CN1517772A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶显示装置具备:含由导电体构成的像素电极的阵列基板、含与像素电极对向配置的对向电极的对向基板、具有夹持于阵列基板和对向基板之间、在像素电极和对向电极之间无电位差状态下相对于阵列基板和对向基板呈大致垂直取向的液晶分子的液晶层。像素电极具有:作为将在像素电极和对向电极之间提供电位差之际由像素电极和对向电极的重叠规定的像素区域划分成液晶分子的导向体互不相同的多个微区域的边界形成于导电体的狭缝,及在狭缝上将导电体的邻接部分相互连接的桥接配线部,桥接配线部形成得使在像素电极和对向电极间提供电位差时,发生在位于桥接配线部的像素电极的一部分的电场小于发生在多个微区域中的电场。

Description

液晶显示装置
发明领域
本发明涉及液晶层被夹持在一对电极基板间的液晶显示元件,特别涉及具有分割成液晶分子的倾斜方向互不相同的多个畴的液晶层的液晶显示元件。
液晶显示装置依据轻量、薄型、低电耗那样的特性被应于在OA设备、信息终端、钟表、电视等各种领域。特别是有源矩阵型液晶显示板,由于采用薄膜晶体管作像素的开关从而可获得优良的响应性,故用作必须显示多种图像信息的便携电视或计算机的显示监视器。
近年来,随着信息量的增大,开始要求液晶显示装置的精细度及显示速度的提高。精细度的提高通过使TFT阵列构造微细化并增加像素数目来实现。这时,为了随着像素的增加使液晶分子的阵列在更短的时间内迁移,需要得到现在的2至几十倍的液晶分子的响应速度的液晶显示模式。作为这种液晶显示模式研究的有例如用向列型液晶的OCB(光学补偿双折射)模式,VAN(垂直对准向列型)模式,HAN(混合对准向列型)模式,以及π配置模式,和用碟型液晶的表面稳定型强介质性液晶(SSFLC)模式及反强介质性液晶(AFLC)模式。
特别是VAN模式由于能获得比现有的扭曲向列型(TN)模式更快的响应速度以及采用垂直配向处理而不需要成为发生静电破坏那种不良原因的现有的摩擦工艺,近年来受人注目。而且VAN模式视野角的补偿设计容易,利用将各像素的液晶层分割成液晶分子的倾斜方向互不相同的多个畴的多畴构造,可以扩大其视野角。
在VAN模式的多畴构造适用于液晶显示装置的像素的情况下,通过在对各像素的液晶层施加电场的电极的一部分或周围用狭缝或绝缘构造物生成电场的起伏,利用该起伏使对应于液晶材料的介电常数各向异性并统一规定倾斜方向,来获得多畴。
图13示出现有的液晶显示装置为获得多畴结构的像素采用狭缝的例。由利用狭缝2隔开并通过桥接配线部3设定等电位的多个电极部1构成像素电极。桥接配线部3作为在同平面上电连接这些电极部1之间的配线与这些电极部1一体地形成。由于桥接配线部3横截了狭缝2的一部分,故扰乱了使用狭缝在液晶层内生成的电场的起伏。结果,随着电场的施加往往产生不仅是液晶分子4的倾斜方向依存于狭缝2的有用的畴,而且还有液晶分子4的倾斜方向依存桥接配线部3的不用的畴。当实际上用偏振光显微镜观察时,在这些畴的边界上观察到称为纹影结构的黑线5。
图14示出在沿图13所示的XIV-XIV线的断面上桥接配线部3的两端邻接的液晶分子4的排列状态。这里,电力线6由于没有由狭缝2引起电场的起伏而倾斜,故液晶分子4稳定在狭缝2侧的配置,被配置成2个方向。与此相对,图15示出在沿图13所示的XV-XV线的断面上桥接配线部3的两侧边邻接的液晶分子4的排列状态。这里,液晶分子4受到电力线6的倾斜的影响,排列在与图14不同的2个方向上。也就是说,液晶分子4的排列在桥接配线部3的近旁成4个方向。
可在图像显示中用手指按压、给液晶显示装置一个机械冲击时,液晶分子4的排列状态就乱成如图16所示。在沿图16示出的XVII-XVII线的断面中桥接配线部3的两端上邻接的位置上,由于电力线6未倾斜,液晶分子4由于外力作用可能从图14所示的排列状态排列成图17所示的哪个方向。实际上液晶分子4的排列状态如图16所示那样地被扰乱时,就产生依存于桥接配线部3的畴变大,同时依存于狭缝2的畴变小的那种现象。这样,如图16示出的纹影结构的黑线5变长,这影响了透射系数,看得到显示画面上的斑点。如为了图像显示而继续施加电场的话,则液晶分子随着被称作识别力的排列缺陷的移动,为恢复到未扰乱的原有排列状态就需要较长的时间,在液晶分子4恢复到图14所示那样的原有排列状态之前必定有显示斑点。
另外,CPA(连续针轮(Pinwheel)对准)模式的液晶显示装置中,将各像素分割成多个子像素,液晶分子在子像素内旋转对称地配置。从例如正方形那样对称性高的多个子像素电极将电场施加到液晶层。因此,为省略配线而电连接这些子像素使作为等电位的配线而设置桥接配线部的情况也产生同样的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供减轻伴随机械冲击而产生的显示斑点、可提高显示品位的液晶显示装置。
根据本发明的第1观点提供的液晶显示装置,具备:
含有导电体构成的第1电极的第1基板,
含有与所述第1电极对向配置的第2电极的第2基板,
具有夹持于所述第1和第2基板间的、在所述第1和第2电极间无电位差状态下相对于所述第1和第2基板呈大致垂直取向的液晶分子的液晶层,
所述第1电极具有:以在所述第1和第2电极间提供电位差之际由所述第1和第2电极的重叠规定的像素区域作为划分成所述液晶分子的导向体互不相同的多个微区域的边界而形成于所述导电体的缺损部;以及对于所述缺损部相互连接所述导电体的邻接部分的桥接配线部,所述桥接配线部形成得使在所述第1和第2电极间提供电位差时发生在位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分中的电场小于发生在所述多个微区域的电场。
根据本发明的第2点提供的液晶显示装置,具备:
含有导电体构成的第1电极的第1基板,
含有与所述第1电极对向配置的第2电极的第2基板,
具有夹持于所述第1和第2基板间的、在所述第1和第2电极间无电位差状态下相对于所述第1和第2基板呈大致垂直取向的液晶分子的液晶层,
所述第1电极具有:在所述第1和第2电极间提供电位差之际由所述第1和第2电极的重叠规定的像素区域,液晶分子的导向体的图案生成各自大致相等的多个微区域的多个导电体图案;以及相互连接所述多个导电体图案的桥配线部,所述桥接配线部形成得使在所述第1和第2电极间提供电位差时发生在位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分中的电场小于发生在所述多个微区域的电场。
这些液晶显示装置中,形成桥接配线部使在第1和第2电极间供给电位差时发生在位于桥接配线部上的像素区域的一部分上的电场小于发生在多个微区域上的电场。从而使桥接配线部上的电场接近缺损部上的电场是可能的。因而,即使给予机械冲击,桥接配线部上也与缺损部同样地受电场控制,因此,即便液晶分子的配置被扰乱也能迅速地恢复到所定的状态。
顺便说一下,通过或者在第1基板比导电体更远离对向电极地配置桥接配线部,或者在桥接配线部上配置介电常数小于液晶层的绝缘性结构体,或者组合这两者,可得到这样的第1基板构造。实际上,为了在第1基板使桥接配线部比导电体更远离对向电极,通过例如以绝缘材料层作为导电体和桥接配线部的基底形成第1基板,在该绝缘材料层上设置收容桥接配线部并将桥接配线部设定在低于导电体的位置上的凹状开口部,就容易实现。
本发明的附加目的和优点将在下述的说明中提出,从说明中部分将显而易见,或通过本发明的实践而学到。通过下面特别指出的装置和组合将理解和获得本发明的各项目的和优点。
附图说明
作为本说明书的构成部的附图,描述本发明的各实施例,它与上面给出的一般说明及下面给出的实施例的详细说明一起,用来解释本发明的原理。
图1示出本发明的第1实施例的液晶显示装置的液晶显示板的外观图。
图2示出图1所示的液晶显示板的电路构成概略图。
图3示出图1所示的液晶显示板的断面构成概略图。
图4详细示出图3所示的阵列基板的断面构造图。
图5示出图2~图4所示的像素电极的平面构造图。
图6示出图5所示桥接配线部附近的平面构造图。
图7示出沿图6所示的VII-VII线的断面构造图。
图8用于说明本发明的第2实施形态的液晶表示装置的液晶显示板的图,示出沿图6所示的VII-VII线的桥接配线附近的断面构造。
图9用于说明本发明的第2实施形态的液晶表示装置的液晶显示板的图,示出沿图6所示的VII-VII线的桥接配线附近的断面构造。
图10示出图5所示的像素电极的第1变形例。
图11示出图5所示的像素电极的第2变形例。
图12示出图5所示的像素电极的第3变形例。
图13示出现有液晶显示装置中为获得多畴构造的像素采用狭缝的例图。
图14示出沿图13所示XIV-XIV线的断面上在桥接配线部的两端邻接的液晶分子的排列状态图。
图15示出沿图13所示XV-XV线的断面上在桥接配线部的两侧边邻接的液晶分子的排列状态图。
图16示出从图15所示状态用机械冲击扰乱的液晶分子的排列状态图。
图17用来说明液晶分子如图16所示排列状态那样哪种方向都能排列的情况图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的第1实施形态的有源型液晶显示装置。该液晶显示装置被构成作为例如内藏驱动电路的液晶显示板100。
图1示出液晶显示板100的外观,图2概略地示出图1所示的液晶显示板100的电路结构,图3概略地示出图1所示的液晶显示板100的断面构造,图4详细地示出图3所示的阵列基板的断面构造。
如图1所示,液晶显示板100具备阵列基板101、与阵列基板101相对的对向基板102,含有保持在阵列基板101与对向基板102之间的液晶组成物的液晶层190。阵列基板101与对向基板102利用包围液晶层190那样地配置的外缘密封部件106来贴合。液晶显示板100中,显示图像的显示区域103置于外缘密封部件106的内侧,配置驱动电路用的周边区域104配置于该显示区域103的周围。该周边区域104如图3所示那样在外缘密封部件106的内侧含有包围显示区域103的框状遮光区域141。液晶组成物在阵列基板101与对向基板102贴合后从液晶注入口132注入,注入后加封。
阵列基板101如图2所示在显示区域103具有:矩阵状配置的m×n个像素电极151,沿这些像素电极151的行配置的m条扫描线Y(Y1~Ym),沿这些像素电极151的列配置的n条信号线X(X1~Xn),与m×n个像素电极151对应地在扫描线Y1~Ym与信号线X1~Xn的交叉位置近旁有作为像素开关元件配置的m×n个薄膜晶体管(像素TFT)121,还有沿像素电极151的行配置的m条辅助电容线152。扫描线Y1~Ym与信号线X1~Xn大致垂直,与辅助电容线152大致平行。各辅助电容线152设定为对向电位VCOM等的规定电位,并与n个辅助电容电极161(与对应行的像素电极151同电位)电容耦合构成各辅助电容。
阵列基板101在周边区域104有驱动扫描线Y1~Ym的扫描线驱动电路118、驱动信号线X1~Xn的信号驱动电路119。各像素TFT连接到对应扫描线Y和对应信号线X,由来自该扫描线的驱动电压导通,将来自信号线的信号电压加到对应的像素电极151。
如图3所示,阵列基板101在玻璃基板等的透光绝缘基板111上形成m×n个像素TFT121,并由滤色片124所覆盖。滤色片124由分配给各列像素电极151并在像素电极151的行方向上重复排列的条状红色滤色层124R、绿色滤层124G、蓝色滤层124B所构成。m×n个像素电极151由形成于滤色片124上的ITO等透明导电材料构成。此外多个柱形衬垫131在这些像素电极相互之间形成于滤光片124上。滤光片124、像素电极151以及柱形衬垫131用配向膜113A整体覆盖。配向膜113A将液晶层190的液晶组成物所含的液晶分子相对于阵列基板101配向成大致垂直的方向。阵列基板101在周边区域104具备对应于遮光区域141形成于透光性绝缘基板111上的遮光层SP。此外,阵列基板101在与液晶层190相对侧的绝缘基板111的表面上贴附偏光板PL1。
另一方面,对向基板102在玻璃基板等透光绝缘基板111上形成对向电极153,并覆盖该对向电极153形成配向膜113B。对向电极153由与阵列基板101侧的多个像素电极151整体相对地配置的ITO等透明导电材料构成。配向膜113B将液晶层190的液晶组成物所含的液晶分子相对于对向基板102配向成大致垂直的方向。此外,对向基板102在与液晶层190相对侧的绝缘基板111的表面上贴附偏光板PL2。
图4详细地示出,阵列基板101上多晶硅半导体层112形成于绝缘基板111表面的底涂层160上,构图成像素TFT121及辅助电容电极161,进而由栅极绝缘膜162覆盖。像素TFT121具有通过栅极绝缘膜162配置于半导体层112的上方的栅极163,由与栅极163相对的半导体层112的部分构成的沟道区112c,在沟道区112c的两侧通过掺杂质到半导层112而形成的漏极区112D和源极区112s,连接到漏极区112D的漏极188,以及连接到源极区112s的源极189。辅助电容电极161通过将杂质掺到该辅助电容161用的半导体层112而形成。像素电极151通过接触电极180连接到辅助电容电极161。
信号线X、扫描线Y以及辅助电容线152等的配线部、像素TFT121的栅极163、漏极188、以及源极189、接触电极180,用铝、钼-钨等有遮光性的低电阻材料形成。具体地说,扫描线Y、辅助电容线152以及栅极163各自通过构图覆盖栅极绝缘膜162形成的如钼-钨导电层而形成。这里,栅极163与Y扫描线一体形成,辅助电容线152的一部通过栅极绝缘膜162与辅助电容电极161相对。信号线X、漏极188、源极189以及接触电极180各自通过构图形成于覆盖扫描线Y、辅助电容线152、栅极163及栅极绝缘膜162的层间绝缘膜176上的例如铝导电层而形成。这里,漏极188使与在贯通栅极绝缘膜162及层间绝缘膜176的接触孔177内漏极区112D相接触,并与信号线X一体形成,源极189与贯通栅极绝缘膜162及层间绝缘膜176的接触孔178内源极区112s相接触地形成,接触电极180与贯通栅极绝缘膜162及层间绝缘膜176的接触孔179内辅助电容电极161相接触地形成。
信号线X、漏极188、源极189、接触电极180以及层间绝缘膜176由滤色片124所覆盖。像素电极151与贯通滤色板124的接触孔126内像素TFT121的源极189相接触,同时与贯通滤色片124的通孔181内接触电极180相接触。
顺便地说,该液晶显示装置是将滤色片124与像素TFT121及像素电极151的阵列一起形成在阵列基板101上的COA(阵上滤色片)构造。这种COA构造由于在将滤色片124配置到对向基板102上时不需要无偏移地贴合基板之间所必要的位置对准,故从生产上、材料成本的角度看较为理想。在液晶显示装置是上述的透射型时,滤色片124的材料用丙烯酸系树脂、环氧系树脂、热塑性酚醛系树脂等透明树脂,从透射率、色调的角度看较好。如果液晶显示装置是反射型时,则由于没有对色的限制,故也可使用除丙烯酸系树脂、环氧系树脂、热塑性酚醛系树脂等透明树脂以外的黑色树脂作为滤色片124的材料。
图5示出上述的像素电极151的平面构造。像素电极151具有作为导电体的多个电极部1、作为隔开这些电极部1的缺损部的狭缝2、作为横切狭缝2并将这些电极部1相互电连接的配线而形成的桥接配线部3。在对向基板102的对向电极153上设有图5虚线示出格子状的绝缘构造体7,用于与狭缝2一起在液晶层190内生成电场的起伏。
图6示出桥接配线部3附近的平面构造,图7示出沿图6所示的VII-VII线的断面构造。这里,在像素电极151与对向电极153之间加上电位差之际,液晶分子4便以狭缝2作为边界一齐倒向各自不同的配向方向(导向体)上。这样,在狭缝2的两侧得到液晶分子4的导向体各自不同的微区域。也就是说,狭缝2以像素电极151及对向电极153的重叠规定的像素区域作为划分成液晶分子的导向体互不相同的多个微区域的边界而形成于像素电极151的导电体中。桥接配线部3通过在滤色片124上形成ITO透明导电材料层并对该透明导电材料层进行构图而与电极部1一体形成。滤色片124在与桥接配线部3对应的区域具有用与接触孔181共同的处理工序形成的凹状开口部RS。这样,桥接配线部3成为图7所示的断面构造。这里,像素电极151是由ITO等构成的透明电极,像素TFT121以具有非晶硅(a-Si)或多晶硅(poly-Si)等半导体层与Al、Mo、Cr、Cu、Ta等的金属层的叠层构造的能动元件构成。桥接配线部3是将由狭缝2分割像素电极151得到的多个电极部1连接起来的配线,因此可用Al、Mo、Cu等的导电性金属,但从不增加制造工序的观点看,以用与电极部1相同的材质为好。因此,桥接配线部3通过上述透明导电材料层的构图与电极部1一体地形成。
这里,形成桥接配线部3使在像素电极151和对向电极153之间加上电位差时,发生在位于桥接配线部3上的像素区域的一部分的电场小于发生在多个微区域上的电场。具体地说,阵列基板101具有如此构造:使桥接配线部3和对向电极153之间的每单位面积电容小于像素电极151的电极部1和对向电极153之间每单位面积的电容,以减弱桥接配线部3上的电场并接近狭缝2上的电场。如果如上所述在作为像素电极151的衬底的滤色片124那样的绝缘材料层上设置凹状开口部RS,并将桥接配线部3配置于该开口部RS内,则桥接配线部3作为整体就低于电极部1平面。这时,桥接配线部3和对向电极153之间的距离就比像素电极151的电极部1和对向电极153之间的距离来得长,减弱了桥接配线部3上的电场。这样,桥接配线部3上的电场接近于狭缝2上的电场,使液晶分子4的配向方向在桥接配线部3近旁与狭缝2近旁相同。具体地说,设定桥接配线部3使在45°锥削角的深度至少为0.5μm,实用上最好是1~2μm左右。
本实施形态如图7所示,使桥接配线部3相对像素电极151有凹部的构造。当从像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。这样,桥接配线部3形成与周边狭缝2相同方向的畸变电场,如图6那样,桥接配线部3近旁被形成本来规定的配置状态。这种状态下即使给予机械冲击,也由于受与狭缝2相同的电场控制,液晶分子4的配置即便被扰乱也迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置的前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,60秒钟以后看不到该显示斑块。
以下说明本发明的第2实施形态的有源矩阵型液晶显示装置。该液晶显示装置除了桥接配线部3附近的构造如图8所示那样构成以外,与第1实施形态的相同。因此以相同符号表示与第1实施形态相同部分并省略其说明。
本液晶显示装置为了使桥接配线部3上的电场接近狭缝2上的电场并使桥接配线部3近旁与狭缝2近旁同样地达到液晶分子4的配向方向,使绝缘性构造体8邻接液晶层190并配置于桥接配线部3上。这是利用绝缘性构造体8的电场屏蔽效果,然而必然满足液晶显示装置的交流特性和直流特性有关的必要条件。从直流特性来说,对绝缘性构造体8的电阻率ρ存在像素TFT121的驱动上的条件。也就是说,绝缘性构造体8的电阻率ρ必须为与液晶层190的电阻率(1013Ωcm或以上)相同以上,大于1012Ωcm为好,大于1013Ωcm更好。此外,从交流特性来说,为使绝缘性构造体8起作用来适当地减弱液晶层190内的电场,使绝缘性构造体8的介电常数、厚度以及截面积决定的电容与依存于该绝缘性构造体8上的液晶层190的介电常数、厚度以及截面积的电容相比为10倍以下的值为好。设绝缘性构造体8的介电常数ε约为3。则这是约为10的液晶层190的介电常数的大致1/3。另一方面,设绝缘性构造体8的厚度约为0.1μm,则这是约为3.5μm的液晶层190的厚度的大致1/35。因此,依存于绝缘性构造体8的电容为依存于位于绝缘性构造体8的液晶层190的电容的约10倍,能对液晶层190内的电场分布发生影响。也就是说,绝缘性构造体8介电常数相比液晶层190的介电常数越小越好,厚度越大越好。绝缘性构造体8只要有约3的介电常数和0.1μm以上的厚度就可。但是通过进一步对绝缘性构造体8的厚度设定为1~2μm,则能利用绝缘性构造体8的斜面形状获得更好的作用。至于绝缘性构造体8的具体材料可以用丙烯酸系树脂、环氧系树脂、热塑性酚醛树脂。特别是在重视液晶层透射率的设计中采用透明的树脂材料较为理想。而且根据用途也可将这些树脂组合使用。
本实施形态如图8所示那样使绝缘性构造8邻接液晶层190并配置于桥接配线部3上。当从像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。这样,桥接配线部3近旁形成与周边狭缝2相同方向的畸变电场,如图6那样,桥接配线部3近旁被形成本来规定的配置状态。这种状态下即使给予机械冲击,也由于受与狭缝2相同的电场控制,液晶分子4的配置即便被扰乱也迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置的前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,60秒钟以后看不到该显示斑块。
以下说明本发明的第3实施形态的有源矩阵型液晶显示装置。该液晶显示装置除了桥接配线部3附近的构造如图9所示那样构成以外,与第2实施形态相同。因此以相同符合表示与第2实施形态相同部分并省略其说明。
该液晶显示装置滤光片124在桥接配线部3对应的区域具有以与接触孔181共同的处理工序形成的凹状开口部RS。桥接配线部3通过在滤色片124上形成ITO透明导电材料层并对该透明导电材料层进行构图而与电极部1一体地形成。而且,使绝缘性构造体8邻接液晶层190形成于桥接配线部3上。通过柱形衬垫131的形成处理将柱形衬垫131的材料也配置于桥接配线部3上来得到该绝缘性构造体8。这样,桥接配线部3由具有图9所示的截面构造的绝缘性构造8所覆盖。
本实施形态中绝缘性构造体8如图9所示那样邻接于液晶层190与第1实施形态同样地配置于相对像素电极151呈凹部构造的桥接配线部3上。当从像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。这样,桥接配线部3形成与周边狭缝2相同方向的畸变电场,如图6那样,桥接配线部3近旁被形成本来规定的配置状态。这种状态下即使给予机械冲击,也由于受与狭缝2相同的电场控制,液晶分子4的配置即便被扰乱也迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置的前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,60秒钟以后看不到该显示斑块。
此外,作为比较例1用与上述实施形态相同的制造工艺制造图14所示构造的液晶显示装置,但或者不是将桥接配线部3做成相对于像素电极151呈凹部那样的结构,或者不是邻接液晶层190并将绝缘性构造体8配置于桥接配线部3上。当从该像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。然而,即使如图6所示那样地形成桥接配线部3近旁依存于狭缝2的规定配置状态,当该状态下给予机械冲击时,也由于没有受与狭缝2同样的电场控制,故在液晶分子4的配置被扰乱后不能迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,180秒钟后看不到该显示斑块。
图10示出图5所示的像素电极151的第1变形例。该第1变形例也适用于液晶显示装置为CPA(连续针轮对准)模式的情况,各像素分割成多个子像素,在子像素内旋转对称对配置液晶分子4。具体地说,像素电极151利用狭缝2分割成各自为正方形的子像素电极1’,桥接配线部3为省略配线而电连接这些子像素电极部1’使成等电位的配线来形成。本变形例情况下子像素内液晶分子4的导向体不是一个方向。亦即,液晶分子一齐歪斜于倒向多个方向,然而该倾斜方向的图形对多个子像素相互作比较时大致相同。本变形例中相当于这种子像素的区域称为微区域,相互连接这些子像素电极部1’的配线称为桥接配线部。
关于桥接配线部3与图7所示相同地通过在滤色片124上设置凹状开口部RS,具体相对像素电极151呈凹部的结构。当从像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。这样,桥接配线部3形成与周边狭缝2相同方向的畸变电场,如图6那样,桥接配线部3近旁被形成本来规定的配置状态。这种状态下即使给予机械冲击,也由于受与狭缝2相同的电场控制,液晶分子4的配置即便被扰乱也迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置的前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,90秒钟以后看不到该显示斑块。
图11示出图5所示的像素电极151的第2变形例。该第2变形例也适用于液晶显示装置为CPA(连续针轮对准)模式的情况,各像素分割成多个子像素,在子像素内旋转对称对配置液晶分子4。具体地说,像素电极151利用狭缝2分割成各自为正方形的子像素电极1’,桥接配线部3为省略配线而电连接这些子像素电极部1’使成等电位的配线来形成。此外,在各子像素电极部1’中,为使液晶配向更好以图11所示的图案配置多个沟道9。通过在滤色片124上设置沟状开口部得到这些沟部9。
关于桥接配线部3与图7所示相同地通过在滤色片124上设置凹状开口部RS,具有相对像素电极151呈凹部的结构。当从像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。这样,桥接配线部3形成与周边狭缝2相同方向的畸变电场,如图6那样,桥接配线部3近旁被形成本来规定的配置状态。这种状态下即使给予机械冲击,也由于受与狭缝2相同的电场控制,液晶分子4的配置即便被扰乱也迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置的前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,60秒钟以后看不到该显示斑块。
图12示出图5示出的像素电极151的第3变形例。该第3变形例也适用于液晶显示装置为CPA(连续针轮对准)模式的情况,各像素分割成多个子像素,在子像素内旋转对称对配置液晶分子4。具体地说,像素电极151利用狭缝2分割成各自为正方形的子像素电极1’,桥接配线部3为省略配线而电连接这些子像素电极部1’使成等电位的配线来形成。此外,在各子像素电极部1’中,为使液晶配向更好以图12所示的图案配置多个沟道9。
关于桥接配线部3,与图8所示相同地将作为电介质的绝缘性构造体8邻接于液晶层190并配置在桥接配线部3上。该绝缘性构造体8其介电常数不小于液晶层190的介电常数。该绝缘性构造体8可通过用柱形衬垫131的形成处理将柱形衬垫131的材料也配置于桥接配线部3上来得到。当从像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。这样,桥接配线部3形成与周边狭缝2相同方向的畸变电场,如图6那样,桥接配线部3近旁被形成本来规定的配置状态。这种状态下即使给予机械冲击,也由于受与狭缝2相同的电场控制,液晶分子4的配置即便被扰乱也迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置的前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,45秒钟以后看不到该显示斑块。
此外,作为比较例2用与上述实施形态相同的制造工艺制造具有第1变形例的像素电极151的液晶显示装置,但或者不是将桥接配线部3做成相对于像素电极151呈凹部那样的结构,或者不是邻接液晶层190并将绝缘性构造体8配置于桥接配线部3上。当从该像素电极151和对向电极153对液晶层190施加电场时,液晶分子4向平行于阵列基板101和对向基板102的基板面的配置变形。然而,即使如图6所示那样地形成桥接配线部3近旁依存于狭缝2的规定配置状态,当该状态下给予机械冲击时,也由于没有受与狭缝2同样的电场控制,故在液晶分子4的配置被扰乱后不能迅速恢复到规定的状态。实际上在对液晶显示装置前面(面积20mm2)加上400g 5秒钟的载荷之后观察显示斑块时,300秒钟后看不到该显示斑块。
也就是说,上述实施形态及变形例的液晶显示装置被确认得到比用现有技术的比较例1及2的液晶显示装置更高的显示品位。
又,本发明不限定上述的实施形态,在不脱离其要点的范围内可作各种变形。
上述实施形态中绝缘性构造体7形成于对向基板102的对向电极153上,然而将绝缘性构造体7也可置换为作为对向电极153的切口部形成的狭缝2。
又,上述实施形态中,配向膜113A及113B配置在像素电极151及对向电极153上,然而也可以的结构上,根据用途的不同,使各种绝缘膜介于这些电极中。这时,绝缘膜可以用如SiO2、SiN、Al2O3等无机薄膜,聚酰亚胺、光致抗蚀膜树脂、高分子液晶等有机系薄膜等。绝缘膜用无机系薄膜时可用蒸镀法、溅射法CVD法、或溶液涂布法等。绝缘膜用有机系薄膜时可用溶解有机物质的溶液或其前驱体溶液,以旋转器涂布法、丝网印刷涂布法、滚筒涂布法涂布,或以规定的硬化条件(加热、光辐射等)使硬化形成的方法、或蒸镀法、溅射法、CVD法等形成,或以LB(Langumuir-Blodgett)法等形成。
附加的优点和修改对技术熟练人士来说是容易的。因此本发明在其更广泛方面不限于所示的或其中所描述的特定细节有代表性的实施例。因此在不脱离所附权项及其等价物所限定的一般发明概念的精神和范围情况下可作种种修改。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备
含有由导电体构成的第1电极的第1基板,
含有与所述第1电极对向配置的第2电极的第2基板,以及
具有夹持于所述第1和第2基板间的,在所述第1和第2电极间没有电位差的状态下相对于所述第1和第2基板呈大致垂直取向的液晶分子的液晶层,
所述第1电极具有:作为将在所述第1和第2电极间提供电位差之际由所述第1和第2电极的重叠规定的像素区域划分成所述液晶分子的导向体互不相同的多个微区域的边界形成于所述导电体的缺损部;以及在所述缺损部将所述导电体的邻接部分相互连接的桥接配线部,所述桥接配线部形成得使在所述第1和第2电极间提供电位差时发生在位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分中的电场小于发生在所述多个微区域的电场。
2.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备
含有由导电体构成的第1电极的第1基板,
含有与所述第1电极对向配置的第2电极的第2基板,以及
具有夹持于所述第1和第2基板间的,在所述第1和第2电极间没有电位差状态下相对于所述第1和第2基板呈大致垂直取向的液晶分子的液晶层,
所述第1电极具有:在所述第1和第2电极间提供电位差之际由所述第1和第2电极的重叠规定的像素区域,具有液晶分子的导向体的图案生成各自大致相等的多个微区域的多个导电体图案以及将所述多个导电体图案相互连接的桥接配线部,所述桥接配线部形成得使在所述第1和第2电极间提供电位差时发生在位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分中的电场小于发生在所述多个微区域的电场。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第1和第2电极间的每单位面积的电容,在与位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分对应的范围,小于在与所述微区域对应的范围。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,介电常数小于所述液晶层的电介质配置于位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分上。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,所述电介质的介电常数为3以下,厚为0.1μm以上。
6.如权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,还具备用来保持所述第1基板与第2基板间的间隙的衬垫,所述电介质由与所述衬垫相同的材料构成。
7.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第1和第2电极间的距离,在位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分所对应的范围大于所述微区域所对应的范围。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第1和第2电极间的距离,在位于所述桥接配线部上的所述像素区域的一部分所对应的范围比所述微区域所对应的范围大0.5~2.0μm。
9.如权利要求7所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第1电极的桥接配线部形成于设置在第1基板上的凹部上。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置,其特征在于,电介质形成于所述桥接配线部上。
11.如权利要求9所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第1电极形成于设置在第1基板上的滤色片上,并且所述凹部是滤色片的一部分。
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