CN101398577B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示装置，具备：包括第1绝缘基板(100)、配置于第1绝缘基板(100)上的第1电极(130)、和在第1绝缘基板(100)与第1电极(130)之间相对于第1电极(130)通过绝缘基底层而配置的第2电极(108)的第1基板(10)；包括第2绝缘基板(200)、和配置于第2绝缘基板(200)上的第3电极(230)的第2基板(20)；被夹于第1电极(130)和第3电极(230)之间、在初始化处理中从第1状态向第2状态进行相转移的液晶层(30)；以及在初始化处理中向第1电极(130)和第2电极(230)提供第1电压、并向第3电极(230)提供与第1电压不同的第2电压的电压供给部，第1电极(130)具备基于提供给各电极(130、230)的各个电压而对液晶层(30)形成转移核的转移核形成部(131)。
Description
相关申请
这里引用2007年9月26日提出申请的日本专利申请2007-250209号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术
在OCB(optically compensated bend：光学补偿弯曲)模式的液晶显示装置中，通过使液晶材料形成为弯曲取向、在各取向膜附近使液晶分子的倾斜角发生变化，从而使液晶层的延迟发生变化。OCB模式是一种可以实现优异的响应速度和视角特性的显示模式，近年来正吸引着越来越多的关注。
在OCB模式的液晶显示装置中，如上所述，必须使液晶材料形成为弯曲取向。但是在电源接通前的初始状态下，液晶材料形成为展曲取向。这是因为对于液晶材料，本来展曲取向就比弯曲取向更稳定。所以在启动OCB模式的液晶显示装置时，必须进行使其从展曲取向向弯曲取向转移用的处理。
对于该转移发现，必须向液晶层提供弯曲取向和展曲取向的状态能量差以上的能量。例如，作为使液晶材料转移的方法，提出了通过向液晶单元施加电压而提供静电能量的方法。这种情况下，由于在与弯曲取向和展曲取向的状态能量差相当的电压施加下进行转移很慢，所以实际上必须施加非常高的电压。另外，由于该转移过程容易受基板表面形状和电场分布的影响，所以有时在液晶层中会残留未转移的区域。
以往为了解决该问题，提出了以下技术方案，即在相邻的像素周围设置套管形状的弯曲图形(以下称为转移核图形)，对该电极间提供电位差，同时也向对置电极间提供电位差，使得在液晶单元的厚度方向以及面内方向上，发生剧烈的液晶排列变形，从展曲取向向弯曲取向高速转移(参照公开专利第2003-280036号公报)。
还提出了以下技术方案，即利用像素电极、和与之接近的通过开关元件与相邻像素电极连接的接近电极构成转移核图形，对该电极间提供与图像信号振幅相当的电位差，同时也向对置电极间提供电位差，使得在液晶单元的厚度方向以及面内方向上，发生强烈的液晶排列变形，一边利用像素电极和周围布线之间的电容耦合来抑制电位变动，一边从展曲取向向弯曲取向高速转移(参照公开专利第2003-280036号公报)。在这些技术中，通过配置转移核图形，使像素电极位于周边布线电极正上方的位置，从而可以维持很高的开口率和对比度。
上述公开专利第2003-280036号公报中，对于转移核图形，通过使相邻的像素电极彼此接近，或是使像素电极与可提供相邻像素电位的接近电极接近，而且提供相互为反极性的信号电位，从而来提高横向电场强度。
但是，在像素形成面内使电极彼此接近的情况下，必须考虑图形制作极限的限制。例如，对于用作透明电极材料的ITO，电极与电极之间至少要有数微米左右的距离。即由于图形制作极限的限制，难以使电极彼此之间比规定的距离更接近，有时在像素形成面内就无法获得所期望的横向电场强度。
而且，为了实现高速转移，对于对置电极、每个像素电极以及接近电极，必须以规定的时序设定互不相同的电位，必须有复杂的驱动控制电路。即在对转移核图形为使用接近电极的像素结构的情况下，对每一个像素必须有两个开关元件，所以难以简化元件构造和驱动电路结构。
而且，在相邻像素之间、或是像素与接近电极之间所提供的电位差，与像素信号振幅相当(通常为10V或以下)。这种情况下，液晶单元的面内方向的电场强度不足，有时会使转移动作不稳定。
发明内容
本发明是鉴于上述问题所提出的，其目的在于提供一种利用简易结构使液晶材料转移、并且开口率和对比度高的液晶显示装置。
另外，本发明的目的还在于提供一种对于遍及整个显示画面、没有初始转移不良的液晶显示装置。
根据本发明形态的的液晶显示装置，具备：包括第1绝缘基板、配置于前述第1绝缘基板上的第1电极、以及在前述第1绝缘基板和前述第1电极之间对于前述第1电极通过绝缘基底层而配置的第2电极的第1基板；包括第2绝缘基板、配置于前述第2绝缘基板上的第3电极的第2基板；被夹于前述第1电极和第3电极之间、在初始化处理中从第1状态向第2状态进行相转移的液晶层；以及在初始化处理中向前述第1电极和前述第2电极提供第1电压、同时向前述第3电极提供与前述第1电压不同的第2电压的电压供给部，前述第1电极具备基于提供给各前述电极的各前述电压、而对前述液晶层形成转移核的转移核形成部。
根据本发明，能够提供一种利用简易结构使液晶材料转移、并且开口率和对比度高的液晶显示装置。
另外根据本发明，也可以提供一种对于遍及整个显示画面、没有初始转移不良的液晶显示装置。
本发明的优点会在之后的说明中给出，部分从说明中可知，或也可以从本发明的实践中了解。本发明的优点可以利用下述的方法及其结合来实现和获得。
附图说明
附图包含于说明书中，并构成说明书的一部分，描述本发明的实施方式，与前述的简要内容和后述的具体实施方式一起，共同解释本发明原理。
图1是简略表示本发明的第1实施形态中的液晶显示装置的平面图。
图2是表示沿着图1的液晶显示装置的II-II线剖面的一个例子的图。
图3是表示沿着图1的液晶显示装置的III-III线剖面的一个例子的图。
图4是简略表示沿着图1所示的液晶显示装置的IV-IV线剖面的一个例子的图。
图5是对在图1所示的液晶显示装置的转移核图形附近产生的横向电场进行说明用的图。
图6是简略表示本发明的第2实施形态中的液晶显示装置的剖视图。
图7是说明本发明的第2实施形态中的液晶显示装置的其他例子用的图。
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施形态的液晶显示装置，一边参照附图，一边进行详细说明。还有，在各图中，对于发挥同样或类似功能的结构，采用相同的参照标号，省略其重复说明。
图1是简略表示本发明的第1形态中的液晶显示装置的平面图。图2是沿图1的液晶显示装置的II-II线的剖视图。图3是沿图1的液晶显示装置的III-III线的剖视图。还有，图1中省略了后述的彩色滤光片。
本实施形态的液晶显示装置是OCB模式的有源矩阵型液晶显示装置，具有液晶显示面板1和与之对向配置的背光源(未图示)。
液晶显示面板1如图2和图3所示，包括阵列基板即背面基板10、和对置基板即前表面基板20。在背面基板10和前表面基板20之间存在框形粘合剂层(未图示)。由背面基板10、前表面基板20和粘合剂层所包围的空间中充满包含液晶材料的液晶层30。在背面基板10和前表面基板20的各个外表面上，依次配置光学补偿薄膜40和偏光板50。
背面基板10包含例如玻璃基板等的透明绝缘基板100。在透明绝缘基板100上，形成例如SiNx层或SiO2层中的任一种、或是SiNx层和SiO2层等的底层101。
在底层101上，配置形成了沟道和源极·栅极的多晶硅层等的半导体层102。半导体层102和底层101被栅极绝缘膜103覆盖。栅极绝缘膜103可以用例如TEOS(tetraethoxyorthosilane：正硅酸乙酯)而形成。
在栅极绝缘膜103上，在同一层中配置图1和图3所示的扫描线104、图1和图2所示的栅极电极105、以及图1和图3所示的辅助电容布线106。扫描线104分别在第1方向上延伸，并在与第1方向交叉的第2方向上排列。
图1中，扫描线104分别在横向或行方向、即X方向上延伸，并在纵向或列方向、即Y方向上排列。作为扫描线104的材料可以使用金属材料。例如，作为扫描线104的材料可以使用MoW。
栅极电极105如图1所示，设置为扫描线104的一部分。另外，栅极电极105如图2所示，通过栅极绝缘膜103与形成于半导体层102内的沟道相对。栅极电极105、栅极绝缘膜103和半导体层102构成薄膜晶体管110，作为配置于扫描线104和后述的信号线108的交叉部附近的开关元件。
此外，这里举例表示了薄膜晶体管作为开关元件110，但是也可以将二极管或MIM(Metal-Insulator-Metal：金属-绝缘体-金属)元件等其他元件用作为开关元件。
辅助电容布线106在X方向上延伸，并在与该X方向交叉的Y方向上排列。本实施形态的液晶显示装置中，对每一根扫描线104配置一根辅助电容布线106。辅助电容布线106例如可以采用与扫描线104相同的工序而形成。
栅极绝缘膜103、扫描线104、栅极电极105、和辅助电容布线106如图2和图3所示，被层间绝缘膜107覆盖。对于层间绝缘膜107，可以使用例如SiO2、SiNx中的任一种、或是SiO2和SiNx等。
在层间绝缘膜107上，如图1和图2所示，配置信号线108和漏极电极109。如图1所示，信号线108分别在Y方向延伸、并在X方向排列。作为信号线108的材料可以使用金属材料。例如对于信号线108，可以采用Mo层、Al-Nd层和Mo层的三层构造。
本实施形态的液晶显示装置中，如图2所示，信号线108利用设置于层间绝缘膜107上的接触孔，与薄膜晶体管110的源极电极连接。或者，信号线108与源极电极成为一体。
漏极电极109的一端如图1和图2所示，利用设置于层间绝缘膜107上的接触孔，与薄膜晶体管110的半导体层102连接。漏极电极109的另一端如图1和图3所示，通过层间绝缘膜107与辅助电容布线106对置。即在本实施形态的液晶显示装置中，漏极电极109、辅助电容布线106和层间绝缘膜107构成电容器。还有，对于漏极电极109，可以使用例如与信号线108相同的材料。
层间绝缘膜107、信号线108和漏极电极109被绝缘基底层覆盖。该绝缘基底层具有使表面平滑化的功能，从而能够快速实现相转移。本实施形态的液晶显示装置中，作为一个例子，用钝化膜111和彩色滤光片120构成绝缘基底层。还有，也可以省略钝化膜111而仅用彩色滤光片120构成绝缘基底层。另外，也可以用透明树脂来替换彩色滤光片120。
钝化膜111如图2和图3所示，覆盖层间绝缘膜107、信号线108和漏极电极109。对于钝化膜111，可以使用例如SiNx。
彩色滤光片120具有吸收谱互不相同的多个着色层，例如具有绿色着色层G、蓝色着色层B、红色着色层R。本实施形态的液晶显示装置中，这些着色层G、B、R如图3所示，是沿Y方向延伸的近似矩形，并如图2所示在X方向排列，而构成条状图形。
这些着色层G、B、R如图2所示那样配置，使它们之间的边界位于信号线108上的位置。对于着色层G、B、R，可以使用例如透明树脂、染料和颜料的混合物，或者是包含透明树脂和染料、或颜料的混合物。还有，图2和图3中是在背面基板10侧设置彩色滤光片120，但也可以在前表面基板20侧设置彩色滤光片120。
在彩色滤光片120上，如图1～图3所示，与薄膜晶体管110的各个薄膜晶体管相对应，配置由例如ITO(indium tin oxide：铟锡氧化物)等的透明导电体构成的像素电极130。这些像素电极130如图1和图3所示，通过设置于钝化膜111和彩色滤光片120上的接触孔，与漏极电极109电连接。若像素电极130为反射型，则可以用铝等金属材料构成。
像素电极130和彩色滤光片120被取向膜140覆盖。对于取向膜140的材料，可以使用例如聚酰亚胺等树脂。对取向膜140实施取向处理。本实施形态的液晶显示装置中，作为取向处理，选择规定膜面中的液晶分子300的立起方位那样的方式，如摩擦处理。本实施形态的液晶显示装置中，摩擦处理是将图1中箭头所示的方位作为摩擦方位AD。
本实施形态的液晶显示装置中，像素电极130具有转移核形成部。即在像素电极130的端边中、与漏极电极109重叠并与Y方向近似平行延伸的部分，设置转移核图形131。转移核图形131为设置于像素电极130端边的弯曲图形。
转移核图形131的图形形状可以是用例如与摩擦方位AD相交的弯曲图形构成，也可以是不同形状图形的组合、或链接图形。图1所示的情况下，作为一个例子，表示了连续方形图形的转移核图形131，该连续方形图形由与摩擦方位AD以大约45°角相交的端边所形成的凹部构成。
如图1所示，对取向膜140、240，在与X方向和Y方向呈大约45°的方位AD上，实施摩擦处理。转移核图形131具有由向X方向延伸的端边、和向Y方向延伸的端边形成的凹部。
本实施形态的液晶显示装置中，转移核图形131在X方向延伸的端边彼此之间在Y方向上的宽度W，为液晶层30的厚度d1的二分之一以上，绝缘基底层的厚度d2形成为液晶层30的厚度d1的五分之一以上。通过使绝缘基底层的厚度d2为液晶层30的厚度d1的五分之一以上，最好是在四分之一以上，由此，即使向通过绝缘基底层而配置的上下电极供给相同电压，也可以对转移核图形131附近的液晶层30充分施加有效的横向电场。另外，通过使在X方向延伸的端边彼此之间在Y方向上的宽度W为液晶层30的厚度d1的二分之一以上，能确保成核。
前表面基板20如图2和图3所示，包括例如玻璃基板等的透明绝缘基板200。配置透明绝缘基板200，使其与背面基板10的形成取向膜140的面对置。在透明绝缘基板200的与背面基板10对置的面上，配置作为对置电极的公共电极230。公共电极230可以使用例如ITO等的透明导电体。
公共电极230被取向膜240覆盖。利用未图示的隔件，将取向膜240与取向膜140隔开。对于取向膜240的材料，可以使用例如聚酰亚胺等树脂。对取向膜240实施与取向膜140相同的摩擦等取向处理。
本实施形态的液晶显示装置中，作为取向膜240的取向处理，与取向膜140相同，选择例如摩擦处理，在进行摩擦处理时，将图1中箭头AD所示的方位作为摩擦方位。
在背面基板10和前表面基板20之间存在框状的粘合剂层(未图示)。还有，在背面基板10和前表面基板20之间的粘合剂层框的内侧，存在未图示的粒状隔件。或者，在背面基板10和前表面基板20中的至少一方的对置面上，形成柱状隔件(未图示)。这些隔件起到保持背面基板10、前表面基板20和粘合剂层所包围的空间的厚度一定的作用。
液晶层30包含介电系数各向异性和折射率各向异性为正的液晶材料。该液晶材料在对像素电极130和公共电极230之间施加电压的期间，形成弯曲取向。通过在典型的大于零的第1值和大于第1值的第2值之间，切换施加到像素电极130和公共电极230之间的电压的绝对值，来进行亮显示和暗显示的切换。还有，本实施形态的液晶显示装置中，有时第1值也可以是零。以下，将像素电极130和公共电极230之间的印加电压的绝对值为第1值的状态称为关闭状态，将印加电压的绝对值为第2值的状态称为导通状态。
图2和图3中，描绘了关闭状态下、形成弯曲取向的液晶分子300的轴向与纸面成45°角时的投影图像。
光学补偿薄膜40例如为双轴薄膜。光学补偿薄膜40包含例如折射率各向异性为负的单轴化合物，如使盘状液晶化合物混合取向的光学各向异性层。
配置于透明绝缘基板100上的光学补偿薄膜40所包含的单轴化合物的光轴，例如在透明绝缘基板100侧，与位于背面基板10附近的液晶分子300的导通状态的光轴大致平行。在透明绝缘基板100的反向侧，与位于背面基板10和前表面基板20的中间位置的液晶分子300的导通状态的光轴大致平行。
另外，配置于透明绝缘基板200上的光学补偿薄膜40所包含的单轴化合物的光轴，例如在透明绝缘基板200侧，与位于前表面基板20附近的液晶分子300的导通状态的光轴大致平行。在透明绝缘基板200的反向侧，与位于背面基板10和前表面基板20的中间位置的液晶分子300的导通状态的光轴大致平行。这些光学补偿薄膜40的延迟之和，与例如液晶层30的导通状态的延迟近似相等。
分别安装于背面基板10和前表面基板20的偏光板50配置为，例如使其透射轴相互近似正交。另外，各偏光板50配置为，例如使其透射轴与X方向和Y方向形成为约45°角。
扫描线104分别连接于在整个一个垂直扫描期间依次输出扫描脉冲的扫描线驱动电路，信号线108分别连接于在每一个水平扫描期间输出图像信号的信号线驱动电路，而且公共电极230连接于公共电极驱动电路。另外，扫描线驱动电路、信号线驱动电路和公共电极驱动电路与液晶控制器连接，从而控制其动作时序。
另外，还配置未图示的背光源，用于对液晶显示面板1的背面基板10进行照明，通过液晶控制器控制其点亮时序。
还有，这里说明了对液晶显示面板1进行常白驱动情况的构造，也可以这样设计该液晶显示面板1，使其进行常黑驱动。另外，这里采用了补偿导通状态的结构，也可以采用补偿关闭状态的结构。
上述液晶显示装置中，在电源接通前的初始状态，液晶材料形成为展曲取向。因此，在启动显示装置时，必须进行使其从展曲取向向弯曲取向转移用的处理、即初始化处理。
为了高速、且对整个面确实地进行从展曲取向向弯曲取向的转移，在像素电极130和公共电极230之间施加电压，以使液晶分子300在液晶显示面板1的厚度方向上发生立起动作，同时使转移核图形131中产生与摩擦方位AD相交的横向电场，使基板面内方位旋转方向不同的扭曲变形接近形成，从而使变形能量集中，有利于容易发生转移。
因此，为了高速转移，在转移核图形131中需要足以产生扭曲变形的横向电场。
因此，在本实施形态的液晶显示装置的转移核图形131的构造的情况下，发明者们有以下发现，即，即使像素电极130与通过绝缘膜而层叠的正下方电极(漏极电极109)为同一电位，也可以对液晶分子300施加横向电场，且达到足够的强度。下面说明其原因。
在转移核图形131附近，若考虑纵向绝缘(介电性)构件的层叠构造，则如图4和图5所示，在像素电极130上和接近的漏极电极109上，区别在于是否有上层即绝缘基底层。因此，由于像素电极130上和接近的漏极电极109上的纵向电场强度不同，所以沿转移核图形131的形状而对液晶分子施加横向电场，则其排列状态不同。
详细地说，如图4和图5所示，将各构件层视作电容成分时所分配的电压值不同，在同一高度、如液晶层30的下侧界面的高度，在像素电极130上和接近的漏极电极109上之间产生电位差。若该电位差在液晶层30的响应阈值电压以上，则可以确实形成扭曲变形。
本实施形态的液晶显示装置中，在进行初始化时，像素电极130与漏极电极109为同电位。此时，像素电极130与公共电极230之间的电位差、和漏极电极109与公共电极230之间的电位差相等。
因此如图4和图5所示，在液晶层30的下侧界面的高度，在像素电极130上和漏极电极109上产生电位差。其结果是，在与转移核图形131的端边大致正交的方向上产生横向电场。此外在本说明书中，纵向是指与背面基板10和前表面基板20的基板面大致正交的方向(液晶显示面板1的厚度方向)，横向是指与背面基板10和前表面基板20的基板面大致平行的方向。
如上所述，根据本实施形态的液晶显示装置的结构，由于在与像素电极130层叠的构造上无法设定电位差，所以也可以在与以往认为无法利用的漏极电极109之间，形成转移核图形131。
即，由于漏极电极109通常是由遮光性的金属材料形成的，所以配置漏极电极109的区域就不能用于显示。因此即使在像素电极130的与漏极电极109重叠的区域上新设转移核图形131，也不会降低开口率或对比度。
因而，根据本实施形态的液晶显示装置，可以提供利用简易结构使液晶材料转移、且开口率和对比度高的液晶显示装置。另外，根据本实施形态，可以提供遍及整个显示画面都没有初始转移不良的液晶显示装置。
尤其是作为上述的转移核图形131，在X方向延伸的端边彼此在Y方向上的宽度W为液晶层30的厚度d1的二分之一以上，绝缘基底层的厚度d2为液晶层30的厚度d1的五分之一以上，最好是四分之一以上，通过这样形成，能够充分施加有效的横向电场，还可以确实成核。
还有，本实施形态的液晶显示装置中，连接像素电极130和漏极电极109的接触孔如图3所示，被充分平坦化，使得在背面基板10的表面不产生凹陷。这样通过使背面基板10的转移核图形131附近不产生凹陷而进行平坦化，就不会阻碍以转移核为起点的弯曲取向的扩展，从而可以实现更高速的转移。
接着，对本实施形态的液晶显示装置的第2实施形态中的液晶显示装置进行以下说明。图6是简要表示本实施形态的液晶显示装置的一个例子的图。如图6所示，本实施形态的液晶显示装置与上述第1实施形态中的液晶显示装置的不同点在于，取向膜140、240的摩擦方向AD与Y方向近似平行，以及转移核图形131形成于像素电极130的通过绝缘基底层与信号线108重叠的端边。
本实施形态的液晶显示装置中，与上述第1实施形态中的液晶显示装置相同，像素电极130具有包含转移核图形131的转移核形成部。转移核图形131是如图6所示的弯曲图形。即转移核图形131由在与摩擦方位AD交叉的方向上延伸的2个端边、和在与摩擦方位AD近似平行的方向上延伸的1个端边构成，在与基板面近似平行的方向上是凹凸状的弯曲图形。转移核图形131通过绝缘基底层配置于信号线108上。
在上述转移核图形131附近，若考虑纵向(液晶显示面板1的厚度方向)的绝缘(介电性)构件的层叠构造，则在像素电极130上和接近的信号线108上，区别在于是否有上层即绝缘基底层，而且取向膜140和液晶层30的厚度有可能不同。此外，在像素电极130上和接近的信号线108上，由于纵向电场强度不同而使液晶分子300的排列状态不同，从而使平均介电系数也不同。
因而，与上述第1实施形态中的液晶显示装置的情况相同，如图5所示，将各构件层视作电容成分时所分配的电压值不同。即如图4所示，即使像素电极130和信号线108为同一电位，在同一高度、如液晶层30的下侧界面的高度，在像素电极130上和接近的信号线108上产生电位差。若该电位差在液晶层30的响应阈值电压以上，则可以与上述情况相同，确实形成扭曲变形。
这意味着，在初始化处理中，在整个一个垂直扫描期间向信号线108持续提供规定的图像信号，也就是说，即使像素电极130和信号线108为同电位，也可以形成转移核。即，在初始化处理中，不需要在整个一个垂直扫描期间施加交变电压那样的控制，以使像素电极130和信号线198之间主动具备电位差。因此可以简化信号线驱动电路和液晶控制器的结构。
而且，由于信号线108通常是由遮光性的金属材料形成的，所以配置信号线108的区域就不能用于显示。因此即使在像素电极130的与信号线108重叠的区域上新设转移核图形131，也不会降低开口率或对比度。
因而，根据本实施形态的液晶显示装置，与上述第1实施形态的液晶显示装置的情况相同，可以提供利用简易结构使液晶材料转移、且开口率和对比度高的液晶显示装置。
以下，对上述实施形态的液晶显示装置的实施例进行说明。
(第1实施例)
第1实施例的液晶显示装置是用以下方法制造的图1～图3所示的OCB模式的液晶显示装置。还有，本实施例中，没有在背面基板10的外表面配置光学补偿薄膜40，而仅在前表面基板20的外表面配置光学补偿薄膜40。
首先准备厚度为0.5mm的玻璃基板100作为透明绝缘基板，在该玻璃基板100上，利用成膜和图形制作，形成从底层101到像素电极130的构造。在图形制作像素电极130时，如图1所示，在配置于漏极电极109上的端边中的在Y方向延伸的端边上，形成转移核图形131，该转移核图形131具有比该端边更向像素电极130的内侧凹进的凹部。
转移核图形131的在X方向延伸的端边彼此在Y方向上的宽度W为液晶层30的厚度d1的二分之一以上，绝缘基底层的厚度d2为液晶层30的厚度d1的五分之一以上、即为四分之一。具体地说，本实施例的液晶显示装置中，液晶层30的厚度d1为约4μm，宽度W为约2μm，绝缘基底层的厚度d2为约1μm。
然后，准备厚度为0.5mm的玻璃基板200作为透明绝缘基板，在该玻璃基板200上形成公共电极230。这里，像素电极130大致为长方形，配置像素电极130的X方向的间距为82μm，Y方向的间距为246μm。
接着，分别在像素电极130和公共电极230上，通过旋涂JSR株式会社制造的光引发剂(optomer)AL3456，形成厚度为0.1μm的聚酰亚胺树脂层。对于各聚酰亚胺树脂层，沿图1中所示的摩擦方位AD、即与信号线108的延伸方向成45°交叉的方向上，实施摩擦处理。由此，形成取向膜140和240。
接着，在背面基板10的主表面上分布热硬化性粘合剂，使其包围取向膜140。在该粘合剂层所形成的框上，设置开口部(未图示)，用作为液晶注入口。对粘合剂暂时进行干燥后，在未图示的转接焊盘上分布银糊料。
然后在取向膜240上，散布直径为4.3μm的粒状隔件。这里是散布了粒状隔件作为隔件，但也可以使用感光性树脂形成柱状隔件来代替。柱状隔件可以设置于背面基板10和前表面基板20中的任一个上。另外柱状隔件也可以与背面基板10或前表面基板20设置为一体，在其之上配置取向膜。
之后，粘合背面基板10和前表面基板20，使取向膜140和取向膜240相对，而且使这些取向膜140、240的摩擦方位AD相同，再对它们进行加热。
接着，利用浸渍法注入介电系数各向异性为正的向列液晶化合物。然后对液晶注入口分布紫外线硬化树脂，对其照射紫外线。还在背面基板10的外表面粘贴偏光板50，并在前表面基板20的外表面上依次粘贴光学补偿薄膜40和偏光板50。
还有，这里所使用的光学补偿薄膜40包含使盘状液晶化合物弯曲取向的光学各向异性层，使其光轴在与X方向垂直的面内变化。该光学补偿薄膜40的最大主法线速度方向，与光学补偿薄膜40的厚度方向大致平行，最小的主法线速度方向与X方向大致平行，其他主法线速度方向与Y方向大致平行。
将由此得到的液晶显示屏1，与未图示的扫描线驱动电路、信号线驱动电路、公共电极驱动电路、液晶控制器和背光单元等组合，从而完成图1～图3所示的液晶显示装置。
该液晶显示装置在室温下且背光源为点灯的情况下，对扫描线104依次施加扫描脉冲，并以2.5V为基准，对信号线108施加在每隔一个垂直扫描期间其极性反转的振幅为5V(±2.5V)的电压，还以2.5V为基准，对公共电极230施加在每隔一个垂直扫描期间、与信号线108的电压反向进行极性反转的振幅为30V(±15V)的电压。其结果是，在像素电极130和公共电极230之间施加±17.5V的交流电压。
利用显微镜观察上述液晶显示装置的像素，结果是在一个像素中，液晶材料从展曲取向向弯曲取向变化所必需的时间的平均值为0.08秒。经过反复测定，到整个画面完成转移的平均所需时间为0.15秒。之所以整个面进行转移需要时间，是由于面板的面内存在预倾斜的分布。
上述实施例中，设绝缘基底层的厚度d2为1μm，当采用更厚的膜、其厚度为3μm时，液晶材料从展曲取向向弯曲取向变化所必需的时间的平均值为0.1秒。经过反复测定，到整个画面完成转移的平均所需时间为0.2秒。
上述实施例中，为了确认转移，是在背光源为点灯的状态下进行了初始化处理，但是实际上希望在初始化处理时熄灭背光源。
另外，由于初始化处理时间对环境温度敏感并受其影响，所以希望根据温度传感器的检测结果来决定初始化处理时间。
另外，上述实施形态中，在初始化处理时，是对扫描线104依次输出扫描脉冲，但也可以对多个扫描线104同时输出扫描脉冲，或者对全部扫描线104一起输出扫描脉冲。
(第2实施例)
接着，对第2实施例的液晶显示装置进行以下说明。利用与第1实施例中说明的同样的方法，制造图2、图3和图6所示的液晶显示装置。即本实施例的液晶显示装置中，如图6所示，设置转移核图形131，使其与通过开关元件110和像素电极130连接的信号线108重叠。而且，对取向膜140、240，在图6所示的摩擦方位AD、即沿着信号线108的延伸方向的方向上实施摩擦处理。
转移核图形131由从像素电极130与对应信号线108重叠那样的、沿着对应信号线108而突出的多个凸部构成。这些凸部分别由与摩擦方位AD正交的端边、与摩擦方位AD平行的端边、还有与摩擦方位大致成45°角交叉的端边构成。
而且，转移核图形131的在X方向延伸的端边彼此之间在Y方向上的宽度W，为液晶层30的厚度d1的二分之一以上，绝缘基底层的厚度d2为液晶层30的厚度d1的四分之一以上。
另外，在本实施例中与上述相同，对扫描线104依次施加扫描脉冲，并以2.5V为基准，对信号线108施加在每帧其极性反转的振幅为5V(±2.5V)的电压，还以2.5V为基准，对公共电极230施加在每帧与信号线108的电压反向进行极性反转的振幅为30V(±15V)的电压。
还有，在本实施例中，设液晶层30的厚度d1为4μm，绝缘基底层的厚度d2为1μm，还有转移核图形131的在X方向延伸的端边彼此之间在Y方向上的宽度W为2μm。
对于该液晶显示装置，利用与第1实施例中所实施的同样的方法，测定从展曲取向状态到弯曲取向状态转移所需的时间。其结果是，一个像素中平均的转移所需时间为0.1秒。到整个画面完成转移的平均所需时间为0.2秒。
上述实施例中，转移核图形131是由凸部构成，但也可以像第1实施例那样由凹部构成。在通常显示动作中希望尽量减少像素电极130和信号线108的重复面积，以降低寄生电容，所以用凸部构成较好。
(第3实施例)
作为本实施例的液晶显示装置，是利用除后述内容以外与实施例2同样的方法制造的图2、图3和图7所示的液晶显示装置。即本实施例的液晶显示装置是在对像素电极130进行图形制作时，形成图7所示的转移核图形131。而且在本实施例的液晶显示装置中，对取向膜140、240在图7所示的摩擦方位AD上实施摩擦处理。摩擦方位AD为与信号线108延伸的方向(Y方向)大致成45°的方位。
如图7所示，转移核图形131是设置于像素电极130的与信号线108重叠的端边ER、EL的弯曲图形。即，在本实施例的液晶显示装置中，在近似长方形的像素电极130的向Y方向延伸的端边ER、EL上形成转移核图形131。
图7中表示了相邻的像素电极130互相对置的端边ER、EL的一部分。端边ER配置于相邻的信号线108的上层，具有从转移核图形131的两端开始与信号线108大致平行延伸的端边ERB。转移核图形131具有比端边ERB要配置于像素电极130的内侧、与信号线108大致平行延伸的端边ER2。端边ER2的一端与大致平行于摩擦方位AD而延伸的端边ER1连接，端边ER2和端边ERB通过端边ER1连接。
端边ER2的另一端连接于端边ER3的一端。端边ER3在与摩擦方位AD大致正交的方向上、向着比信号线108的X方向宽度的中心更靠近端边EL侧而延伸。如上所述，利用端边ER1、端边ER2和端边ER3形成凹部，该凹部比转移核图形131的端边ERB更向像素电极130的内侧凹进。
端边ER3的另一端连接于端边ER4的一端。端边ER4在与摩擦方位AD大致正交的方向上、向着比端边ERB更靠近像素电极130的内侧而延伸。利用端边ER3和端边ER4形成三角形凸部，该凸部比转移核图形131的端边ERB更向端边EL侧突出。
端边ER4的另一端连接于端边ER5的一端。端边ER5与信号线108大致平行延伸。端边ER5的另一端连接于端边ER6的一端。端边ER6在与摩擦方位AD大致正交的方向上延伸。端边ER6的另一端连接于端边ERB。即利用端边ER4、端边ER5和端边ER6形成凹部，该凹部比转移核图形131的端边ERB更向像素电极130的内侧凹进。
端边EL配置于对应信号线108的上层，具有与端边ER的转移核图形131对向配置的相邻转移核图形131L。端边EL具有从转移核图形131L的两端开始与信号线108大致平行延伸的端边ELB。
相邻转移核图形131L配置于信号线108上比端边ELB要靠近于像素电极130的内侧，具有与信号线108大致平行延伸的端边EL2。端边EL2的一端连接于在与摩擦方位AD大致正交的方向上延伸的端边EL1的另一端，端边EL2和端边ELB通过端边EL1连接。
端边EL2的另一端连接于端边EL3的一端。端边EL3在与摩擦方位AD大致正交的方向上、向着比信号线108的X方向宽度的中心更靠近端边ER侧而延伸。利用端边EL1、端边EL2和端边EL3形成凹部，该凹部比相邻转移核图形131L的端边ELB更向像素电极130的内侧凹进。
端边EL3的另一端连接于端边EL4的一端。端边EL4在信号线108延伸的方向上大致平行延伸。端边EL4的另一端连接于端边EL5的一端。端边EL5在与摩擦方位AD大致正交的方向上、向着比端边ELB更靠近像素电极130的内侧而延伸。
利用端边EL3、端边EL4和端边EL5形成相邻转移核图形131L的近似矩形的凸部。该凸部比信号线108的X方向的中心更向端边ER侧突出。端边ER2和端边EL4相互对置，大致平行延伸。端边ER3和端边EL5相互对置，大致平行延伸。
端边EL5的另一端连接于端边EL6的一端。端边EL6在信号线108上与信号线108大致平行延伸。端边EL6配置在与端边ER3和端边ER4的连接部分对置的位置上。
端边EL6的另一端连接于端边ER7的一端。端边EL7与摩擦方位AD大致平行而延伸。端边EL7和端边ER4相互对置，大致平行延伸。如上所述，利用端边EL5、端边EL6和端边EL7形成凹部，该凹部比相邻转移核图形131L的端边ELB更向像素电极130的内侧凹进。端边EL7的另一端连接于端边ELB。
即，如图7所示，配置由端边ER3和端边ER4构成的三角形凸部，使其与由端边EL5、端边EL6和端边EL7构成的凹部对置。配置由端边ER1、端边ER2和端边ER3构成的凹部，使其与由端边EL3、端边EL4和端边EL5构成的近似矩形的凸部对置。
本实施例的液晶显示装置中，信号线的X方向上的宽度L1为约12μm，从端边ELB到信号线108的端边的距离L2为约3.5μm，端边ER4和端边EL7的距离L3为约5.0μm，端边ER3和端边ER4的连接部分与端边EL6的距离L4为约3.0μm，端边ER3和端边ER4的连接部分与端边ER2的距离L5为约7.0μm，端边ER3与端边EL5的距离L6为约5.0μm，端边EL4的长度L7为约7.0μm，端边ER2与端边EL4的距离L8为约3.0μm，端边EL1与端边EL3的距离L9为约5.0μm，从端边EL2到信号线108的端边的距离L10为约1.5μm。转移核图形131的Y方向上的长度L11为约33.5μm。
该液晶显示装置在室温下且背光源为点灯的情况下，与上述同样，对扫描线104依次施加扫描脉冲，并以2.5V为基准，对信号线108施加在每帧其极性反转的振幅为5V(±2.5V)的电压，还以2.5V为基准，对公共电极230施加在每帧与信号线108的电压反向进行极性反转的振幅为30V(±15V)的电压。
利用显微镜观察上述液晶显示装置的像素，结果是在一个像素中，液晶材料从展曲取向向弯曲取向变化所必需的时间的平均值为0.08秒。经过反复测定，到整个画面完成转移的平均所需时间为0.15秒。
即从上述结果，根据第1实施形态和第2实施形态的液晶显示装置，可以提供利用简单的元件和驱动电路结构、使全部像素从展曲取向向弯曲取向转移而且开口率和对比度高的液晶显示装置。
还有，本发明并不照原样限于上述实施形态，只要在实施阶段不脱离其要点的范围内，可以对构成要素进行变形并具体化。图1～图4中表示了在像素周围设置转移核图形131的结构，但也可以是在像素内部的开口部设置的结构。
而且，转移进行的速度是从设置了转移核图形131的部分开始，取向膜140、240的摩擦方位AD的终端侧比始端侧进行得更快。因而，通过将转移核图形131至少设置在取向膜的摩擦方位AD的始端侧，从而可以进一步缩短到转移完成所需的时间。
另外，上述第3实施例的液晶显示装置中，是采用了图7所示的转移核图形131和相邻转移核图形131L，但也可以是图7所示的转移核图形131和相邻转移核图形131L相连接的情况，也可以对图7所示的凹部和凸部的大小和配置位置进行适当变更。
另外，图1～图4表示了有源矩阵型的液晶显示装置，对于液晶显示装置，也可以采用例如单纯的矩阵型等的其他驱动型。对于液晶显示装置的驱动型没有特别限制。
另外，通过对上述实施形态中所揭示的多个构成要素进行适当组合，可以形成多种发明。例如也可以从实施形态中所示的全部构成要素中删去几个构成要素。而且也可以对不同实施形态中的构成要素进行适当组合。
对于相关技术领域中的从业人员，会有其他优点和变更。因此，本发明的其他方面并不限于上述的发明内容和实施例。只要在不脱离本发明的权利要求所规定的要点范围内，可以对其进行种种变更。
Claims (10)
1.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：
第1基板，该第1基板包括第1绝缘基板、配置于所述第1绝缘基板上的第1电极、和在所述第1绝缘基板与所述第1电极之间相对于所述第1电极通过绝缘基底层而配置的第2电极；
第2基板，该第2基板包括第2绝缘基板、和配置于所述第2绝缘基板上的第3电极；
被夹于所述第1电极和所述第3电极之间、在初始化处理中从第1状态向第2状态进行相转移的液晶层；以及
在初始化处理中向所述第1电极和所述第2电极提供第1电压、并向所述第3电极提供与所述第1电压不同的第2电压的电压供给部，
所述第1电极具备基于提供给所述各电极的所述各电压而对所述液晶层形成转移核的转移核形成部，
所述第1基板在所述第1电极上包含第1取向膜，所述第2基板在所述第3电极上包含第2取向膜，互相平行地进行取向处理，对所述液晶层规定取向方位，
所述转移核形成部包含与所述第2电极重叠的多个弯曲图形，所述弯曲图形包含与所述取向方位交叉的端边，
所述弯曲图形具有比所述第1电极的端边更向所述第1电极的内侧凹进的凹部，
在所述第1电极的端边延伸的方向上，所述凹部的宽度为所述液晶层厚度的二分之一以上。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绝缘基底层的厚度为所述液晶层厚度的五分之一以上。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绝缘基底层的厚度为1μm以上。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
在所述第1电极的端边延伸的方向上，所述凹部的宽度为2μm以上。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第1基板还具有向所述第1电极提供规定图像信号的信号线、和对所述信号线与所述第1电极的导通状态进行切换的薄膜晶体管，
所述第2电极是所述薄膜晶体管的漏极电极。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第2电极是向所述第1电极提供图像信号的信号线。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述弯曲图形至少设置在所述第1电极的所述取向方位的始端侧的端边。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第1状态是展曲取向状态，所述第2状态是弯曲取向状态。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
还具有向所述第1电极提供规定图像信号的信号线，
所述取向方位是与所述信号线延伸方向交叉的方位，
所述弯曲图形由与所述取向方位大致平行的端边、与所述取向方位大致正交的端边、以及与所述信号线延伸方向大致平行延伸的端边构成。
10.一种液晶显示装置，包括：
第1基板,该第1基板具备第1绝缘基板、配置于所述第1绝缘基板上的信号线和扫描线、和像素电极，该像素电极通过开关元件与所述信号线和扫描线连接，并通过绝缘基底层配置在所述信号线和扫描线上；
第2基板，该第2基板具备第2绝缘基板、和配置于所述第2绝缘基板上的公共电极；
配置于所述像素电极和所述公共电极之间、在初始化处理中从第1状态向第2状态进行相转移的液晶层；以及
在初始化处理中向所述像素电极和所述信号线提供第1电压、并向所述公共电极提供与所述第1电压不同的第2电压的电压供给部，
其特征在于，
所述电压供给部在初始化处理中，对所述信号线至少在一个垂直扫描期间，输出大致相等的电压，
所述像素电极包括转移核形成部，该转移核形成部通过所述绝缘基底层设置在端边，基于所述像素电极、所述信号线和所述公共电极的电位，对液晶层形成转移核，
所述端边配置于所述信号线上，
所述第1基板在所述像素电极上包含第1取向膜，所述第2基板在所述公共电极上包含第2取向膜，互相平行地进行取向处理，对所述液晶层规定取向方位，
所述转移核形成部包含与所述信号线重叠的多个弯曲图形，所述弯曲图形包含与所述取向方位交叉的端边，
所述弯曲图形具有比所述第1电极的端边更向所述第1电极的内侧凹进的凹部，
在所述第1电极的端边延伸的方向上，所述凹部的宽度为所述液晶层厚度的二分之一以上。
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