CN103376603B - 横向电场型液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是横向电场液晶显示装置。为了稳定包括液晶的初始对准方向彼此正交的两个区域中的像素的结构中的两个区域之间边界中的对准方向。将像素划分为第一区域、第二区域和那些区域之间的边界区域。第一区域和第二区域中的液晶的初始对准方向彼此正交，第一区域和第二区域中的像素电极的延伸方向也彼此正交。当延伸时，第一区域中的像素电极的延伸方向与第二区域的像素电极相交。所述边界区域中液晶的初始对准方向是沿从第一区域的初始对准方向的相同旋转方向按照锐角来旋转的方向。

Description

横向电场型液晶显示装置

相关申请的交叉引用

该申请基于并且要求2012年4月27日递交的日本专利申请No.2012-102113的优先权，将其内容全部合并在此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种横向电场型液晶显示装置，所述横向电场型显示装置表现出在视角性质方面的优秀性质。

背景技术

尽管广泛使用的TN(扭曲向列型)系统可以提供高对比度，但是由于液晶分子轴由于垂直电场而升高，因此也存在TN系统的视角依赖性极大的问题。近年来，对通过TV(电视机)以及便携式信息终端的大型监视器从任意方向获得相同图像质量具有强烈的要求。为了满足这种要求，当前主要采用诸如IPS(平面内切换)和FFS(边缘场切换)的系统，利用所述系统，通过施加基本上平行于基板的横向电场，液晶在几乎平行于基板的平面中旋转。

那些横向电场系统通过使用横向电场使水平对准的向列液晶的分子轴在平行于基板的平面内旋转。利用横向电场系统，可以抑制根据液晶分子轴的上升基于视角方向而导致的图片质量的变化。因此，可以改善视角性质。

在使用横向电场的那些液晶显示装置中，日本未审专利公布Hei10-307295(专利文献1)公开了一种技术，所述技术通过将设置用于产生横向电场的梳状电极的两个区域设置为彼此正交、并且将设置液晶的初始对准方向的两个区域设置为与所述区域相对应地正交，来抑制所述两个区域中的假象。

另外，日本未审专利公布2011-27886(专利文献2)公开了一种技 术，所述技术在像素之间设置像素显示区域，并且将像素之间的区域设置为不同的对准状态。然而，不存在与用于稳定正交对准区域的技术有关的指示，与在该说明书的后面描述的划分为两个正交对准区域的像素有关

然而，当将像素内的液晶的对准方向设置为彼此正交来改善视角时，可以存在这样的情况：其中在对准方向彼此正交的两个区域之间的边界，对准变得不可靠。

因此，本发明的示范性目的是提供一种横向电场型液晶显示装置，具有以下结构，所述结构包括：在像素内，液晶的初始对准方向彼此正交的两个区域，所述横向电场型液晶显示装置在显示均匀性方面是优秀的、并且通过稳定那两个区域之间边界中的对准方向而能够提供针对诸如手指压力等外部干扰的稳定显示。

发明内容

根据本发明的示范方面的横向电场型液晶显示装置是一种横向电场型液晶显示装置，所述横向电场型液晶显示装置包括：彼此相对的两个基板；液晶层，所述液晶层被夹在所述基板之间、并且由沿与所述基板实质上平行的方向对准的液晶组成；以及线型电极，所述线型电极产生与所述基板实质上平行的横向电场。所述显示装置通过横向电场来在与基板实质上平行的平面内旋转所述液晶来控制显示器，其中：将组成显示器的每一个像素划分为区域I、区域II以及区域I和区域II之间的边界区域；区域I中的液晶的初始对准方向和区域II中的液晶的初始对准方向彼此正交，区域I中的线型电极的延伸方向和区域II中的线型电极的延伸方向彼此正交，并且当延伸时区域I的线型电极的延伸方向与区域II的线型电极相交；以及所述边界区域中液晶的初始对准方向是从区域I的初始对准方向沿相同旋转方向按照锐角来旋转的方向。

附图说明

图1是示出了根据第一示范所述的液晶显示装置中的一个像素的结果的平面图；

图2是沿图1的A-A’线得到的纵向截面图；

图3是示出了根据第一示范所述的液晶显示装置中的一个像素的对准状态的平面图；

图4是示出了与根据第一示范实施例的液晶显示装置中的像素有关的边界区域及其附近的对准状态的放大平面图；

图5A是沿图4的B-B’线得到的纵向截面图；

图5B是当从滤色器基板一侧观看时与图5A相对应的部分的平面图；

图6A是在根据第二示范实施例的液晶显示装置中与图5A相对应的截面图；

图6B是当从滤色器基板一侧观看时与图6A相对应的部分的平面图；

图7是示出了当在根据第一示范实施例的液晶显示装置中施加横向电场时、沿优选方向旋转边界区域中的液晶的情况的平面图；

图8是示出了当在根据第一示范实施例的液晶显示装置中施加横向电场时、沿非优选方向旋转边界区域中的液晶的情况的平面图；

图9A是在根据第三示范实施例的液晶显示装置中与图5A相对应的截面图；

图9B是当从滤色器基板一侧观看时与图9A相对应的部分的平面图；

图10是示出了与根据第四示范实施例的液晶显示装置中的一个像素有关的边界区域及其附近的对准状态的放大平面图；

图11A是沿图10的A-A’线得到的纵向截面图；

图11B是当从滤色器基板一侧观看时与图11A相对应的部分的平面图；

图12是示出了与根据第五示范实施例的液晶显示装置中的一个像素有关的边界区域及其附近的对准状态的放大平面图；

图13A是沿图12的A-A’线得到的纵向截面图；

图13B是当从滤色器基板一侧观看时与图13A相对应的部分的平面图；

图14是与根据第六示范实施例的液晶显示装置中的一个像素有关的边界区域及其附近的对准状态的放大平面图；

图15A是沿图14的A-A’线得到的纵向截面图；

图15B是当从滤色器基板一侧观看时与图15A相对应的部分的平面图；

图16是示出了根据第七示范实施例的液晶显示装置中的一个像素的结构的平面图；

图17是沿图16的A-A’线得到的纵向截面图；

图18是示出了与根据第七示范实施例的液晶显示装置中的一个像素有关的边界区域及其附近的对准状态的放大平面图；

图19是示出了根据相关技术1的液晶显示装置中的一个像素的对准状态的平面图；

图20A是示出了根据相关技术1的液晶显示装置的每一个区域的电压-透射率性质的曲线；

图20B是示出了在将根据相关技术1的液晶显示装置的两个区域相加的情况下的电压-透射率性质的曲线；以及

图21是示出了与根据相关技术1的液晶显示装置中的一个像素有关的边界区域及其附近的对准状态的放大平面图。

具体实施方式

以下参照将附图描述用于实施本发明的方式(以下称为“示例性实施例”)。在该说明书和附图中，相同的附图标记用于实质上相同的结构元素。附图中的形状被示出为使本领域的技术人员容易地进行理解，使得附图的尺寸和比例不需要对应于实际尺寸和比例。

首先，图19示出了抑制上述电压-透射率性质的偏移的相关技术1(未公开)。在相关技术1中，FFS模式横向电场式液晶显示装置的像素被分成两个区域39a(作为区域I)、39b(作为区域II)，区域39a的液晶52a的初始对准方向53a被设定成正交于区域39b的液晶52b的初始对准方向53b，条状电极54a的延伸方向被设定成正交于条状电极54b的延伸方向，使得横向电场42a变成正交于横向电场42b，并且条状电极54a与初始对准 方向53a之间形成的角度和条状电极54b与初始对准方向53b之间形成的角度被设置成相等。图19公开了初始对准方向53b的倾斜视场40、在正交于初始对准方向53a的方向上的倾斜视场40、初始对准方向53a的倾斜视场41、正交于初始对准方向53b的倾斜视场41、入射侧偏振片的吸收轴43、出射侧偏振片的吸收轴44等。由此，当通过使用横向电场42a、42b旋转液晶52a、52b改变透射率时，在保持两个区域39a、39b的液晶52a、52b的方向的正交状态的同时，可以旋转液晶52a和52b。

如图20A所示，在区域39b中，当从初始对准方向53b的倾斜视场40观看时，电压-透射率性质偏移至低电压侧。相反，当从在正交于初始对准方向53b的方向上的倾斜视场41观看时，电压-透射率性质偏移至高电压侧。这在区域39a中也是相同的。同时，通过如图20B所示组合两个区域39a和39b，两个区域39a和39b的视角性质是同等的。因此，可以使所述视角性质即使当从初始对准方向53a、53b和正交于初始对准方向53a、53b的方向看时也能够接近几乎等同于前视图或正面的视角性质的性质。

图21是示出了在图19中所示的区域I和区域II之间的边界区域中的对准。作为区域I的区域39a的初始对准方向53a和作为区域II的区域39b的初始对准方向53b彼此正交。因此在那些区域的边界区域39c中，产生了液晶方位角中的变形，所述液晶方位角连续地连接初始对准方向53a和初始对准方向53b。由于这种连续的液晶方位角的变形，存在变形391和变形392，通过让图21中所示的区域39a的初始对准方向53a作为参考，在变形391中在沿逆时针方位角旋转的同时连续地连接液晶方位角，而在变形392中在沿顺时针方位角旋转的同时连续地连接液晶方位角。那些变形391和392产生相等的液晶变形能量，使得发生那些变形的概率是相等的。

当在具有普通结构的一个像素内形成区域I和区域II时，存在具有图21的顺时针变形392的像素和具有逆时针变形391的像素。在通常遮光的边界区域39c的区域中产生那些变形391和392，使得不会将那些区域识别为是直接显示。然而，例如，当通过手指按压液晶显示装置的显示表面时产生的域异常等可能具有依赖于像素而保留的显示异常，因为当边 界区域39c的对准不同时异常域的生长方式改变。

另外，当施加电场时边界区域和区域I之间的液晶如何旋转以及边界区域和区域II之间的液晶如何旋转也受到边界区域中的液晶旋转的影响。因此，当边界区域中的旋转方向针对每一个像素而改变时，透射率变得针对每一个像素略微不同。这可能引起显示异常，例如从显示器感受的粗糙度感觉。

此外，当由于杂质、对准异常等导致一个像素内的边界区域中丧失了对准连续性时，边界区域中的液晶的旋转方向不能变的稳定。在这些情况下，像素的显示变的不稳定，可能导致引起可靠性方面的故障。

如上所述，在相关技术1中存在这样的问题：因为在边界区域中存在两种对准，显示变得不稳定。

因此，本发明的示范目的是稳定具有正交对准的横向电场型液晶显示装置中的边界区域中的对准，并且通过设置所需旋转方向来进一步改善当手指按压显示器表面时显示器的均匀性并且改善可靠性等。因此，获取了具有正交对准的横向电场型液晶显示装置，通过抑制当在黑色显示时从倾斜视场观看时抑制透射率，甚至当从任意视角观看时也可以获取精细的黑色显示。

(第一示范实施例)

将参考图1、图2、图3、图4和图5描述本发明的第一示范实施例。也就是说，在图1至图5的一些附图中公开了这里的解释中使用的参考数字。图1是一个像素的平面图。图2示出了沿图1的A-A’线得到的截面图。图3示出了划分像素的显示区域中的初始对准方向的状态。图4是示出了划分对准的边界区域的对准状态的放大平面图。图5A示出了沿图4的B-B’线得到的截面图中的液晶的对准。图5B进一步示出了当从滤色器基板一侧观看时的情况的对准状态。

根据第一示范实施例的液晶显示装置包括：TFT阵列基板28和滤色器基板30作为彼此相对的两个基板；液晶层12a，所述液晶层被夹在TFT阵列基板22和滤色器基板30之间、并且由沿与TFT阵列基板和28和滤 色器基板30实质上平行的方向对准的液晶12组成；以及作为线型电极的像素电极5，所述线型电极产生与TFT阵列基板28和滤色器基板30实质上平行的横向电场。所述液晶显示装置通过横向电场来在与TFT阵列基板28和滤色器基板30实质上平行的平面内旋转液晶12来控制显示器。

将组成显示器的每一个像素(图1至图5)划分为作为区域I的区域24、作为区域II的区域25以及区域24和区域25之间的边界区域32。区域24中的液晶12的初始对准方向29和区域25中的液晶12的初始对准方向31彼此正交。区域24中的像素电极5的延伸方向和区域25中的像素电极5的延伸方向也彼此正交。当延伸时区域24的像素电极5的延伸方向与区域25的像素电极相交。区域32中液晶12的初始对准方向33是从区域24的初始对准方向29沿相同旋转方向按照锐角来旋转的方向。

下文中，将通过以下的制造程序来详细地描述第一示范实施例。

首先，50nm的ITO(氧化铟锡)作为第一透明导电薄膜沉积在由第一玻璃基板构成的透明绝缘基板20上，并且平面共用电极1的图案形成在ITO上。进一步地，250nm的铬(Cr)作为第一金属层沉积在其上，并且扫描线3和共用信号布线2的图案形成在铬上。

随后，400nm的氮化硅(SiNx)作为栅极绝缘膜13被沉积，200nm的非晶态硅烷(silicon hydride)(a-Si:H)和50nm的n型非晶态氢化硅或硅烷(n-a-Si:H)以堆叠方式作为薄膜半导体层6被沉积，并且通过仅在TFT(薄膜晶体管)部分中留下薄膜半导体层6以成为像素的开关元件来执行图案化。此外，250nm的铬作为第二金属层被沉积，并且数据线4、TFT的源极电极7s以及漏极电极7d、和由第二金属层构成的像素电极5的一部分图案形成在铬上。

随后，通过使TFT的源极电极7s和漏极电极7d作为掩模去除薄膜半导体层6的n型非晶态硅烷(n-a-Si:H)。然后，150nm的氮化硅(SiNx)作为保护绝缘薄膜14被沉积，并且在氮化硅的一部分中形成用于连接像素电极5的通孔8。

另外，40nm的ITO作为第二透明电极沉积在其上，并且在ITO上形 成像素电极5的图案。像素电极5是条状图案连接在两个端部9处的形式。条形像素电极5的宽度被设定为3μm，并且条状形式的电极之间的缝隙的宽度被设定为6μm。在作为像素的上半部分的区域II中，条形像素电极5在从水平方向(扫描线3的延伸方向)逆时针旋转8度的方向上延伸，并且条形像素电极5在作为像素的下半部分的区域I的区域24中沿与其正交的方向上延伸。TFT阵列基板28通过上述方法制造。

在区域之一中线型地形成的条形像素电极5的延伸方向与在其他区域中线型地形成的条形像素电极5相交的情况下，将所述区域之一称作区域I(即区域24)，并且将其他区域称作区域II(即区域25)，分别是区域I和区域II的名称。

另外，黑矩阵17通过使用黑色树脂(resin black)形成在由第二玻璃基板构成的透明绝缘基板21上。RGB(红色、绿色和蓝色)的颜色层18以规定图案形成在其上，并且外涂层19形成在其上。当在外涂层19上叠加柱形隔板(未示出)时，将柱形隔板在与扫描线3相对的位置处形成于黑矩阵17上。

通过照射光可以对准的对准膜15和16形成在以上述方式形成的TFT阵列基板28和滤色器基板30两者上，并且执行光对准处理以形成图4所示的区域24和区域25。在图4的上半部分中条形像素电极5在从水平方向(图1中所示的扫描线3的延伸方向)逆时针旋转8度的方向上延伸的区域25中，初始对准方向31被设定在水平方向上。此时，将预倾斜角度在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中都被设定为0度。进一步地，在图4的下半部分中条形像素电极5在从纵向方向(图1所示的与扫描线3的延伸方向正交的方向)逆时针旋转8度的方向上延伸的区域24中，初始对准方向29被设定在纵向方向上。此时，预倾斜角度在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中都被设定为0度。

如图5A和5B所示，当在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者上执行光对准时，确定对准膜15和16的每一个的对准处理方向。在TFT阵列基板28中，将区域24和25中的对准莫15形成为其对准处理方向彼此正交的对准膜15a和15b。在滤色器基板30中，将区域24和25中的对准膜16形成为其对准处理方向彼此正交的对准膜16a和16b。另外， 将边界区域32中的对准膜15设置为TFT阵列基板28中的区域24中的对准膜15a相同，而将边界区域32中的对准膜16设置为与滤色器基板30中的区域25中的对准膜16b相同。也就是说，边界区域32中的对准膜15a和16b的对准处理方向彼此正交。换句话说，在边界区域32中，在TFT阵列基板28中将与所述区域24的对准方向相同的对准方向扩展，而在滤色器基板30中将与区域25的对准方向相同的对准方向扩展。在边界区域32中，将对准膜15a和16b设置为处于两个基板的对准膜的状态的区域的宽度设置为2至5μm。

如上所述，在根据第一示范实施例的边界区域32中，在液晶层12a与TFT阵列基板28和滤色器基板30之间的两个界面(对准膜15a、16b)中的对准处理方向在一个界面(对准膜15a)和另一个界面(对准膜16b)之间彼此正交。一个界面(对准膜15a)的对准处理方向与区域24的对准处理方向相同，而另一个界面(对准膜16b)的对准处理方向与区域25的对准处理方向相同。

另外，向TFT阵列基板28和滤色器基板30涂覆密封材料以将它们彼此层压，并且插入和密封表现出正电容率各向异性的液晶12。注意，这里将液晶12的特性值设置为Δε＝5.5，Δn＝0.100，并且控制柱形隔板的高度，使得液晶层12a的厚度d变成4.0μm。此时，通过Δn和d的乘积给出液晶层12的阻滞作用，将d设置为400nm。向液晶材料添加顺时针手征性材料10，并且将液晶材料的手征性节距设置为80μm。

另外，将偏振片22、23按照它们的偏振轴彼此正交的方式层压到基板20和21的外部。注意：这里将TFT阵列基板28上的偏振片22的吸收轴26的方向设置为与区域24的初始对准方向29相同。将滤色器基板30上的偏振片23的吸收轴的方向设置为与区域25的初始对准方向31相同。

通过将背光和驱动电路加载到按照上述方式制造的液晶显示面板上，可以完成第一示范实施例的有源矩阵型液晶显示装置。图2示出了背光的入射方向60。

如上所述，通过将顺时针手征性材料10添加到液晶材料中、并且通过对准处理方向彼此相差90°的对准膜15a和16b夹住边界区域32的液晶层12a，可以将边界区域32中的液晶12如图5B所示地顺时针扭曲。因此， 可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33。在上述情况下，将在边界区域32中按照扭曲方式对准的液晶12从区域24的初始对准方向29沿逆时针旋转的方向在任意位置处按照锐角对准。结果，区域24和区域25之间的边界区域32中的初始对准方向33变得稳定，使得可以防止在区域32中同时产生顺时针对准和逆时针对准，其可能引起不稳定的对准。因此，可以获取均匀的显示器。

当如上所述添加手征性材料10时，需要所述液晶材料的手征性节距是液晶层12a的单元间隙的4倍或以上，并且是200μm或以下。当手征性节距相对于液晶层12a的厚度太短时，可以让液晶导引器的方位角在区域24和25中按照180°扭曲，其中在TFT阵列基板28一侧和滤色器基板30一侧上沿相同的方向进行对准处理。在手征性节距是液晶层12a的两倍或以下的部分中显著地发生这种故障，使得可以通过将手征性节距设置为液晶层12a的四倍或以上来抑制这种故障。

同时，当手征性节距太长时，通过手征性材料10沿一个方向旋转边界区域32的能量变得不足够。因此，难以沿一个方向固定边界区域32的初始对准方向33。因此，需要手征性间距是200μm或以下。

在第一示范实施例中，添加顺时针手征性材料10，并且将夹住边界区域32的对准膜15a和16b的对准方向设置为彼此相差90°，以从区域24的初始对准方向29沿按照锐角逆时针旋转的方向稳定边界区域32的初始对准方向33。注意，这里可以具有图5A和图5B所示的结构，以通过添加逆时针手征性材料来代替顺时针手征性材料，从区域24的初始对准方向29沿按照锐角顺时针旋转的方向稳定边界区域32的初始对准方向33。

图7示出了以下的情况：如在第一示范实施例中那样，从区域I的对准方向沿逆时针的方位角来稳定当向液晶施加横向电场时的边界区域的对准。图8示出了以下的情况：通过使得手征性材料的手征性相反，从区域I的对准方向沿顺时针的方位角来稳定边界区域的对准。

在第一示范实施例中，将像素电极5的延伸方向设置为分别从区域24和25的初始对准方向29和32逆时针旋转8°的方向。因此，当施加沿与像素电极5正交的方向的横向电场45和46时，在如图7所示的区域24和25 的每一个中顺时针地旋转液晶。

与此同时，沿与区域25中的像素电极的纵向方向正交的方位角的电场51是边界区域32和区域25之间的边界中的主要电场，而沿区域24中的像素电极5的纵向方向的电场50是边界区域32和区域24之间的边界中的主要电场。因此如图7所示，在从区域24的初始对准方向29沿按照锐角逆时针旋转的方向来分布边界区域32的初始对准方向33的情况下，通过所施加的电场来顺时针旋转边界区域32中的液晶12。

与此同时，如图8所示，在从区域24的初始对准方向29沿按照锐角顺时针旋转的方向分布边界区域32的初始对准方向33的情况下，通过施加的电场逆时针地旋转边界区域32中的液晶12。如上所述，通过施加的电场在区域24和25中顺时针地旋转液晶12。因此如图8所示，当通过施加的电场在边界区域32中逆时针地旋转液晶12时，只有这一部分沿相反的方向旋转。因此，对准变得不稳定。这可能引起问题，例如当通过手指按压液晶显示装置的显示表面时产生的域异常。

因此，利用图7所示的结构，顺时针地旋转所有区域24、25和边界区域32中的液晶12，使得液晶12的对准变得稳定。因此，甚至当通过手指按压显示器表面时，在不产生域异常的情况下获取了精细的显示。

当在像素电极5和公共电极1之间给出电势差时(参见图1和图2)，为了将区域24、25中的液晶12的旋转方向和边界区域32中的液晶12的旋转方向设置为相同，需要将边界区域32中的初始对准方向33设置为从区域24的初始对准方向29沿按照锐角逆时针旋转的方向。这种旋转方向是通过区域24、25中的横向电场45、46来旋转液晶12的方向相反的方向。

另外，所述角度这样设置，使得图4的上半部分中的区域25的初始对准方向31和下半部分中的区域24的初始对准方向29变得彼此正交，并且将区域24的面积和区域25的面积设置为几乎相同。这使得易于将区域24和区域25彼此相互地补偿，使得可以获取具有精细对称性的精细视角性质，并且几乎不具有由电压-亮度性质中的视角引起的波动和假象。

在按照上述方式获取的液晶显示装置中，当在像素电极5和公共电极1之间施加电场时，在区域24和25两者中都顺时针地旋转液晶12。在区 域24和25中，液晶12的初始对准方向29和31彼此正交，横向电场45和46也彼此正交，并且在初始对准方向29、31以及横向电场45、46之间形成的角度是几乎相同的。因此，在保持彼此正交的状态下，旋转区域24中的液晶12和区域25中的液晶12。因此，因为通过设计两个区域24、25具有相同大小的面积(参见图20A和图20B)，视角性质彼此补偿，可以显著地抑制区域24和区域25的每一个中的问题的电压-透射率性质的偏移。

上述的边界区域32的初始对准方向33在黑色显示时面朝着与偏振片22和23的偏振轴不同的方向，从而产生了光泄露。因此，需要屏蔽这一部分中的光。在第一示范实施例中，通过将由第一金属层组成的公共信号线2设置在这一部分中来屏蔽光。因此，可以只高精度地光屏蔽必要的部分，使得在不劣化数值孔径的情况下进行足够的光屏蔽。

另外，不透明金属层的电势与公共电极1的电势相等，使得可以在不给出电干扰的情况下获取精细的显示。尽管将具有与公共电极1相同电势的不透明金属层设置在TFT阵列基板20一侧上以抑制上述情况下的光泄露，通过将不透明金属层设置为具有与像素电极5相同的电势也可以获取相同的效果。另外，也可以通过在滤色器基板30一侧上设置黑矩阵17来屏蔽区域24和区域25之间的边界部分32中的光。

当通过上述第一示范实施例中的光的照射来划分对准时，难以将光辐射区域完全成直线地划分。因此，通过在所述区域之间具有约1μm的重叠部分来执行光辐射，以便不会具有像素中没有进行对准的区域，因为没有辐射光。因此，在像素内不存在没有完成对准的部分。结果，可以将在第一示范实施例中所述的边界区域32的对准设置为更加优选的对准状态。

尽管在上述第一示范实施例中，在区域24和25的每一个中将条形像素电极5和液晶12的初始对准方向29、31之间的角度设置为8°，可以通过将所述角度设置在5至10°的范围内来获取几乎相同的精细显示。另外在一些情况下，可以通过将所述角度设置在2°和20°之间(都是包含性的)来获取合理的显示。如所述地，可以根据像素的形状和尺寸适当地涉及初始对准方向29、31以及条形像素电极5的延伸方向。

作为根据本发明的示范优势，可以获取具有两个区域的横向电场型液晶显示装置，其中将液晶状态的初始对准方向设置为彼此正交，甚至在黑色显示时从倾斜视场观看时也可以获取精细的显示。

(第二示范实施例)

将参考图6A和图6B描述本发明的第二示范实施例。本发明的第二示范实施例具有与第一示范实施例相同的结构，不同之处在于边界区域的对准状态。图6A是示出了区域I和区域II中的液晶的对准的截面图，并且图6B进一步示出了从滤色器基板一侧观看的对准。

如图5所示，当通过在第一示范实施例中的TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中执行光对准来确定对准方向时，在边界区域32中，通过对准膜15a将TFT阵列基板28中的区域24的对准方向与区域24相同地扩展，而将滤色器基板30中的区域25的对准方向通过对准膜16b与区域25相同地扩展。另外，通过向液晶材料添加顺时针手征性材料10，将对准膜15a和16b彼此相对的边界区域32中的初始对准方向固定到图5B所示的方向。

与此同时，当通过在第二示范实施例中的TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中执行光对准来确定对准方向时，在边界区域32中，通过对准膜15b将TFT阵列基板28中的区域25的对准方向与区域25相同地扩展，而通过对准膜16a将滤色器基板30中的区域24的对准方向与区域24相同地扩展。换句话说，在边界区域32中，形成了对准处理方向彼此相差90°的对准膜15b和16a。

另外，通过向液晶材料添加逆时针手征性材料11，将对准膜15b和16a彼此相对的边界区域32中的初始对准方向33固定到图6B所示的方向。也就是说，边界区域32中的初始对准方向33可以与区域25的初始对准方向31相连，同时从区域24的初始对准方向29逆时针地旋转。在这种情况下，也将液晶材料的手征性节距设置为80μm。

因为可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33，稳定了液晶12的对准。这使得可以获取精细的显示。另外如图7所示的情况那样，当在第二示范实施例的条形像素电极5和平面公共电极(参见图1和图2)之 间施加电场时，通过区域24和边界区域32之间以及区域25和边界区域32之间作用的电场顺时针地旋转边界区域32中的液晶12。因此，边界区域32中的液晶12的旋转方向变得与区域24和25每一个中的液晶的旋转方向相同。因此，即使当通过施加电场来旋转液晶12时，区域24、边界区域32和区域25中的对准变得稳定。另外，即使在例如通过手指按压显示器表面的情况下几乎没有机会产生域异常，使得可以获取精细的显示。

(第三示范实施例)

将参考图9A和图9B描述本发明的第三示范实施例。本发明的第三示范实施例具有与第一示范实施例相同的结构，不同之处在于边界区域的对准状态。图9A是示出了区域I和区域II中的液晶的对准的截面图，以及图9B示出了从滤色器基板一侧观看时的对准。

当通过在第三示范实施例中的TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中执行光对准来确定对准方向时，在边界区域32中，将初始对准方向33设置为在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中、从区域24的初始对准方向29按照特定的锐角逆时针旋转的方向。也就是说，将边界区域32的对准膜15c、16c的对准处理方向设置为相对于区域24的对准膜15a、16a的对准处理方向以及区域25的对准膜15b、16b的对准处理方向倾斜。

如上所述在第三示范实施例中，将液晶层12a和TFT阵列基板28与区域32中的滤色器基板30之间的两个界面(对准膜15c、16c)的对准处理方向设置在区域24的对准处理方向以及区域25的对准处理方向之间，并且也设置为实质上相同的方向。

在这种情况下，不需要向液晶材料添加手征性材料。在边界区域32中，按照规定的方位角设置液晶12的分子。因此，可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33，使得稳定液晶12的对准。这使得可以获取精细的显示。

另外如图7所示的情况那样，当在条形像素电极5和平面公共电极1(参见图1和图2)之间施加电场时，边界区域32中的液晶12的旋转方向通过在区域24和边界区域32之间以及区域25和边界区域32之间作用的电 场50、51变成顺时针。因此，边界区域32中的液晶12的旋转方向变得与区域24和25的每一个中的液晶12的旋转方向相同。因此，即使当通过施加电场旋转液晶12时，区域24、边界区域32和区域25中的对准变得稳定。另外，即使在例如通过手指按压显示表面的情况下，也没有机会产生域异常，使得可以获取精细的显示。

另外在第三示范实施例中，边界区域32中的初始对准方向33与TFT阵列基板28一侧以及滤色器基板30一侧上的相同。在这种情况下，整体上来说，边界区域32中的初始对准方向33变成从区域24的初始对准方向29按照锐角逆时针旋转的方向。因此，可以获取与其他示范实施例相同的效果。

(第四示范实施例)

将参考图10、图11A和图11B描述本发明的第四示范实施例。图10是示出了区域I、区域II和边界区域的已划分对准状态的放大平面图。图11A示出了沿图10的线A-A’得到的截面图中液晶的对准，并且图11B进一步示出了当从滤色器基板一侧观看时的对准。

在第一示范实施例中，区域24、25中的条形像素电极5的延伸方向分别是从液晶12的初始对准方向29、31逆时针旋转8°的方向。与此同时，在第四示范实施例中，区域24、25中的条形像素电极5的延伸方向分别是从液晶12的初始对准方向顺时针旋转8°的方向。

相应地，当在区域24、25中施加电场时，将液晶12逆时针旋转。因此，需要通过来自区域24、25中的电场将边界区域32中的液晶逆时针旋转。为此如图10所示，需要将边界区域32的初始对准方向33设置为从区域24的初始对准方向29按照锐角顺时针旋转的方向。

为了实现这一目的，如图11A的截面图所示，当通过在TFT阵列基板28和滤色器基板30的两者中执行光对准来确定对准方向时，通过对准膜15a将TFT阵列基板28中的区域24的对准方向扩展为与区域24相同，而通过对准膜16b将滤色器基板30中的区域25的对准方向扩展为与区域25相同。换句话说，在边界区域32中，形成了其对准处理方向相差90°的对准膜15a和16b。另外，通过向液晶材料添加逆时针手征性材料11，将对准膜15a和16b彼此相对的边界区域32中的初始对准方向33固定到图11B所示的方向。在这种情况下，将液晶材料的手征性节距也设置为80μm。

因为可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33，稳定了液晶12的对准。这使得可以获取精细的显示。另外，当在条形像素电极5和平面公共电极1(参见图1和图2)之间施加电场时，通过在区域24和边界区域32之间以及区域25和边界区域32之间作用的电场来逆时针地旋转边界区域32中的液晶12。因此，边界区域32中的液晶12的旋转方向变得与区域24和25的每一个中的液晶12的旋转方向相同。因此，即使当通过施加电场来旋转液晶12时，区域24、边界区域32和区域25中的对准变得稳定。另外，即使在例如通过手指按压显示器表面的情况下也没有机会产生域异常，使得可以获取精细的显示。

(第五示范实施例)

将通过参考图12、图13A和图13B描述本发明的第五示范实施例。图12是示出了区域I、区域II和边界区域的已划分对准状态的放大平面图。图13A示出了沿图12的A-A’线得到的截面图中的液晶的对准，以及图13B进一步示出了从滤色器基板一侧观看时的对准。

第五示范实施例和第一示范实施例之间的区别在于沿横向方向划分所述区域。在所述情况下，将区域24、25中的条形像素电极5的延伸方向设置为从液晶12的初始对准方向29、31分别逆时针旋转8°的方向。因此，当施加电场时，将区域24、25中的液晶12顺时针旋转。此时，需要将边界区域32的初始对准方向33设置为从区域24的初始对准方向29按照如图12所示的锐角逆时针旋转的方向。

为了实现这一目的，如图13A的截面图所示，当通过在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中都执行光对准来确定对准方向时，在边界区域32中，通过对准膜15a将TFT阵列基板28中的区域24的对准方向扩展为与区域24相同，而通过对准膜15b将滤色器基板30中的区域25的对准方向扩展为与区域25相同。换句话说，在边界区域32中，形成了对准膜15a和16b， 它们的对准处理方向相差90°。另外，通过向液晶材料添加顺时针手征性材料10，将对准膜15a和16b彼此相对的边界区域32中的初始对准方向33固定到图13B所示的方向。在这种情况下，将液晶材料的手征性节距也设置为80μm。

因为可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33，稳定了液晶12的对准。这使得可以获取精细的显示。另外，当在条形像素电极5和平面公共电极1(参见图1和图2)之间施加电场时，通过在区域24和边界区域32之间以及区域25和边界区域32之间作用的电场来逆时针地旋转边界区域32中的液晶12。因此，边界区域32中的液晶12的旋转方向变得与区域24和25的每一个中的液晶12的旋转方向相同。因此，即使当通过施加电场来旋转液晶12时，区域24、边界区域32和区域25中的对准变得稳定。另外，即使在例如通过手指按压显示器表面的情况下也没有机会产生域异常，使得可以获取精细的显示。

(第六示范实施例)

将通过参考图14、图15A和图15B描述本发明的第六示范实施例。图14是示出了区域I、区域II和边界区域的已划分对准状态的放大平面图。图15A示出了沿图14的A-A’线得到的截面图中的液晶的对准，以及图15B进一步示出了从滤色器基板一侧观看时的对准。

第六示范实施例和第一示范实施例之间的区别在于区域24在图的上侧，而区域25在图的下侧。在所述情况下，将区域24、25中的条形像素电极5的延伸方向设置为从液晶12的初始对准方向29、31分别逆时针旋转8°的方向。因此，当施加电场时，将区域24、25中的液晶12顺时针旋转。此时，需要将边界区域32的初始对准方向33设置为从区域24的初始对准方向29按照如图14所示的锐角逆时针旋转的方向。

为了实现这一目的，如图15A的截面图所示，当通过在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中都执行光对准来确定对准方向时，在边界区域32中，通过对准膜15a将TFT阵列基板28中的区域24的对准方向扩展为与区域24相同，而通过对准膜16b将滤色器基板30中的区域25的对准方向扩 展为与区域25相同。换句话说，在边界区域32中，形成了对准膜15a和16b，它们的对准处理方向相差90°。另外，通过向液晶材料添加顺时针手征性材料10，将对准膜15a和16b彼此相对的边界区域32中的初始对准方向33固定到图15B所示的方向。在这种情况下，将液晶材料的手征性节距也设置为80μm。

因为可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33，稳定了液晶12的对准。这使得可以获取精细的显示。另外，当在条形像素电极5和平面公共电极1(参见图1和图2)之间施加电场时，通过在区域24和边界区域32之间以及区域25和边界区域32之间作用的电场来逆时针地旋转边界区域32中的液晶12。因此，边界区域32中的液晶12的旋转方向变得与区域24和25的每一个中的液晶12的旋转方向相同。因此，即使当通过施加电场来旋转液晶12时，区域24、边界区域32和区域25中的对准变得稳定。另外，即使在例如通过手指按压显示器表面的情况下也没有机会产生域异常，使得可以获取精细的显示。

(第七示范实施例)

将通过参考图16、图17和图18描述本发明的第七示范实施例。图16是一个像素的平面图。图17示出了沿图16的A-A’线得到的截面图。图18示出了划分像素的显示区域中的初始对准方向的状态。下面将通过遵循制造程序详细描述第七示范实施例。

首先，将250nm的铬(Cr)作为第一金属层沉积到由第一玻璃基板组成的基板20上，并且在铬上形成扫描线3和公共信号配线2的图案。随后，400nm的氮化硅(SiNx)作为栅极绝缘膜13被沉积，200nm的非晶态硅烷(silicon hydride)(a-Si:H)和50nm的n型非晶态氢化硅或硅烷(n-a-Si:H)以堆叠方式作为薄膜半导体层6被沉积，并且通过仅在TFT(薄膜晶体管)部分中留下薄膜半导体层6以成为像素的开关元件来执行图案化。

此外，250nm的铬作为第二金属层被沉积，并且数据线4、TFT的源极电极7s以及漏极电极7d、和由第二金属层构成的像素电极5的一部分图 案形成在铬上。随后，通过使TFT的源极电极7s和漏极电极7d作为掩模去除薄膜半导体层6的n型非晶态硅烷(n-a-Si:H)。

然后，600nm的氮化硅(SiNx)作为保护绝缘薄膜14被沉积，并且在氮化硅中形成用于连接像素电极5的通孔8和用于连接公共电极35的通孔37。另外，80nm的ITO作为透明电极沉积在其上，并且在ITO上形成像素电极34和公共电极35的图案。像素电极5是条状图案按照梳状形状连接在两个端部处的形式。像素电极34和公共电极35的宽度分别被设定为3.5μm，并且像素电极34和公共电极35之间的间隙被设定76μm。

在作为像素的上半部分的区域I的区域24中，由像素电极34和公共电极35组成的梳状电极的线型图案沿纵向方向(与扫描线3垂直的方向)延伸，并且在作为像素的下半部分的区域II的区域25中沿横向方向(与扫描线3平行的方向)延伸，使得所述延伸方向在那些区域中彼此正交。当区域I中的线型电极的延伸方向延伸时，其与区域II中的线型电极相交。另外，公共电极35的一部分36屏蔽了数据线4、扫描线3以及扫描线3和公共引线2之间的部分。通过上述方法，形成了TFT阵列基板28。

在图2所示的第一示范实施例中，通过在按照扁平形式形成的公共电极1和经由栅极绝缘膜13和保护绝缘膜14设置在公共电极之上的条形像素电极5之间形成的边缘电场，在平面内旋转液晶12。与此同时，在第七示范实施例中，通过在梳状像素电极34和梳状公共电极35之间产生横向电场，在平面中旋转液晶12。

在第七示范实施例中，将区域24、25中的液晶12的初始对准方向29、31设置为沿相对于按照梳状形状形成的像素电极34和公共电极35的延伸方向顺时针旋转15°的方向。

第七示范实施例的其他结构与第一示范实施例的其他结构相同。将入射侧偏振片22的吸收轴26设置为与区域24的初始对准方向29相同，并且将出射侧偏振片23的吸收轴27设置为与其正交。另外，将液晶层12a的折射率各向异性Δn设置为0.075，并且将厚度d设置为4μm。

在这种情况下，将梳状像素电极34的延伸方向设置为在区域24和25两者中从液晶的初始对准方向29、31逆时针旋转15°的方向。因此，当 施加电场时，将区域24和25中的液晶12顺时针旋转。在这种情况下，需要将边界区域32的初始对准方向33设置为从区域24的初始对准方向29沿按照如图18所示的锐角逆时针旋转的方向。

用于实现这一目的的技术与第一示范实施例的技术相同，使得下面将通过参考图5A和图5B提供了其解释。当通过在TFT阵列基板28和滤色器基板30两者中都执行光对准来确定对准方向时，在边界区域32中，通过对准膜15a将TFT阵列基板28中的区域24的对准方向扩展为与区域24相同，而通过对准膜16b将滤色器基板30中的区域25的对准方向扩展为与区域25相同。换句话说，在边界区域32中，形成了对准膜15a和16b，它们的对准处理方向相差90°。另外，通过向液晶材料添加顺时针手征性材料10，将对准膜15a和16b彼此相对的边界区域32中的初始对准方向33固定到图5B所示的方向。在这种情况下，将液晶材料的手征性节距也设置为80μm。

因为可以唯一地确定边界区域32中的初始对准方向33，稳定了液晶12的对准。这使得可以获取精细的显示。另外，当在梳状像素电极34和梳状公共电极35之间施加电场时，通过在区域24和边界区域32之间以及区域25和边界区域32之间作用的电场来逆时针地旋转边界区域32中的液晶12。因此，边界区域32中的液晶12的旋转方向变得与区域24和25的每一个中的液晶12的旋转方向相同。因此，即使当通过施加电场来旋转液晶12时，区域24、边界区域32和区域25中的对准变得稳定。另外，即使在例如通过手指按压显示器表面的情况下也没有机会产生域异常，使得可以获取精细的显示。

尽管已经参考附图中所示的特定示范实施例如上描述了本发明，本发明不只局限于所述示范实施例的每一个。对于本领域普通技术人员发生的任何变化和改进可以应用于本发明的结构和细节。另外需要注意的是本发明包括按照合适的方式相互组合的每一个示范实施例的结构的一部分或整个部分的组合。

尽管如以下补充注释那样概述了示范实施例的整个部分的一部分，本发明不必局限于那些结构。

(补充注释1)

一种横向电场型液晶显示装置，包括：彼此相对的两个基板；液晶层，所述液晶层被夹在所述基板之间、并且由沿与所述基板实质上平行的方向对准的液晶组成；以及线型电极，所述线型电极产生与所述基板实质上平行的横向电场。所述显示装置通过横向电场来在与基板实质上平行的平面内旋转所述液晶来控制显示器，其中：

将组成显示器的每一个像素划分为区域I、区域II以及区域I和区域II之间的边界区域；

区域I中的液晶的初始对准方向和区域II中的液晶的初始对准方向彼此正交，区域I中的线型电极的延伸方向和区域II中的线型电极的延伸方向彼此正交，并且当延伸时区域I的线型电极的延伸方向与区域II的线型电极相交；以及

所述边界区域中液晶的初始对准方向是从区域I的初始对准方向沿相同的旋转方向按照锐角来旋转的方向。

(补充注释2)

根据补充注释1所述的横向电场型液晶显示装置，其中所述相同的旋转方向是与通过横向电场对区域I中的液晶的旋转方向相反的方向。

(补充注释3)

根据补充注释1或2所述的横向电场型液晶显示装置，其中包含手征性材料作为液晶的材料。

(补充注释4)

根据补充注释3所述的横向电场型液晶显示装置，其中所述手征性材料的手征性节距是所述液晶层的厚度的4倍或以上，并且是200μm或以下。

(补充注释5)

根据补充注释3或4所述的横向电场型液晶显示装置，其中：

在所述边界区域中，在所述液晶层和所述两个基板之间的两个界面中的对准处理方向在一个界面和另一个界面之间是彼此正交的；

在所述一个界面中的对准处理方向与区域I和区域II的对准处理 方向之一相同；以及

在所述另一个界面中的对准处理方向与区域I和区域II的另一个对准处理方向相同。

(补充注释6)

根据补充注释1或2所述的横向电场型液晶显示装置，其中：

在所述边界区域中，在所述液晶层和所述两个基板之间的两个界面中的对准处理方向是区域I的对准处理方向和区域II的对准处理方向之间的方向，并且是实质上相同的方向。

(补充注释11)

一种横向电场型液晶显示装置，包括：液晶层，所述液晶层被夹在两个透明绝缘基板之间、并且按照沿与那些基板实质上平行的方位角对准的液晶组成。所述显示装置通过与所述基板实质上平行的横向电场转换液晶来控制显示器，其中：

提供了液晶的初始对准方向彼此正交的两个区域，所述两个区域中的横向电场的方向也彼此正交，并且在产生所述横向电场的线型电极的延伸方向与区域之一中的初始对准方向之间形成的角度与另一个区域中的角度相同；以及

在像素内包括作为两个区域之间边界的区域(边界区域)，并且在区域之一中的线型电极的延伸方向在边界区域中与另一个区域的线型电极相交，并且将所述一个区域定义为区域I、而将所述另一个区域定义为区域II，边界区域中的初始对准方向是从区域I的初始对准方按照锐角的一个方向旋转的方向。

(补充注释12)

如补充注释11所述的横向电场型液晶显示装置，其中所述边界区域的初始对准方向是通过区域I中的横向电场、从区域I的初始对准方向按照锐角朝着与液晶的旋转方向相反的方向旋转的方向。

本发明可以用于横向电场型有源矩阵液晶显示装置以及使用所述液晶显示装置的任意设备。

Claims (5)

1.一种横向电场型液晶显示装置，包括：

彼此相对的两个基板；液晶层，所述液晶层被夹在所述基板之间、并且由沿与所述基板实质上平行的方向对准的液晶组成；以及线型电极，所述线型电极产生与所述基板实质上平行的横向电场，所述显示装置通过所述横向电场来在与所述基板实质上平行的平面内旋转所述液晶来控制显示器，其中：

将组成所述显示器的每一个像素划分为区域I、区域II以及区域I和区域II之间的边界区域；

区域I中的液晶的初始对准方向和区域II中的液晶的初始对准方向彼此正交，区域I中的线型电极的延伸方向和区域II中的线型电极的延伸方向彼此正交，并且当延伸时区域I的线型电极的延伸方向与区域II的线型电极相交；以及

所述边界区域中液晶的初始对准方向是从所述区域I的初始对准方向沿相同的旋转方向按照锐角来旋转的方向，其中所述相同的旋转方向是与通过所述横向电场对区域I中的液晶的旋转方向相反的方向。

2.根据权利要求1所述的横向电场型液晶显示装置，其中包含手征性材料作为所述液晶的材料。

3.根据权利要求2所述的横向电场型液晶显示装置，其中所述手征性材料的手征性节距是所述液晶层的厚度的4倍或以上，并且是200μm或以下。

4.一种横向电场型液晶显示装置，包括：

彼此相对的两个基板；液晶层，所述液晶层被夹在所述基板之间、并且由沿与所述基板实质上平行的方向对准的液晶组成；以及线型电极，所述线型电极产生与所述基板实质上平行的横向电场，所述显示装置通过所述横向电场来在与所述基板实质上平行的平面内旋转所述液晶来控制显示器，其中：

将组成所述显示器的每一个像素划分为区域I、区域II以及区域I和区域II之间的边界区域；

区域I中的液晶的初始对准方向和区域II中的液晶的初始对准方向彼此正交，区域I中的线型电极的延伸方向和区域II中的线型电极的延伸方向彼此正交，并且当延伸时区域I的线型电极的延伸方向与区域II的线型电极相交；以及

所述边界区域中液晶的初始对准方向是从所述区域I的初始对准方向沿相同的旋转方向按照锐角来旋转的方向，

包含手征性材料作为所述液晶的材料，其中：

在所述边界区域中，在所述液晶层和所述两个基板之间的两个界面中的对准处理方向在一个界面和另一个界面之间是彼此正交的；

在所述一个界面中的对准处理方向与所述区域I和所述区域II的对准处理方向之一相同；以及

在所述另一个界面中的对准处理方向与所述区域I和所述区域II的另一个对准处理方向相同。

5.一种横向电场型液晶显示装置，包括：

彼此相对的两个基板；液晶层，所述液晶层被夹在所述基板之间、并且由沿与所述基板实质上平行的方向对准的液晶组成；以及线型电极，所述线型电极产生与所述基板实质上平行的横向电场，所述显示装置通过所述横向电场来在与所述基板实质上平行的平面内旋转所述液晶来控制显示器，其中：

将组成所述显示器的每一个像素划分为区域I、区域II以及区域I和区域II之间的边界区域；

区域I中的液晶的初始对准方向和区域II中的液晶的初始对准方向彼此正交，区域I中的线型电极的延伸方向和区域II中的线型电极的延伸方向彼此正交，并且当延伸时区域I的线型电极的延伸方向与区域II的线型电极相交；以及

所述边界区域中液晶的初始对准方向是从所述区域I的初始对准方向沿相同的旋转方向按照锐角来旋转的方向，其中：

在所述边界区域中，在所述液晶层和所述两个基板之间的两个界面中的对准处理方向是所述区域I的对准处理方向和所述区域II的对准处理方向之间的方向，并且是实质上相同的方向。