CN100394275C - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置，是通过简单的构成在透过区域使显示的应答速度即有效又得以提高，提高活动画面显示性能。它为垂直定向型，包括：设置在每个像素的透过区域(T)及反射区域(H)、设置在一对基板之间的液晶层、设置在这一对基板的其中之一的具有开口部分(53)的层间绝缘膜、设置在这一对基板的其中之一的透过区域(T)的中心部分的铆钉(16)。在开口部分(53)上，由铆钉(16)限制的液晶层的液晶分子定向方向，在层间绝缘膜倾斜面存在着相对于液晶分子的定向方向不连续的不连续区域30’。并且，液晶显示装置，包括遮挡光线使其通过不连续区域30’而不到达观测者的遮光部分(31)。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明，涉及一种具有进行透过显示的透过区域的垂直定向型液晶显示装置。

背景技术

迄今为止，包括进行反射显示的反射区域、进行透过显示的透过区域的半透过型液晶显示装置已为众所周知(例如，参照专利文献1)。在此，参照图面说明半透过型液晶显示装置。

垂直定向型的半透过型液晶显示装置的像素平面图用图30，剖面图用图31表示。半透过型液晶显示装置，是由每个像素都由复数个薄膜晶体管(TFT)形成的薄膜晶体管基板51，隔着液晶层4与薄膜晶体管基板51相对配置的相对基板52以及基板51和52之间充填的液晶层4构成。还有，垂直定向型液晶显示装置，可以实现广视角和高对比度的显示。

薄膜晶体管基板51，是在薄膜晶体管10(TFT10)或者布线11形成的玻璃基板2上，沉积了作为保护绝缘膜17的如氮化硅。在保护绝缘膜17上，沉积了透明电极14。再有，在保护绝缘膜17上，形成了覆盖上述透明电极14的一部分的层间绝缘膜22，在层间绝缘膜22上，设置了反射电极15。也就是，层间绝缘膜22，是为调整反射区域中液晶元件厚度而设置，由树脂等构成。上述反射电极15、透明电极14、及层间绝缘膜22，由垂直定向膜18(如聚酰胺)覆盖。

如图30所示，像素中没有设置层间绝缘膜22的区域，构成透过区域T。另一方面，像素中设置了层间绝缘膜22及反射电极15的区域，构成反射区域H。

反射电极15，由例如反射率高的铝等构成。另一方面，透明电极14，由例如透过率高的ITO(铟锡氧化物)等构成。各电极14、15从物理上、电气上相互接触，连接于薄膜晶体管10(TFT10)的漏极电极。并且，通过驱动薄膜晶体管10(TFT10)，介于漏极电极在透明电极14及反射电极15上施加规定的电压。

另一方面，相对基板52，在玻璃基板1上具有成为彩色滤色器21及相对电极19的透明电极(如ITO)。再有，相对基板52上，形成了在施加了电压的状态下，为控制液晶分子3的定向方向的构成物16(以下称为铆钉)。铆钉16，设置在透过区域T及反射区域H的双方，与相对电极19一起由定向膜(如聚酰胺)覆盖。

液晶层4，由封入上述薄膜晶体管基板51和相对基板52的间隙中的液晶组成物构成。还有，上述玻璃基板1、2的外侧表面上，贴有图示省略了的偏光板及相位差补偿用薄膜。

具有以上构造像素的半透过型液晶显示装置，通过驱动各像素的薄膜晶体管10(TFT10)，控制反射区域H及透过区域T的液晶分子3的定向方向，由液晶所具有的电光学效果使通过偏光板的光量可变。其结果，画素的显示就成为可能。还有，垂直定向型液晶显示装置，如图31所示，在未施加电压状态下液晶分子3相对于玻璃基板2近似成垂直定向。因此，与在未施加电压状态下液晶分子3相对于玻璃基板2近似成平行定向的液晶显示装置相比，进行广视角及高对比度的显示成为可能。

在此，进一步详细地说明上述透过区域T的构成。在层间绝缘膜22上形成了从平面看为矩形的开口部分53。透过区域T，一般是形成在开口部分53中。特别是，在图30所示物中，形成为正方形。还有，在透过区域T的周围，沿着透过区域T正方形的边，形成了层间绝缘膜22的倾斜面55。也就是，透过区域T中液晶层4的一部分，由层间绝缘膜22的倾斜面55所围。还有，如图31所示，设置在层间绝缘膜22表面的反射电极15的先端，仅向透过区域T的内侧伸出，由其先端部分与透明电极14进行物理及电接触。

并且，液晶分子3，在未施加电压时，如图31所示，相对于垂直定向膜18垂直定向，另一方面，在施加电压时，如图32所示，在透过区域T中以铆钉16为中心扭转定向。

(专利文件1)特开2003-195329号公报

(发明所要解决的课题)

然而，上述的以前的垂直定向型液晶显示装置中，存在着在透过区域要使显示的应答速度有个飞跃地提高是困难的问题。

发明内容

本发明，是鉴于这些问题而进行的，其目的在于通过简单的构成在透过区域使显示的应答速度即有效又得以提高，提高活动画面显示性能。

(为解决课题的方法)

本发明者们，就具有透过区域的垂直定向型液晶显示装置，通过反复锐意研究的结果，独自发现了在透过区域中的特定区域内，液晶分子的应答速度变低的现象。

也就是，如图33所示，在透过区域T中的铆钉16附近，液晶分子3受到铆钉16表面的垂直定向膜18的很强的影响。另一方面，在层间绝缘膜22的倾斜面55附近，液晶分子3受到倾斜面55的垂直定向膜18的很强影响。因此，施加电压时的液晶分子3，如图33中虚线所示分界线内侧与外侧，受到相互相反方向的定向限制力。其结果，液晶分子3的定向状态在不连续区域30内就变得不安定。

再有，如图32所示，层间绝缘膜22上，形成了对应于开口部分53的四个角部。液晶分子3，因为其相对于层间绝缘膜22上的定向膜各自垂直定向，在定向膜的法线方向急剧发生变化的层间绝缘膜22的角部，液晶分子3的定向方向在开口部分的一周方向上成为不连续变化。

图34(a)～图34(c)中，是用模式图表示施加电压时透过区域T的透过率分布的时间变化。图34(a)，表示施加了电压后进过0msec的透过率分布。还有，图34(b)，表示施加了电压后进过20msec的透过率分布，图34(c)，表示施加了电压后进过50msec的透过率分布。还有，图35，表示图34(b)的扩大图，图36，表示实际的透过区域T的照片。

这样，就得知透过区域T的角部产生的不连续区域30’，相对于电压的施加透过率迟一步发生变化。也就是，由上述现象即便是施加了电压液晶分子3到达定向方向需要时间，导致应答时间的延迟。因为应答时间的延迟在动画显示时作为重影被看见，显著降低动画显示性能。在通常的使用环境中，透过型显示，其周围的光与反射型显示相比是高品质的显示，所以其应答时间的延迟更为明显。从以上所述，得知具有透过区域T的垂直定向型液晶显示装置中，透过区域T的四个角部，液晶分子3的应答速度局部降低的结果，导致了作为透过区域T的整体的应答速度的降低。

因此，为了达成上述目的，本发明中，确定液晶分子的定向不安定的不连续区域，通过遮挡这个不连续区域，使不连续区域不进行透过显示。

具体而言，本发明所涉及的液晶显示装置，是在包括：第1基板、第2基板、设置在上述第1基板和上述第2基板之间的液晶层、后照灯，相对于上述第2基板，上述第1基板及上述液晶层设置在一侧，该后照灯设置在另一侧、形成在上述第1基板上，起到相对电极作用的第1透明电极、至少设置在上述第1基板及上述第2基板其中之一的，具有开口部分的绝缘层、透过上述绝缘层的开口部分由来自上述反照灯的光线进行透过显示的透过区域、设置在上述透过区域的周围，通过反射周围的光线进行反射显示的反射区域、设置在上述透过区域的上述第2基板上的，起到像素电极作用的第2透明电极、设置在上述反射区域的上述第2基板，起到像素电极作用的反射电极、设置在上述第1基板或者上述第2基板的上述透过区域中心部分的定向限制器的垂直定向型液晶显示装置中，上述反射电极，至少在上述透过区域周围与上述第2透明电极连接、与上述开口部分连接的上述绝缘层壁面，成为相对于形成上述绝缘层的基板构成锐角的倾斜面、在上述开口部分上，由上述定向限制器限制的上述液晶层液晶分子的定向方向，存在相对于上述绝缘层倾斜面的上述液晶层液晶分子的定向方向成不连续的不连续区域，包括使来自上述反照灯的光线通过上述不连续区域却不到达观测者的进行遮挡的遮光部分。

还有，本发明所涉及的液晶显示装置，是在包括：第1基板、第2基板、设置在上述第1基板和第2基板之间的液晶层、后照灯，相对于上述第2基板，上述第1基板及上述液晶层设置在一侧，该后照灯设置在另一侧、形成在上述第1基板上，起到相对电极作用的第1透明电极、至少设置在上述第1基板及上述第2基板其中之一的，具有开口部分的绝缘层、透过上述绝缘层的开口部分由来自上述反照灯的光线进行透过显示的透过区域、设置在上述透过区域的周围，通过反射周围的光线进行反射显示的反射区域、设置在上述透过区域的上述第2基板上的，起到像素电极作用的第2透明电极、设置在上述反射区域的上述第2基板，起到像素电极作用的反射电极、设置在上述第1基板或者上述第2基板的上述透过区域中心部分的定向限制器的垂直定向型液晶显示装置中，上述反射电极，至少在上述透过区域周围与上述第2透明电极连接、与上述开口部分连接的上述绝缘层壁面，成为相对于形成上述绝缘层的基板构成锐角的倾斜面、在上述开口部分上，包括至少沿上述开口部分周围的一部分设置的，使来自上述反照灯的光线不到达观测者的进行遮挡的遮光部分。

上述开口部分，最好的是平行于形成上述绝缘层的基板方向的断面形状为矩形。

上述遮光部分，沿着上述开口部分的整个周围设置亦可。

上述遮光部分，最好的是在上述开口部分的四个角部一个一个的设置。

上述遮光部分，为长方形亦可。

上述遮光部分，为三角形亦可。

上述遮光部分，最好的是在上述开口部分的上述断面形状中，长边一侧的长度比短边一侧的长度长。

上述遮光部分，相对于存在于上述开口部分周围的上述反射电极的先端部分，向上述开口部分的内侧按所规定的间隔设置亦可。

上述遮光部分，最好的是上述反射电极的一部分，由与上述透明电极和上述反射电极连接的连接部分构成。

在上述第2基板上，设置了复数个开关元件，上述遮光部分，由连接于上述开关元件的布线材料的一部分构成亦可。

在上述第1基板上，设置遮挡像素之间间隙的黑底，上述遮光部分，是由与上述黑底相同的材料构成亦可。

上述开口部分，具有上述绝缘层壁面的一部分向外侧后退了的后退区域，上述遮光部分，设置在上述后退区域上亦可。

(发明的效果)

根据本发明，观察了透过显示，确定了定向不安定的不连续区域，通过遮光这个不连续区域，可以使不连续区域不进行透过显示。也就是，能够遮挡应答速度局部延迟的区域使其不进行透过显示，可以有效地提高整体的应答速度。其结果，在实现视角宽且对比度高的显示的同时，也有效地提高动画显示的特性。

附图说明

图1，是扩大表示实施方式1的液晶显示装置的平面图。

图2，是图1的II-II线剖面图。

图3，是表示遮光部分的占有率和应答时间的关系的曲线图。

图4，是表示遮光部分的占有率和应答时间的关系的曲线图。

图5，是扩大表示实施方式1的其他例的液晶显示装置的平面图。

图6，是扩大表示实施方式1的其他例的液晶显示装置的平面图。

图7，是扩大表示实施方式2的液晶显示装置的平面图。

图8，是扩大表示实施方式2的其他例的平面图。

图9，是扩大表示实施方式2的其他例的平面图。

图10，是扩大表示实施方式2的其他例的平面图。

图11，是表示从平面看透过区域为长方形的情况下的不连续区域的平面图。

图12，是扩大表示实施方式3的液晶显示装置的平面图。

图13，是扩大表示实施方式3的其他例的平面图。

图14，是扩大表示实施方式3的其他例的平面图。

图15，是扩大表示实施方式3的其他例的平面图。

图16，是扩大表示实施方式3的其他例的平面图。

图17，是扩大表示实施方式4的液晶显示装置的平面图。

图18，是图17的XVIII-XVIII线剖面图。

图19，是图17的XIX-XIX线剖面图。

图20，是扩大表示实施方式4的其他例的平面图。

图21，是表示液晶分子具有右向旋转性情况下不连续区域的平面图。

图22，是扩大表示实施方式5的液晶显示装置的平面图。

图23，是扩大表示实施方式5的其他例的平面图。

图24，是表示液晶分子具有右向旋转性，从平面看透过区域为长方形的情况下的不连续区域的平面图。

图25，是扩大表示实施方式5的其他例的平面图。

图26，是扩大表示实施方式6的液晶显示装置的平面图。

图27，是图26的XXVII-XXVII线剖面图。

图28，是为说明应答时间的定义的曲线图。

图29，是扩大表示实施方式7的液晶显示装置的平面图。

图30，是扩大表示以前的不加电压时的液晶显示装置的平面图。

图31，是图29的XXX-XXX线剖面图。

图32，是扩大表示以前的加电压时的液晶显示装置的平面图。

图33，是图31的XXXII-XXXII线剖面图。

图34，是为说明透过率的时间变化的平面图。

图35，是扩大表示不连续区域的平面图。

图36，是表示不连续区域透过区域的扩大照片。

(符号说明)

T      透过区域

3      液晶分子

4      液晶层

5      后照灯

10     薄膜晶体管(开关元件)

11     布线

14     第2透明电极

15     反射电极

15a    连接部分

16     铆钉(定向限制器)(rivet)

19     第1透明电极

20     黑底

22     层间绝缘膜

30     不连续区域

31     遮光部分

33     层间绝缘膜

51     薄膜晶体管基板

52     相对基板

53     开口部分

54     后退区域

55     倾斜面

具体实施方式

(为实施发明的最好实施方式)

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。且，本发明，不只限于以下实施方式。

(发明的实施方式1)

图1及图2，表示本发明所涉及的液晶显示装置的实施方式1。图1，扩大表示液晶显示装置的一个像素的平面图，图2，是图1中II-II线剖面图。

液晶显示装置，如图2所示，包括相互相对的一对基板相对基板52(第1基板)及薄膜晶体管基板51(第2基板)，设置在这对薄膜晶体管基板51及相对基板52之间的液晶层4。再有，液晶显示装置，包括相对于薄膜晶体管基板51，与相对基板52及液晶层4相反一侧的，相对配置的反照灯5。液晶显示装置，如图1所示，包括矩阵状配置的复数个像素6，各像素6每个都设置了开关元件的薄膜晶体管10。并且，液晶显示装置，具有为各像素6每一个进行透过显示的透过区域T、为进行反射显示的反射区域H。

上述薄膜晶体管基板51，如图1及图2所示，在形成了薄膜晶体管10(TFT10)、连接在薄膜晶体管10(TFT10)的扫描线或信号线的玻璃基板2上，沉积了作为保护绝缘膜17的如氮化硅。在保护绝缘膜17上，沉积了起像素电极作用的第2透明电极14。第2透明电极14，由例如透过率高的ITO(铟锡氧化物)等构成。再有，在保护绝缘膜17上，形成了覆盖上述第2透明电极14的一部分的壁状构造物的层间绝缘膜22。

层间绝缘膜22，由树脂等层状物构成，具有贯通薄膜晶体管基板51及相对基板52的相对方向的开口部分53。开口部分53，与薄膜晶体管基板51的玻璃基板2平行方向的断面形成为矩形状，特别是形成为正方形。与开口部分53相连的层间绝缘膜22的壁面，成为与玻璃基板2成例如45°的锐角的倾斜面55。因此，开口部分53的断面形状(与玻璃基板2平行方向的断面形状)，如图2所示，从相对基板52一侧向薄膜晶体管基板51一侧连续变小。并且，层间绝缘膜22，相对基板52一侧的开口部分形状和玻璃基板2一侧的开口部分形状各自形成为矩形状的同时，玻璃基板2一侧的开口部分的形状(以下亦称为矩形图案形状23)比相对基板52一侧的小。

层间绝缘膜22表面的一部分，还设置了起像素电极作用的反射电极15。也就是，反射电极15，形成在层间绝缘膜22的相对基板52一侧的表面的同时，沿着层间绝缘膜22的开口部分53设置在倾斜面55上。反射电极15，由例如反射率高的铝等构成。

并且，反射电极15的先端部分，在开口部分53中向矩形图案形状23的内侧伸出，其先端部分的连接部分15a与第2透明电极14和反射电极15相互物理及电连接。换句话说，连接部分15a，在薄膜晶体管基板51中与第2透明电极14和反射电极15连接。连接部分15a构成反射电极15的一部分。

第2透明电极14及反射电极15，连接在薄膜晶体管10(TFT10)的漏极电极上，通过驱动薄膜晶体管10(TFT10)，介于漏极电极施加所规定的电压。上述反射电极15、第2透明电极14及层间绝缘膜22，由垂直定向膜18(如聚酰胺)覆盖。垂直定向膜18，是在未施加电压状态下，将液晶层4的液晶分子3的定向限制为相对于垂直定向膜18垂直的方向的构成。

透过区域T，设置在薄膜晶体管基板51和相对基板52之间，是反照灯5的光线在连接部分15a的内侧透过开口部分53的区域。也就是，透过区域T，形成在比连接部分15a更内侧，如图1所示，平行于薄膜晶体管基板51(或者是相对基板52)的方向的断面分割成矩形状态。这样，透过区域T，由透过层间绝缘膜22的开口部分53的光线进行透过显示。

反射区域H，存在于透过区域T的周围，在层间绝缘膜22上形成了反射电极15，是通过反射周围的光线进行显示的区域。层间绝缘膜22，是在反射区域H中为调整液晶层4的元件间隙而设置的。在反射区域H中的液晶层厚度，比透过区域T的液晶层厚度薄。

且，开口部分53，平行于薄膜晶体管基板51的断面形成为具有3个以上8个以下的角部多角形亦可。还有，角部形成为圆弧状亦可。另外，层间绝缘膜22，具有与开口部分53接触的复数个壁面，其中至少有一个是倾斜面55即可。

另一方面，相对基板52，如图2所示，在玻璃基板1的表面上，设置在每个像素6上，形成构成彩色滤色器的着色层21和遮挡像素6之间缝隙的黑底20。上述着色层21及黑底20，由起相对电极作用的第1透明电极19(ITO等)覆盖。第1透明电极19及第2透明电极14，构成一对透明电极，在透过区域T中相对而置。

在第1透明电极19的表面上，形成了为限制液晶分子3的定向方向的构成物定向限制器16(如铆钉)。铆钉16，如图1及图2所示，配置在相对基板52中透过区域T及反射区域H各自的中心位置。还有，上述第1透明电极19的表面上，以覆盖铆钉16的形式沉积了垂直定向膜18。这个垂直定向膜18也是和上述薄膜晶体管基板51一侧的垂直定向膜18相同的。

这样，液晶分子3，在没有施加电压时，相对于垂直定向膜18垂直定向，另一方面，施加电压时，在透过区域T的平面上以铆钉16为中心扭转以轴对称的形式定向。

在开口部分53上，存在着由铆钉16限制的液晶层4的液晶分子3的定向方向，在层间绝缘膜22的倾斜面55中相对于液晶分子3的定向方向成为不连续的区域30(以下称不连续区域30)。作为本发明的特征，液晶显示装置，包括遮挡来自反照灯5的光线，使其通过不连续区域30却达不到观测者的遮光部分31。

遮光部分31，如图1所示，由上述连接部分15a构成，沿着开口部分53的整个周围形成矩形环状。换句话说，遮光部分31，形成为沿着矩形状分割的透过区域T的边延长的形式。通常，连接部分15a，其径方向的宽度规定为可以维持电连接的程度的大小，但是，本实施方式的连接部分15a，其宽度进一步延长，由其延长部分形成遮挡透过区域T周围生成的不连续区域30。这样，液晶分子3的定向状态不连续的区域30就由矩形环状遮光部分31遮挡。

-制造方法-

接下来，说明制造本实施方式的液晶显示装置的方法。

液晶显示装置，是6.5英寸液晶显示元件，显示画面的有效尺寸为横向143.00mm，纵向79.320mm。还有，像素数为400×3(RGB)×240＝288000个，像素尺寸为横向0.1195mm，纵向0.3305mm。

薄膜晶体管基板51的制作方法如下，首先，在玻璃基板2上用众所周知的技术形成图1所示的薄膜晶体管10(TFT10)。其后，在薄膜晶体管10(TFT10)及布线11上形成为保护薄膜晶体管10(TFT10)及布线11的由氮化硅形成的保护绝缘膜17。且，作为漏极电极使用ITO。漏极电极，亦兼透过区域T的第2透明电极14。

接下来，在反射区域H上，为调整反射区域H的液晶层4元件间隙，用照相平板印刷技术形成层间绝缘膜22。层间绝缘膜22，采用介电常数ε为3.7的感光性丙烯树脂，厚度为2μm。在层间绝缘膜22上形成了开口部分53。开口部分53，在平行于薄膜晶体管基板51方向的断面为矩形的同时，其断面形状形成为从薄膜晶体管基板51一侧向相对基板52一侧渐渐增大的形式。也就是，围着开口部分53的层间绝缘膜22的四个壁面，成为相对于玻璃基板1、2倾斜的倾斜面55。开口部分53中玻璃基板2一侧的矩形图案形状23的尺寸，纵向为83μm横向也为83μm。还有，开口部分53的锥形部分的宽度，在矩形图案形状23中形成为2μm。这样，在开口部分53中形成透过区域T。

接下来，在层间绝缘膜22上形成了铝制反射电极15。且，为了防止铝和ITO直接接触产生腐蚀，作为铝的底层形成了钼层。钼层的图案印刷与铝层的图案印刷同时进行。并且，通过图案印刷铝层，同时形成透过区域T和遮挡液晶分子的定向不连续区域30的遮光部分31(如图1及图2所示)。

其后，在薄膜晶体管基板51的表面的显示区域形成厚度约为600

具有垂直定向性的由聚酰胺形成的垂直定向膜18(JSR制オプトマ一AL)。

接下来，相对基板52如下制作。首先，对于玻璃基板2图案形成图2所示着色层21和黑底20。着色层21及黑底20上，使用了添加了颜料的丙烯树脂。其后，在着色层21及黑底20上由ITO形成相对电极的第1透明电极19。接下来，用丙烯树脂形成外径为

15μm，最厚处厚度为1.3μm的半球状定向限制器(铆钉)16。还有，由丙烯树脂形成外径为

12μm，厚度为1.7μm的圆柱形液晶层4的层厚限制衬垫(图中未示)。

其后，对相对基板52的表面，与薄膜晶体管基板51一样，形成厚度约为600

具有垂直定向性的由聚酰胺形成的垂直定向膜18(JSR制オプトマ一AL)。

接下来，用热硬化薄膜树脂粘合上述薄膜晶体管基板51和相对基扳52。接下来，用真空注入法在薄膜晶体管基板51和相对基板52之间注入液晶材料，如图2所示形成液晶层4。液晶层4的液晶分子3，使用复曲折率Δn为0.098，介电异向性为负，Δε为-3.7的液晶分子。再有，添加左旋性手性物质，是液晶分子的扭转间矩为60μm。

如上所述制造液晶显示装置。

在此，对于图1所示的液晶显示装置，使相对于开口部分53(矩形图案形状23)的遮光部分31的面积比改变，测定出的应答时间结果由图3表示。测定环境的温度为25℃。且，液晶显示装置的应答时间，定义如下。如图28所示，从黑显示转向白显示时透过率自10％达到90％所要的时间为时间τr，从白显示转向黑显示时透过率自90％降到10％所要的时间为时间τd，这时应答时间τ为τ＝τr+τd。

如图3所示，以前的液晶显示装置中，没有遮光部分31的情况(也就是没有连接部分15a的延长部分)，遮光部分31的占有率为0％，这时的应答时间τ＝97msec。因此，可知由于设置遮光部分31而且随着使其占有率的增大可降低应答时间τ。并且，还知道通过将遮光部分31的占有率达到30％，可以将应答时间改善到τ＝83msec。

再有，测定环境温度为-20℃时测定的结果由图4表示。如图4所示，以前的液晶显示装置中，没有遮光部分31的情况(也就是没有连接部分15a的延长部分)，遮光部分31的占有率为0％，这时的应答时间τ＝975msec。因此，可知由于设置遮光部分31而且随着使其占有率的增大可降低应答时间τ。并且，还知道通过将遮光部分31的占有率达到30％，可以将应答时间改善到τ＝452msec，降至没有设置遮光部分31情况的1/2以下，大幅度改善了应答时间τ。也就是，本实施方式的液晶显示装置，特别是对适用于户外环境使用的车载用以及手机用、或者是PDA用液晶显示装置有效，可以实现低温下的高速应答的液晶显示装置。

因此，根据这个实施方式1，因为在液晶分子3的定向状态变得不连续的特定区域30上设置遮光部分31，遮挡了应答速度局部变慢的区域可以使其不参与透过显示。因此，可以整体有效的提高除遮光部分31遮挡以外的透过区域T的显示的显示应答速度。其结果，既可以实现视野宽高对比度的显示，又可以有效地提高动画显示的特性。

还有，因为是作为连接部分15a的延长部分形成了遮光部分31，没有大的改变既存的制造方法，可以容易地形成。也就是谋求成本的降低成为可能。

且，遮光部分31，并非一定要是延长连接部分15a而形成。例如，图5所示，将遮光部分31由布线11的材料(扫描布线材料或者是信号布线材料)的一部分构成亦可。详细地说，遮光部分31，与布线11同工序地，例如，从平面上看图案形成矩形环状。这样，也可以得到与上述实施方式1同样的效果。

还有，如图6所示，将遮光部分31设置在相对基板52一侧的同时，由与黑底20同样的材料构成亦可。详细地说，遮光部分31，与黑底20同工序地，从平面上看图案形成矩形环状。这样，也可以得到与上述实施方式1同样的效果。

再有，本实施方式的定向限制器，叙述了第1基板一侧的半球状绝缘层，但是，由形成在起像素电极作用的第2透明电极14上的缝隙构成亦可。

(发明的实施方式2)

图7～图10，表示本发明所涉及的液晶显示装置的实施方式2。且，以下的各个实施方式中，与图1～图6相同的部分，标以相同的符号省略其详细说明。

本实施方式的液晶显示装置，如图7所示，包括遮挡开口部分53的四个角部区域的遮光部分31。上述四个角部区域，其断面对应于矩形开口部分53的四个角部。

也就是，本发明者们，找出了确定液晶分子3的应答速度局部降低的区域，对这个特定的不连续区域30’设置了遮光部分31。

遮光部分31，如图7所示，从平面看，配置在沿着开口部分53(透过区域T)的边延长的长方形区域。在形成遮光部分31的长方形边中，一组长边和短边，从平面看与连接部分15a的先端一致。且，遮光部分31，如上述实施方式1那样，形成为连接部分15a的延长部分亦可，由布线11的材料形成也可，还有由黑底20的相同材料构成亦没有关系。

根据这个实施方式，在可以得到与上述实施方式1同样效果以上，因为增大了透过区域T的面积，所以还由于增大了开口率而提高了显示的品质。

且，上述遮光部分31的形状，不只限于图7所示形状。也就是，如图8所示，从平面看将遮光部分31相对于连接部分15a以所规定的间隔设置亦可。也就是，在形成遮光部分31长方形的边中，从平面看，一组长边和短边与连接部分15a的先端之间设置为所规定的间隔。

也就是，根据本发明者们的研究得知，液晶分子3变得不连续而使应答速度降低的不连续区域30’，如图8所示，从平面看，形成在只离开连接部分15a很近的区域。因此，不遮挡该连接部分15a和不连续区域30之间的区域而作为显示区域利用，增大开口率进一步提高显示的品质就成为可能。

还有，例如图9所示，形成遮光部分31的长方形的边中，从平面看只有一条边与连接部分15a的先端一致即可。也就是，这种情况下，只在遮光部分31的一边和连接部分15a之间设置所规定的间隙。这样做可以得到同样的效果。

再有，例如图10所示，将遮光部分31的形状不形成为长方形，形成三角形亦可。形成遮光部分31三角形的两边，从平面看与连接部分15a的先端一致。通过这样做，可以得到与本实施方式2同样的效果的同时，还可以使透过区域T更美观。

在此，将上述实施方式1说明的图1作为图案A，图7作为图案B，图10作为图案C，图9作为图案D，图8作为图案E时，测定各图案的应答时间τ的结果由表-1表示。

(表-1)

	图案A	图案B	图案C	图案D	图案E
						应答时间τ(msec)	685	385	405	375	365

这时，透过区域T中相对于透过面积(换句话说，矩形图案形状23的面积)遮光部分31的占有率，各自为15％，测定环境的温度为-20℃。正如从表-1所知，图案E的应答时间为365msec，最短。

(发明的实施方式3)

图12～图16，表示本发明所涉及液晶显示装置的实施方式3。

上述各实施方式中，对于开口部分53的断面形状从平面看为正方形而言，本实施方式中，开口部分53的断面形状为长方形。也就是，透过区域T从平面看形成为长方形。

开口部分53的断面形状为长方形的话，如图11所示，液晶分子的定向不连续的不连续区域30’的形状发生变化。也就是，在四个不连续区域30’中，沿着长方形开口部分53的长边形成的两个不连续区域30’，沿着长边的变得较细长。

因此，本实施方式中，相应于这个不连续区域30’，设置在开口部分53长边一侧的遮光部分31的长度，比沿着短边一侧设置的遮光部分31的长度长。换句话说，在将沿着开口部分53的长边一侧形成的两个遮光部分31形成为较细长的同时，将另外两个遮光部分31形成为较短的长方形。这样，有效地遮挡不连续区域30’就成为可能。

且，例如图13所示，将遮光部分31配置成为相对于连接部分15a所规定的间隔亦可，如图14所示，只将遮光部分31的一边与连接部分15a之间设置所规定的间隔也可。再有，如图15所示，将各遮光部分31的形状做成三角形亦可，如图16所示的矩形环状也可。

在此，将图16作为图案F，图12作为图案G，图15作为图案H，图19作为图案I，图13作为图案J时，测定各图案的应答时间τ的结果由表-2表示。

(表-2)

	图案F	图案G	图案H	图案I	图案J
						应答时间τ(msec)	705	405	410	380	375

这时，开口部分53的长方形的大小，纵向99μm，横向83μm。还有，遮光部分31的占有率，各自为15％，测定环境的温度为-20℃。正如从表-2所知，图案J的应答时间为375msec，最短。

(发明的实施方式4)

图17～图19，是表示本发明所涉及液晶显示装置的实施方式4的。图17，是扩大平面图。图18，是图17的XVIII-XVIII线剖面图。还有，图19，是图17的XIX-XIX线剖面图。

本实施方式中，如图17及图19所示，开口部分53，具有层间绝缘膜壁面的一部分向外侧后退的后退区域54。后退区域54中的倾斜面55，在没有设置后退区域54的开口部分53的部分中的与倾斜面55具有相同的角度亦可，如后所述具有不同的倾斜角度亦可。

如图17及图18所示，从平面看，通过开口部分53的中心，且在平行于形成开口部分53的边的直线上，液晶分子3的定向状态的不连续性较小。因此，没有必要设置后退区域54。对此，在开口部分53的角部，液晶分子3的定向状态特别不连续。为此，本实施方式中，如图17所示，通过使开口部分53的倾斜面55局部后退，使定向状态不连续的不连续区域30’向后退区域54后退。

这样，将不连续区域30’，如图19所示，可以由后退区域54中连接反射电极15的宽幅连接部分15a遮挡。其结果，在不减小透过区域T面积的情况下就可以遮挡不连续区域30’。也就是，可以同时提高应答速度及开口率双方。

且，如图20所示，将连接部分15a移至开口部分53的外侧亦可。这样，进一步谋求开口率的提高成为可能。这时，最好的是减小后退区域54中倾斜面55的角度，减小倾斜面55的坡度。这样，由连接部分15a及后退区域54中的倾斜面55，遮挡不连续区域30’成为可能。

在此，将图17作为图案K，图20作为图案L时，测定各图案的应答时间τ的结果由表-3表示。

(表-3)

	图案K	图案L
			应答时间τ(msec)	375	385
遮光部分占有率(％)	0％	-8％

这时，遮光部分31的占有率，图案K为0％，图案L为-8％。并且，测定环境的温度为-20℃。正如从表-3所知，图案K的应答时间为375msec，最短。

(发明的实施方式5)

图22～图25，是表示本发明所涉及液晶显示装置的实施方式5的。

上述各实施方式中，相对于在液晶层4中添加左向旋转性手性物质而言，添加了右向旋转性手性物质。如图21所示，液晶分子的旋转方向发生变化的话，不连续区域30’的朝向也相应改变。

因此，本实施方式中，相应于不连续区域30’的朝向的改变，改变遮光部分31的配置。具体而言，如与上述实施方式2一样，最好的是在开口部分53的角部区域设置如图22所示的长方形遮光部分31。还有，与上述实施方式4一样，设置如图23所示的后退区域54，由这个后退区域54遮挡不连续区域30’。

还有，在开口部分53的断面形状为长方形的情况下，如图24所示，不连续区域30’，因为是沿着开口部分53的断面形状的长方形成为细长状态，所以最好的是将遮光部分31，如图25所示，与上述实施方式3一样，形成为上述长边方向较细长的长方形。

(发明的实施方式6)

图26及图27，是表示本发明所涉及液晶显示装置的实施方式6的。图26，是扩大平面图。图27，是图26的XXVII-XXVII线剖面图。

相对于实施方式1～5中，将具有开口部分53的层间绝缘膜22设置在薄膜晶体管基板51上，本实施方式中，将具有开口部分53的层间绝缘膜作为层间绝缘膜33设置在相对基板52上。

也就是，在薄膜晶体管基板51上，在形成了薄膜晶体管或者是布线11的玻璃基板2上设置了保护绝缘膜17。在保护绝缘膜17上，沉积了层间绝缘膜22，平整其表面。在层间绝缘膜22的表面上，形成了起像素电极作用的第2透明电极14，在这个第2透明电极14上图案形成了反射电极15。并且，这个薄膜晶体管基板51的表面由垂直定向膜18覆盖。

另一方面，相对基板52，相对于图案形成着色层21及黑底20的玻璃基板1，设置了起共通电极(相对电极)作用的第1透明电极19或者层间绝缘膜33。在层间绝缘膜33上，形成了朝着薄膜晶体管基板51一侧开口的断面为矩形的开口部分53，在这个开口部分53上形成了透过区域T。还有，以围绕透过区域T的形式形成了反射区域H。

再有，在透过区域T及反射区域H上，各自设置了铆钉16，铆钉16由垂直定向膜18覆盖。这样，在施加电压时使液晶层4的液晶分子轴对称定向。这时，与实施方式1～5同样，从平面看矩形开口部分53的四个角部发生了不连续区域30’。

为此，在薄膜晶体管基板51上设置了遮挡不连续区域30’的遮光部分31。遮光部分31，由从反射电极15的端部向外侧延长的延长部分构成。

因此，根据本实施方式，与实施方式1～5一样，因为能够用遮光部分31遮挡不连续区域30’，透过显示的应答时间τ＝400msec(-20℃)，可以有效地提高应答速度。再有，由于遮光部分31是由反射电极15的延长部分构成的，可以容易地形成。

(发明的实施方式7)

图29，是表示本发明所涉及液晶显示装置的实施方式7的。

本实施方式的开口部分53的形状，从平面看与上述实施方式3是同样的长方形，但是，开口部分53四角的倒角不同。

也就是，如图29所示，在开口部分53中矩形图案形状23，是切掉了四角严格地讲是形成了八角形状，但是，这种形状包含在本发明说明的“矩形状”的概念中。换句话说，所谓“矩形状”，是包括矩形，或者是矩形的四角被切掉的形状，再有是角部成为弧线形状的实质是矩形的形状。

在本实施方式中，与图12所示的上述实施方式3的情况一样，在断面为矩形的开口部分53中的所定区域上，形成了液晶分子的定向不连续的不连续区域30’。上述不连续区域30’上，设置了遮光部分31。遮光部分31，由例如从反射电极15的连接部分15a局部延长到透过区域T内侧的电极材料形成。作为电极材料，可以使用如铝等材料。

因为矩形图案形状23形成为长方形，沿着矩形图案形状23的长边形成的不连续区域30’，比沿着短边方向形成的不连续区域30’长。因此，沿着矩形图案形状23的长边方向设置的遮光部分31形成的较长，另一方面，沿着短边方向设置的遮光部分31形成的较短。

由此，与上述实施方式3一样，因为将不连续区域30’由遮光部分31遮挡，所以可以有效地增大透过区域T中的显示应答速度。

且，遮光部分31的构成，可以使用上述各实施方式说明了的形态。例如，遮光部分31，不只限于构成反射电极15的连接部分15a的电极材料，由其他材料构成也是可能的。例如，如上述各实施方式所说明的那样，由黑底或者是薄膜晶体管基板51上形成的布线材料构成亦可。还有，如上述实施方式4说明的，由层间绝缘膜22上形成遮光部分31的后退区域构成也是可能的。

(产业上的利用可能性)

正如以上说明的一样，本发明，对具有透过区域的垂直定向型液晶显示装置是有用的，特别是，通过简单的构成在透过区域有效地提高显示的应答速度，适用于提高动画显示性能。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其特征为：

是垂直定向型液晶显示装置，包括：

第1基板、

第2基板、

设置在上述第1基板和第2基板之间的液晶层、

后照灯，相对于上述第2基板，上述第1基板及上述液晶层设置在一侧，该后照灯设置在另一侧、

形成在上述第1基板上，起到相对电极作用的第1透明电极、

至少设置在上述第1基板及上述第2基板其中之一的，具有开口部分的绝缘层、

用以利用来自透过上述绝缘层的开口部分的上述反照灯的光线进行透过显示的透过区域、

设置在上述透过区域的周围，用以通过反射周围的光线进行反射显示的反射区域、

设置在上述透过区域的上述第2基板上的，起到像素电极作用的第2透明电极、

设置在上述反射区域的上述第2基板上的，起到像素电极作用的反射电极、

设置在上述第1基板或者上述第2基板的上述透过区域中心部分的定向限制器，以及

上述液晶层构成为在施加有电压的状态下，从平面看为以上述定向限制器为中心以轴对称的方式取向，

上述反射电极，至少在上述透过区域周围与上述第2透明电极连接，

与上述开口部分连接的上述绝缘层壁面，成为相对于形成上述绝缘层的基板构成锐角的倾斜面，

在上述开口部分的四个角部，一个一个的设置遮光部分，上述遮光部分沿上述开口部分周围的一部分设置，遮挡来自上述反照灯的光线使其不到达观测者。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

上述开口部分，平行于形成上述绝缘层的基板方向的断面形状为矩形。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征为：

上述遮光部分，为长方形。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

上述遮光部分，为三角形。

5.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征为：

上述遮光部分，在上述开口部分的上述断面形状中，该遮光部分在上述开口部分的长边一侧的长度比该遮光部分在上述开口部分的短边一侧的长度长。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

上述遮光部分，相对于存在于上述开口部分周围的上述反射电极的前端部分，向上述开口部分的内侧按所规定的间隔设置。

7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

上述遮光部分，是上述反射电极的一部分，由连接上述透明电极和上述反射电极的连接部分构成。

8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

在上述第2基板上，设置了复数个开关元件，

上述遮光部分，由连接于上述开关元件的布线材料的一部分构成。

9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

在上述第1基板上，设置遮挡像素之间间隙的黑底，

上述遮光部分，是由与上述黑底相同的材料构成。

10.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征为：

上述开口部分，具有上述绝缘层壁面的一部分向外侧后退了的后退区域，

上述遮光部分，设置在上述后退区域上。

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