JP4248381B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明による実施形態の透過型液晶表示装置100の構成を図1を参照しながら説明する。図1は、透過型液晶表示装置100の1つの画素の構成を模式的に示す図であり、(a)は、平面図であり、(b)は図1(a)中の1B−1B’線に沿った断面図である。
次に、図4を参照しながら、本発明による実施形態の半透過型液晶表示装置200の構成を説明する。
図10を参照しながら、垂直配向型液晶層を有する本発明の実施形態の液晶表示装置が優れた広視野角特性を有する理由を説明する。
図6示した構成を有するアクティブマトリクス基板と、対向側にはカラーフィルタ層、透明誘電体層234層、対向電極が積層されたカラーフィルタ基板を配置して液晶表示装置を構成した。
実施例1と同様のプロセスで、図9に示した構造を有する半透過型液晶表示装置を試作した(試作例1から6)。それぞれの試作例における支持体の直径WL(μm)、支持体の規則単位(ここでは0.12mm2)あたりの配置個数N(個)、画素の長辺ピッチPL(μm)、および規則単位での配置密度Dを表1に示す。また、それぞれの液晶パネルについて、電圧4V印加時の正面コントラスト比と耐衝撃性を評価した結果を併せて記載した。正面コントラスト比については、設計値を300とし、下限許容値を270とした。また、耐衝撃性評価では、1kgf/cm2の圧力でパネルを加圧後に配向が回復(元の配向状態に戻る)までの時間を評価した。1分以内で不良配向から正常配向に復元した場合を○、1分超5分以内で不良配向から復元した場合を△、10分経過後も配向乱れが残った場合を×とした。
実施例の液晶パネルと同様の構成を有する液晶パネルを用いてECBモードのホモジニアス配向の液晶表示パネルを作製した。比較例の液晶パネルには、壁構造体や、画素電極の開口部または切欠き部を形成していない。また、比較例の液晶パネルは、実施例の液晶パネルの垂直配向膜に代えて水平配向膜を用い、液晶層には、誘電率異方性が正の液晶材料(Δn;0.07、Δε;8.5)を注入し、ホモジニアス配向の液晶層を形成した。透過領域の液晶層厚dtを4.3μm、反射領域の液晶層厚drを2.3μmとした。
2 ゲート信号線
3 ソース信号線
4 TFT
5 ドレイン電極
6 画素電極
7 透明電極
8 反射電極
9 ゲート絶縁膜
10 ゲート電極
11 ソース・ドレイン電極(n+−Si層)
12 半導体層
13 チャンネル保護層
14 開口構造
15 開口部
16 絶縁膜
17 透明基板(対向(CF)基板)
18 カラーフィルタ層
19 対向電極
20 液晶層
21 液晶分子
22、32 配向膜
50 液晶パネル
40、43 偏光板
41、44 1/4波長版
42、45 光学異方性が負の位相差板(NR板)
100、100’ 透過型液晶表示装置
110a アクティブマトリクス基板
110b 対向基板(カラーフィルタ基板)
111 画素電極
113 切欠き部
114 開口部
115a 層間絶縁膜
115b 壁構造体
130 カラーフィルタ層
131 対向電極
133 支持体
200、300 半透過型液晶表示装置
210a アクティブマトリクス基板
210b 対向基板(カラーフィルタ基板)
211 画素電極
213 切欠き部
214 開口部
215a 層間絶縁膜
215b 壁構造体
230 カラーフィルタ層
231 対向電極
232 透明誘電体層(反射部段差)
233 支持体
Claims (18)
- 第1基板と、前記第1基板に対向するように設けられた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、前記第1基板上に形成された第1電極と、前記第2基板上に形成された第2電極と、前記第1電極と前記第1基板との間に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜と一体に形成された壁構造体とを有し、
それぞれが、前記第1電極と、前記第2電極と、前記第1電極と前記第2電極の間に設けられた前記液晶層とを含む複数の画素を備え、前記複数の画素のそれぞれの周囲に遮光領域を有し、前記壁構造体は前記遮光領域に規則的に配置されており、
前記液晶層は、垂直配向型液晶層であり、少なくとも所定の電圧を印加した時に、それぞれが軸対称配向を呈する少なくとも2つの液晶ドメインを形成し、
前記第1電極および/または前記第2電極は、所定の位置に形成された少なくとも2つの開口部および少なくとも1つの切欠き部を有し、
前記少なくとも2つの液晶ドメインのそれぞれの軸対称配向の中心軸は、前記少なくとも2つの開口部内またはその近傍に形成される、液晶表示装置。 - 前記第1電極に電気的に接続された複数のスイッチング素子を前記第1基板上にさらに有し、前記スイッチング素子の少なくとも一部は前記層間絶縁膜に覆われている、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記複数の画素のそれぞれに含まれる前記第1電極が透明電極と反射電極とを含む、請求項1または2に記載の液晶表示装置。
- 前記壁構造体は傾斜した側面を有し、前記第1電極は前記側面上にまで延設されている、請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層は、垂直配向型液晶層であり、少なくとも所定の電圧を印加した時に、互いに異なる方向に配向した液晶分子を含む少なくとも1つの液晶ドメインを形成する、請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記少なくとも2つの開口部または前記少なくとも1つの切欠き部は、前記第1電極にのみ形成されている、請求項1から5のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記壁構造体は、壁間隙によって分離された壁を有している、請求項1から6のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 1つの画素の周囲に存在する前記壁間隙の長さは、画素の周囲の長さに対して40%以下である、請求項7に記載の液晶表示装置。
- 前記遮光領域に前記液晶層の厚さを規定する支持体が規則的に配置されている、請求項1から8のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記壁構造体は、壁間隙によって分離された壁を有しており、前記支持体は前記壁間隙に配置されている、請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記支持体の径をWL(μm)、規則単位(0.12mm2)あたりの前記支持体の配置個数N(個)、および前記複数の画素の長辺方向におけるピッチをPL(μm)とした場合に、
WL×N/PLで定義される配置密度Dが、0.01≦D≦0.3の関係を満足する請求項9または10に記載の液晶表示装置。 - 前記壁構造体は傾斜した側面を有し、前記壁構造体および前記層間絶縁膜の前記第1基板に垂直な面における断面形状は、前記少なくとも2つの液晶ドメインの軸対称配向の中心軸が形成される領域を底部とする連続的な形状である、請求項1から11のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記壁構造体は傾斜した側面を有し、前記傾斜した側面の前記第1基板の表面に対する傾斜角が45°以下である、請求項1から12のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記第1基板および前記第2基板を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記第1基板および/または前記第2基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも1つの2軸性光学異方性媒体層をさらに有する、請求項1から13のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記第1基板および前記第2基板を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板をさらに有し、前記第1基板および/または前記第2基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも1つの1軸性光学異方性媒体層をさらに有する、請求項1から13のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 第1基板と、前記第1基板に対向するように設けられた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、前記第1基板上に形成された第1電極と、前記第1電極に電気的に接続された回路要素と、前記第2基板上に形成された第2電極と、前記第1電極と前記第1基板との間に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜と一体に形成された壁構造体とを有し、それぞれが、前記第1電極と、前記第2電極と、前記第1電極と前記第2電極の間に設けられた前記液晶層とを含む複数の画素を備え、前記複数の画素の周囲に遮光領域を有し、前記壁構造体は前記遮光領域に規則的に配置されており、前記液晶層は、垂直配向型液晶層であり、少なくとも所定の電圧を印加した時に、それぞれが軸対称配向を呈する少なくとも2つの液晶ドメインを形成する液晶表示装置の製造方法であって、
第1基板上に回路要素を形成する工程と、
前記回路要素を覆うポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記感光性樹脂膜を露光する工程であって、露光量が互いに異なる所定の領域を形成する工程と、
露光された前記感光性樹脂膜を現像することによって、前記回路要素の一部を露出するコンタクトホールを有し壁構造体と一体に形成された層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上に第1電極を形成する工程と、
を包含し、
前記第1電極および/または第2電極を形成する工程は、導電膜を形成する工程と、前記導電膜をパターニングする工程とを包含し、前記パターニングする工程は、前記第1電極および/または前記第2電極の所定の位置に少なくとも2つの開口部および少なくとも1つの切欠き部を形成する工程を包含し、前記少なくとも2つの液晶ドメインのそれぞれの軸対称配向の中心軸は、前記少なくとも2つの開口部内またはその近傍に形成される、液晶表示装置の製造方法。 - 前記層間絶縁膜を形成する工程は、表面が実質的に平坦な第1領域と、表面が凹凸形状を有する第2領域とを形成する工程を含み、
前記第1電極を形成する工程は、前記第1領域の前記層間絶縁膜上に透明電極を形成する工程と、前記第2領域の前記層間絶縁膜上に反射電極を形成する工程とを包含する、請求項16に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記露光工程は、第1フォトマスクを用いて、前記壁構造体となる領域とそれ以外の領域とを形成する第1露光工程と、
前記それ以外の領域に、第2フォトマスクを用いて、前記第1領域および前記第2領域を形成する第2露光工程とを含む、請求項17に記載の液晶表示装置の製造方法。
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