CN103959158B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了具有沿着第一方向的偏振轴的第一偏振片、具有沿着正交于第一方向的第二方向的偏振轴的第二偏振片、为第一衬底提供的多个第一结构体、为第一衬底提供的多个第二结构体、覆盖多个第一结构体的上表面及侧表面的第一电极层、覆盖多个第二结构体的上表面及侧表面的第二电极层、以及为第二衬底提供的至少一部分与第二电极层重叠的第三电极层。第一结构体的侧表面与第二结构体的侧表面平行于第一方向或第二方向。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置,尤其涉及一种水平电场模式有源矩阵液晶显示装置。
背景技术
近年来,平板显示器被用于各种电子装置,诸如电视、个人计算机及移动电话。多数的平板显示器是利用液晶元件的电场响应的液晶显示器(液晶显示装置)。
作为液晶显示装置的典型显示方法,采用扭曲向列(Twisted Nematic:TN)模式。然而,在其中以垂直于液晶层的方式施加电场的TN模式液晶显示装置有在颜色或照度上因视角依赖性产生很大变化的缺点,也就是狭小的正常视角。
相比之下,可以举出如平面切换(In-Plane-Switching:IPS)模式等的水平电场模式作为一种除了TN模式之外常用的液晶显示装置的显示方式。不像在TN模式中,在水平电场模式中液晶分子会通过施加平行于衬底的电场来驱动。由此,水平电场模式液晶显示装置会具有比TN模式的液晶显示装置还广的视角。然而,水平电场模式仍有对比率、响应时间等问题。
作为液晶分子的响应时间缩短的显示模式,可以举出铁电式液晶(FLC)模式、光学补偿双折射(OCB)模式、以及使用呈现蓝相的液晶的模式。
尤其是,使用呈现蓝相的液晶的显示模式除了响应时间短之外还具有种种优点,如无需配向膜及广视角。虽然呈现蓝相的液晶有蓝相在狭小温度范围内呈现的缺点,但已做了研究来对液晶进行高分子稳定化处理以扩大温度范围(例如,参照专利文件1)。
此外,在使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置中,必须施加比在现有的显示模式下所使用的液晶更高的电压。尤其在水平电场模式的液晶显示装置中使用呈现蓝相的液晶的情况下,需要将电场水平地施加到液晶层,因而仍需要较高的电压。鉴于该问题,已进行了降低驱动电压的努力,其中,通过以覆盖甚至凸状的绝缘层的侧面的方式形成电极层从而形成梳状电极,由此增加在衬底的法线方向上的电极面积(例如,参照专利文件2)。
[专利文件1]PCT国际公开案号05/090520号小册子
[专利文件2]日本公开专利申请第2005-227760号公报
然而,如果如专利文件2中所述那样,以覆盖凸状的绝缘层的侧表面的方式形成电极层来形成梳状电极,存在进行黑色显示的像素的电极层附近发生漏光的问题。如此,进行黑色显示的像素中的该漏光降低显示装置的对比率,即白透光率(白色显示的透光率)与黑透光率(黑色显示的透光率)的比率。
可认为这是由于以下缘故:由于梳状电极是通过以覆盖凸状的绝缘层的侧表面的方式形成电极层而形成,结构上的双折射由凸状的绝缘层与电极层之间的折射率的差异以及液晶层与电极层之间的折射率的差异而造成。换言之,包括凸状的绝缘层、电极层及液晶层的层有类似于延迟板的功能,由此把穿过液晶层射出的原本作为线性偏振光而射出的光转换成了椭圆偏振光。因此,应该被发射侧的偏振片吸收的光的一部分在黑色显示时透过发射侧的偏振片,并且在进行黑色显示的像素中引起了漏光。
该问题不光存在于如专利文件2中所述的使用呈现蓝相的液晶的模式中,而且还存在于使用以覆盖到凸状的绝缘层的方式形成电极层来形成梳状电极以降低驱动电压的水平电场模式的一般的液晶显示装置中。
如专利文件2所示,还有其他问题,即,仅以覆盖到凸状的绝缘层的侧表面的方式形成电极层以形成梳状电极,很难充分降低驱动电压。当液晶显示装置的驱动电压较高时,在进行白色显示的像素中不能充分地使光透过,而导致液晶显示装置的白透光率下降。因此,液晶显示装置的对比度下降。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的一个方式的目的是提供一种使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是一种使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置,其中,减少进行黑色显示的像素中的漏光以提高对比率。本发明的一个实施例的其他目的是提供一种使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是一种使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置,其中,提高了进行白色显示的像素的透光率以改善对比率。
这里公开的本发明的一个方式是一种液晶显示装置,该液晶显示装置包括为第一衬底提供的且具有沿着第一方向的偏振轴的第一偏振片、为第二衬底提供的且具有沿着正交于第一方向的第二方向的偏振轴的第二偏振片、在第一衬底与第二衬底之间的液晶层、以从第一衬底的液晶层一侧的表面向液晶层中突出的方式提供的多个第一结构体、以从第一衬底的液晶层一侧的表面向液晶层中突出的方式提供的多个第二结构体、覆盖多个第一结构体的上表面及侧表面的第一电极层、覆盖多个第二结构体的上表面及侧表面的第二电极层、以及在第二衬底的液晶层一侧的表面上以至少其一部分与第二电极层重叠的方式提供的第三电极层。第一结构体的侧表面及第二结构体的侧表面与第一方向或第二方向平行。在第一电极层与第二电极层之间的液晶层中产生的电场的方向是等分由第一方向及第二方向形成的角度的第三方向。在第一电极层与第三电极层之间的液晶层中产生的电场的平面方向的分量的方向是等分由第一方向及第二方向形成的角度的第三方向。
多个第一结构体优选被排列成正交于第三方向。多个第二结构体优选被排列成以给定的间隔与多个第一结构体的行对置,并正交于第三方向。第一电极层及第二电极层优选以给定的间隔互相对置,并正交于第三方向。第三电极层优选至少一部分与第二电极层重叠,并正交于第三方向。此外,第一结构体及第二结构体都可具有大致上为方形的下表面。
此外,多个第一结构体的下表面的角部以及形成于第一结构体的上表面与下表面之间的角部可被切成圆弧形。第一结构体可在一行中彼此连接。多个第二结构体的下表面的角部以及形成于第二结构体的上表面与下表面之间的角部可被切成圆弧形。第二结构体可在一行中彼此连接。此外,也可以以露出被切成圆弧形的多个第一结构体的下表面的角部以及形成于第一结构体的上表面与下表面之间的角部的方式来提供第一电极层。也可以以露出被切成圆弧形的多个第二结构体的下表面的角部以及形成于第二结构体的上表面与下表面之间的角部的方式来提供第二电极层。再者,第一电极层在第三方向上的宽度比第一结构体在第三方向上的宽度小。第二电极层在第三方向上的宽度比第二结构体在第三方向上的宽度小。
优选的是,第一电极层、第一结构体、第二电极层、第二结构体及第三电极层都具有透光性。
另外,第一结构体的侧表面及第二结构体的侧表面优选朝着第一衬底倾斜。另外,优选的是,多个第一结构体及第一电极层、多个第二结构体及第二电极层以及第三电极层都具有梳状形状。
这里公开的本发明的另一个方式是一种液晶显示装置,该液晶显示装置包括为第一衬底提供的且具有沿着第一方向的偏振轴的第一偏振片、为第二衬底提供的且具有沿着正交于第一方向的第二方向的偏振轴的第二偏振片、第一衬底与第二衬底之间的液晶层、以从第一衬底的液晶层一侧的表面向液晶层中突出的方式提供的多个第一结构体、以从第一衬底的液晶层一侧的表面向液晶层中突出的方式提供的多个第二结构体、以从第二衬底的液晶层一侧的表面向液晶层中突出且与多个第二结构体至少部分重叠的方式提供的多个第三结构体、覆盖多个第一结构体的上表面及侧表面的第一电极层、覆盖多个第二结构体的上表面及侧表面的第二电极层、以及覆盖多个第三结构体的下表面及侧表面的第三电极层。第一结构体的侧表面、第二结构体的侧表面及第三结构体的侧表面与第一方向或第二方向平行。在第一电极层与第二电极层之间的液晶层中产生的电场的方向是等分由第一方向及第二方向形成的角度的第三方向。在第一电极层与第三电极层之间的液晶层中产生的电场的平面方向的分量的方向是等分由第一方向及第二方向形成的角度的第三方向。
多个第一结构体优选被排列成正交于第三方向。多个第二结构体优选被排列成以给定的间隔与多个第一结构体的行对置,并正交于第三方向。多个第三结构体优选至少一部分与多个第二结构体重叠并被排列成正交于第三方向。第一电极层及第二电极层优选以给定的间隔互相对置,并正交于第三方向。第三电极层优选至少一部分与第二电极层重叠,并正交于第三方向。此外,第一结构体、第二结构体及第三结构体都可具有大致上为方形的下表面。
优选的是,第一电极层、第一结构体、第二电极层、第二结构体、第三电极层及第三结构体都具有透光性。
另外,第一结构体的侧表面及第二结构体的侧表面优选朝着第一衬底倾斜。第三结构体的侧表面优选朝着第二衬底倾斜。此外,优选的是,多个第一结构体及第一电极层、多个第二结构体及第二电极层以及多个第三结构体及第三电极层都具有梳状形状。
再者,液晶层优选包括呈现蓝相的液晶材料。在第一衬底与第一电极层之间可设置薄膜晶体管,并且第一电极层可电连接于薄膜晶体管的源电极或漏电极。
此外,在本说明书等中,词语“电极”或“布线”不会限制组件的功能。例如,“电极”有时用作“布线”的一部分,反之亦然。另外,词语“电极”或“布线”也可意味着例如多个“电极”或“布线”的组合。
“源极”和“漏极”的功能例如在使用极性不同的晶体管的情况或电路工作的电流方向变化的情况下,有时互相调换。因此,在本说明书中,词语“源极”及“漏极”可以分别用来表示漏极及源极。
另外,在本说明书等中“电连接”的名称包括通过“具有任何电功能的对象”来连接组件的情况。没有特别限制“具有任何电功能的对象”只要电信号可在通过此对象连接的组件之间传送及接收。
除了电极及布线之外,“具有任何电功能的对象”的例子是如晶体管等切换元件、电阻器、电感器、电容器及具有各种功能的元件。
在本说明书等中,词语“方向”不但表示给定的方向,而且表示将此给定方向反转180度所得到的方向,也就是,与此给定方向相反的方向。在本说明书等中,“平行”方向不但表示精确的平行方向,而且表示在此平行方向±10°之内的方向,“正交”方向不但表示精确的正交方向,而且表示在此正交方向±10°之内的方向,并且“垂直”方向不但表示精确的垂直方向,而且表示在此垂直方向±10°之内的方向。在本说明书等中,“角度被等分”的措辞不但表示此角度被精确地等分的情况,而且表示此角度在±10°之内的误差下被等分的情况。在本说明书等中,词语“直角”不但表示精确的直角,而且表示在此精确直角±10°之内的角度。
可以提供一种使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是一种使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置,其中,减少了进行黑色显示的像素中的漏光而提高了对比率。还可以提供一种使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是一种使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置,其中提高了进行白色显示的像素中的透光率而提高了对比率。
附图说明
在附图中:
图1A至1D是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图及截面图;
图2A至2C是示出现有的液晶显示装置的平面图及截面图;
图3A至3C都是示出进行黑色显示的像素中的漏光机制的概略图;
图4A至4C都是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图;
图5A和5B都是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图;
图6A至6D是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图及截面图;
图7A至7D是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图及截面图;
图8A和8B是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图及截面图;
图9A和9B都是示出本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图;
图10A至10F示出各包含本发明的一个实施例的液晶显示装置的电子设备。
具体实施方式
本发明的实施方式将参考附图来说明详细内容。注意,本发明并不受限于下列叙述,且熟悉此技艺人士将轻易了解到可做出各种变化及修改而不背离本发明的精神及范畴。因此,不应将本发明解释为限制在下列实施方式中的说明。另外,在下面叙述的本发明的结构中,相同的部分或具有类似功能的部分在不同的图示中由相同的参考数字表示,不进行重复说明。
另外,在本说明书所参照的每个图示中,有时每个组件的大小、层的厚度或区域都为了清楚而被扩大。因此,本发明的实施方式不会受限于上述规模。
另外,在本说明书等中的如“第一”、“第二”及“第三”等的词语是为了避免组件之间的混淆而使用的,这些名称并不限制组件的数量。因此,例如,词语“第一”可以被“第二”、“第三”或其它词语适当地代替。
实施方式1
在本实施方式中,参考图1A至1D、图2A至2C、图3A至3C、图4A至4C及图5A和5B说明本发明的一个方式的液晶显示装置。
首先,参考图1A至1D说明本发明的一个实施例的液晶显示装置。图1A是本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图,图1B至1D是本发明的一个实施例的液晶显示装置的截面图。这里,图1B的截面图沿着图1A中的虚线A-B,图1C的截面图沿着图1A中的虚线C-D,图1D的截面图沿着图1A中的虚线E-F。注意,为了便于理解,在图1A中没有表示与第二电极层122重叠的第三电极层123等。
图1A至1D所示的液晶显示装置包括为第一衬底100提供的第一偏振片104、为第二衬底102提供的第二偏振片106、以从第一衬底100的液晶层108一侧的表面向液晶层108中突出的方式提供的多个第一结构体110、以从第一衬底100的液晶层108一侧的表面向液晶层108中突出的方式提供的多个第二结构体112、覆盖多个第一结构体110的上表面及侧表面的第一电极层120、覆盖多个第二结构体112的上表面及侧表面的第二电极层122、在第二衬底102的液晶层108一侧的表面上且以至少与第二电极层122部分重叠的方式设置的第三电极层123、以及设置于第一衬底100及第二衬底102之间并与第一电极层120及第二电极层122接触的液晶层108。
这里,第一偏振片104具有沿着图1A中的第一方向130的偏振轴,而第二偏振片106具有沿着图1A中的正交于第一方向130的第二方向132的偏振轴。在本说明书等中,偏振轴是指将已通过如偏振片这样的偏振器的光转换所产生的线性偏振光的振动方向。此外,在本说明书等中,词语“方向”不但表示给定方向,而且表示将此给定方向反转180度所得到的方向,也就是,与此给定方向相反的方向。在本说明书等中“平行”方向不但表示精确的平行方向,而且表示在此平行方向±10°之内的方向,并且“正交”方向不但表示精确的正交方向,而且表示在此正交方向±10°之内的方向。
再者,第一结构体110的侧表面与第一电极层120之间的界面以及第二结构体112的侧表面与第二电极层122之间的界面平行于图1A中的第一方向130或第二方向132。第一电极层120与第二电极层122被配置为使得在第一电极层120与第二电极层122之间的液晶层108中产生的电场方向为第三方向134,该第三方向134等分由第一方向130及第二方向132形成的角度,如图1A所示。第一电极层120与第三电极层123被配置为使得在第一电极层120与第三电极层123之间的液晶层108中产生的电场的平面方向的分量的方向为第三方向134,该第三方向134等分由第一方向130及第二方向132形成的角度,如图1A所示。在本说明书等中“角度被等分”的措辞不但表示此角度被精确地等分的情况,而且表示此角度在±10°之内的误差下被等分的情况。
本实施方式所述的液晶显示装置具有上述结构,且是一种使用水平电场模式的透射型液晶显示装置。在本实施方式中,尤其是,使用呈现蓝相的液晶材料作为液晶层108。水平电场模式是一种显示方式,其中,在第一电极层120与第二电极层122之间的液晶层108中以及在第一电极层120与第三电极层123之间的液晶层108中于第三方向134上产生具有平行于第一衬底100的分量的电场,如图1A和1B所示。
在本实施方式所述的液晶显示装置中,第一电极层120被设置为覆盖从第一衬底100的液晶层108一侧的表面向液晶层108中突出的第一结构体110的侧表面及上表面,并且第二电极层122被设置为覆盖从第一衬底100的液晶层108一侧的表面向液晶层108中突出的第二结构体112的侧表面及上表面。由此,如图1B所示,在第一电极层120与第二电极层122之间产生的电场可以依照基于第一衬底100的第一结构体110与第二结构体112的高度(厚度)来在液晶层108的厚度方向上三维地扩展。因此,与未设置第一结构体110与第二结构体112的情况相比,可以在液晶层108的层厚度方向上增大施加电场的面积,由此可以提高白透光率而提高对比率。
再者,在本实施方式所示的液晶显示装置中,在第二衬底102的液晶层108一侧的表面上以至少一部分与第二电极层122重叠的方式设置第三电极层123。因此,如图1B所示地,除了第一电极层120与第二电极层122之间产生的电场之外,第一电极层120与第三电极层123之间也产生了朝着第一衬底100倾斜的电场。此时,如图1A所示地,第一电极层120与第三电极层123之间产生的电场的平面方向的分量的方向是第三方向134。因此,第一电极层120与第二电极层122之间产生且三维地蔓延的电场可以进一步在液晶层108的层厚度方向上三维地蔓延。由此,与未设置第三电极层123的情况相比,可以扩大液晶层108的层厚度方向上的施加电场的面积,由此可以提高白透光率而提高对比率。
此外,上述电极结构能向大面积的液晶层108有效地施加电场;因此,即使在使用呈现蓝相且具有高粘性的液晶材料作为液晶层108的情况下,液晶分子也能以相对低的电压来驱动,并且液晶显示装置的耗电量能减少。
下面对本实施方式的显示装置的组件的详细结构进行说明。
第一衬底100及第二衬底102都可以为具有高透光性的衬底。例如,能使用玻璃衬底或陶制衬底。此外,第一衬底100及第二衬底102都可以为具有透光性及柔性的衬底,如塑料衬底。作为塑料衬底,能使用玻璃纤维强化塑料(Fiberglass-Reinforced Plastics:FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯膜或丙烯树脂膜。此外,能使用具有在PVF膜或聚酯膜之间插设铝箔的结构的板片。
没有特别限制第一偏振片104及第二偏振片106,只要能从自然光或圆偏振光产生线性偏振光就可以。例如,可使用通过在一方向上配置二色性物质而获得光学各向异性的偏振片。这类偏振片能通过以如聚乙烯醇这样的膜吸附碘基化合物等并将此膜往一方向延展的方式形成。这里,作为二色性物质,除了碘基化合物之外,还可以使用染料式化合物等。
如上所述,第一偏振片104及第二偏振片106分别是为第一衬底100及第二衬底102而提供的,以便第一偏振片104的偏振轴与第一方向130对齐且第二偏振片106的偏振轴与正交于第一方向130的第二方向132对齐。另外,图1B示出第一偏振片104及第二偏振片106被设置在第一衬底100及第二衬底102的与液晶层108相反的一侧即设置在第一衬底100及第二衬底102的外侧的例子;然而,本实施方式所述的液晶显示装置并不以此为限。例如,第一偏振片104及第二偏振片106也可以被设置在第一衬底100及第二衬底102的液晶层108的一侧即设置在第一衬底100及第二衬底102的内侧。
如图1A至1D所示,第一结构体110及第二结构体112以从第一衬底100的液晶层108一侧的表面向液晶层108中突出且该第一结构体110及第二结构体112的侧表面平行于第一方向或第二方向的方式设置。换言之,第一结构体110及第二结构体112都是具有大致方形的底表面的圆柱状结构体。基于第一衬底100的第一结构体110及第二结构体112的高度(厚度)优选是500nm至5000nm。
通过这样的方式来形成第一结构体110,在第一结构体110的侧表面处的第一结构体110与第一电极层120之间的界面以及第一电极层120与液晶层108之间的界面就能平行于第一方向130或第二方向132。由此,能够抑制因第一结构体110、第一电极层120及液晶层108的折射率差异所造成的双折射;由此,能减少进行黑色显示的像素中的漏光而能提高对比率。当然,这同样也适用于第二结构体112、第二电极层122及液晶层108之间的关系。注意,关于抑制这种双折射并减少进行黑色显示的像素中的漏光的具体机制是在下文中参考图3A至3C进行说明的。
第一结构体110及第二结构体112可使用具有透射可见光的性质的材料来形成,具体来说,可使用(有机或无机)透光绝缘材料或(有机或无机)透光导电材料来形成。一般来说,优选使用可见光固化树脂、紫外线固化树脂或热固化树脂。例如,能使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺、苯并环丁烯树脂、聚酰胺、环氧树脂或氨基树脂。此外,第一结构体110及第二结构体112也可使用透光导电树脂等形成。另外,第一结构体110及第二结构体112都可以具有多个薄膜的叠层结构。以此方式,当第一结构体110及第二结构体112使用具有透射可见光的性质的材料来形成时,便能提高液晶显示装置的开口率。
此外,没有特别限制形成第一结构体110及第二结构体112的方法,依据材料可以使用如蒸发法、溅射法或CVD法的干式法或如旋涂、浸涂、喷涂、液滴喷射法(喷墨法)、纳米压印或各种印刷法(网版印刷或平版印刷)等湿式法。若有需要,可使用蚀刻法(干式蚀刻或湿式蚀刻)来形成想要的图案。例如,第一结构体110及第二结构体112可以通过对感光性有机树脂进行光刻处理来形成。
另外,第一结构体110及第二结构体112的侧表面也可以朝着第一衬底100倾斜,即,都可以具有锥形。以此方式,当第一结构体110及第二结构体112的侧表面都具有锥形时,可以得到以覆盖第一结构体110及第二结构体112的侧表面的方式形成的第一电极层120与第二电极层122的有利的覆盖性。
第一结构体110及第二结构体112都可以具有平坦的上表面或锥形顶部。另外,第一结构体110及第二结构体112都可以具有从上表面到侧表面形成有曲面的结构。当第一结构体110及第二结构体112都具有从上表面到侧表面形成有曲面的这种结构时,可以得到以覆盖第一结构体110及第二结构体112的上表面的方式形成的第一电极层120与第二电极层122的有利的覆盖性。
另外,层间膜也可以在第一衬底100上形成,并部分被图形化以具有与多个第一结构体110的上表面及侧表面以及多个第二结构体112的上表面及侧表面相似的形状。以此方式,多个第一结构体110及多个第二结构体112也可以是使用一个层间膜形成的连续结构体。
如图1A所示,多个第一结构体110以正交于第三方向134的方式排列,多个第二结构体112以给定的间隔与由多个第一结构体110的行对置并以正交于第三方向134的方式排列。由于第一电极层120以覆盖多个第一结构体110的上表面及侧表面的方式设置,第二电极层122以覆盖多个第二结构体112的上表面及侧表面的方式设置,因此,第一电极层120与第二电极层122以给定的间隔互相对置且正交于第三方向134。这里,第一电极层120与第二电极层122之间的间隔可以依照施加到液晶层108的电压来适当地设定。
另外,如图1B和1D所示那样,第三电极层123优选以与第二电极层122重叠且正交于第三方向134的方式设置。注意,如图1B所示,第三电极层123和第二电极层122不一定必须要其端部对齐地互相重叠;只要至少第三电极层123的一部分与第二电极层122的一部分重叠。例如,第二电极层122的中央部可以与第三电极层123的一部分重叠;此时,第三电极层123的端部可以位于第二电极层122的末端部分的外侧,或者也可以位于第二电极层122的末端部分的内侧。这里,第一电极层120与第三电极层123的平面方向上的间隔可以根据施加于液晶层108的电压适当地设定。
以此方式,排列第一结构体110、第二结构体112、第一电极层120、第二电极层122及第三电极层123,由此能在第一电极层120与第二电极层122之间以及第一电极层120与第三电极层123之间产生平行于第三方向134的电场,如图1A所示。尤其是,当第三电极层123具有与第二电极层122基本相同的形状并且第三电极层123与第二电极层122以端部互相对齐的方式重叠时,第一电极层120和第二电极层122之间产生的电场的方向与第一电极层120和第三电极层123之间产生的电场的方向可以更准确地在第三方向134上一致。如此,当在液晶层108中产生电场时,液晶层中的液晶分子以长轴方向对应于第三方向134的方式排列。
这里,因为第三方向134是沿着等分由第一方向130及第二方向132形成的角度的线的方向,所以穿过其长轴方向对应于第三方向134的液晶分子的偏振光的振动包括在第一方向130上的偏振分量以及在第二方向132上的偏振分量。因此,通过穿过具有在第一方向130上的偏振轴的第一偏振片104而被转成线性偏振光的光会在液晶层108中被转成具有在第一方向130上的偏振分量以及在第二方向132上的偏振分量的圆偏振光、椭圆偏振光或线性偏振光;因此,该光穿过具有在第二方向132上的偏振轴的第二偏振片106而射出。相反地,在液晶层108中产生的电场方向是平行于第一方向130或第二方向132的情况下,通过穿过第一偏振片104而被转成线性偏振光的光在不会改变其偏振特性的状态下进入第二偏振片106,因而几乎不会穿过第二偏振片106。
通过以上述方式排列第一结构体110、第二结构体112、第一电极层120、第二电极层122及第三电极层123,当电场施加于液晶层108时,即,当在像素中进行白色显示时,就能提高液晶显示装置的白色透光率;由此,能提高其对比率。
第一电极层120和第二电极层122之一用作像素电极,另一个用作公共电极。在本实施方式中,第一电极层120用作像素电极,第二电极层122用作公共电极。因此,第一电极层120与第二电极层122被配置为相互不接触。另外,在本说明书的图示中,如图1A至1D所示,为了便于区分,使用与第二电极层122不同的斜线图案来表示第一电极层120。这是为了明确示出这些电极层具有不同的功能,第一电极层120可以与第二电极层122使用同一工序及材料来形成。
另外,第三电极层123用作公共电极。在本实施方式中,第二电极层122和第三电极层123用作公共电极。
第一电极层120、第二电极层122及第三电极层123可使用具有透射可见光的性质的导电材料来形成。例如,能使用铟锡氧化物(ITO)、在氧化铟中混入氧化锌(ZnO)的导电材料(铟锌氧化物)、在氧化铟中混入氧化硅(Si02)的导电材料、有机铟、有机锡、或如包含氧化钨的氧化铟、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的氧化铟或包含氧化钛的铟锡氧化物的导电材料。能使用厚度小到可透光(厚度优选约为5nm至3Onm)的金属膜作为透光导电膜。例如,第一电极层120、第二电极层122及第三电极层123能使用一或更多种选自如钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(v)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钴(C0)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铝(A1)、铜(Cu)或银(Ag)等选出的金属;任何这些金属的合金;及任何这些金属的氮化物中的材料来形成。通过使用具有可见光透过性的导电材料来形成第一电极层120、第二电极层122及第三电极层123,能够提高液晶显示装置的开口率。
此外,第一电极层120及第二电极层122中的每一个优选具有大于或等于20nm且小于或等于150nm,更好是大于或等于20nm且小于或等于50nm的厚度。这样的厚度更能减少因在第一结构体110与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面及第二结构体112与第二电极层122之间的界面或第二电极层122与液晶层108之间的界面所造成的双折射,进而抑制黑色显示期间的漏光。第三电极层123也可以具有大于或等于20nm且小于或等于150nm的厚度。
第一电极层120优选具有尽可能接近于第一结构体110的折射率;例如,第一电极层120的折射率与第一结构体110的折射率的比率优选是0.5至1.5。第二电极层122优选具有尽可能接近于第二结构体112的折射率;例如,第二电极层122的折射率与第二结构体112的折射率的比率优选是0.5至1.5。再者,第一电极层120、第一结构体110、第二电极层122、第二结构体112及液晶层108的折射率优选尽可能彼此接近。
尤其是,在使用具有高于或等于1.6的高折射率的导电材料,如ITO,作为第一电极层120及第二电极层122的情况下,第一结构体110及第二结构体112优选使用具有高于或等于1.6的高折射率的材料来形成,如其中散布着氧化钛的树脂。
以此方式,当第一电极层120、第一结构体110、第二电极层122、第二结构体112及液晶层108具有接近的折射率时,就更能减少因在第一结构体110与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面及第二结构体112与第二电极层122之间的界面或第二电极层122与液晶层108之间的界面所造成的双折射,进而能抑制黑色显示期间的漏光。
此外,如上所述,由于第一电极层120与第二电极层122以给定的间隔互相对置的方式设置,因此第一电极层120及第二电极层122之间形成了开孔图样。在白色显示期间中所射出的光的大多数是通过该开孔图样而得到的。
在液晶显示装置的像素区中的第一电极层120与第二电极层122优选具有如下平面形状:第一电极层120与第二电极层122都没有封闭空间且是打开的从而使得第一电极层120与第二电极层122互相对置的部分的面积是很大的,并且第一电极层120与第二电极层122互相啮合。此时,优选的是,第三电极层123也具有平面形状,其中,第三电极层123没有封闭空间且是打开的从而使得第一电极层120与第三电极层123彼此对置的部分的面积是很大的,并且第一电极层120与第三电极层123互相啮合。换言之,第三电极层123具有基本上相同于第二电极层122的平面形状。例如,作为平面形状,第一电极层120及第二电极层122可以具有互相啮合的梳状图样,并且第三电极层123可以具有基本上相同于第二电极层122的平面形状。
在图1A中,在液晶层108中产生的电场方向即第三方向134是平行于虚线A-B的方向;但是,本发明的一个实施例的液晶显示装置并不以此为限。在第三方向134是正交于虚线A-B的方向的情况下,第三方向134也能等分由第一方向130及第二方向132形成的角度。总之,第三方向134可以是彼此正交的两种方向。所以,在使用互相啮合的梳状图样作为第一电极层120与第二电极层122的平面形状以及第一电极层120与第三电极层123的平面形状的情况下,该梳状图样能不仅包括直线的图样而且还包括具有弯曲部分或分支部分的形状。
另外,在图1A和1B中,第一电极层120、第二电极层122及第三电极层123在正交于第三方向134的方向中延伸,并且第一电极层120插设于两个第二电极层122之间;但是,本发明的一个实施例的液晶显示装置并不以此为限。例如,第一电极层120与第二电极层122可以具有互相啮合的梳状图样,并且第一电极层120与第三电极层123可以具有互相啮合的梳状图样。
当然,多个第一结构体110及多个第二结构体112依照上述第一电极层120及第二电极层122的平面形状来设置。
另外,第一结构体与第二结构体的排列并不限于图1A所示的排列。下面参考本实施方式的实施例的液晶显示装置的平面图的图4A至4C及图5A和5B,说明了第一结构体与第二结构体的排列的例子。另外,为了便于理解,在图4A至4C及图5A和5B中以虚线示出第一电极层120及第二电极层122。
在本实施方式中,如图1A、1C及1D所示,第一结构体110沿着第一电极层120相互邻接排列,第二结构体112沿着第二电极层122相互邻接排列;但是,本发明的一个实施例的液晶显示装置并不以此为限。可以适当地设定第一结构体110的排列之间的间隔及第二结构体112的排列之间的间隔。例如,如图4A所示,第一结构体110及第二结构体112都可以排列为彼此分开。
另外,如图4B所示,也可设置具有图1A所示的第一结构体110的末端部分是连在一起的形状的第一结构体180以及具有图1A所示的第二结构体112的末端部分是连在一起的形状的第二结构体182。
另外,如图4C所示,也可设置第一结构体190,其具有图1A所示的第一结构体110的下表面的角部以及形成于第一结构体110的上表面与下表面之间的角部被切成圆弧形且第一结构体110的末端部分是连在一起的形状、以及第二结构体192,其具有图1A所示的第二结构体112的下表面的角部以及形成于第二结构体112的上表面与下表面之间的角部都被切成圆弧形且第二结构体112的端部是连在一起的形状。尤其是,在使用如可见光固化树脂或紫外线固化树脂等感光有机物的光刻法来形成第一结构体及第二结构体的情况下,第一结构体及第二结构体可以容易地具有角部被切成圆弧形的形状。须注意的是,当这种经切角的部分过大时,就可能在进行黑色显示的像素中发生漏光。
在本实施方式中,如图1A、1C及1D所示,多个第一结构体110具有同一大小且多个第二结构体112具有同一大小;但是本发明的一个实施例的液晶显示装置并不以此为限。多个第一结构体110的大小可以不同,且多个第二结构体112的大小也可以不同。例如,可使用图5A所示的结构,其中交替地排列第一结构体110a与比第一结构体110a小的第一结构体110b以及交替地排列第二结构体112a与比第二结构体112a小的第二结构体112b。
在本实施方式中,如图1A和1B所示,第一结构体110和第二结构体112相对于连接第一电极层120与第二电极层122之间的中点的直线对称地设置;但是本发明的一个实施例的液晶显示装置并不以此为限。例如,如图5B所示,相对于连接第一电极层120与第二电极层122之间的中点的直线,在附图的垂直方向上,第一结构体110的行可以与第二结构体112的行错开一个结构体的一半的大小。
此外,液晶层108使用能在水平电场模式中使用的液晶材料来形成,优选是呈现蓝相的液晶材料。呈现蓝相的液晶材料具有1毫秒或更小的短响应时间且可以进行高速响应。因此,可以实现液晶显示装置的更高性能。
例如,能够进行高速响应的呈现蓝相的液晶材料可以适当地应用于继时加法混色法(场顺序方法),其中在背光灯装置中配置RGB的发光二极管(LED)等,并以时间分割进行彩色显示、或者三维显示方法,其中以时间分割交替显示右眼用图像和左眼用图像。
呈现蓝相的液晶材料包括液晶及手性剂。手性剂用于使液晶配向为螺旋结构并使液晶呈现蓝相。例如,混入5wt%或更多的手性剂的液晶材料可用于液晶层。
作为液晶,使用热向性液晶、低分子液晶、高分子液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。
作为手性剂,使用具有与液晶的高相溶性且扭曲力强的材料。使用R和S中的一方的对映体(enantiomer),而不使用其中以50:50的比例混合R和S的外消旋混合物。
上述液晶材料根据条件呈现胆甾相、胆甾蓝相、近晶相、近晶蓝相、立方相、手性向列相、各向同性相等。
蓝相的胆甾蓝相及近晶蓝相在具有短于或等于500nm的相对较短的螺距(helicalpitch)的胆甾相或近晶相的液晶材料中被观察到。液晶材料的取向具有双扭转结构。液晶材料的取向具有双重扭曲(double twist)结构。由于具有短于或等于可见光的波长的序列,该液晶材料为透明,通过施加电压改变取向序列(alignment order)而产生光学调制作用。蓝相在光学上为各向同性,由此没有视角依赖性。由此,不需要形成取向膜;因此,可以提高显示图像的品质且可以降低成本。
蓝相仅呈现于较窄的温度范围内;因此,为了扩大温度范围,优选的是,光固化树脂及光聚合物引发剂被添加至液晶材料,并进行聚合物稳定化处理。该聚合物稳定化处理以下列方式进行,即,用具有能与光可固化树脂和光聚合引发剂反应的波长的光照射包含液晶、手性剂、光固化树脂以及光聚合引发剂的液晶材料。该聚合物稳定化处理可在温度控制下通过以光照射呈现各向同性相的液晶材料或通过以光照射呈现蓝相的液晶材料来进行。
例如,以下列方式来进行聚合物稳定化处理:控制液晶层的温度并以光照射呈现蓝相的液晶层。但聚合物稳定化处理不局限于该方式,还可以通过以光照射蓝相与各向同性相间的相变温度的+10℃以内,优选为+5℃以内的温度的呈现各向同性相的液晶层来进行聚合物稳定化处理。蓝相与各向同性相之间的相变温度为当温度升高时相从蓝相转变至各向同性相的温度,或当温度降低时相从各向同性相转变至蓝相的温度。作为聚合物稳定化处理的例子,可采用下列方法:在加热液晶层以呈现各向同性相之后,逐渐降低液晶层的温度使相改变至蓝相,然后,在保持呈现蓝相的温度的同时进行光照射。此外,在逐渐加热液晶层使相转变为各向同性相之后,还可以在蓝相与各向同性相间的相变温度的+10℃以内,优选为+5℃以内的温度(呈现各向同性相的状态)下以光照射该液晶层。在使用紫外线固化树脂(uv固化树脂)作为包含在液晶材料中的光固化树脂的情况中,也可以以紫外线照射液晶层。即使在不呈现蓝相的情况下,若在蓝相与各向同性相间的相变温度的+10℃以内,优选为+5℃以内的温度(呈现各向同性相的状态)下以光照射液晶层来进行聚合物稳定化处理,响应时间也可以短至1ms而实现高速响应。
光固化树脂也可以为单官能单体,如丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯;多官能单体,如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸甲酯或三甲基丙烯酸甲酯;或其混合物。此外,光固化树脂可具有液晶性、非液晶性或两者。选择可以由所使用的光聚合引发剂起反应的波长的光固化的树脂作为光固化树脂,典型地可使用紫外线固化树脂。
作为光聚合引发剂,可使用通过光照射产生自由基的自由基聚合引发剂、通过光照射产生酸的酸产生剂或通过光照射产生碱的碱产生剂。
具体来说,可使用JC-1041XX(由Chisso公司制造)及4-氰基-4,-戊基联苯(4-cyano-4′-pentylbiphenyl)的混合物作为液晶材料。作为手性剂,可使用ZLI-4572(由日本默克公司制造)。作为光固化树脂,可使用丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexylacrylate)、RM257(由日本默克公司制造)或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropanetriacrylate)。作为光聚合引发剂,可使用2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)。
虽未在图1A至1D中进行图示,但可适当设置如阻滞板或抗反射膜的光学膜等。可以进一步设置用作滤色层的着色层。另外,可使用背光灯等作为光源。再者,能适当地在第一衬底100与液晶层108之间设置用来该驱动液晶显示装置的元件层。
接下来,参考图1A至1D、图2A至2C、图3A至3C来说明在本发明的一个实施例的液晶显示装置中进行黑色显示的像素中降低漏光的机制。
首先,参考图2A至2C来说明在专利文件2所公开的现有的液晶显示装置的结构。图2A是现有的液晶显示装置的平面图,而图2B和2C是现有的液晶显示装置的截面图。这里,图2B的截面图沿着图2A中的虚线A-B,而图2C的截面图沿着图2A中的虚线C-D。
图2A至2C所示的现有的液晶显示装置与图1A至1D所示的液晶显示装置相同之处是,设置有第一衬底100、第二衬底102、第一偏振片104、第二偏振片106、液晶层108、第一电极层120及第二电极层122。图2A至2C所示的液晶显示装置与图1A至1D所示的液晶显示装置的主要不同之处是,设置有上表面和侧表面被第一电极层120覆盖的第一结构体140以及上表面和侧表面被第二电极层122覆盖的第二结构体142。与图1A至1D所示的多个第一结构体110及多个第二结构体112不同,第一结构体140和第二结构体142具有基于第一电极层120与第二电极层122的形状的肋形,其正交于第三方向134而延伸。
在本发明的一个实施例的图1A至1D的液晶显示装置中,多个第一结构体110及多个第二结构体112的侧表面与第一方向130或第二方向132平行,另一方面,在图2A至2C的现有的液晶显示装置的例子中,第一结构体140及第二结构体142的侧表面正交于第三方向134。
即,在图2A至2C的现有的液晶显示装置的例子中,在第一结构体140的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面及第二结构体142的侧表面与第二电极层122之间的界面或第二电极层122与液晶层108之间的界面正交于第三方向134。
这里,关于图2A至2C的现有的液晶显示装置,参考图3A来说明在包括第一结构体140的侧表面与第一电极层120之间的界面及第一电极层120与液晶层108之间的界面的区域150中的黑色显示期间产生的漏光的机制。
图3A是显示当在图2A至2C的现有的液晶显示装置的例子中进行黑色显示时,从第一偏振片104侧进入的光穿过区域150并穿过第二偏振片106而造成漏光的方式的概略图。下面叙述入射光160进入第一偏振片104并从第二偏振片106漏出发射光166的过程。
首先,入射光160进入具有沿着第一方向130的偏振轴的第一偏振片104。入射光160是具有在第一方向130上的偏振分量以及在第二方向132上的偏振分量的可见光。已进入第一偏振片104的入射光160的第二方向132上的偏振分量被吸收,并该入射光160转变成在第一方向130上振动的线性偏振光(第一偏振光162)。
接着,第一偏振光162进入区域150。这里,假设第一偏振光162被分成与第一结构体140的侧表面和第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面平行的分量(界面平行分量162a)及与该界面垂直的分量(界面垂直分量162b)。
然后,第一偏振光162的界面平行分量162a穿过区域150而不越过第一结构体140的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面,而界面垂直分量162b穿过区域150并越过该界面。
这里,第一电极层120具有相对于可见光的波长充分小的厚度,因此由于第一结构体140、第一电极层120及液晶层108的折射率的不同,界面平行分量162a与界面垂直分量162b受到不同折射率的影响。总之,在具有界面平行分量162a与界面垂直分量162b的第一偏振光162中会发生双折射。因此,在界面垂直分量162b的速度与界面平行分量162a的速度之间会产生差异,因而在界面垂直分量162b与界面平行分量162a之间产生了相位差。
在此方式中,通过穿过区域150,在界面垂直分量162b与界面平行分量162a之间产生相位差,如此第一偏振光162转变成第二偏振光164。第二偏振光164由于界面平行分量162a与界面垂直分量162b之间的相位差成为圆偏振光或椭圆偏振光。因此,第二偏振光164具有在第一方向130上的偏振分量以及在第二方向132上的偏振分量这两者。
最后,第二偏振光164进入第二偏振片106。第二偏振光164的在第一方向130上的偏振分量被第二偏振片106吸收。然而,因为第二偏振光164的在第二方向132上的偏振分量是与第二偏振片106的偏振轴平行的分量,所以在第二方向132上的偏振分量会穿过第二偏振片106。以此方式经由第二偏振片106射出的发射光166在黑色显示期间作为漏光被观察到。
在上述方式中,当在图2A至2C的现有的液晶显示装置中进行黑色显示时,在区域150中会发生漏光,即,在第一结构体140的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面与第三方向134垂直的区域中发生漏光。另外,区域150包括第一结构体140的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面;当然,上述说明也适用于在图2A至2C的现有的液晶显示装置的例子中的包括第二结构体142的侧表面与第二电极层122之间的界面或第二电极层122与液晶层108之间的界面的区域。
相比之下,本发明的一个实施例的图1A至1D中的液晶显示装置包括在第一结构体110的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面与第一方向130平行的区域152、以及上述界面与第二方向132平行的区域154。
关于具有上述结构的本发明的一个实施例的图1A至1D中的液晶显示装置,参考图3B和3C说明降低在黑色显示期间的区域152及区域154中发生漏光的机制。
图3B是显示当在图1A至1D所示的本发明的一个实施例的液晶显示装置中进行黑色显示时,从第一偏振片104一侧进入的光穿过区域152并被第二偏振片106吸收的方式的概略图。下面叙述入射光160进入第一偏振片104并被第二偏振片106吸收的过程。
如图3A所示,入射光160被第一偏振片104转成为线性偏振光的第一偏振光162。
接着,第一偏振光162进入区域152。这里,第一结构体110、第一电极层120及液晶层108的折射率差异会影响第一偏振光162。然而,第一偏振光162是线性偏振光,其与第一结构体110的侧表面和第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面平行且没有与上述界面垂直的偏振分量;因此,不会产生垂直于上述界面的分量与平行于上述界面的分量之间的相位差。因此,已通过区域152的第二偏振光170与第一偏振光162同样为线性偏振光。
最后,第二偏振光170进入第二偏振片106。第二偏振光170是在第一方向130上具有偏振分量的线性偏振光因而会被第二偏振片106吸收。结果,光不会穿过第二偏振片106射出,因而在黑色显示期间不会观察到漏光。
图3C是显示当在本发明的一个实施例的图1A至1D中液晶显示装置进行黑色显示时,从第一偏振片104一侧进入的光穿过区域154并被第二偏振片106吸收的方式的概略图。下面叙述入射光160进入第一偏振片104并被第二偏振片106吸收的过程。
如图3A所示,入射光160被第一偏振片104转成为线性偏振光的第一偏振光162。
接着,第一偏振光162进入区域154。这里,第一结构体110、第一电极层120及液晶层108的折射率差异会影响第一偏振光162。然而,第一偏振光162是线性偏振光,其与第一结构体110的侧表面和第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面垂直且没有与上述界面平行的偏振分量;因此,不会产生垂直于上述界面的分量与平行于上述界面的分量之间的相位差。因此,已通过区域154的第二偏振光172与第一偏振光162同样为线性偏振光。
最后,第二偏振光172进入第二偏振片106。第二偏振光172是在第一方向130上具有偏振分量的线性偏振光因而会被第二偏振片106吸收。结果,光不会穿过第二偏振片106射出,因而在黑色显示期间不会观察到漏光。
以上述方式,当在本发明的一个方式的图1A至1D的液晶显示装置中进行黑色显示时,在区域152及区域154中能降低漏光,即,第一结构体110的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面与第一方向130或第二方向132平行的区域。另外,区域152或区域154是第一结构体110的侧表面与第一电极层120之间的界面或第一电极层120与液晶层108之间的界面与第一方向130或第二方向132平行的区域;当然,上述说明也适用于图1A至1D所示的本发明的一个方式的液晶显示装置中的第二结构体112的侧表面与第二电极层122之间的界面或第二电极层122与液晶层108之间的界面与第一方向130或第二方向132平行的区域。
通过上述方式,可以提供一种能减少进行黑色显示的像素中的漏光而提高对比率的使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是使用呈现蓝相的液晶显示装置。也可以提供一种能提高进行白色显示的像素中的透光率而提高对比率的使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是使用呈现蓝相的液晶显示装置。
本实施方式所述的结构等可适当地与其它实施方式所述的结构等组合。
实施方式2
在本实施方式中,参考图6A至6D来说明具有不同于实施方式1所述的液晶显示装置的显示装置。说明下列结构,其在设置有类似在上述实施方式的图4C中的第一结构体及第二结构体的情况下,能在进行黑色显示的像素中更有效率地抑制漏光。
首先,参考图6A至6D说明本发明的一个实施例的液晶显示装置。图6A是本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图,图6B至6D是本发明的一个实施例的液晶显示装置的截面图。这里,图6B的截面图沿着图6A中的虚线A-B,图6C的截面图沿着图6A中的虚线C-D,图6D的截面图沿着图6A中的虚线E-F。另外,为了便于理解,在图6A中没有表示与第二电极层222重叠的第三电极层223等。
与图1A至1D所示的液晶显示装置同样地,图6A至6D所示的液晶显示装置包括为第一衬底200提供的第一偏振片204、为第二衬底202提供的第二偏振片206、以从第一衬底200的液晶层208一侧的表面向液晶层208中突出的方式设置的第一结构体210、以从第一衬底200的液晶层208一侧的表面向液晶层208中突出的方式设置的第二结构体212、覆盖第一结构体210的上表面及侧表面的一部分的第一电极层220、覆盖第二结构体212的上表面及侧表面的一部分的第二电极层222、在第二衬底202的液晶层208一侧的表面上以至少一部分与第二电极层222重叠的方式设置的第三电极层223、以及设置于第一衬底200及第二衬底202之间并与第一电极层220及第二电极层222接触的液晶层208。这里,第一偏振片204具有沿着图6A中的第一方向230的偏振轴,而第二偏振片206具有沿着图6A中的正交于第一方向230的第二方向232的偏振轴。
与图1A至1D所示的液晶显示装置同样地,在图6A至6D中所示的液晶显示装置中,第一结构体210的侧表面与第一电极层220之间的界面以及第二结构体212的侧表面与第二电极层222之间的界面平行于图6A中的第一方向230或第二方向232。第一电极层220与第二电极层222被配置为使得在第一电极层220与第二电极层222之间的液晶层208中产生的电场方向为第三方向234,该第三方向234等分由第一方向230与第二方向232形成的角度,如图6A所示。第一电极层220与第三电极层223被配置为使得在第一电极层220与第三电极层223之间的液晶层208中产生的电场的平面方向分量的方向为第三方向234,该第三方向234等分由第一方向230及第二方向232形成的角度,如图6A所示。
本实施方式所述的液晶显示装置与图1A至1D所示的液晶显示装置的不同之处是,第一结构体210的下表面的角部及形成于第一结构体210的上表面与下表面之间的角部被切成圆弧形,且以部分地露出第一结构体210的这种经切角的部分的方式来设置第一电极层220。此外,第一结构体210具有在行中的多个形状像第一结构体110的结构体的末端部分彼此连接的形状。第一电极层220在第三方向上的宽度是小于第一结构体210在第三方向上的宽度。另外,不但第一结构体210和第一电极层220而且第二结构体212和第二电极层222具有不同于图1A至1D所示的液晶显示装置的结构。
如上所述,在本实施方式所述的液晶显示装置中,露出第一结构体210及第二结构体212的侧表面的被切成圆弧形的部分,并且第一电极层220和第二电极层222不形成在此部分上。
这是因为下列原因:第一结构体210与第二结构体212的侧表面被切成圆弧形的部分,如同图6A中的区域250,不平行于第一方向230及第二方向232;因此,如果在此部分上设置第一电极层或第二电极层,如图3A所示在进行黑色显示的像素中可能发生漏光。
因此,如本实施方式那样,露出第一结构体210及第二结构体212的侧表面都被切成圆弧形的部分,以在该露出的侧表面上不形成第一电极层220与第一结构体210之间的界面或第一电极层220与液晶层208之间的界面;因此,不会发生图3A所示的机制造成的双折射,因而能防止在进行黑色显示的像素中的漏光。
另外,除了上述不同之处之外,第一结构体210对应于第一结构体110,第二结构体212对应于第二结构体112,第一电极层220对应于第一电极层120,并且第二电极层222对应于第二电极层122;因此,能参考上述实施方式的说明细节。其他组件也与图1A至1D的液晶显示装置中的组件相似,并且第一衬底200对应于第一衬底100,第二衬底202对应于第二衬底102,第一偏振片204对应于第一偏振片104,第二偏振片206对应于第二偏振片106,液晶层208对应于液晶层108,第三电极层223对应于第三电极层123;因此,能参考上述实施方式的说明细节。此外,第一方向230与第一方向130相似,第二方向232与第二方向132相似,并且第三方向234与第三方向134相似。
上述结构被用于使用水平电场模式的液晶显示装置中,尤其是使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置中,由此可以更准确地减少进行黑色显示的像素中的漏光并提高对比率。
本实施方式所述的结构等可适当地与其它实施方式所述的结构等组合。
实施方式3
在本实施方式中,参考图7A至7D说明与实施方式1所示的液晶显示装置不同方式的显示装置。说明下列显示装置:与实施方式1所示的液晶显示装置不同,对置衬底被设置成具有多个第三结构体,并提供了用作公共电极层且覆盖了第三结构体的下表面及侧表面的第三电极层。
参照图7A至7D说明本发明的一个实施例的液晶显示装置。图7A是本发明的一个实施例的液晶显示装置的平面图,图7B至7D是本发明的一个实施例的液晶显示装置的截面图。这里,图7B的截面图沿着图7A中的虚线A-B,图7C的截面图沿着图7A中的虚线C-D,图7D的截面图沿着图7A中的虚线E-F。注意,为了便于理解,在图7A中没有表示与第二电极层322重叠的第三电极层323以及与第二结构体312重叠的第三结构体313等。
与图1A至1D所示的液晶显示装置同样地,图7A至7D所示的液晶显示装置包括为第一衬底300提供的第一偏振片304、为第二衬底302提供的第二偏振片306、以从第一衬底300的液晶层308一侧的表面向液晶层308中突出的方式设置的第一结构体310、以从第一衬底300的液晶层308一侧的表面向液晶层308中突出的方式设置的第二结构体312、以从第二衬底302的液晶层308一侧的表面向液晶层308中突出且至少一部分与第二结构体312重叠的方式设置的第三结构体313、覆盖第一结构体310的上表面及侧表面的第一电极层320、覆盖第二结构体312的上表面及侧表面的第二电极层322、覆盖第三结构体313的下表面及侧表面的第三电极层323、以及设置于第一衬底300和第二衬底302之间并与第一电极层320、第二电极层322及第三电极层323接触的液晶层308。这里,第一偏振片304具有沿着图7A中的第一方向330的偏振轴,而第二偏振片306具有沿着图7A中的正交于第一方向330的第二方向332的偏振轴。
与图1A至1D所示的液晶显示装置同样地,在图7A至7D所示的液晶显示装置中,第一结构体310的侧表面与第一电极层320之间的界面、第二结构体312的侧表面与第二电极层322之间的界面以及第三结构体313的侧表面与第三电极层323之间的界面平行于图7A中的第一方向330或第二方向332。第一电极层320与第二电极层322被配置为使得在第一电极层320与第二电极层322之间的液晶层308中产生的电场方向为第三方向334,该第三方向334等分由第一方向330与第二方向332形成的角度。第一电极层320与第三电极层323被配置为使得在第一电极层320与第三电极层323之间的液晶层308中产生的电场的平面方向分量的方向为第三方向334,该第三方向334等分由第一方向330及第二方向332形成的角度,如图7A所示。
图7A至7D所示的液晶显示装置与图1A至1D所示的液晶显示装置的不同之处是,设置从第二衬底302的液晶层308一侧的表面向液晶层308中突出的多个第三结构体313,并且设置覆盖多个第三结构体313的下表面及侧表面的第三电极层323。
如图7B及7D所示那样,优选的是,第三结构体313以与第二结构体312重叠且与第三方向334正交的方式设置。注意,第三结构体313和第二结构体312不一定必须相互重叠从而使得其末端部分像图7B所示的那样对齐;第三结构体313的至少一部分与第二结构体312的一部分重叠。例如,第二结构体312的中央部可以与第三结构体313的一部分重叠;此时,第三结构体313的端部可以位于第二结构体312的末端部分的外侧,或者也可以位于第二结构体312的末端部分的内侧。
另外,第三结构体313可以具有与上述实施方式所示的第一结构体110或第二结构体112相似的结构;因此,可参照上述实施方式的第一结构体110或第二结构体112的说明,比如第三结构体313的如形状、材料及形成方法等。
如此,以从第二衬底302的液晶层308一侧的表面向液晶层308中突出的方式设置多个第三结构体313,并以覆盖多个第三结构体313的下表面及侧表面的方式设置第三电极层323。其结果,可以如图7B所示地缩短第一电极层320与第三电极层323之间的距离,由此可以增强该电极层之间产生的电场。此时,如图7A所示那样,第一电极层320与第三电极层323之间产生的电场的平面方向分量的方向为第三方向334。因此,第一电极层320与第二电极层322之间产生且三维蔓延的电场可以进一步在液晶层308的层厚度方向上三维蔓延。由此,与未设置有第三电极层323及第三结构体313的情况相比,可以扩大液晶层308的层厚度方向上的施加电场的面积,由此可以提高白色透光率而提高对比率。
通过形成第三结构体313,在第三结构体313的侧表面上的第三结构体313与第三电极层323之间的界面以及在第三电极层323与液晶层308之间的界面就能平行于第一方向330或第二方向332。由此,能够抑制因第三结构体313、第三电极层323及液晶层308的折射率差异所造成的双折射;由此,能减少进行黑色显示的像素中的漏光而能提高对比率。
另外,除了上述不同之处以外,图7A至7D的液晶显示装置与图1A至1D所示的液晶显示装置相似,第一衬底300对应于第一衬底100,第二衬底302对应于第二衬底102,第一偏振片304对应于第一偏振片104,第二偏振片306对应于第二偏振片106,液晶层308对应于液晶层108,第一结构体310对应于第一结构体110,第二结构体312对应于第二结构体112,第一电极层320对应于第一电极层120,第二电极层322对应于第二电极层122,第三电极层323对应于第三电极层123;由此,能参照上述实施方式的说明细节。另外,第一方向330与第一方向130相似,第二方向332与第二方向132相似,第三方向334与第三方向134相似。
上述结构采用于使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是使用呈现蓝相的液晶的液晶显示装置中,由此,进行黑色显示的像素的漏光减少并白光透光率提高,因此能提高对比率。
本实施方式所述的结构等可适当地与其它实施方式所述的结构等组合。
实施方式4
参照图8A和8B以及图9A和9B说明有源矩阵液晶显示装置的例子,其中,设置有晶体管的有源矩阵衬底被用于上述实施方式所示的液晶显示装置。
图8A是液晶显示装置的平面图,并示出了一个像素。在本实施方式所示的液晶显示装置中,以矩阵状设置有多个这种像素。图8B是沿着图8A的点划线X1-X2的截面图。另外,为了便于理解,在图8A中没有表示与第二电极层422重叠的第三电极层423等。
图8A和8B所示的液晶显示装置包括为第一衬底400提供的第一偏振片404、为第二衬底402提供的第二偏振片406、设置在第一衬底400上且从液晶层408一侧的表面向液晶层408中突出的多个第一结构体410、设置在第一衬底400上且从液晶层408一侧的表面向液晶层408中突出的多个第二结构体412、覆盖多个第一结构体410的上表面及侧表面的第一电极层420、覆盖多个第二结构体412的上表面及侧表面的第二电极层422、在第二衬底402的液晶层408一侧的表面上以至少一部分与第二电极层422重叠的方式设置的第三电极层423、以及设置于第一衬底400与第二衬底402之间并与第一电极层420、第二电极层422及第三电极层423接触的液晶层408。这里,第一偏振片404具有沿着图8A中的第一方向430的偏振轴,而第二偏振片406具有沿着图8A中的正交于第一方向430的第二方向432的偏振轴。
再者,第一结构体410的侧表面与第一电极层420之间的界面以及第二结构体412的侧表面与第二电极层422之间的界面平行于图8A中的第一方向430或第二方向432。第一电极层420与第二电极层422被配置为使得在第一电极层420与第二电极层422之间的液晶层408中产生的电场方向为第三方向434,该第三方向434等分由第一方向430与第二方向432形成的角度,如图8A所示。第一电极层420与第三电极层423被配置为使得在第一电极层420与第三电极层423之间的液晶层408中产生的电场的平面方向的分量的方向为第三方向434,该第三方向434等分由第一方向430与第二方向432形成的角度,如图8A所示。
另外,上述结构与图1A至1D的液晶显示装置相似,第一衬底400对应于第一衬底100,第二衬底402对应于第二衬底102,第一偏振片404对应于第一偏振片104,第二偏振片406对应于第二偏振片106,第一结构体410对应于第一结构体110,第二结构体412对应于第二结构体112,第一电极层420对应于第一电极层120,第二电极层422对应于第二电极层122,第三电极层423对应于第三电极层123,液晶层408对应于液晶层108;因此,能参考上述实施方式的说明细节。此外,第一方向430与第一方向130相似,第二方向432与第二方向132相似,第三方向434与第三方向134相似。
如图8A所示,多个源极布线层(包括源电极层445a)彼此平行地设置(图中在垂直方向上延伸)以相互分离。多个栅极布线层(包括栅电极层441)在正交于源极布线层的方向(图中的水平方向)上延伸以相互分离。电容器布线层448配置为与相邻像素的栅极布线层邻接,并向平行于栅极布线层的方向延伸,也就是,向正交于源极布线层的方向(图中的水平方向)延伸。换言之,栅极布线层与电容器布线层448配置为平行于第一方向430,源极布线层配置为平行于第二方向432。如此,栅极布线层、源极布线层及电容器布线层设置为垂直于或平行于第一偏振片404的偏振轴或第二偏振片406的偏振轴。由此,在栅极布线层、源极布线层及电容器布线层中,可以抑制因折射率的不同而发生的双折射;由此,可以降低进行黑色显示的像素中的漏光而提高对比度。
另外,电容器形成于电容器布线层448与第一电极层420重叠的区域中。另外,在本实施方式中,电容器布线层448配置为邻接于相邻像素的栅极布线层;但是本发明的一个实施例并不以此为限。例如,电容器布线层448也可配置于该像素的栅极布线层与该像素的相邻像素中的栅极布线层之间的正中间,或者也可以不设置电容器布线层448而以将第一电极层420设置为部分与相邻像素的栅极布线层重叠的方式形成电容器。
在本实施方式中,由源极布线层、电容器布线层448及栅极布线层形成基本上方形形状的空间。该空间对应于像素区域。用于驱动第一电极层420的晶体管450设置在对应于像素区域的空间的左上角。
另外,在对应于像素区域的该空间的第一衬底400一侧,用作本实施方式所述的液晶显示装置的像素电极层的第一电极层420的一部分与用作公共电极层的第二电极层422的一部分隔着液晶层408以给定的间隔互相对置。在对应于像素区域的该空间的第二衬底402一侧,用作本实施方式所示的液晶显示装置的公共电极层的第三电极层423的一部分设置为与第二电极层422重叠。
如图8A所示,第一电极层420的一部分具有钩状图样形状(钩状部分),其沿着源极布线层与栅极布线层设置,并且,第一电极层420的其他部分具有梳状图样形状(梳状部分),其从钩状部分分支出来。第一电极层420的梳状部分以正交于第三方向434且部分重叠于电容器布线层448的方式设置。
再者,第二电极层422的一部分具有钩状图样形状(钩状部分),其沿着相邻像素的源极布线层与电容器布线层448设置,并且,第二电极层422的其他部分具有梳状图样形状(梳状部分),其从钩状部分分支出来。第二电极层422的梳状部分以正交于第三方向434并与第一电极层420的梳状部分啮合的方式设置。此外,第二电极层422的钩状部分可以通过与其他的像素的第二电极层电连接以用作公共布线层。
第三电极层423以至少其一部分与第二电极层422重叠的方式设置;在本实施方式中,第三电极层423和第二电极层422以彼此的端部对齐的方式设置。换言之,第三电极层423的一部分具有钩状图样形状(钩状部分),其沿着相邻像素的源极布线层与电容器布线层448以与第二电极层422的钩状部分重叠的方式设置,并且第三电极层423的其他部分具有梳状图样形状(梳状部分),其从钩状部分分支出来。第三电极层423的梳状部分以正交于第三方向434并与第二电极层422的梳状部分重叠而与第一电极层420的梳状部分啮合的方式设置。
虽然用作公共电极层的第二电极层422及第三电极层423都能在浮置状态(电绝缘状态)下操作,但是第二电极层422的电位及第三电极层423的电位都设定为固定电位,优选的是,设定为不产生闪烁的程度的公共电位(作为数据传送的图像信号的中间电位)附近的电位。
另外,还存在如下情况,其中,第三方向434存在精确等分由第一方向430与第二方向432形成的角度的±10°之内的误差;因此,第一电极层420的梳状部分与第二电极层422的梳状部分能设置为相对于第一方向430成35°至55°的角度。
如此,彼此互不重叠地,第一电极层420的梳状部分与第二电极层422的梳状部分设置为以给定的间隔对置并正交于第三方向434;第三电极层423与第二电极层422重叠;彼此互不重叠地,第一电极层420的梳状部分与第三电极层423的梳状部分设置为以给定的间隔对置并正交于第三方向434。由此,穿过第一偏振片404而被转成线性偏振光的光会在液晶层408中被转成具有在第一方向430上的偏振分量以及在第二方向432上的偏振分量的圆偏振光或椭圆偏振光。由此,当施加电场至液晶层408时,也就是,当在像素中进行白色显示时,能提高液晶显示装置的白光透光率;由此,能提高其对比率。
第一电极层420形成为覆盖从第一衬底400(也称为元件衬底)上的层间膜449的液晶层408一侧的表面向液晶层408中突出地设置的第一结构体410的上表面及侧表面。第二电极层422形成为覆盖从第一衬底400上的层间膜449的液晶层408一侧的表面向液晶层408中突出地设置的第二结构体412的上表面及侧表面。
如此,因为多个第一结构体410及多个第二结构体412以其上表面及侧表面至少被第一电极层420的梳状部分以及第二电极层422的梳状部分覆盖的方式设置,因此该结构体反映电极层的形状。即,多个第一结构体410及多个第二结构体412以给定的间隔互相对置排列并正交于第三方向434。另外,在本实施方式的液晶显示装置中,在第三方向434上施加电场至像素区域中的液晶层408。因此,第一结构体410及第二结构体412不必分别设置在第一电极层420的钩状部分下及第二电极层422的钩状部分下。
如上所述,第一结构体410的侧表面与第一电极层420之间的界面以及第二结构体412的侧表面与第二电极层422之间的界面平行于图8A中的第一方向430或第二方向432。因此,能够抑制因第一结构体410、第一电极层420及液晶层408的折射率差异所造成的双折射以及因第二结构体412、第二电极层422及液晶层408的折射率差异所造成的双折射;由此能减少进行黑色显示的像素中的漏光并能提高对比率。
另外,在此公开的本发明的液晶显示装置的第一电极层、第二电极层及第三电极层的平面形状并不限于图8A所示的形状。例如,可使用图9A和9B的平面图所示的形状。注意,为了便于理解,在图9A和9B中没有表示与第二电极层422重叠的第三电极层423等。
除了第一电极层、第二电极层及第三电极层的形状以及第一偏振片404和第二偏振片406的偏振轴的方向之外,图9A和9B所示的液晶显示装置与图8A和8B所示的液晶显示装置相同。
在图9A所示的液晶显示装置中,栅极布线层与电容器布线层448平行于第三方向434,该第三方向434等分由第一方向430与第二方向432形成的角度,并且,源极布线层设置为正交于第三方向434。
在图9A所示的液晶显示装置中,第一电极层420的一部分具有钩状图样形状(钩状部分),其沿着栅极布线层设置,并且第一电极层420的其他部分具有梳状圆样形状(梳状部分),其从钩状部分分支出来。第一电极层420的梳状部分以正交于第三方向434且部分重叠于电容器布线层448的方式设置。再者,第二电极层422的一部分具有直线图样形状(直线部分),其沿着电容器布线层448设置,并且第二电极层422的其他部分具有梳状图样形状(梳状部分),其从直线部分分支出来。第二电极层422的梳状部分以正交于第三方向434并与第一电极层420的梳状部分啮合的方式设置。另外,如图8A和8B所示的液晶显示装置那样,第三电极层423与第二电极层422重叠。
在图9B所示的液晶显示装置中,栅极布线层和电容器布线层448被设置为平行于第一方向430,而源极布线层被设置为平行于第二方向432。
在图9B所示的液晶显示装置中,第一电极层420的一部分具有设置为平行于栅极布线层的直线图样形状(直线部分),并且第一电极层420的其他部分具有梳状图样形状(梳状部分),其从直线部分分支出来。第二电极层422的一部分具有直线图样形状(直线部分),其沿着电容器布线层448设置,并且第二电极层422的其他部分具有梳状图样形状(梳状部分),其从直线部分分支出来。另外,如图8A和8B所示的液晶显示装置那样,第三电极层423与第二电极层422重叠。
这里,第一电极层420的梳状部分、第二电极层422的梳状部分及第三电极层423的梳状部分各自具有按直角弯曲的部分,且被设置为平行于等分由第一方向430与第二方向432形成的角度的第三方向434a或正交于第三方向434a的第四方向434b。另外,在本说明书等中,词语“直角”不但表示精确的直角,而且表示在该精确直角±10°之内的角度。
因为第一电极层420的梳状部分、第二电极层422的梳状部分或第三电极层423的梳状部分设置为互相啮合,所以会在第三方向434a或第四方向434b上施加电场至第一电极层420的梳状部分与第二电极层422的梳状部分或第三电极层423的梳状部分之间的液晶层408。另外,第一电极层420的梳状部分的一部分与电容器布线层448重叠。
如图8B所示,晶体管450为反交错薄膜晶体管,其在具有绝缘表面的第一衬底400上包括栅电极层441、栅极绝缘层442、半导体层443、源电极层445a及漏电极层445b。用作保护绝缘层的绝缘层447设置为覆盖晶体管450,层间膜449层叠在绝缘层447上。另外,晶体管450的漏电极层445b通过在绝缘层447及层间膜449中形成的开口电连接到第一电极层420。另外,在本实施方式中使用底栅极反交错晶体管作为晶体管450;但是,并不以此为限,例如可使用顶栅极晶体管或共面晶体管。
虽然在本实施方式中第一电极层420直接接触于晶体管450的漏电极层445b,但也可形成与漏电极层445b接触的电极层并形成通过该电极层与漏电极层445b电连接的第一电极层420。
另外,用作基底膜的绝缘膜可设置于第一衬底400与栅电极层441之间。基底膜具有防止杂质元素从第一衬底400扩散的功能,并且可使用包含选自氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜和氧氮化硅膜中的一个或多个膜的单层结构或叠层结构。
栅电极层441(包括栅极布线层)可以使用如钼、钛、钽、钨、铝、铜、钕、钪等金属材料及以这些材料为主要成分的合金材料的单层结构或叠层结构形成。另外,用于栅电极层441(包括栅极布线层)的导电膜可使用导电金属氧化物来形成。作为导电金属氧化物,能使用氧化铟(In203)、氧化锡(Sn02)、氧化锌(ZnO)、铟锡氧化物(In203-Sn02,缩写为ITO)、铟锌氧化物(In203-ZnO)或任何内含氧化硅的这些金属氧化物材料。
栅极绝缘层442可以通过等离子体CVD法、溅射法等形成为具有包含氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氧氮化铝层、氮氧化铝层、氧化镓层或氧化铪层的单层或叠层。
用于源电极层445a(包括源极布线层)和漏电极层445b的导电膜能使用与栅电极层441的材料相似的材料来形成。
半导体层443能使用下列材料形成:非晶半导体(以下也称作“AS”),其通过使用以硅烷或锗烷为代表的半导体材料气体的气相生长方法或溅射法来形成;多晶半导体,其通过利用光能或热能使非晶半导体结晶化来形成;微晶半导体(也称作半非晶半导体或微晶体半导体;以下也称作“SAS”)等。这些半导体层能通过溅射法、LPCVD法、等离子体CVD法等来形成。
考虑到吉布斯自由能,微晶半导体处于非晶态与单晶态之间的中间的亚稳状态中。也就是说,微晶半导体是具有第三状态的半导体,其在自由能中是稳定的,并且具有短程有序和晶格畸变。柱状或针状晶体沿相对于衬底表面的法线方向生长。作为微晶半导体的典型例的微晶硅的拉曼光谱会位于移到比表示单晶硅的拉曼光谱的520cm-1更低的波数侧。换言之,微晶硅的拉曼光谱的峰值存在于表示非晶硅的480cm-1与表示单晶硅的520cm-1之间。此外,微晶硅包括至少1原子%或更多的氢或卤素以终止(terminate)悬垂键。此外,微晶硅包括例如氦、氩、氪、氖等稀有气体元素,以便进一步促进晶格畸变,由此能获得稳定性得到提高的优良的微晶半导体。
非晶半导体的典型例子是氢化非晶硅,而结晶半导体的典型例子是多晶硅。多晶体(多晶硅)的例子包括包含多晶硅作为主要材料且在高于或等于800℃的加工温度下形成的高温多晶硅、包含多晶硅作为主要材料且在低于或等于600℃的加工温度下形成的低温多晶硅、以及通过使用促进晶化的元素等使非晶硅结晶化来形成的多晶硅等。当然,如上所述,能使用微晶半导体或者在半导体层的一部分中包含晶相的半导体。
作为半导体材料,除了如硅(Si)或锗(Ge)等的元素之外,可以使用如GaAs、InP、SiC、ZnSe、GaN或SiGe等的化合物半导体。
另外,半导体层443能使用氧化物半导体膜来形成。用于半导体层443的氧化物半导体至少包含铟(In)。尤其是,优选包含铟和锌(Zn)。此外,除了铟和锌之外,作为用来减少使用氧化物半导体膜的晶体管的电特性偏差的稳定剂,优选包含钙(Ga)。优选包含锡(Sn)作为稳定剂。优选包含铪(Hf)作为稳定剂。优选包含铝(A1)作为稳定剂。优选包含锆(Zr)作为稳定剂。
作为其它的稳定剂,也可包含一种或多种镧系元素,选自镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
例如,作为氧化物半导体,能使用下列中的任何材料:氧化铟;氧化锡;氧化锌;二元金属氧化物如In-Zn类氧化物、In-Mg类氧化物或In-Ga类氧化物;三元金属氧化物如In-Ga-Zn类氧化物(也称为IGZO)、In-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Zn类氧化物、In-Hf-Zn类氧化物、In-La-Zn类氧化物、In-Ce-Zn类氧化物、In-Pr-Zn类氧化物、In-Nd-Zn类氧化物、In-Sm-Zn类氧化物、In-Eu-Zn类氧化物、In-Gd-Zn类氧化物、In-Tb-Zn类氧化物、In-Dy-Zn类氧化物、In-Ho-Zn类氧化物或In-Lu-Zn类氧化物;以及四元金属氧化物如In-Sn-Ga-Zn类氧化物、In-Hf-Ga-Zn类氧化物、In-Al-Ga-Zn类氧化物、In-Sn-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Hf-Zn类氧化物或In-Hf-Al-Zn类氧化物。
这里,例如,“In-Ga-Zn类氧化物”表示包括In、Ga及Zn为主要成分的氧化物,且没有特别限定In、Ga及Zn的比例。In-Ga-Zn类氧化物可包括In、Ga及Zn以外的金属元素。
可使用以InM03(ZnO)m(m>O,m不是整数)所表示的材料作为氧化物半导体。注意,M代表选自Ga、Fe、Mn及Co中的一种或多种金属元素。另外,作为氧化物半导体,也可使用以In2SnO5(ZnO)n(n>O,n是整数)所表示的材料。
用于半导体层443的氧化物半导体膜能处于单晶状态、多晶(也称为多晶体)状态或非晶状态等。
用于半导体层443的氧化物半导体膜优选是c轴取向结晶氧化物半导体(C AxisAligned Crystalline Oxide Semiconductor:CAAC-OS)膜。
CAAC-OS膜不是完全单晶,也不是完全非晶。CAAC-OS膜是具有在非晶相中包括结晶部分的结晶-非结晶混相结构的氧化物半导体膜。另外,在大部分情况下,该结晶部分适于放入其一边小于100nm的立方体内。从以穿透式电子显微镜(TEM)得到的观察图像中,CAAC-OS膜中的非晶部分与结晶部分之间的边界并不清楚。此外,通过TEM,没有看到CAAC-OS膜中的结晶边界。因此,在CAAC-OS膜中,抑制了因结晶边界所造成的电子迁移率的降低。
在包含于CAAC-OS膜中的每个结晶部中,c轴在平行于CAAC-OS膜的被形成面的法线向量或CAAC-OS膜的表面的法线向量的方向上一致,在从垂直于ab面的方向看时形成有三角形或六角形的原子排列,在从垂直于c轴的方向看时,金属原子排列为层状方式或者金属原子和氧原子排列为层状方式。另外,在结晶部之间,一个结晶部的a轴及b轴的方向也可以不同于另一个结晶部的a轴及b轴的方向。在本说明书中,“垂直于ab面或c轴”的措辞包括85°至95°的范围。此外,“平行于ab面或c轴”的措辞包括-5°至5°的范围。
在CAAC-OS膜中,结晶部分的分布不需要均匀。例如,在CAAC-OS膜的形成过程中,在从氧化物半导体膜的表面一侧发生结晶生长时,有时在氧化物半导体膜的表面近旁结晶部的比例比被形成氧化物半导体膜的表面近旁高。另外,当杂质添加在CAAC-OS膜中时,有时在该杂质添加区域中的结晶部成为非晶体。
因为包括在CAAC-OS膜中的结晶部的c轴在平行于被形成CAAC-OS膜的表面的法线向量或CAAC-OS膜的表面的法线向量的方向上一致,所以有时根据CAAC-OS膜的形状(被形成CAAC-OS膜的表面的截面形状或CAAC-OS膜的表面的截面形状)c轴的方向也可以是彼此不同。另外,当形成CAAC-OS膜时,结晶部的c轴方向是平行于被形成CAAC-OS膜的表面的法线向量或CAAC-OS膜的表面的法线向量的方向。结晶部分通过进行成膜或进行成膜后的如加热处理等的晶化处理来形成。
在使用CAAC-OS膜的晶体管中,由于可见光或紫外线光照射而造成的电特性的变化是很小的。因此,该晶体管具有高可靠性。
优选的是,氧化物半导体膜使用氢和水等不容易混入的方法形成。例如,可使用溅射法。氧化物半导体膜也可以在稀有气体(典型的是氩)气氛、氧气氛或稀有气体和氧的混合气氛等中形成。另外,由于能够防止氢、水、羟基、氢化物等混入到氧化物半导体膜中,所以优选采用使用充分地去除氢、水、羟基、氢化物等包含氢原子的杂质的高纯度气体的气氛。此外,氧化物半导体膜优选在形成之后进行热处理。通过进行热处理,便能去除在氧化物半导体膜中的水或氢等杂质;另外,氧能供应给氧化物半导体膜。
通过使用上述氧化物半导体膜作为半导体层443,可以降低在关闭状态下的电流值(关态电流值)。因此,可以进一步长时间保持图像信号等的电信号,并且,可以在导通状态下设定更长的写入间隔。由此,能减少刷新操作的频率,由此得到抑制耗电量的作用。
在半导体层、电极层和布线层的制造工序中,蚀刻工序被用来将薄膜加工成预期形状。干式蚀刻或湿式蚀刻可用于蚀刻工序。
作为用于干式蚀刻的蚀刻设备,可使用采用反应离子蚀刻方法(RIE方法)的蚀刻设备或者使用例如电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance:ECR)或感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma:ICP)等高密度等离子体源的干蚀刻设备。
为了每个膜蚀刻成预期的形状,适当地调整蚀刻条件(施加到线圈形状电极的电力量、施加到衬底侧上电极的电力量和衬底侧上电极的温度等)。
按照材料适当地调整蚀刻条件(例如蚀刻剂、蚀刻时间、温度等),以该膜可蚀刻成预期的形状。
注意,晶体管450的半导体层443是半导体层的例子,其被部分蚀刻而具有凹槽(凹陷部分)。
可使用通过干式方法或湿式方法形成的无机绝缘膜或有机绝缘膜作为覆盖晶体管450的绝缘层447。例如,可使用通过CVD方法、溅射法等形成的氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜、氧化钽膜、氧化镓膜等的单层结构或叠层结构。
另外,可使用如聚酰亚胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯、聚酰胺或环氧树脂等有机材料作为层间膜449。除了这类有机材料,还可使用低介电常数材料(低k材料)、硅氧烷类树脂、磷硅酸玻璃(PSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)等。
注意,硅氧烷类树脂对应于包含Si-O-Si键的树脂,其使用硅氧烷类材料作为起始材料来形成。硅氧烷类树脂可包括有机基团(例如,烷基或芳基)或者氟基作为取代基。此外,有机基团可包括氟基。
没有特别限制形成层间膜449的方法,可依据材料来使用下列方法:旋涂、浸涂、喷涂、液滴喷射法(如喷墨法)、印刷法(如网版印刷或平版印刷)、转涂、帘涂布、刀涂等。
层间膜449的上部也可以直接加工为具有凹凸形状,而不在层间膜449上设置第一结构体410及第二结构体412。
虽然未在图8A和8B中进行显示,但能适当设置如阻滞板或抗反射膜的光学膜等。还能设置用作滤色层的着色层。另外,可使用背光灯等作为光源。
上述结构采用于使用水平电场模式的液晶显示装置,尤其是使用呈现蓝相的液晶的有源矩阵液晶显示装置中,由此减少了进行黑色显示的像素的漏光并提高了进行白色显示的像素的透光率,从而提高了对比率。
本实施方式所述的结构等可适当地与其它实施方式所述的结构等组合。
实施方式5
本说明书中的液晶显示装置能适用于各种电子设备(包括游戏机)。电子设备的例子是电视装置(也称为电视或电视接收器)、计算机等的监视器、如数字相机或数字录像机的照相机、数字相框、电子书阅读器、行动电话(也称为手机或行动电话装置)、可携式游戏机、可携式数字助理、音频再生装置、如弹珠机等大型游戏机等。
图10A显示电视装置的例子。在电视装置1000中,显示部1003组装于外壳1001中。显示部1003能显示图像。这里,外壳1001由支架1005支撑。
电视装置1000能使用外壳1001的操作开关或单独的遥控器1010来操作。频道和音量能使用遥控器1010的操作键1009来控制,如此能控制在显示部1003上显示的图像。再者,遥控器1010可装有用来显示从遥控器1010输出的信息的显示部1007。
通过使用上述实施方式所述的液晶显示装置的任一种制成显示部1003及显示部1007,由此,可以提供减少了进行黑色显示的像素中的漏光并提高了进行白色显示的像素中的透光率从而提高了对比率的电视装置1000。
另外,电视装置1000设置有接收器、调制解调器等。使用接收器,能收到一般电视广播。此外,当电视装置1000经由调制解调器以有线或无线连接到通讯网路时,能进行单向(从发送器到接收器)或双向(发送器和接收器之间或接收器之间等)的数据通信。
图10B显示数字相框的例子。在数位相框1100中,例如,显示部1103安装于外壳1101中。显示部1103能显示各种图像。例如,显示部1103能显示数字相机等所拍摄的图像数据并当作一般的相框。
另外,数字相框1100设置有操作部、外部连接终端(如USB终端或能连接于各种如USB缆线等的缆线的终端)、记录媒体插入部等。虽然这些组件也可设置在设置有显示部的表面上,但优选的是,这些组件设置在侧面或背面,以提高数字相框1100的设计性。例如,储存有数字相机所拍摄的图像数据的存储器插入数字相框的记录媒体插入部,由此,图像数据可以传输且显示在显示部1103上。
通过使用上述实施方式所示的液晶显示装置中的任一种制造显示部1103,由此,可以提供减少了进行黑色显示的像素中的漏光并提高了进行白色显示的像素中的透光率从而提高了对比率的数字相框1100。
数字相框1100可具有能够无线传送并接收数据的结构。通过无线通讯,可以传送所需图像数据以进行显示。
图10C示出可携式游戏机,该携式游戏机包括以连接器1293连接的两个外壳,外壳1281和外壳1291,如此可携式游戏机能打开并折叠。显示部1282组装于外壳1281中,显示部1283组装于外壳1291中。此外,图10C所示的可携式游戏机包括扬声部1284、记录媒体插入部1286、LED灯1290、输入手段(操作键1285、连接终端1287、传感器1288(具有测量力、位移、位置、速度、加速度、角速度、旋转频率、距离、光线、液体、磁力、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功率、幅射、流动率、湿度、坡度、振动、气味或红外线的功能)、以及麦克风1289)等。当然,可携式游戏机的结构并不限于上述,也可以为至少设置有本说明书所述的液晶显示装置的任何结构。另外,可适当设置其他附件。图10C所示的可携式游戏机具有读取存储在记录媒体中的程序或数据以将其显示在显示部上的功能,以及通过无线通讯与其他可携式游戏机共享信息的功能。图10C所示的可携式游戏机能具有多种功能而不限于上述。
使用上述实施方式所述的液晶显示装置中的任一种来制成显示部1282及显示部1283,由此可以提供减少了进行黑色显示的像素中的漏光并提高了进行白色显示的像素中的透光率从而提高了对比率的可携式游戏机。
图10D示出行动电话,该行动电话包括两个外壳,外壳1340和外壳1341。此外,图10D所示的外壳1340和外壳1341能滑动以彼此重叠。由此,行动电话可具有便于携带的小尺寸。另外,外壳1341包括显示面板1342、扬声器1343、麦克风1344、指向装置1346、相机镜头1347、外部连接终端1348等。外壳1340包括用来对行动电话充电的太阳能电池1349、外部存储器槽1350等。此外,显示面板1342设置有触控面板,在图10D中,如图像所显示的多个操作键1345由虚线表示。天线内藏于外壳1341内。
使用上面实施方式所述的液晶显示装置来制成显示面板1342,由此可以提供减少了进行黑色显示的像素中的漏光并提高了进行白色显示的像素中的透光率从而提高了对比率的行动电话。
另外,图10E是行动电话的例子的透视图,使用者可在手腕上像手表一样佩戴该行动电话。
该行动电话包括包含至少具有电话功能的通讯装置及电池的主体;可将主体佩戴在手腕上的表带部1404;用来调整表带部1404以适合手腕的调整部1405;显示部1401;扬声器1407;及麦克风1408。
此外,主体包括操作开关1403。操作开关1403除了用来开启电源的开关、用来转换显示的开关、用来指示摄像开始的开关之外,例如,还能用作当按压该开关时启动网络用程序的功能的开关,并用作对应于各种功能。
通过以手指或输入笔等触控显示部1401、运作操作开关1403或输入声音到麦克风1408,使用者可输入数据至该行动电话。在图10E中,显示按键1402显示在显示部1401上。使用者能以手指等触控显示按键1402来输入数据。
另外,主体具有照相机部1406,该照相机部1406具有将通过照相镜头成像的物体图像转换为电子图像信号的摄影单元。另外,不一定需要设置照相机部。
另外,图10E所示的行动电话也可以设置有电视广播的接收器等,从而能够通过接收电视广播来在显示部1401上显示图像。此外,行动电话也可以设置有如存储器等的记忆装置等,从而能够在存储器中记录电视广播。图10E所示的行动电话也可具有如GPS的收集定位信息的功能。
使用上面实施方式所述的液晶显示装置制成显示部1401,由此可以提供减少了进行黑色显示的像素的漏光并提高了进行白色显示的像素的透光率从而提高了对比率的行动电话。
图10F是可携式计算机的例子的透视图。
在图10F所示的可携式计算机中,具有显示部1503的上壳1501与具有键盘1504的下壳1502可通过合上连接上壳1501与下壳1502的铰链单元来互相重叠。因此,该可携式计算机便于方便携带。此外,在使用键盘输入数据的情况下,铰链单元打开,如此能看着显示部1503来输入数据。
除了键盘1504之外,下壳1502包括进行输入操作的指向装置1506。当显示部1503为触控输入面板时,使用者可通过触控显示部1503的一部分来输入数据。下壳1502包括如CPU、硬盘等的运算功能部。此外,下壳1502包括如插入符合USB的通讯标准的通讯电缆的外部连接端口1505。
上壳1501还包括通过滑动可纳入上壳1501内部的显示部1507。因此,可以实现宽显示屏幕。此外,使用者可调整可内存显示部1507的屏幕的方向。当可内存显示部1507为触控输入面板时,使用者可通过触控可内存显示部1507的一部分来输入数据。
使用上述实施方式所述的液晶显示装置制成显示部1503及可内存显示部1507,可以提供减少了进行黑色显示的像素中的漏光并提高了进行白色显示的像素中的透光率从而提高了对比率的可携式计算机。
此外,图10F所示的可携式计算机可以设置有接收器等,从而能够接收电视广播并在显示部上显示图像。在连接上壳1501与下壳1502的铰链单元保持合上的期间中,通过滑动显示部1507并调整屏幕角度来露出显示部1507的全屏幕时,使用者可看电视广播。此时,铰链单元关闭,因此显示部1503不进行显示。仅启动只显示电视广播的电路。所以,功耗为最少,这有利于受限于电池容量的可携式计算机。
本实施方式所述的结构等可适当地与其它实施方式所述的结构等组合。
符号说明
100:第一衬底、102:第二衬底、104:第一偏振片、106:第二偏振片、108:液晶层、110:第一结构体、110a:第一结构体、110b:第一结构体、112:第二结构体、112a:第二结构体、112b:第二结构体、120:第一电极层、122:第二电极层、123:第三电极层、130:第一方向、132:第二方向、134:第三方向、140:第一结构体、142:第二结构体、150:区域、152:区域、154:区域、160:入射光、162:第一偏振光、162a:界面平行分量、162b:界面垂直分量、164:第二偏振光、166:发散光、170:第二偏振光、172:第二偏振光、180:第一结构体、182:第二结构体、190:第一结构体、192:第二结构体、200:第一衬底、202:第二衬底、204:第一偏振片、206:第二偏振片、208:液晶层、210:第一结构体、212:第二结构体、220:第一电极层、222:第二电极层、223:第三电极层、230:第一方向、232:第二方向、234:第三方向、250:区域、300:第一衬底、302:第二衬底、304:第一偏振片、306:第二偏振片、308:液晶层、310:第一结构体、312:第二结构体、313:第三结构体、320:第一电极层、322:第二电极层、323:第三电极层、330:第一方向、332:第二方向、334:第三方向、400:第一衬底、402:第二衬底、404:第一偏振片、406:第二偏振片、408:液晶层、410:第一结构体、412:第二结构体、420:第一电极层、422:第二电极层、423:第三电极层、430:第一方向、432:第二方向、434:第三方向、434a:第三方向、434b:第四方向、441:栅电极层、442:栅极绝缘层、443:半导体层、445a:源电极层、445b:漏电极层、447:绝缘层、448:电容器布线层、449:层间膜、450:晶体管、1000:电视装置、1001:外壳、1003:显示部、1005:支架、1007:显示部、1009:操作键、1010:遥控器、1100:数字相框、1101:外壳、1103:显示部、1281:外壳、1282:显示部、1283:显示部、1284:扬声部、1285:操作键、1286:记录媒体插入部、1287:连接终端、1288:传感器、1289:麦克风、1290:LED灯、1291:外壳、1293:连接器、1340:外壳、1341:外壳、1342:显示面板、1343:扬声器、1344:麦克风、1345:操作键、1346:指向装置、1347:相机镜头、1348:外部连接终端、1349:太阳能蓄电池、1350:外部内存槽、1401:显示部、1402:显示按键、1403:操作开关、1404:表带部、1405:调整部、1406:照相机部、1407:扬声器、1408:麦克风、1501:上壳、1502:下壳、1503:显示部、1504:键盘、1505:外部连接端口、1506:指向装置、1507:显示部
本申请基于2011年11月28日向日本专利局提交的日本专利申请第2011-258959号,其全部内容通过引用纳入本文。
Claims (16)
1.一种液晶显示装置,包括:
邻接于第一衬底的第一偏振片,所述第一偏振片具有沿着第一方向的第一偏振轴;
邻接于第二衬底的第二偏振片,所述第二偏振片具有沿着正交于所述第一方向的第二方向的第二偏振轴;
在所述第一衬底与所述第二衬底之间的液晶层;
与液晶层一侧的所述第一衬底邻接的多个第一结构体,所述多个第一结构体突出至所述液晶层中;
与所述液晶层一侧的所述第一衬底邻接的多个第二结构体,所述多个第二结构体突出至所述液晶层中;
覆盖所述多个第一结构体的上表面及侧表面的第一电极层;
覆盖所述多个第二结构体的上表面及侧表面的第二电极层;以及
与所述液晶层一侧的所述第二衬底邻接的第三电极层,所述第三电极层至少与所述第二电极层部分地重叠,
其中,所述第一结构体的所述侧表面与所述第一电极层之间的第一界面、以及所述第二结构体的所述侧表面与所述第二电极层之间的第二界面平行于所述第一方向或所述第二方向,
在所述第一电极层与所述第二电极层之间的所述液晶层中产生的电场的方向是等分由所述第一方向及所述第二方向形成的角度的第三方向,且
在所述第一电极层与所述第三电极层之间的所述液晶层中产生的电场的平面方向的分量的方向是等分由所述第一方向及所述第二方向形成的角度的第三方向。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,
其中所述多个第一结构体以正交于所述第三方向的方式排列,
其中所述多个第二结构体以给定的间隔与所述多个第一结构体的行对置并且正交于所述第三方向的方式排列,
其中所述第一电极层和所述第二电极层以按给定的间隔彼此对置并且正交于所述第三方向的方式设置,且
其中所述第三电极层以正交于所述第三方向的方式设置。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述第一结构体及所述第二结构体都具有为方形的下表面。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,
其中所述多个第一结构体的所述下表面的角部以及形成于所述第一结构体的所述上表面与所述下表面之间的角部被切成圆弧形,
所述第一结构体在行中被连接,
所述多个第二结构体的所述下表面的角部以及形成于所述第二结构体的所述上表面与所述下表面之间的角部被切成圆弧形,
并且所述第二结构体在行中被连接。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置,
其中所述第一电极层是以部分地露出被切成圆弧形的所述多个第一结构体的所述下表面的所述角部以及形成于所述第一结构体的所述上表面与所述下表面之间的所述角部的方式来设置,
并且所述第二电极层是以部分地露出被切成圆弧形的所述多个第二结构体的所述下表面的所述角部以及形成于所述第二结构体的所述上表面与所述下表面之间的所述角部的方式来设置。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,
其中所述第一电极层在所述第三方向上的宽度小于所述第一结构体在所述第三方向上的宽度,且
所述第二电极层在所述第三方向上的宽度小于所述第二结构体在所述第三方向上的宽度。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述第一电极层、所述第一结构体、所述第二电极层、所述第二结构体以及所述第三电极层都具有透光性。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述第一结构体的所述侧表面以及所述第二结构体的所述侧表面朝向所述第一衬底倾斜。
9.一种液晶显示装置,包括:
邻接于第一衬底的第一偏振片,所述第一偏振片具有沿着第一方向的第一偏振轴;
邻接于第二衬底的第二偏振片,所述第二偏振片具有沿着正交于所述第一方向的第二方向的第二偏振轴;
所述第一衬底与所述第二衬底之间的液晶层;
与液晶层一侧的所述第一衬底邻接的多个第一结构体,所述多个第一结构体突出至所述液晶层中;
与所述液晶层一侧的所述第一衬底邻接的多个第二结构体,所述多个第二结构体突出至所述液晶层中;
与所述液晶层一侧的所述第二衬底邻接的多个第三结构体,所述多个第三结构体突出至所述液晶层中并且至少与所述多个第二结构体部分重叠;
覆盖所述多个第一结构体的上表面及侧表面的第一电极层;
覆盖所述多个第二结构体的上表面及侧表面的第二电极层;以及
覆盖所述多个第三结构体的下表面及侧表面的第三电极层,所述第三电极层至少与所述第二电极层部分重叠,
其中,所述第一结构体的所述侧表面与所述第一电极层之间的第一界面、所述第二结构体的所述侧表面与所述第二电极层之间的第二界面、以及所述第三结构体的所述侧表面与所述第三电极层之间的第三界面平行于所述第一方向或所述第二方向,
在所述第一电极层与所述第二电极层之间的所述液晶层中产生的电场的方向是等分由所述第一方向及所述第二方向形成的角度的第三方向,且
在所述第一电极层与所述第三电极层之间的所述液晶层中产生的电场的平面方向的分量的方向是等分由所述第一方向及所述第二方向形成的角度的第三方向。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置,
其中所述多个第一结构体以正交于所述第三方向的方式排列,
所述多个第二结构体以按给定的间隔与所述多个第一结构体的行对置并且正交于所述第三方向的方式排列,
所述多个第三结构体以至少与所述多个第二结构体部分重叠并且正交于所述第三方向的方式排列,
所述第一电极层和所述第二电极层以按给定的间隔彼此对置并且正交于所述第三方向的方式设置,且
所述第三电极层以正交于所述第三方向的方式设置。
11.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其中所述第一结构体、所述第二结构体以及所述第三结构体都具有为方形的下表面。
12.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其中所述第一电极层、所述第一结构体、所述第二电极层、所述第二结构体、所述第三电极层以及所述第三结构体都具有透光性。
13.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其中所述第一结构体的所述侧表面以及所述第二结构体的所述侧表面朝向所述第一衬底倾斜,
并且所述第三结构体的所述侧表面朝向所述第二衬底倾斜。
14.根据权利要求1或9所述的液晶显示装置,其中所述第一电极层、所述第二电极层以及所述第三电极层都具有梳状形状。
15.根据权利要求1或9所述的液晶显示装置,其中所述液晶层含有呈现蓝相的液晶材料。
16.根据权利要求1或9所述的液晶显示装置,还包括在所述第一衬底与所述第一电极层之间的晶体管,其中所述第一电极层与所述晶体管的源极或漏极电连接。
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