加而傾倒，故如果不對於基板面垂直站立著的液晶分子動些什麼腦筋(如果不賦予預傾斜角)則就不可能控制液晶分子的傾倒方向，就會因產生取向的紊亂而使得產生光遺漏等的顯示不良，使顯示特性下降。為此，在採用垂直取向模式時，電場施加時的液晶分子的取向方向的控制就變成為重要的要素。
於是，在本實施形態的液晶顯示裝置100中，做成為這樣的構成採用對液晶層50的挾持面形成由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的突起(凸狀部分或挾持面凸形形狀賦予手段)的辦法，對液晶分子賦予與其凸形形狀對應的預傾斜，另一方面，採用形成把電極切缺一部分的縫隙的辦法，在與對向的電極之間產生斜向電場，賦予與該斜向電場對應的預傾斜。具體地說，如圖3所示，做成為這樣的構成在共用電極9上形成其構成為把自身的一部分長條形或長方形形地切缺的縫隙49(在圖3(a)中用虛線表示)，另一方面，在上基板25內面上形成用其構成為從像素電極31向液晶內面突出的電介質構成的突起28。
特別是在本實施形態中，把在共用電極9上形成的縫隙49和在上基板25的內面上形成的突起28配設為使得在彼此不同的位置上形成，即，使得突起28平面地位於多個縫隙49之內彼此相鄰的縫隙49、49間。其結果是，在彼此相鄰的縫隙49、49間或相鄰的突起間難於形成液晶分子的傾倒方向變成為不連續的區域，因而可以效率更高地防止或抑制取向紊亂的發生。
此外，在本實施形態中，做成為這樣的構成在已形成了限制或控制液晶分子的取向方向的突起28的區域中，在像素電極31上形成開口，即在突起28的內面側和外面一側上不存在電極。其結果是，由於突起28的影響液晶傾倒方向，和電力線的方向將變成為逆方向，故液晶的傾倒方向易於固定，可以進行更為穩定的液晶分子的取向限制。另外，即便是在像素電極31上邊直接形成突起28的構成，也可以限制液晶分子的取向方向。
倘採用這樣的構成，除去液晶分子在初始狀態下呈現垂直取向之外，還具有與基於突起28的凸形狀和縫隙49的形成的斜向電場對應的預傾斜。其結果是可以提供可以把液晶分子的傾倒方向限制或控制到預定方向上，難於產生取向紊亂，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的液晶顯示裝置。
另一方面，在本實施形態的液晶顯示裝置100中，如圖3(a)所示，對像素電極31供給信號的信號線，在這裡是通過TFD向像素電極31供給掃描信號的掃描線13上邊，設置由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的突起38。具體地說，如圖8的剖面圖所示，以把掃描線13平面性地覆蓋起來的形式跨越該掃描線13和像素電極31地形成，並構成為使得把像素電極31的外緣的一部分覆蓋起來(也參看圖2)。
在這裡，例如在不形成突起38的情況下，對像素電極31供給信號的掃描線13，有時候會在與像素電極31之間產生橫向電場，當發生了該橫向電場時，液晶分子就常常會呈現與基於在通常的像素電極31與共用電極9之間的電場的取向不同的表現。在歸因於這樣的橫向電場而產生了向與通常不同的方向取向的情況下，即便是如上所述那樣地採用在像素內形成突起28或縫隙49的辦法進行液晶分子的取向限制，特別是在像素周邊區域中，也存在著液晶分子的取向產生紊亂，引起顯示特性的降低的可能。
於是，在本實施形態中，如圖3(a)和圖8所示，採用在掃描線13上邊形成由電介質構成的突起38(凸狀部分，或挾持面凸形形狀賦予手段)的辦法，就可以把掃描線13與像素電極31之間電屏蔽起來，防止或抑制上述橫向電場的發生。此外，即便是假定已發生了橫向電場的情況下，也可以藉助於沿著該突起38的凸形形狀的取向限制力使得不受橫向電場的影響，即，藉助於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響還大的基於突起38的形狀的取向限制力，就可以把掃描線13的形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。其結果是，可以提供特別是在已形成了掃描線13的區域附近，可以限制及控制液晶分子的傾倒方向，難於產生取向的紊亂，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的液晶顯示裝置。
另外，在本實施形態中使用的突起28、38可以用同一材料構成，可用同一工藝形成。此外，突起28、38，起著把凸形形狀賦予液晶層50的挾持面的挾持面凸形形狀賦予手段的作用，具體地說，其構成為具備從基板內面到液晶層50恰好突出預定的高度(例如0.05微米到1.5微米，理想地說0.07微米到0.2微米左右)的山狀的傾斜面。
此外，突起28、38的凸形形狀，其縱剖面形狀形成大體上左右對稱的形狀。例如，如果構成為縱剖面具有大體上的三角形形狀的突起28、38，則結果變成為在液晶分子傾倒時以該突起的中心部分(頂部)為界分別逆方向地傾倒，可以得到寬的視場角特性。為了得到這樣的寬的視場角特性，突起28、38，理想的是除去三角形形狀之外，使其縱剖面形狀構成為梯形形狀或半橢圓形狀。
實施形態2以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態2進行說明。
圖4對實施形態2的液晶顯示裝置200示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態1的圖3的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態1是同樣的，主要是進行液晶分子的取向限制的電介質突起或電極縫隙的形成位置不一樣。因此，在圖4中，對於那些與圖3共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖4所示，在實施形態2的液晶顯示裝置200中，在在上基板25的內面上形成的像素電極31上設置縫隙48，在下基板10的內面上形成突起29。在該情況下，縫隙48也是採用把像素電極31的一部分部分地切缺的辦法平面視圖為成條狀或長方形形狀地形成了開口的，此外，突起29是把由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的凸狀部分(挾持面凸形形狀賦予手段)形成為長條形或長方形形狀的，具備縱剖面形狀為大體上三角形形狀的山形的形狀。在該情況下，對於液晶分子也可以賦予與突起29的凸形形狀對應的的預傾斜，另一方面，也可以賦予與基於縫隙48的斜向電場對應的預傾斜。
此外，要把在像素電極31上形成的縫隙48，和在下基板10的內面上形成的突起29配設為使得在彼此不同的位置上形成，即配設為使得在多個縫隙48之內在相鄰的縫隙48、48間平面地配設突起29。由此，彼此相鄰的突起或縫隙彼此間消除了液晶分子的傾倒方向變成為逆方向那樣的不連續區域(取向紊亂)的發生。此外，還要構成為在限制或控制液晶分子的取向方向的突起29上邊，使共用電極31形成開口，即在突起29的內側不存在電極。
採用配設這樣的突起29和縫隙48的辦法，結果就變成為除去液晶分子在初始狀態下呈現垂直取向之外，還具有與基於突起29的凸形形狀和縫隙48的形成的斜向電場對應的預傾斜。其結果是，可以提供可以把液晶分子的傾倒方向限制或控制到預定方向上，難於產生取向的紊亂，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的液晶顯示裝置。
另一方面，如圖4(a)所示，對像素電極31供給信號的信號線，在這裡既是在對通過TFD向像素電極31供給掃描信號的掃描線13平面性地重疊的位置，即既是平面性地把掃描線13覆蓋起來的位置，又是與已形成了該掃描線13的基板(上基板25)不同的一側的基板(下基板10)的內面上，配設由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的突起39。具體地說，如圖10所示，以把掃描線31平面性地覆蓋起來的形式在下基板10上邊形成突起39。此外，突起39的構成為使得像素電極31的外緣的一部分也進行重疊。
如上所述，對像素電極31供給信號的掃描線13，有時候會在與像素電極31之間產生橫向電場，當發生了該橫向電場時，液晶分子就常常會呈現與基於在通常的像素電極31與共用電極9之間的電場的取向不同的表現。在歸因於這樣的橫向電場而產生了向與通常不同的方向取向的情況下，即便是如上所述那樣地採用在像素內形成突起29或縫隙48的辦法進行液晶分子的取向限制，特別是在像素周邊區域中，也存在著液晶分子的取向產生紊亂，引起顯示特性的降低的可能。
於是，在本實施形態中，如圖4(a)和圖10所示，採用在既是與掃描線13進行平面重疊的位置，又是在與已形成了該掃描線13的基板(上基板25)不同的基板(下基板10)一側形成由電介質構成的突起39(凸狀部分，或挾持面凸形形狀賦予手段)的辦法，即便是假定已發生了橫向電場的情況下，也可以藉助於沿著該突起39的凸形形狀的取向限制力使得不受橫向電場的影響，即，藉助於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響還大的基於突起39的形狀的取向限制力，就可以把掃描線13的形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。其結果是，可以提供特別是在已形成了掃描線13的區域附近，可以限制及控制液晶分子的傾倒方向，難於產生取向的紊亂，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的液晶顯示裝置。
另外，在下基板10內面形成的突起29、39可以用同一材料構成，可用同一工藝形成。此外，突起29、39，起著把凸形形狀賦予液晶層50的挾持面的挾持面凸形形狀賦予手段的作用，具體地說，其構成為具備從基板內面到液晶層50突出預定的高度(例如0.05微米到1.5微米，理想地說0.07微米到0.2微米左右)的山狀的傾斜面。
此外，突起29、39的凸形形狀，其縱剖面形狀形成大體上左右對稱的形狀。例如，如果構成為縱剖面具有大體上的三角形形狀的山形的長方向突起29、39，則結果變成為在液晶分子傾倒時以該突起的中心部分(頂部)為邊界分別逆方向地傾倒，可以得到寬的視場角特性。為了得到這樣的寬的視場角特性，突起29、39，理想的是除去三角形形狀之外，使其縱剖面形狀構成為梯形形狀或半橢圓形狀。
實施形態3以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態3進行說明。
圖5對實施形態3的液晶顯示裝置300示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態1的圖3的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態1是同樣的，主要是在掃描線上邊形成的突起的構成不一樣。因此，在圖5中，對於那些與圖3共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖5(a)所示，在實施形態3的液晶顯示裝置300中，在一個像素內在通過TFD向像素電極31供給掃描信號的掃描線13上邊，形成有多個由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的突起38。具體地說，在一個點區域D1、D2、D3內或在各個點區域D1、D2、D3內的邊界區域上形成有多個點狀或長方形形狀的突起38。
在該情況下，與實施形態1同樣，也可以把掃描線13與像素電極31之間電屏蔽起來，防止或抑制上述掃描線13和像素電極31之間橫向電場的發生。此外，即便是假定已發生了橫向電場的情況下，也可以藉助於沿著該突起38的凸形形狀的取向限制力不受橫向電場的影響，即，藉助於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響還大的基於突起38的形狀的取向限制力，就可以把掃描線13的形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。其結果是，可以提供特別是在已形成了掃描線13的區域附近，可以限制或控制液晶分子的傾倒方向，難於產生取向的紊亂，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的液晶顯示裝置。
另外，在上基板25內面上形成的的突起28、38可以用同一材料構成，可用同一工藝形成。此外，突起28、38，起著把凸形形狀賦予液晶層50的挾持面的挾持面凸形形狀賦予手段的作用，具體地說，其構成為具備從基板內面到液晶層50突出預定的高度(例如0.05微米到1.5微米，理想地說0.07微米到0.2微米左右)的山狀的傾斜面。此外，突起28、38的凸形形狀，與實施形態1同樣，其縱剖面形狀形成大體上左右對稱的形狀。
實施形態4以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態4進行說明。
圖6對實施形態4的液晶顯示裝置400示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態1的圖3的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態1是同樣的，主要是進行液晶分子的取向限制的突起或電極縫隙的構成不一樣。因此，在圖6中，對於那些與圖3共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖6所示，在實施形態4的液晶顯示裝置400中，在在上基板25的內面上形成的像素電極31上設置縫隙48，對在下基板10的內面上對於共用電極9，也形成縫隙49。在該情況下，縫隙48、49也是採用把各個電極31、9的一部分部分地切缺的辦法平面視圖為成條狀或長方形形狀地形成了開口的，可對液晶分子賦予與基於縫隙形成的斜向電場對應的預傾斜。另外，要把在像素電極31上形成的縫隙48，和在共用電極9上形成的縫隙49配設為使得在彼此不同的位置上形成，即配設為使得對向一側的縫隙49平面性地位於多個縫隙48之內彼此相鄰的縫隙48、48之間。藉助於此，就消除了在相鄰縫隙間液晶分子的傾倒方向變成為逆方向那樣的不連續區域的發生。
另一方面，如圖6(a)所示，在通過TFD向像素電極31供給掃描信號的掃描線13的上邊配設由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的突起38。在該情況下，藉助於突起38，也可以防止或抑制在掃描線13與像素電極31之間的橫向電場的發生，即便是假定已發生了橫向電場的情況下，也可以藉助於沿著該突起38的凸形形狀的取向限制力不受橫向電場的影響，即，藉助於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響還大的基於突起38的形狀的取向限制力，就可以把掃描線13的形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。
另外，在本實施形態中，由於在像素內部不形成突起，僅僅在電極縫隙處才進行液晶分子的取向限制。故雖然用獨立的製造工藝形成了突起38，但是，也可以與限制液晶層50的層厚的襯墊(未畫出來)用同一工序形成。即，在在基板內面上形成了所謂的貝柱狀的光襯墊之類的液晶顯示裝置中，與該襯墊的形成工序同時形成掃描線13上邊的突起38是可能的。此外，在可以把突起38構成為限制液晶分子的取向方向的手段的同時，還可以使之構成為限制液晶層厚的手段，即還可以構成為兼備雙方的功能的突起38。
實施形態5以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態5進行說明。
圖7對實施形態5的液晶顯示裝置500示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態1的圖3的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態1是同樣的，不同的是在下基板10內面上形成的共用電極9用金屬反射膜構成這一點。因此，在圖7中，對於那些與圖3共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖7所示，在實施形態5的液晶顯示裝置500中，用反射性的金屬膜構成在下基板10的內面上形成的共用電極90，對該共用電極(反射膜)90形成縫隙49。此外，在下基板10的外面一側，未形成相位差板、偏振片、背光源等，可以採用用共用電極(反射膜)90反射從上基板25的外面一側入射進來的太陽光、照明光等的外光的辦法進行顯示。就是說，本發明的液晶顯示裝置500是採用垂直取向模式的反射式的液晶顯示裝置。
在採用這樣的垂直取向模式的反射式液晶顯示裝置中，也做成為這樣的構成採用在在共用電極(反射膜)90上形成縫隙49的同時，在上基板25的內面側形成突起28，進行像素內液晶分子的取向限制，並且在掃描線13上邊也形成突起38的辦法，對像素周邊區域的液晶分子也進行取向限制。
在該情況下，縫隙49也是採用部分地切缺共用電極(反射膜)90的一部分的辦法形成長條或長方形開口部的，使得可以對液晶分子賦予與基於縫隙形成的斜向電場對應的預傾斜。此外，還做成為這樣的構成突起28的構成為向液晶層50突出出來，與其凸形形狀相對應地，即與突起28的傾斜面相對應地限制液晶分子的傾倒方向。另外，把在共用電極(反射膜)90上形成的縫隙49，和在上基板25的內面上形成的突起28配設為使之在彼此不同的位置上形成，即配設為使對向一側的突起28平面性地位於多個縫隙49之內彼此相鄰的縫隙49、49之間。藉助於此，在相鄰縫隙間就消除了液晶分子的傾倒方向變成為逆方向那樣的不連續區域的發生。
此外，在掃描線13上邊形成的突起38，是可用丙烯酸類樹脂等的電介質構成，其構成為從上基板25的內面向液晶層50突出出來的突起，而且，把像素電極31和掃描線13之間電屏蔽了起來。此外，突起38的構成為除去電屏蔽效果之外，還可以與其形狀相對應地，即與自身的傾斜面相對應地限液晶分子的傾倒方向。因此，採用形成突起38的辦法，就可以防止或抑制像素電極31與掃描線13之間的橫向電場的發生，即便是假定在兩者間發生了橫向電場，藉助於基於其凸形形狀的高的取向限制力，也可以以抵消橫向電場的影響的形式限制液晶分子的取向方向。
在以上那樣的實施形態1到5所示的掃描線13上邊或重疊到掃描線13上形成的突起(38、39)，可根據想要使液晶分子傾倒的方向適宜選擇形成位置或形狀，至於像素內的突起28、29和電極縫隙48、49，也可以根據液晶分子的傾倒方向適宜選擇其形成位置。例如，如圖9所示，採用把突起38形成為使得把配設在彼此相鄰的像素電極31、31間的掃描線13覆蓋起來的辦法，雖然可以防止或抑制橫向電場的發生，同時根據其凸形形狀進行液晶分子的取向限制，但是，如圖8所示，採用把突起38形成為使得把各個像素電極31、31的外緣的一部分覆蓋起來的辦法，可以效果更為良好地抑制橫向電場的發生。
此外，如圖9所示，即便是在與已形成了掃描線13的基板25A不同的基板10A一側把突起39形成為使得與配設在不同的像素電極31、31之間的掃描線13進行重疊的情況下，使之以把彼此相鄰的像素電極31、31的外緣的一部分覆蓋起來的形式進行重疊也是理想的。在該情況下，得益於基於凸形形狀的取向限制力，進一步減低像素電極31與掃描線13之間的橫向電場的影響是可能的。
另外，如圖11所示，只要至少在掃描線13的附近形成突起即可，也可以在像素電極31與掃描線13之間形成突起38a而無須把掃描線13上邊覆蓋起來。此外，在掃描線13的對向一側形成突起的情況下，也可以做成為在既是像素電極31與掃描線13之間，又是與已形成了掃描線13的基板對向的基板上形成突起39a的構成，而並非一定要重疊到掃描線13上不可。
實施形態6以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態6進行說明。
圖12對實施形態6的液晶顯示裝置600示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態1的圖3的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態1是同樣的，不同的是在下基板10內面上部分地形成反射膜，使得可進行透射顯示和反射顯示這雙方這一點。因此，在圖12中，對於那些與圖3共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖12所示，本實施形態的液晶顯示裝置600，在下基板10的內面側部分地形成反射膜20，使得可在該反射膜20的形成區域中進行反射顯示，在該反射膜20的非形成區域(反射膜20的開口區域)中進行透射顯示。就是說，本實施形態的液晶顯示裝置600，是採用垂直取向模式的半透射反射式的液晶顯示裝置。
首先，如圖12(b)所示，本實施形態的液晶顯示裝置600，與實施形態1的液晶顯示裝置100同樣，在上基板(元件基板)25和與之對向配置的下基板(對向基板)10之間挾持有初始取向狀態採取垂直取向的液晶，就是說由介電各向異性為負的液晶材料構成的液晶層50。
下基板10的構成為在由石英、玻璃等的透光性材料構成的基板主體10A的表面上中間存在著絕緣膜24地部分地形成由鋁、銀等的反射率高的金屬膜構成的反射膜20。在這裡，反射膜20的形成區域就變成為反射顯示區域R，反射膜20的非形成區域，就是說反射膜20的開口部分21內就變成為透射顯示區域T。
在基板主體10A上邊形成的絕緣膜24的構成為在其表面上具備凹凸形狀24a，反射膜20的表面則因仿效該凹凸形狀而具有凹凸形狀。由於反射光可藉助於這樣的凹凸形狀進行散射，故可以防止來自外部的映入，使得得到寬視場角的反射顯示成為可能。另外，具備這樣的凹凸形狀24a的絕緣膜24，例如可採用使樹脂光刻膠圖形化，在其上邊塗敷另外一層樹脂的辦法得到。此外，也可以對圖形化後的樹脂光刻膠進行熱處理以調整形狀。
此外，在位於反射顯示區域R內的反射膜20上邊，和位於透射顯示區域T內的基板主體10A上邊，設置有跨越這些反射顯示區域R和透射顯示區域T地形成的濾色片22(在圖12(b)中為紅色著色層22R)。在這裡著色層22R的周緣已用由金屬鉻等構成的黑色矩陣BM圍起來，藉助於黑色矩陣BM形成了各個點區域D1、D2、D3的邊界(參看圖12(a))。
再有，在濾色片22上邊，在與反射顯示區域R對應的位置上形成有絕緣膜26。就是說，使得中間存在著濾色片22地位於反射膜20的上方那樣地選擇性地形成絕緣膜26，伴隨著該絕緣膜26的形成使得液晶層50的厚度在反射顯示區域R和透射顯示區域T中不同。絕緣膜26例如由膜厚0.5微米到2.5微米左右的丙烯酸類樹脂等的有機膜構成，在反射顯示區域R與透射顯示區域T之間的邊界附近，具備自身的膜厚連續地變化的那樣的傾斜面。不存在絕緣膜26的部分的液晶層50的厚度被做成為約1微米到5微米左右，反射顯示區域R中的液晶層50的厚度則被做成為透射顯示區域T中的液晶層50的厚度大約一半。如上所述，絕緣膜26起著藉助於自身的膜厚使反射顯示區域R和透射顯示區域T的液晶層50的層厚不同的液晶層厚調整層(液晶層厚控制層)的作用。
此外，在在反射顯示區域R內形成的絕緣膜26的平面視圖大體上的中央，形成其構成為從該絕緣膜26的表面向液晶層50內部突出出來的突起(凸狀部分)29a。該突起29a，由丙烯酸類樹脂等的電介質構成的，起著把具備傾斜面的凸形形狀賦予液晶層50的挾持面的凸形形狀賦予手段的作用，具體地說，其構成為從絕緣膜26的表面突出預定的高度(例如0.05微米到1.5微米，理想地說0.07微米到0.2微米左右)。
另一方面，在濾色片22上邊，在與透射顯示區域T對應的位置上形成有其構成為從該濾色片22的表面向液晶層50內部突出出來的突起(凸狀部分)29a。該突起29a，與上述反射顯示區域R同樣地由丙烯酸類樹脂等的電介質構成，起著把具備傾斜面的凸形形狀賦予液晶層50的挾持面的凸形形狀賦予手段的作用，具體地說，其構成為從絕緣膜26的表面突出預定的高度(例如0.05微米到1.5微米，理想地說0.07微米到0.2微米左右)。就是說，在反射顯示區域R和透射顯示區域T上形成的突起29a，分別用同一製造工序形成，用本身為同一材料的丙烯酸類樹脂等的有機膜構成的電介質構成。
此外，在包括絕緣膜26和突起29a的濾色片22上邊，形成由銦錫氧化物(以下，縮寫為ITO)構成的條帶狀的共用電極9，在共用電極9上邊形成由聚醯亞胺等構成的取向膜27。取向膜27是使液晶分子作為對於膜面垂直地取向的垂直取向膜起作用的膜，未實施摩擦等的取向處理。另外，在圖12中共用電極9被形成為在紙面垂直方向上延伸的條帶狀，在該紙面垂直方向上並排形成的點區域中的每一者上都可作為共用的電極構成。另外，在本實施形態中，雖然分開地形成反射膜20和共用電極9，但是，在反射顯示區域R中也可以把由金屬膜構成的反射膜用做共用電極的一部分。此外，還做成為在突起29a的內面和外面上未形成共用電極9，在共用電極9的開口部分內形成突起29a的構成。
其次，在上基板25一側上，在由玻璃或石英等的透光性材料構成的基板主體25A(基板主體25A的液晶層一側)上，形成有由ITO等的透明導電膜構成的矩陣狀的像素電極31，和由聚醯亞胺等構成的已進行了與下基板10同樣的垂直取向處理的取向膜33。另外，在像素電極31上形成有其構成為部分地把自身的一部分切缺的縫隙32。
此外，在下基板10的外面一側上形成有相位差板18和偏振片19，在上基板25的外面一側也形成有相位差板16和偏振片17，在基板內面側(液晶層50一側)上構成為可入射圓偏振光，這些相位差板18和偏振片19，相位差板16和偏振片17，分別構成圓偏振光片。
在這裡，在本實施形態的液晶顯示裝置600中，為了對液晶層50的液晶分子進行取向限制，即為了對於在初始狀態中處於垂直取向的液晶分子，限制在給電極間施加上電壓時的傾倒方向，在下基板10的內面側(液晶層一側)上形成有由電介質構成的突起29a。具體地說，在圖12的例子中，在在下基板10上形成的濾色片22的內面側(液晶層一側)上，在反射顯示區域R和透射顯示區域T這雙方上形成有向液晶層50內部突出的形狀的突起29a，具備大體上圓錐臺的形狀。
像這樣地形成的突起29a，沿著其凸形形狀(特別是傾斜面)限制液晶分子的傾倒方向。就是說，雖然在尚未給電極間施加電壓初始狀態下處於垂直取向的液晶分子，當施加上電壓後，就要向與其電場方向相交的方向傾倒，但是，倘採用本實施形態，則把該電壓施加時的液晶分子的傾倒方向限制為沿著突起29a的傾斜面。
另外，突起29a，只要構成為使得使其凸形形狀的表面(傾斜面)對於液晶分子的垂直取向方向恰好傾斜預定的角度即可，例如，理想的是用圓錐狀或橢圓錐狀，或者多角錐狀、圓錐臺狀、橢圓錐臺狀、半球狀構成。此外，至於突起29a的傾斜面，理想的是其最大傾斜角為2度到20度。所謂該情況下的傾斜角，指的是基板10A的基板面(主面)與突起29a的傾斜面所構成的角度，在突起29a具有曲表面情況下，指的是與該曲表面相接面與基板面所成角度。在該情況下的最大傾斜角不足2度的情況下，有時候就難於限制液晶分子的傾倒方向，而當最大傾斜角超過了20度的情況下，則有時候會從該部分產生光遺漏等，產生對比度降低等的缺憾。
另一方面，為了對液晶層50的液晶分子進行取向限制，在在上基板10的內面側(液晶層一側)上形成的像素電極31上，形成了縫隙32。即採用在像素電極31上形成縫隙32的辦法，結果就變成為在與對向的共用電極9之間沿著該縫隙32的形成位置會產生斜向電場，藉助於該斜向電場，限制電壓施加時的液晶分子的傾倒方向。
另外，由於在像素電極31上形成了縫隙32，故該像素電極31，如圖12(a)所示，就被分割成大體上八角形的子點(島狀部分)31a、31b、31c，各個子點(島狀部分)31a、31b、31c藉助於連結部分59連接起來。此外，在既是子點(島狀部分)31a、31b、31c的大體上中心附近，又是其對向的基板一側上形成突起29a，其結果是變成為液晶分子以該突起29a為中心向四面八方傾倒，就是說，在本實施形態中，變成為對每一個子點(島狀部分)31a、31b、31c都進行了取向分割化的構成。
再有，在本實施形態的液晶顯示裝置600中，在上基板25的內面上形成的掃描線13上邊形成有由電介質構成的突起38。具體地說，沿著掃描線13以把該掃描線13斷片性地覆蓋起來的形式形成。採用像這樣地在掃描線13上邊形成由電介質構成的突起38(凸狀部分，或挾持面凸形形狀賦予手段)的辦法，就可以把掃描線13與像素電極31之間電屏蔽起來，防止或抑制上述橫向電場的發生。此外，即便是假定已發生了橫向電場的情況下，也可以藉助於沿著該突起38的凸形形狀的取向限制力不受橫向電場的影響，即，藉助於作用到液晶分子上的比橫向電場的影響還大的基於突起38的形狀的取向限制力，就可以把掃描線13的形成區域周邊的液晶分子取向限制到預定的方向上。
此外，突起38的凸形形狀，其縱剖面形狀形成大體上左右對稱的形狀。例如，如果構成為縱剖面具有大體上的三角形形狀的長狀突起38，則結果變成為在液晶分子傾倒時以該突起的中心部分(頂部)為界分別逆方向地傾倒，可以得到寬的視場角特性。為了得到這樣的寬的視場角特性，突起38，理想的是除去三角形形狀之外，使其縱剖面形狀構成為梯形形狀或半橢圓形狀。
另外，突起38雖然是以斷片性地把掃描線13覆蓋起來的形式形成的，但是，特別是在本實施形態中，如圖12(a)所示，在大體上八角形形狀的像素電極31與掃描線13最接近的位置上形成有突起38。即，在像素電極31和掃描線13接近的位置上，由於易於產生上述橫向電場，故採用在該位置上形成突起38的辦法，液晶分子的取向限制就將變成為最為有效。
倘採用具備這樣的構成的本實施形態的液晶顯示裝置600，則結果就變成為可以實現下述的理想的作用和效果。
首先，在本實施形態的液晶顯示裝置600中，由於因對反射顯示區域R選擇性地設置有絕緣膜26而使得可以把反射顯示區域R的液晶層50的厚度減小到透射顯示區域T的液晶層50的厚度的大體上的一半，故可以使參與反射顯示的光程和參與透射顯示的光程大體上相等，藉助於此，實現了對比度的提高。
此外，一般地說，如果給在未實施摩擦處理的垂直取向膜上邊取向的具有負的介電各向異性的液晶分子施加上電壓，由於沒有限制液晶的傾倒方向，故液晶分子就向無秩序的方向傾倒，結果就變成為會產生取向不良。但是，在本實施形態中，由於作為限制液晶分子的傾倒方向的手段，在下基板10的內面上形成了突起29a，在在上基板25的內面上形成的像素電極31上形成了縫隙32，故將產生由突起29a的傾斜面(山狀傾斜面)產生的取向限制，和由沿著縫隙32的斜向電場產生的取向限制，結果就變成為可以限制在初始狀態下垂直取向的液晶分子的因電壓施加而傾倒的方向。其結果是，由於基於液晶取向不良的取向紊亂的發生受到抑制，故可以得到在從斜向方向觀看該液晶顯示裝置600的顯示面時難於產生粗糙的汙垢狀的不均勻等的高品質的顯示。
再有，在本實施形態的液晶顯示裝置600中，由於在掃描線13上邊也斷片性地形成了突起38，故在已形成了該掃描線13的區域附近，就可以限制或控制液晶分子的傾倒方向。其結果是，可以提供在已形成了掃描線13的區域，進而在像素整個區域中，難於產生取向的紊亂，可以避免光遺漏等的顯示不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的半透射反射式的液晶顯示裝置。
實施形態7以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態7進行說明。
圖13對實施形態7的液晶顯示裝置700示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態6的圖12的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態6是同樣的，在掃描線13上邊形成的突起38的構成與實施形態6不同。因此，在圖13中，對於那些與圖12共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖13所示，在實施形態7的液晶顯示裝置700中，對要在掃描線13上邊形成的突起38來說，做成為僅僅在透射顯示區域T上選擇性地形成，在反射顯示區域R上則不形成的配置。在本實施形態這樣的半透射反射式的液晶顯示裝置中，在具備調整反射顯示區域R和透射顯示區域T的液晶層厚的絕緣膜26的情況下，由於與透射顯示區域T比反射顯示區域R這一方液晶層厚度薄，故像素電極31和共用電極9之間的電場相對地強，液晶分子相對地難於受橫向電場的影響。反之，在透射顯示區域T中，與反射顯示區域R比像素電極31與共用電極之間的電場相對地弱，液晶分子易於受橫向電場的影響。於是，在本實施形態中，採用在透射顯示區域T內選擇性地形成突起38的辦法，使得效果良好地防止或抑制該透射顯示區域T中的橫向電場的影響成為可能。
實施形態8以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態8進行說明。
圖14對實施形態8的液晶顯示裝置800示出了平面圖和剖面圖，是相當於實施形態6的圖12的模式圖。本實施形態的液晶顯示裝置的基本構成與實施形態6是同樣的，在下基板10的內面上形成的突起的構成，和在上基板的內面側形成的電極縫隙的構成，和在掃描線13上邊形成的突起的構成，與實施形態6不同。因此，在圖14中，對於那些與圖12共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
如圖14所示，在實施形態8的液晶顯示裝置800中，在下基板10的內面側形成有平面視圖長條狀或長方形形狀的突起29b，此外，在在上基板25的內面上形成的共用電極9上，同樣地形成有平面視圖長條狀或長方形形狀的縫隙48a。另外，這些突起29b和縫隙48a，被配設在平面上彼此不同的位置上，即把突起29b形成為使得在平面圖上位於彼此相鄰的縫隙48a、48a之間。
另一方面，在既是下基板10的內面側，又是在與上基板25上形成的掃描線13重疊的位置上，斷片性地形成有突起39a、39b。採用像這樣地在與已形成了掃描線13的基板對向的基板一側形成突起39a、39b的辦法，基於其凸形形狀的液晶分子的取向限制力也可以抵消掃描線13與像素電極31之間的橫向電場所產生的影響，就是說可以滿意地沿著凸形形狀對液晶分子進行取向限制。
此外，在本實施形態中，如圖14(b)所示，在反射顯示區域R內把重疊到掃描線13上配設的突起39a的高度形成為使得與該反射顯示區域R的液晶層厚變成為相同。即，使在該反射顯示區域R內形成的突起39a，變成為兼用做用來限制液晶層厚的襯墊(光襯墊)的構成。在該情況下，得益於突起39a的形成，在可以防止或抑制掃描線13附近的液晶分子的取向紊亂的發生的同時，還可以用簡單的構成實現均一的液晶單元厚度，而且也可以使製造工序簡化。
另外，在圖12到圖14所示的半透射反射式的液晶顯示裝置中，調整濾色片22和液晶層厚的絕緣膜26，如圖15所示的液晶顯示裝置900所示，也可在上基板25的內面側形成。此外，突起29a、29b，縫隙32、48a，突起38、39a、39b的形成位置或排列等，可以根據想要使液晶分子傾倒的方向等適宜進行變更。即，例如在圖12的液晶顯示裝置600中，也可以在上基板25一側形成突起29a，在下基板10的內面上形成的共用電極9上形成縫隙32。
實施形態9以下，邊參看附圖邊對本發明的實施形態9進行說明。
圖16對實施形態9的液晶顯示裝置950示出了電路構成的概略，本實施形態的液晶顯示裝置950，是作為開關元件使用TFT元件的有源矩陣式的液晶顯示裝置。此外，圖17是示出了液晶顯示裝置950的剖面構成的模式圖，相當於實施形態6的圖12。因此，在圖17中，對於那些與圖12共通的構成要素賦予同一標號而省略詳細的說明。
首先，如圖16所示，在本實施形態的液晶顯示裝置950中，在矩陣狀地配置的多個點上分別形成像素電極190，和本身為用來控制該像素電極190的開關元件的TFT30，供給圖像信號的數據線19已電連到TFT30的源上。此外，掃描線113已電連到TFT30的柵上。對於多條的掃描線113以預定的定時脈衝式地依次施加掃描信號。此外，還做成為這樣的構成像素電極190已電連到TFT30的漏上，採用使本身為開關元件的TFT30僅僅一定期間地導通的辦法，以預定的定時寫入從數據線19供給的圖像信號。
如上所述，對被配置為把各個像素電極190圍起來的數據線19和掃描線113，在本實施形態中，以把這些數據線19和掃描線113覆蓋起來的形式形成突起138。具體地說，跨越像素電極190和數據線19地形成突起138，同樣以跨越像素電極190和掃描線113的形式形成突起138。
如圖17所示，突起138被形成為把在上基板125的內面上形成的數據線19覆蓋起來。本實施形態的液晶顯示裝置950，把上基板125構成為TFT陣列基板，在該上基板125的內面上形成有像素電極190和掃描線19。此外，把下基板110構成為對向基板，在該下基板110的內面上形成全面整個面狀的共用電極127。另外，在各個像素電極190和共用電極27的內面上與實施形態6同樣地分別形成有垂直取向性的取向膜33、27。
在像這樣地把TFT30用做開關元件的本實施形態的液晶顯示裝置950中，結果就變成為也在下基板110的內面上形成突起29a，同時，在像素電極190上形成縫隙32，分別沿著突起29a的凸形形狀，和藉助於在基於縫隙形成的斜向電場，限制點內的液晶分子的傾倒方向。此外，由於對於作為信號線的掃描線19和數據線113，也把突起138形成為分別把掃描線19和數據線113覆蓋起來，故也把這些掃描線19和數據線113和像素電極190之間電屏蔽起來，防止或抑制了兩者間的橫向電場的發生。其結果是，可以提供難於產生基於橫向電場的取向不良，可以抑制餘像或汙垢狀的不均勻等的顯示不良，以及視場角寬的半透射反射式的液晶顯示裝置。
另外，如圖18所示，也可以在下基板(對向基板)110一側形成用來對掃描線19和數據線113附近的液晶分子進行取向限制的突起139。即，在以對掃描線19和數據線113平面性地進行重疊的形式在下基板110內面上形成了突起139的情況下，也可以藉助於基於該突起139的凸形形狀的取向限制力，降低掃描線19和數據線113和像素電極190之間的橫向電場的影響，可以沿著凸形形狀使之指向液晶分子的傾倒方向。
此外，如圖17和圖18所示，突起138、139，可根據想要使液晶分子傾倒的方向適宜選擇形成位置或形狀，至於像素內的突起29a、電極縫隙32，也可根據液晶分子的傾倒方向適宜選擇其形成位置。例如，如圖9所示，雖然採用把突起138形成為使得把配設在彼此相鄰的像素電極190、190間的掃描線19(數據線113)覆蓋起來的辦法，在可以防止或抑制橫向電場的發生的同時，還可以根據其凸形形狀進行液晶分子的取向限制，但是，如圖8所示，採用把突起138形成為使得把各個像素電極190、190的外緣的一部分覆蓋起來，即跨越像素電極190和掃描線19(數據線113)地形成突起138的辦法，就可以更為效果良好地抑制橫向電場的發生。
此外，如圖9所示，使得與配設在不同的像素電極190、190間的掃描線19(數據線113)進行重疊那樣地，在與已形成了掃描線19(數據線113)的基板25A不同的基板10A一側形成突起139的情況下，理想的也是使之以把彼此相鄰的像素電極190、190的外緣的一部分覆蓋起來的形式進行重疊。在該情況下，藉助於基於凸形形狀的取向限制力，使得進一步降低像素電極190與掃描線19(數據線113)之間的橫向電場的影響成為可能。
另外，如圖11所示，也可以做成為這樣的構成只要至少在掃描線19(數據線113)的附近形成突起即可，在像素電極190與掃描線19(數據線13)之間形成突起138a，而無須把掃描線19(數據線113)上邊覆蓋起來。此外，在要在掃描線19(數據線113)的對向一側形成突起的情況下，也可以做成為這樣的構成在既是像素電極190與掃描線19(數據線113)之間，又是與已形成了掃描線19(數據線113)的基板對向的基板上形成突起139a，而無須非要重疊到掃描線19(數據線113)上不可。
此外，如圖19所示，在其構成為在透射顯示區域T內配設以把掃描線19(數據線113)覆蓋起來的形式形成的突起138(139)的情況下，理想的是以平面性地重疊到該突起138(139)上的形式形成遮光膜126。在已形成了本實施形態那樣的突起138(139)的情況下，在突起138(139)的傾斜面上邊垂直取向的液晶分子，由於對於基板面不在垂直方向上取向，故存在著產生光遺漏的可能性。於是，採用像圖19那樣以與突起138(139)平面性地進行重疊的形式形成遮光膜126的辦法，使得防止或抑制這樣的光遺漏成為可能，使得提供高對比度且顯示特性高的液晶顯示裝置成為可能。
作為這樣的遮光膜126，可以使用鉻或鎳等遮光性的金屬膜，或把碳或鈦分散到光刻膠內的樹脂碳黑膜等，可以在與已形成了突起138(139)的基板同一基板和/或不同基板上形成。除此之外，也可以採用使突起138(139)自身含有遮光性的顏料以把該突起138(139)自身兼用做遮光層的構成。
此外，如圖20所示，在要在反射顯示區域R內形成反射膜20的圖形時，採用對於與突起138(139)重疊的區域也形成反射膜120的辦法，就可以對該突起138(139)的形成區域進行遮光。在該情況下，就可以防止或抑制突起138(139)形成區域上的上述光遺漏的發生而無須另外增加製造工藝。
另外，在把突起138(139)兼用做光襯墊的情況下，該光襯墊由於大多難於得到平滑的形狀，故特別是光遺漏的可能性將要增高。因此，在把突起138(139)兼用做光襯墊的情況下，採用形成上述遮光膜126、反射膜120的辦法，就可以進一步提高防止光遺漏的效果。
電子設備其次，對具備本發明的上述實施形態的液晶顯示裝置的電子設備進行說明。
圖21是示出了行動電話的一個例子的立體圖。在圖21中，標號1000是行動電話機主體，標號1001是使用上述液晶顯示裝置的顯示部分。在把上述實施形態的液晶顯示裝置用做這樣的行動電話機等的電子設備的顯示部分的情況下，可以實現具備明亮、對比度高、寬視場角而與使用環境無關的液晶顯示部分的電子設備。
另外，本發明的技術範圍，在不背離本發明宗旨的範圍內可加以種種的變更而並不限定於上述實施形態。例如，對於透射式、反射式、半透射反射式中的任何一者，作為開關元件都可以選擇TFD或TFT中的任何一種元件。突起或縫隙的組合，也可以選擇上邊所說的各個實施形態中的任何一種組合。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，其構成為把液晶層挾持在一對基板之間，在每一個預定的像素單位上進行顯示，其特徵在於上述液晶層，在用初始取向狀態呈現垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的同時，在上述一對的基板之中至少一方的基板的內面側上，形成有對上述像素供給信號的信號線，在上述信號線上和/或其附近的上述一對基板之中至少一方的基板的內面側上形成有由電介質構成的凸狀部分。
2.一種液晶顯示裝置，其構成為把液晶層挾持在一對基板之間，在每一個預定的像素單位上進行顯示，其特徵在於上述液晶層，在用初始取向狀態呈現垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的同時，在上述一對的基板之中至少一方的基板的內面側上，形成有對上述像素供給信號的信號線，以平面地至少把上述信號線覆蓋起來的形式，在上述一對基板之中至少一方的基板的內面側上形成有由電介質構成的凸狀部分。
3.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述凸狀部分沿著上述信號線縱長狀地延伸。
4.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述凸狀部分沿著上述信號線點狀地並排設置。
5.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在已形成了上述信號線的基板的內面側形成有像素電極，在該像素電極與上述信號線之間配設有上述凸狀部分的至少一部分。
6.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在已形成了上述信號線的基板的內面側形成有像素電極，上述凸狀部分，在上述像素電極與上述信號線上平面性地跨越地形成。
7.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在已形成了上述信號線的基板的內面側形成有像素電極，上述凸狀部分，從上述像素電極的外邊緣到上述信號線為止平面性地跨越地形成。
8.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在已形成了上述信號線的基板的內面側形成有像素電極，上述凸狀部分，以把上述像素電極的一部分和上述信號線雙方都覆蓋起來的形式形成。
9.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在已形成了上述信號線的基板的內面側形成有像素電極，在該像素電極和上述信號線最接近的位置上配設有上述凸狀部分。
10.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述凸狀部分，配設在已形成了上述信號線的基板一側。
11.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述凸狀部分配設在與已形成了上述信號線的基板不同的基板一側。
12.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於以與上述凸狀部分平面性地進行重疊的形式形成有遮光膜。
13.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述凸狀部分，在上述每一個像素上形成有多個。
14.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在上述一對的基板之中至少一方的基板的內面側形成有限制該一對的基板的間隔的襯墊，用與該襯墊同一的材料形成上述凸狀部分。
15.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述凸狀部分，具備限制上述垂直取向的液晶分子根據電場變化而傾倒的方向的構成。
16.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於作為上述一對基板含有上基板和下基板，在與上述下基板的液晶層相反的一側上設置背光源，從上述上基板的外面一側觀看顯示。
17.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於作為上述一對基板含有上基板和下基板，在上述下基板的液晶層上設置有反射層，從上述上基板的外面一側觀看顯示。
18.根據權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特徵在於作為上述一對基板含有上基板和下基板，在與上述下基板的液晶層相反的一側上設置背光源，同時，在該下基板的液晶層一側上設置僅僅在預定區域上選擇性地形成的反射層，把已形成了該反射層的區域作為反射顯示區域，把未形成該反射層的區域作為透射顯示區域。
19.根據權利要求18所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在上述一對的基板之中至少一方的基板與上述液晶層之間，至少在上述反射顯示區域上設置使在上述反射顯示區域和上述透射顯示區域中上述液晶層層厚不同的液晶層厚調整層。
20.根據權利要求19所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在上述透射顯示區域上選擇性地形成有上述凸狀部分。
21.根據權利要求17所述的液晶顯示裝置，其特徵在於在已形成了上述反射層的區域上選擇性地形成有上述凸狀部分，該凸狀部分限制上述一對基板間隔。
22.一種電子設備，其特徵在於具備權利要求1到21中的任何一項所述的液晶顯示裝置。
全文摘要
提供在垂直取向模式的液晶顯示裝置中可以得到明亮、對比度高、切寬視場角的液晶顯示裝置。本發明的液晶顯示裝置，是把液晶層50挾持在一對基板10、25之間，在每一個預定的像素單位上進行顯示的液晶顯示裝置，其特徵在於上述液晶層50，在用初始取向狀態呈現垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的同時，在上述一對的基板10、25之內至少一方的基板的內面側上，形成對上述像素供給信號的信號線13，在既是上述信號線上邊和/或其附近，又是上述一對基板10、25之內至少一方的基板的內面側上形成由電介質構成的凸狀部分38。
文檔編號G02F1/1333GK1603896SQ20041008038
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月29日 優先權日2003年10月2日
發明者前田強, 倉澤隼人, 西村城治 申請人:精工愛普生株式會社