TWI272439B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1272439 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 •本發明係有關液晶顯示裝置，特別有關適於用在攜帶式 貝I終k裝置（例如.PDA)、行動電話、車用液晶顯示器、 數位相機、個人電腦、娛樂機器、電視等之液晶顯示裝置。 【先前技術】 貝汛基礎設備日益進步，行動電話、pDA、數位相機、 攝影機、車帛導航器等機器深入渗透人們的生活，此大部 籲分都採用液晶顯示裝置。伴隨本體所處裡之資訊量增加， 期望此等液晶顯示裝置顯示更多資訊，市場對於高對比、 廣視角、高亮度 '多色、高精細化之要求提高。 作為可實現高對比化及廣視角化之顯示模^，利用垂直 配向型液晶層之垂直配向模式係受到注目。垂直配向型液 晶層-般係採用垂直配向臈及負介電各向異性之液晶 所形成。 例如：於專利文獻丨係揭示一種液晶顯示裝置，其係藉由 於設在像素電極之經由液晶層而對向之對向電極之開口曰部 周邊，產生斜向電場，以開口部内處於垂直配向狀態之^ 晶分子為中心，使周圍之液晶分子傾斜配向，以 / 角特性者。 然而，於專利文獻1所記載之構成，難以在像素内之入區 域形成傾斜電場，其結果，㈣素内產生液晶分子對^ 壓之應答延遲之區域，發生出現殘影現象的問題。 包 為了解決此問題，於專利文獻2揭示—種液晶顯示裝置 100221.doc 1272439 其係藉由在像素電極或對向電極設置規則排列之開口部， 以便在像素内具有呈現軸對稱配向之複數液晶區者。 並且，於專利文獻3，揭示藉由在像素内規則地設置複數 凸部，以便使以凸部為中心而出現之傾斜狀放射配向之液 晶區之配向狀態安定之技術。又，於此專利文獻係揭示同 日守利用凸部所造成之配向限制力及設於電極之開口部所造 成之斜向電場，限制液晶分子之配向，從而可改善顯示特 性。 又，專利文獻4係揭示一種多區垂直配向液晶顯示裝置， 其係設有具有傾斜側面之壁狀間隔物，利用此傾斜側面之 配向限制力，規定液晶分子之傾斜方向者。若根據此技術， 無須追加用以設置配向限制構造之工序，且即使大畫面 化，仍可抑制基板間隔（液晶層之厚度）之偏差。 另方面，近年來提案一種在屋外或屋内均可實現高品 質顯不之液晶顯示裝置（例如··專利文獻5及專利文獻6)。此 液晶顯不裝置稱為半透過型液晶顯示裝置，具有在像素内 以反射模式進行顯示之反射區域及以透過模式進行顯示之 透過區域。 現在市售之半透過型液晶顯示裝置係利用ECB模式或TN 模式等但於上述專利文獻3，不僅揭示將垂直配向模式適 用於透過型液晶顯示裝置，亦揭示適用於半透過型液晶顯 不裝置之構成。又，於專利文獻7，於垂直配向型液晶層之 ,透過型液晶顯示裝置，揭示一種藉由形成於為了使透過 區域之液晶層厚度成為反射區域之液晶層厚度之2倍所設 100221.doc ί'Ά 1272439 之絕緣層之凹部，以控制液晶配向（多軸配向）之技術。揭示 一種凹部形成例如：正八角形，於經由液晶層而與凹部對 向之位置形成突起（凸部）或狹缝（電極開口部）之構成（參考 例如：專利文獻7之圖4及圖16)。 【專利文獻1】特開平6-301036號公報 【專利文獻2】特開2000-47217號公報 【專利文獻3】特開2003 —167253號公報 【專利文獻4】特開2001-337332號公報 【專利文獻5】專利第2955277號公報 【專利文獻6】美國專利第6195140號說明書 【專利文獻7】特開2002-350853號公報 【發明内容】 專利文獻2或專利文獻3所揭示之技術係於像素内設 邛或開口邛形成複數液晶區（亦即像素分割），加強對於洋 晶分子之配向限制力，但若根據本發明者之檢討，為了赛 得充分配向限制力，必須於液晶層之兩侧（互相對向之U 基板之液晶層侧），形成凸部或開口料配向控制構造，】 有製造工序變得複雜的問題。又，導致於像細設置⑽ 限制構造之像素之有效開口率降低，或者由於從像素内々 凸部周邊產生光漏汽’冑比率亦會下降。於雙方美祐 配向限制構造時’由於受到基板之對準範圍之料，: 有效開口率之降低及/或對比率之降低更顯著。曰 於專利文獻4所揭示之技術係利用壁狀間隔壁， 形成複數液晶區（各區内之液晶分子之配向方向為―、 100221.doc 1272439 向，液晶區間，配向方向不同），因此必須於像素内形成壁 狀間隔物，導致有效開口率之降低及/或對比率之降低。 又，於專利文獻7所揭示之技術，必須與用以控制多軸配 向所設置之凹部之相反側，配置凸部或電極開口部，發生 與上述以往技術相同之問題。 並且，於上述各專利文獻，於顯示電極設置開口部，藉 由施加特定電Μ所產生之電場效果，規定液晶分子之電^ 配向。此時，將液晶面板壓面時，於按壓面板面之部分奮 :之配向狀態，傾向藉由電極開口部所規定之電場所固 定’導致偏差感發生或顯示品質降低。 本發明係有鑑於上述諸點所實現者，其目的之一在於提 供-種垂直配向型液晶顯示裝置，其係能以較簡便之構 二使液晶之配向充分安定，獲得與以往同等以上之顯示 品質者。 本發明之其他目的在於提供一 ^ ^ ^ 但回硕不卩口質之液晶顯示 衣置，其係於像素内具有複數轴對稱配向區，於例如：推 壓顯：晝面時，仍可有效地復原紊亂之軸對稱配向，可減 低偏差感等顯示故障者。 月之弟：局面之液晶顯示裝置，其特徵在於具有： 弟一基板、以對向於前述第一其 及π ；、+、笛 土板之方式設置之第二基板 及汉置在刖述弟一基板與前 该曰厚· H 4弟一基板間之垂直配向型之 液日日層，具有·歿數像素，苴八 λ板上之第一兩朽 、刀J匕$形成於前述第一 基扳上之弟弘極、形成於前述第-其&,斤 %罟於-r、f筮 ^ ^乐一基板上之第二電極及 汉置於刖述弟一電極與前述第二兩 私極間之前述液晶層者； 100221.doc -10- 1272439 及遮光區域，其係設置於前述複數像素周圍者，·於前述遮 光區域之前述第一基板或第二基板上之前述液晶層側，規 定前述液晶層厚度之複數支撐體係規則地配置；前述液晶 層係形成至少1個液晶區，其係於至少施加特定電壓時，呈 現軸對稱配向者；前述至少1個液晶區内之液晶分子之傾斜 方向係由前述複數支撐體所具有之傾斜侧面所規定。 於某實施型態，前述至少1個液晶區之各個係與至少4個 支撐體之傾斜側面相接。 於某貫施型悲，前述第一電極具有至少1個開口部，前述 至少1個液晶區之各軸對稱配向之中心軸形成於前述至少i 個開口部内或其附近。 於某實施型態，前述複數支撐體所具有之前述傾斜側面 係倒錐形狀地對於前述第一基板傾斜。 於某實施型態，前述複數支撐體之平行於前述第一基板 面之面之剖面形狀為大致圓形、大致橢圓形、大致菱形或 大致十字形狀。 於某實施型態，進一步具有規則地排列於前述遮光區域 之壁構造體。 於某實施型態，前述至少1個液晶區包含2個液晶區，前 述至少1個開口部包含2個開口部，前述2個液晶區之各軸對 稱配向之中心軸形成於前述2個開口部内或其附近。 於某實施型態，前述第一電極包含··規定透過區域之透 明電極及規定反射區域之反射電極。 於某實施型態，前述至少1個液晶區包含：形成於前述透 -11 - ^0221^ 1272439 過區域之液晶區及形成於前述反射區域之液晶區。 於某實施型態’前述至少1個開口部包含：形成於前述透 明電極之開口部及形成於前述反射電極之開口部。 於某實施型態，具有1對偏光板，其係以經由前述第一其 板及前述第二基板而互相對向之方式配置者；進一步於: 述第一基板及/或前述第二基板與前述1對偏光板之間，具 有至少一雙軸性光學各向異性媒體層。

於某實施型態，進一步具有1對偏光板，其係以經由前述 第一基板及前述第二基板而互相對向之方式配置者；進一 V於雨述第一基板及/或％述第二基板與前述1對偏光板之 間，具有至少一單軸性光學各向異性媒體層。 本發明之第二局面之液晶顯示裝置，其特徵在於具有： 形成有第一電極之第一基板、形成有對向於前述第一電極 之第二電極之第二基板及介在前述第一電極與前述第二電 極Z之垂直配向型之液晶層；藉由前述第一電極及前述Z 一電極規定複數像素區域；前述複數像素區域中至少1個像 素區域係藉由規則地配置於前述第一基板上之介電體構造 物’分割錢數子像素區域；#述子像素區域之前述液2 :中之液晶分子係於特定電壓施加於前述第一電極與前： 弟二電極之間時，以垂直於前述第—基板表面之轴為中心 而軸對稱配向。 光區域包 晶層側， 〇

於某實施型態，前述像素區域在平面上由遮 圍，於前述遮光區域内之前述第—基板之前述液 進-步具有實質上包圍前述像素區域之壁構造體 100221.doc -12- 1272439 於某實施型態，前诚筮 成於二 弘極及/或前述第二電極具有形 成於則述子像素區域内 垂直軸形二、+、„開口#,施加前述電壓時，前述 轴1成於别相口部内或其附近。 於某實施型態，前述像夸 n像素£域在平面看來由遮光區域包 圍，規疋丽述液晶層之厚声 X之支撐體形成於前述遮光區域 内0 於：實施型態，前述第一電極具有透明電極及反射電

極’爾數子像素區域係至少“固子像素區域為透過區 域，至少1個子像素區域為反射區域。 、於某實施型態’若前述透過區域之前述液晶層之厚度設 為dt，前述反射區域内之前述液晶層之厚度設為&，則符合 0.3 dt<dr<0.7 dt之關係。 於某實施型態’於前述反射區域之前述第二基板之前述 液晶層側，進一步具有透明介電體層。 於某實施型態，前述透明介電體層具有散亂光之機能。 於某實施型態，前述第二基板進一步具有彩色濾光片 層，别述反射區域之兩述彩色濾光片層之光學濃度比前述 透過區域之前述彩色濾光片層之光學濃度小。 於某實施型態，進一步具有丨對偏光板，其係以經由前述 第一基板及前述第二基板而互相對向之方式配置者；進一 步於别述第一基板及/或前述第二基板與前述1對偏光板之 間，具有至少一雙軸性光學各向異性媒體層。 於某實施型態，進一步具有1對偏光板，其係以經由前述 第一基板及前述第二基板而互相對向之方式配置者；進一 100221.doc -13- 1272439 步於别述弟一基板及/或前述第：基板與前 間，具有至少一單軸性光學各向異性媒體層。 於某實施型態，前述像素區域於平面看來係由晴長邊及 1對短邊所組成之矩形狀，冑由至少1對前述介電體構造 物’分割為前述複數子像素區域；前述i對前述介電體構造 物係延伸於從前述像素區域之前述】對長邊附近互相接近 之方向’且排列於短邊方向。 【發明效果】 於本發明之第-局面之液晶顯示裝置，規則地配置有設 在t素周邊之遮光區域之m日日層厚度之支擇體（柱狀 門物）|有支擇體之傾斜側面係規定液晶分子由於電場 所傾斜之方向而作用。由於將用以規定液晶層厚度之支撐 體作為配向限制構造而使用，因此無須追加用以設置配向 制構心之工序。又’支撑體配置於遮光區域，因此抑制 有效開口率降低及對比率降低。若以各液晶區至少與4個支 撐體之傾斜側面相接之方 < ^ 万式故置支撐體，可安定地形成軸 對稱配向區。藉由太、疮土 * 在遮先區域設置壁構造體，可更安定地 形成轴對稱配向區。 又右於弟一電極設置開口部，可使液晶區之軸對稱配 日向之中心軸固定、安定於開口部内或其附近，因此可達成 、、之句勻尤其疋抑制從斜向視肖所見時之顯示之變動。 ^ η右根據本發明之第一局面，將提供一種垂直配向 里液晶顯示裝晋，甘# ^ 乂 ，、糸此以較簡便之構成，使液晶配向充 / 刀安定’獲得與以往同等以上之顯示品質者。 100221.doc -14- 1272439 狀傾： 二局面’可提高具有軸對稱配向(放射 =斜配向)之液晶區之配向安定性，因此可進—步提升具 以彺之廣視角特定之液晶顯示裝置之顯示品質。又，即 使由於外力而軸對稱配向失去原冬例如：推壓顯示書面 而軸對稱配向紊亂，軸對稱配向仍有效地復原。因此，可 提供一種可減低粗㈣等顯示不良之高顯示品質之液晶顯 不裝置。並且，能以較簡單之構成實現顯示品質優異之液 晶顯示裝置，故可容易地製造。 【實施方式】 以下，-面參考圖式，一面具體說明本發明之實施型態 之液晶顯示裝置之構成。 百先，說明本發明之第一局面之液晶顯示|置之構成及 動作。 (透過型液晶顯示裝置） 首先，一面參考圖1一面說明本發明之第一局面之實施型 態之透過型液晶顯示裝置100之構成。圖}係模式性地表示 透過型液晶顯示裝置100之1個像素之構成之圖，（a)為平面 圖’（b)為圖1(a)中之沿著1B-1B，線之剖面圖。再者，於圖 1 (b) ’模式性地表示於液晶層施加特定電壓（臨限電壓以上 之電壓）時之液晶分子121之配向狀態。 液晶頒示裝置1 0 〇具有：透明基板（例如：玻璃基板）1 1 〇 a、 以對向於透明基板11 0a之方式設置之透明基板丨丨〇b及設置 於透明基板110a與110b之間之垂直配向型之液晶層12〇。於 基板110a及110b上之相接於液晶層120之面，設有酉己^ 100221.doc -15- 1272439 膜（不圖不），於電壓無施加時，液晶層120之液晶分子係對 垂一直配向膜之表面大致垂直地配向。液晶層120含有負介 電各向異性之向列型液晶材料，並按照需要進一步含有對 掌劑。 液日日顯不1置1〇〇具有：形成於透明基板上之像素電 極111及开》成在透明基板11 〇b上之對向電極131，設在像 素電極111與對向電極131之間之液晶層120規定像素。在 此，像素電極111及對向電極i 3丨均以透明導電層（例如： 运）形成再者，典型上，於透明基板110b之液晶層120側 形成·對應於像素而設置之彩色濾光片13〇(有時將複數彩 色濾光片全體總稱為彩色濾光片層13〇)，及鄰接於彩色濾 光片130之間所設置之黑矩陣（遮光層）132，於此等之上形成 對向電極13 1 ’但於對向電極13丨上（液晶層12〇側）形成彩色 濾光片層13 0或黑矩睁13 2亦可。 液晶顯不裝置100係於鄰接之像素間具有遮光區域，於此 遮光區域内之透明基板u〇a上具有支撐體（柱狀間隔 物）133，支撐體丨33規定液晶層12〇之厚度（亦稱胞間距）以。 在此，所謂遮光區域，其係由形成於透明基板u〇a上之像 素電極ill之周邊區域之例如：TFT(不圖示）、閘極信號配 線102或源極信號配線1〇3，或形成於透明基板u〇b上之黑 矩陣1J 0所遮光之區域，此區域無助於顯示。因此，配置於 遮光區域之支撐體i 33不會對於顯示造成不良影響。 於液晶顯示裝置100，支撐體133配置於閘極信號配線1〇2 及源極信號配線103交叉之位置，對應於大致正方形之像素 100221.doc -16 - 1272439 角而0又置又’气^^丄33_!土兔生婆日月泰 之剖面形狀為大致十字形狀，具有平行於閘極信 號配線102 之部分及平行於源極信號配線之部分◊又，支撐體133具有 P -g* 少 ^ 产一—〜„一……-‘ .一 — =二、:Λ面’支撐體13 3係以規定液晶分子121由於此傾斜側 面而傾斜之方向之方式起作用。此係由於液晶分子ΐ2ι對於 傾斜側面（正確而言是此傾斜側面上之垂直配向膜）大致垂 直地配向，配向限制於傾斜側面之傾斜方向及按照該角度 之方向。此配向限制力在電壓無施加時亦起作用。在此所 鲁例不之支撐體133之傾斜側面係倒錐形狀地對於透明基板 ll〇a傾斜。若如此地傾斜，則形成於透明基板丨丨⑽之像素 電極111之開口部114周邊之傾斜電場所造成之配向限制方 向與傾斜側面所造成之配向限制方向一致（匹配），故較適 宜。 ，参，ί撐體I33之平行於透明基板u 〇a之面~之到面形狀 於在此所例示之大致十字形狀，亦可為大致圓形、大^ _ f橢圓形或大致菱形等大致多角形。支撐體133之傾斜側面I $以規定液晶分子121傾斜之方向，規定軸對稱配向區之外/ 方式起作用’因此只要是按照液晶區之形狀及支撐赠/ 133 置之位置，可安定地形或疼晶—區名抽普潲類 的剖面形狀即可。£撐體133例如：可採用感光性樹脂，以 光微影工序形成。支撐體I33可形成於透明基板110a及1 l〇b 之任一方，但如上述，為了獲得對於透明基板n〇a具有倒 錐形狀之傾斜侧面之支撐體133,於透明基板11(^形成順錐 形狀之支撐體較容易，故於透明基板11〇1)上形成較佳。 100221.doc -17- 1272439 像素電極111係具有形成於特定位置之 立 此液晶層120施加特定電壓，开3 P 114。若於 區。此等液晶區之軸對稱配向之中心見轴對％配向之液晶 内或其附近。如後續所說明，設於像素f於開〇部114 係以固定軸對稱配向之中心軸之位置 之開ϋ 14 罝之方式作用。切^ pq 部114之周邊，藉由施加於像素電極丨丨丨鱼 /、對向極11 3夕卩气 之笔壓’形成斜向電場，藉由此斜向 s日 斜方向，結果如上述地作用。 見疋液曰曰为子傾

局了使軸對稱 、 X又广吓我：置之開 部m之形狀，宜如例示為圓形，但不限於此，但為了^ 全方位大致相等之配向限制力，宜為4角形以上之多角形 正多角形為佳。 〆_____--------------—

於^¢1杀裝置100,若於像素電極lu及對向電極131 施yrk電壓（臨限值電壓以上之電壓），於開口糾4内或 ，▲近，形成分別之中心軸已固定、安定之軸對稱配向區。 产於像素周邊之支擇體133之傾斜側面之配向限制力，規定 液晶區之外延附近之液晶分子121所倒下之方向，藉由形成 丨於像素電極1 1 1之開口部丨14周邊之斜向電場，規定開口部 1114周邊之液晶分子121所倒下之方向。如此，支撐體133 Y之傾斜側面所造成之配向限制力及開口部114所造成之配 ,yij力係協同地作用，結果使液晶區之軸對稱配向安定。 再者，將透明基板110a、形成於透明基板i 1〇1之液晶層 120側之TFT(不圖示）及連接於TF丁之閘極配線1 〇2及源極配 線103等電路要素或閘極絕緣膜104、保護層1 〇5及上述像素 100221.doc -18 -

Vr 1272439 電極111、支撐體133及配向膜（不圖示）等總稱為主動矩陣型 基板。另一方面，將透明基板1 1 〇b及形成於透明基板丨丨ob 上之彩色濾光片層130、黑矩陣132、對向電極]3丨及配向膜 等，總稱為對向基板或彩色濾光片基板。 雖於上述說明省略，但液晶顯示裝置100進一步具有丄對 偏光板，其係經由透明基板11〇3及1101)而互相對向配置 者。典型上’ 1對偏光板係以透過軸互相正交之方式配置。 並且，如後述，亦可設置雙軸性光學各向異性媒體層或單 _ 軸性光學各向異性媒體層。 其次’於圖2(a)及（b)模式性地表示本發明之第一局面之 其他實施型態之透過型液晶顯示裝置丨〇〇,之構成。實質上具 有與圖1所不之液晶顯示裝置i 〇〇之構成要素袓同機能之構 成要素係以共同之參考符號表示，在此省略說明。圖以叻 為平面圖，圖2(b)為圖2(a)中之沿著2B-2B，線之剖面圖。 液晶顯示裝置100,係於透明基板丨1(^上具有壁構造體 參 U5，於壁構造體115上具有支撐體133。壁構造體115係藉 由其壁面之配向限制力，與支撐體133同樣，以形成軸對稱 配向區之方式作用。再者，壁構造體115形成於透明基板 ll〇a上或透明基板11〇b上均可。與支撐體133之傾斜側面同 樣地形成倒錐形狀之壁面時，宜形成於透明基板⑽上， 但有增加製造工序的缺點。相反地，若形成於透明基板（主 動矩陣型基板）U()a上，藉由於使用例如：感光性樹脂形成 層間絕緣膜之製程，調整曝光量，可與層間絕緣膜_體地 形成壁構造體115。此時，壁構造體115之壁面容易形成正 100221.doc -19- 1272439 錐形狀，但藉由使傾斜角在4〇。以上，可減低支撐體⑺之 倒錐形狀之傾斜側面所造成之配向限制力與壁面之配向限 制力之不整合。當然，將壁面形成倒錐形狀(傾斜角超過 90勺更佳。 壁構造體115具有··實質上包圍像素周邊之遮光區域之像 素之々部分；及從包圍像素之部分，在將像素之長度方向大 致2等分之位置’往像素之中央部突出之!對凸部分。壁構 造體115之此凸部分係以規定形成於像素内之2個液晶區之 邊界之方式作用。X，若將朝向像素内突出之部分，設於 错由配置於像素内之配線(例如：辅助電容配線(不圖示)） 所遮光之區域’將不致對於顯示造成不良影響，因此較適 宜。在此所例示之壁構造體115係作為連續之壁而設置，作 不限於此，亦可分割為複數壁。此壁構造體ιΐ5係以規定形 =於液晶區之像素之外延附近之邊界之方式而作用，因此 ’、有某釭度之長度。例如：以複數壁構成壁構造體時， 各個壁之長度宜比鄰接之壁間之長度長。 支撐體133係對應於形成在像素内之2個液晶區之各*個 角^而配置’以規定液晶區之邊界之方式作用。再者，如 ' 支撐虹133不限於設置在設於遮光區域之壁構造體 上之情^。於壁構造體115上形成支撐體丨33時，以壁構 产以之、回度與支撐體133之高度和成為液晶層120之厚 度攸方式設定。於未形成壁構造體115之區域設置支樓體 夺’^支撐體133之高度成為液晶層120之厚度dt之方式 设疋。但為了充分發現支撐體133之傾斜側面所造成之配向 100221.doc -20- 1272439 限制力，支撐體133之高度宜比壁構造體115之高度高。支 撐體133形成於透明基板110a及ll〇b之任一方均可，但如上 述’宜形成於透明基板110b側。又，在此係例示具有大致 圓形之剖面形狀之支撐體133，但不限於此，與上述相同， 可適宜地變更。 像素電極111係於藉由支撐體133及壁構造體115規定邊 界之2個液晶區之大致中央部，具有2個開口部丨丨4。若於此 液晶層120施加特定電壓，形成呈現軸對稱配向之液晶區， 此等液晶區之轴對稱配向之中心軸形成於開口部丨14内或 其附近。如此，支撐體13 3之傾斜側面及壁構造體丨丨5之壁 面所造成之配向限制力及開口部丨14所造成之配向限制力 係協同地作用’結果使液晶區之軸對稱配向安定。再者， 開口部114之形狀可如上述任意地變更。 (半透過型液晶顯示裝置） 其次，芩考圖3說明本發明之第一局面之實施型態之半透 過型液晶顯示裝置200之構成。 圖3係模式性地表示本發明之第一局面之實施型態之半 透過型液晶顯示裝置2〇〇之丨個像素之構成之圖，圖3(a)為平 面圖’圖3(b)為圖3(a)中之沿著3B-3B，線之剖面圖。 液晶顯示裝置200具有：透明基板（例如：玻璃基板）21〇a、 對向於透明基板2i〇a而設置之透明基板21〇b及設置於透明 基板210a與2 l〇b之間之垂直配向型之液晶層22〇。於雙方基 板210a及2 10b上之相接於液晶層22〇之面，設有垂直配向膜 (不圖不）’於電壓無施加時，液晶層22〇之液晶分子係對於 100221.doc -21 - 1272439 垂直配向膜之表面大致垂直地配向。液晶層22〇含有負介電 各向異性之扭轉型液晶材料，並按照需要進一步含有對掌 劑。 液晶顯示裝置200具有：形成於透明基板21〇a上之像素電 極211，及形成在透明基板21〇b上之對向電極23i，像素電 極211及δ又在其與對向電極23丨之間之液晶層22〇係規定像 素。於透明電極210a上形成如後述之TFT等電路要素。透明 電極21 〇a及形成於其上之構成要素係總稱為主動矩陣型基 板 21 〇 a 〇 又’典型上’於透明基板21 〇b之液晶層220側形成：對應 於像素而設置之彩色濾光片23〇(亦將複數彩色濾光片全體 總稱為彩色濾光片層230)，及鄰接於彩色濾光片23〇之間所 设置之黑矩陣（遮光層）232,於此等之上形成對向電極231， 但於對向電極23 1(液晶層220側）上形成彩色濾光片層23〇或 黑矩陣232亦可。透明基板21 〇b及形成於此上之構成要素係 總稱為對向基板（彩色濾光片基板）基板210b。 像素電極211具有：由透明導電層（例如·· ITO層）所形成 之透明電極211&及由金屬層（例如：八1層、含有八1層之合金 層及包含此等任一者之疊層膜）所形成之反射電極21 lb。其 結果，像素係包含由透明電極211a所規定之透過區域A，及 由反射笔極2 Π b所規定之反射區域B。透過區域a係以透過 模式進行顯示，反射區域B係以反射模式進行顯示。 液晶顯示裝置200係於透明基板21〇a上具有壁構造體 於壁構造體215上具有支撐體233。壁構造體215係藉 100221.doc -22- 1272439

由其壁面之配向限制力，與支撐體23 3相同，以形成軸對稱 配向區之方式作用。壁構造體215具有：實質上包圍像素周 邊之遮光區域之像素之部分；及從包圍像素之部分，以將 像素之長度方向大致分割成3個之方式，往像素之中央部突 出之2對凸部分。丨對凸部設於透過區域a及反射區域B之邊 界附近，另1對凸部設置於將透過區域A之長邊方向大致2 等分之位置。支撐體233對應於形成在像素内之3個液晶區 之各4個角部而配置，以規定液晶區邊界之方式作用。藉由 如此配置之支撐體233之傾斜側面及壁構造體215之壁面之 配向限制力，規定電壓施加時液晶分子倒下之方向，形成3 個液晶區（於透過區域A為2個，於反射區域為1個）。 像素電極211具有以對應於3個液晶區之大致中央部之方 式所形成之3個開口部214。若於此液晶層220施加特定電 壓，形成分別呈現軸對稱配向之3個液晶區，此等液晶區之 各軸對稱配向之中心軸形成於開口部2丨4内或其附近。設於 像素電極21丨之開口部214係以固定軸對稱配向之中心^之 位置之方式作用。於開口部214之周邊，藉由施加於像素電 極211與對向電極213之間之電壓，形成斜向電場，藉由此 斜向電場規定液晶分子傾斜方向，結果如上述地作用9。 關於支撐體233、壁構造體215或開口部214之配置及此等 之較佳形狀，與上述透過型液晶顯示裝置1〇〇，之情況相同。 於圖3係例示在透過區域a形成2個液晶區，於反射區域^形 成1個液晶區之例，但不限定於此。再者，各液晶區大致為 正方形形狀’從視角特性及配向安定性之觀點來看較佳。 10022i.doc -23- 1272439 又，亦可省略壁構造體2 1 5。 於此液晶顯示裝置2〇〇，芒协伤| a , 右於像素電極211及對向電極231 施加特定電壓（臨限值電壓以上 毛&乂上之電壓），於3個開口部214 内或其附近，亦形成分別之φ n^ α a 取刀刎之中心軸已安定化之3個軸對稱配 向，8個支撐體233及壁構诰舻ςt 土偁&體215規定鄰接3個液晶區内之 液晶分子由於電場所倒下之t A m . ^ 』卜之方向，同時使形成於液晶區之 像素外延附近之邊界安定。

其次，說明可進行透過模式之顯示及反射模式之顯示雙 方之半透過型液晶顯示裝置200所特有之較佳構成。 於透過模式之顯示，用於顯示之光僅丨次通過液晶層 220’相對於此’於反射模式之顯示，用於顯示之光係冰 通過液晶層22G。因此，如模式性地表示於圖冲），宜將透 過區域A之液晶層220之厚度呶設定在反射區域B之液晶層 220之厚度dr之約2倍。藉由如此地設定，可使液晶層22〇對 於兩顯示模式之光所賦予之延遲大致相等。心=〇5心最 佳’但只要在0.3 dt<dr<G.7 dt之範圍内，可於雙方之顯示 模式實現良好顯示。當然，依照用途，dt=dr亦可。 於液晶顯不裝置200,為了使反射區域6之液晶層22〇之厚 度比透過區域A之液晶層之厚度小，僅於玻璃基板以补之反 射區域B設置透明介電體層234。若採用此構成，無須於反 射電極211 b之下，使用絕緣膜等以設置階差，因此獲得可 簡化主動矩陣型基板21〇a之製造之優點。並且，若於為了 设置用以调整液晶層220之厚度之階差之絕緣膜上，設置反 射電極211b，將發生用於透過顯示之光由包覆絕緣膜之斜 100221.doc 1272439 =(錐形部）之反射電極遮蔽，或以形成在絕緣膜之斜面之反 射:極所反射之光重複内部反射，因此無法有效利用於反 士心的問題’但若㈣上述構成，可抑制此等問題發生， 改善光之利用效率。

並且，若此透时電體層234具有光魏機能（擴散反射 機心，即使不賦予反射電極2llb擴散反射機能，仍可實現 接近良好之紙白的白顯示。即使不賦予透明介電體層⑽ 光擴散機能，藉由賦予反射電極2111)之表面凹凸形狀，亦 可實現接近紙白之白顯示，但依照凹凸之形狀，軸對稱配 向之中心軸位置會有不安定的情況。相對於此1使用具 有光散亂機能之透明介電體層234及具有平坦表面之反射 電極2Hb，將獲得藉由形成於反射電極以比之開口部Μ#， 可使中心軸位置更確實地安定之優點。再者，& 了對於反 射電極2Hb職予擴散反射機能’於其表面形成凹凸時，為 了不產生干擾色，凹凸形狀宜為連續波形，宜採用可使轴 對稱配向之中心軸安定之方式設定。 又，於透過模式，用於顯示之光僅i次通過彩色遽光片層 230，相對地，於反射模式之顯示，用於顯示之光係2次通 過彩色濾光片層230。因此，作為彩色濾光片層23〇,若於 透過區域A及反射區域b使用相同光學濃度之彩色濾光片 層，反射模式之色純度及/或亮度會下降。為了抑制此問題 發生，宜使反射區域之彩色濾光片層之光學濃度比透過區 域之彩色濾光片層小。再者，在此所謂光學濃度係賦予彩 色濾光片層特徵之特性值，若縮小彩色濾光片層之厚度， 100221.doc -25- 1272439 可縮小光學濃度。或維持彩色溏 々巴，慮先片層之厚度，使例如·· 添加之色素濃度降低，亦可縮小光學濃度。 广欠，參考圖娜，說明適於用在；透過型液晶顯示 衣置之主動矩陣型基板之構造之_例。圖4為主動矩陣型基 板之部分放大圖，圖5為沿著圖4中之χ錢之剖面圖。圖4 及圖5所示之主動矩陣型基板與圖3所示之主動矩陣型基板 a之不同在⑥’具有在透過區域Α形幻個液晶區之構成 之點（亦即開口部214之數目少之點），但其他構成相同亦可。 圖4及圖5所示之主動矩陣型基板具有例如··玻璃基板所 組成之透明基板卜於透明基⑹上，閘極信號線2及源極信 號線3係互相正交而設置。此等信號配線2及3之交叉部附近 設有TFT4，TFT4之汲極電極5連接於像素電極6。 像素電極6具有：從IT0等透明導電層所形成之透明電極7 及A1等所形成之反射電極8，透明電極7規定透過區域A，反 射電極8規定反射區域B。於像素電極6之特定區域，如上述 设置為了使軸對稱配向區之中心轴固定、安定之開口部15。 像素電極6係於次段之閘極信號線上，經由閘極絕緣膜·9 重疊，形成輔助電容。又，TFT4所具有之構造係在從閘極 信號線2分支之閘極電極1〇之上部，層疊閘極絕緣膜9、半 &體層12、通道保護層13及n+-Si層11(源極•没極電極）。 於此主動矩陣型基板上之像素電極6之周邊區域，形成支 撐體33亦可’於貼合對向基板及主動矩陣型基板之情況， 以支撐體33配置於像素電極6之周邊區域之方式，於對向基 板形成支撐體33亦可。並且，於主動矩陣型基板之像素電 100221.doc -26- 1272439 極6之周邊區域，形成壁構造體215亦可。 再者，在此係例示底閘型之TFT之構成例，但不限於此， 亦可使用頂閘型之TFT。 如上述，具有圖3所示構成之液晶顯示裝置2〇〇係與液晶 顯示裝置100或100,相同，使用用以規定液晶層22〇之厚度2 支撐體233以配向限制。並且，為了使安定地形成液晶區之 壁構造體215或中心軸固定、安定之開口部214，只要僅形 成於單側基板上即可，因此構成較簡便，具有可使液晶配 鲁肖充分安定之效果。並且，藉由如上述地構成透明介電體 層234及/或彩色濾光片層23〇，可提升在透過模式及反射模 式之顯示之明亮度或色彩純度。 [動作原理] 蒼考圖6 ’說明具有垂直配向型液晶層之本發明之第一局 面之貫施型態之液晶顯示裝置具有優異之廣視角特性之理 由。 φ 圖6係為了說明設於像素電極6之開口部1 5所造成之配向 限制力之作用之圖，圖6(a)係模式性地表示電壓無施加時， (b)係模式性地表示電壓施加時之液晶分子之配向狀態。圖 6(b)所示之狀態未表示中間階度之狀態。 圖6所示之液晶顯示裝置係於透明基板1上，依序具有絕 緣膜層16、具有開口部15之像素電極6、配向膜22。於另一 方之透明基板17上，依序形成彩色濾光片層18、對向電極 19、支撐體33及配向臈32。圖式雖已簡化，但配向膜32係 以包復支撐體33之方式形成。設於兩基板間之液晶層2〇包 100221.doc -27- 1272439 含具有負介電各向異性之液晶分子21。 如圖6⑷所示，於電壓無施加時，&晶分子η係藉由垂直 配向膜22及32之配向限制力而對於基板表面大致垂直地配 向在此，支擔體33係對於基板#有倒錐形狀之傾斜側 面，支撑體33之傾斜側面附近之液晶分子21係對於傾斜側 面大致垂直而配向，因此對於基板1之表面傾斜。 另-方面’於電壓施加時，如圖6(b)所示，負介電各向 異性之液晶分子21之分子長軸係對於電性力線欲成為垂 直，因此藉由形成於開口部15周邊之斜向電場，規定液晶 分子21倒下之方向。因此’支撐體33附近之液晶分子21係 欲往由於支撐體33之傾斜側面所造成之配向限制力所傾斜 之方向進一步傾斜。因此，例如：配向成以開口部15為中 心之軸對稱狀。於此軸對稱配向區内，液晶導軸配向於全 方位（基板面内之方位），因此視角特性優異。 並且，具有壁構造體時，壁構造體係規定液晶分子以由 於其側面（壁面）之配向限制力所倒下之方向。典型上係以包 復壁構造體之方式形成垂直配向膜，因此液晶分子受到對 於壁面垂直配向之限制力。壁構造體之壁面宜朝向與支撐 體3 3相同方向傾斜。 其次，芩考圖7，說明本發明之第一局面之實施型態之液 晶顯示裝置之進一步具體構成例。 圖7所示之液晶顯示裝置具有：背光；半透過型液晶面板 50 ; 1對偏光板40及43，其係經由半透過型液晶面板5〇而互 相對向設置者；1/4波片41及44，其係設置於偏光板4〇及43 I00221.doc -28- 1272439 與液晶面板50之間者；及負光學各向異性之相位差板42及 45，其係設置於1/4波片41及44與液晶面板50之間者。液晶 面板50係於透明基板（主動矩陣型基板）丨與透明基板（對向 基板）17之間，具有垂直配向型液晶層2〇。作為液晶面板 50，在此係使用與圖3所示之液晶顯示裝置2〇〇相同構成。 以下簡單地說明圖7所示之液晶顯示裝置之顯示動作。 關於反射模式顯示，來自上側之入射光通過偏光板43， 成為直線偏光。此直線偏光若入射於使偏光板43之透過軸 及1/4波片44之冗後相軸所構成之角成為45。而配置之I"波 片44，將成為圓偏光，透過形成於基板17上之彩色濾光片 層（不圖示）。再者，使用對於從法線方向所入射之光，不賦 予相位差之相位差板45。 於電壓無施加時，由於液晶層2〇中之液晶分子係對於基 板面大致垂直配向，因此入射光係以相位差大致為〇而透 過，並藉由形成於下側基板丨之反射電極所反射。反射之圓 偏光再度通過液晶層20中，並通過彩色濾光片層，再度以 圓偏光通過負光學各向異性之相位差板45，經過ι/4波片 44，轉換成與最初入射並透過偏光板43時之偏光方向正交 之偏光方向之直線偏光，並到達偏光43，因此光無法透過 偏光板43，成為黑顯示。 另一方面，於電壓施加時，由於液晶層2〇中之液晶分子 係從垂直於基板面之方向往水平方向傾斜，因此入射之圓 偏光係由於液晶層20之複折射而成為橢圓偏光，由形成於 下側基板1之反射電極反射。由於在液晶層2〇，反射之光之 100221.doc -29- 1272439 偏光狀態進一步變化，再度通過液晶層20中，並通過彩色 慮光片層’再度通過負光學各向異性之相位差板45，作為 橢圓偏光入射於1/4波片44，因此到達偏光板43時，不會成 為與入射時之偏光方向正交之直線偏光，並透過偏光板 43 °總言之’調節施加電壓，控制液晶分子之傾斜程度， 調制可透過偏光板43之反射光量，實現階度顯示。 又’關於透過模式，上下2片偏光板43及偏光板40分別以 其透過抽正交之方式配置，從光源出射之光係於偏光板4〇 成為直線偏光，此直線偏光若入射於使偏光板4〇之透過軸 與1/4波片41之滯後相軸所構成之角成為45。而配置之ι/4波 片41 ’將成為圓偏光，經過負光學各向異性之相位差板42 而入射於下側基板1之透過區域A。再者，在此使用對於從 法線方向所入射之光，不賦予相位差之相位差板42。 於電壓無施加時，由於液晶層2〇中之液晶分子係對於基 板面大致垂直配向，因此入射光係以相位差大致為〇而透 過’以圓偏光狀態入射於下側基板1，並以圓偏光狀態經過 液晶層20及上側基板17，透過上側之負光學各向異性之相 位差板45，並到達1/4波片44。在此，使下側之1/4波片41 與上側之1/4波片44之滯後相軸互相正交而配置，以便以上 側之1/4波片44取消透過來之偏光在下側之ι/4波片41所產 生之相位差’回復到原先之直線偏光。透過上側之1/4波片 44之偏光係成為與偏光板4〇之透過軸（偏光軸）平行之直線 偏光’以透過軸與偏光板4〇正交之偏光板43吸收，成為黑 顯示。 100221.doc -30- 1272439 另一方面，於電壓施加時，由於液晶層20中之液晶分子 21係從垂直於基板面之方向往水平方向傾斜，因此對於液 晶顯示裝置入射之圓偏光係由於液晶層20之複折射而成為 橢圓偏光，作為橢圓偏光通過上側之CF基板17或上側之負 光學各向異性之相位差板45及1/4波片44而到達偏光板 43，因此不會成為與入射時之偏光成分正交之直線偏光， 光經由偏光板43而透過。總言之，調節施加電壓，控制液 晶分子之傾斜程度，調制可透過偏光板43之反射光量，實 現階度顯示。 負光學各向異性之相位差板將變化液晶分子為垂直配向 狀態之視角時之相位差之變化量抑制在最小，抑制從廣視 角側觀察時之浮黑。又，用以取代負相位差板及1/4波片'之 組合，亦可使用使負光學各向異性之相位差板及1/4波片一 體化之雙軸性相位差板。 如本發明以軸對稱配向區，在電壓無施加時進行黑顯 示，在電壓施加時進行成為白顯示之常暗模式時，藉'由在 液晶顯示裝置(面板)上下設置mi/4波片，可消除起因於偏 光板之消光花紋，亦可改善明亮度。X，將上下偏光板之 透過軸互相正交配置’以軸對稱配向區進行常.暗模式時， 原理亡可實現與正交偏光地配置之旧偏光板相同程度之 黑顯示5因此可實規；#上 只見桂问之對比率，同時可達成由全方位 配向所造成之廣視角特性。 又’關於本發明所較之透過區域之液晶層厚dt與反射 區域之液晶層厚dr之關係，從透過區域與反射區域之電麼 100221.doc 1272439 —反射率（透過率）之液晶厚之依存性來考量，宜符合〇.3以 <dr<0.7 dt之條件，更好符合0.4 dt<dr<0.6 dt之範圍。在比 下限值低之反射區域之液晶層厚，成為最大反射率之5〇% 以下，無法獲得充分之反射率。另一方面，反射區域之液 晶層厚dr比上限值大時，於電壓—反射率特性，在與透過 顯示時m驅動電壓存在反射率最大之極大值，同時於 透過顯示之最佳白顯示電摩，相對反射率傾向大幅降低， 成為最大反射率之50%以下，因此無法獲得充分之反射 率。然而’於反射區域B’液晶層之光路長為透過區域之2 倍，因此採取與透過區域A相同設計時，液晶材料之光學複 折射各向異性（Δη)與面板之胞厚設計變得極重要。 (實施例1) 於以下例示本發明之篦_ Α品 每 ^ ^ ^局面之貫施型態之半透過型液 晶顯示裝置之具體特性。 在此，製作具有圖7所示之構成之液晶顯示裝置。液晶胞 係採用舁圖3所不之液晶顯示裝置細相同構成之液晶 胞。其中，透明介電體層234使用不具有光散亂能者，於反 射電極2Ub之下層部，形成在表面已施加哺連續形狀 树月曰層调整反射顯不時之擴散反射特性。再者，凹凸 表面係以㈣平9侧2續公報所記載之^法形成。 又’名略圖3所不之液晶顯示裝置2〇〇之開口部川及壁構 造體215，製成藉由支撑體233配向限制之構成。作為支撐 體加，使用剖面形狀為十字形狀（與圖】中之支樓體⑴相 同之开7狀）支擇體233係以採用負型感光性樹脂（例如： I00221.doc -32 - 1272439 vw(新曰鐵化學社製)之光微影’形成於對向基板。傾 斜側面係對於對向基板為倒錐形狀，傾斜角度（基板表面與 傾斜側面所形成之角度）約4 5。。 使用習知之配向膜材料，以習知之方法形成垂直配向 膜’且未進行摩擦處裡。作為液晶材料，使用負介電率各 向異性之液晶材料(Δη ; (Μ、; _4 5)。在此，透過區域 之液晶層厚dt設為4 _，反射區域之液晶層厚心設為2.2 pm(dr=0.55 dt)。 若隔著於正交之2片偏光板間所獲得之液晶胞觀察，確認 於電壓施加時，支撐體附近之液晶分子沿著傾斜側面連續 倒下’形成軸對稱狀之液晶區。 本實施例之液晶顯示裝置之構成係從上依序為偏光板 (觀察側）、1/4波片（相位差板1)、負光學各向異性之相位差 板（相位差板2(NR板））、液晶層（上側；彩色濾光片基板、下 侧，主動矩陣型基板）；負光學各向異性之相位差板（相位差 板3 (NR板））、1/4波片（相位差板4)、偏光板（背光側）之疊層 構造。再者，於液晶層上下之1/4波片（相位差板1及相位差 板4)，使互相之滯後相軸正交，各個之相位差設為丨4〇 nm。 負光學各向異性之相位差板（相位差板2及相位差板3)係各 個之相位差設為135 nm。又，於2片偏光板（觀察側、背光 侧），使透過軸正交而配置。 於液晶顯示裝置施加驅動信號（於液晶層施加4 V)，評估 顯示特性。 於圖8表示透過顯示之視角-對比之特性結果。在透過顯 100221.doc -33- 1272439 示之視角特性大致在全方一 .. 位”、、頁不出對稱特性，CR>10之區 域為±80。，良好；透過對 了比羊在正面亦高達330 : 1以上。

反射頌不之特性係以分光測色計(MINOLTA (吴能達如 1製CM2GG2)評估，Μ準擴散板作為基準，約 為8·4%(開口率1〇〇%換算一 ) 反射頒示之對比率值為21， 相較於以往之液晶顯示获罢 日日”肩不衣置，顯示出高對比率，良好。 (實施例2) 與實施例1相同，使用盘阊ς私一 使用興圖3所不之液晶顯示裝置200相同 構成之液晶胞，製作具有圖7所示之構成之液㈣示裝置。 其中’於透明介電體層234使用不具有光散亂能者，於反射 電極21 lb之下層部形成表面有施加凹凸狀之連續形狀之樹 脂層’調整反射顯示時之擴散反射特性。又，壁構造體215 係與為了於反射電極211b之表面賦予凹凸形狀之下層部之 樹脂層（層間絕緣膜）一體地形成。 具體而言，如以下製作本實施例之主動矩陣型基板。 首先’以包覆TFT元件等電路要素之方式，以特定條件 將負型感光性樹脂層成膜。於此感光性樹脂層，以在反射 電極下層部之區域表面形成凹凸形狀，同時形成壁構造體 (參考圖3之壁構造體215)之方式，以低照度條件⑽ mJ/cm2)’採用作為遮光部之第一光罩，將作為凹凸形狀之 凸部之區域及作為壁構造體之區域曝光。接著，為了形成 接觸孔洞，使用將對應於接觸孔洞之區域作為開口部之第 二光罩，以咼照度條件（350 mj/cm2)曝光。此後，連續進行 顯影、乾燥、燒成等，亦即以包含2次曝光工序之丨次光微 lO0221.doc -34- 1272439 光性樹脂層形成層間絕緣層及壁構造體。 時:择五冑串卫序’製作在表面具有為了獲得反射顯示 生=反射特性之微細凹凸形狀之層間絕緣層，以及電 1連接於壁構造體及下層之連接電極之通孔。 其後，將像素電極在層間絕緣層之平坦部上，以特定條 形成透明電極膜_膜)，於已形成凹凸形狀之表面上， =鍍法將反射電極膜歧。並絲像素電極㈣案化工

在斗寸疋位置形成為了使軸對稱配向之中心轴固定、安 定之電極開口部（參考圖3之開口部214)。 ，亚且，在彩色濾4片基板（對向基板）之對應於主動矩陣 型基板之遮光區域（形成有壁構造體之區域）之位置，以使用 負型感紐㈣之光微影卫序，形成支㈣（柱狀間隔物： 參考圖3之支撐體233)。傾斜側面係對於對向基板為倒錐形 狀:傾斜角度（基板表面與傾斜側面所形成之角）約4〇。。又， 於和色濾光片基板之反射區域，設置透明介電體層，配置 用以調整反射區域之液晶層厚度之階差。 、特疋仏件在主動矩陣型基板及彩色濾光片基板形成垂 直配向膜（未施加摩擦處理）之後，經由密封樹脂將互相之基 板貼口 ；主入、孩、封負介電率各向異性之液晶材料（Δη ; 0·1 Δε ’ _4·5) ’後得液晶胞。於本實施例，透過區域之液 晶層厚度dt設為4 μιη，反射區域之液晶層厚度dr設為21 μιη 〇 若隔著於正父之2片偏光板間所獲得之液晶胞觀察，確認 於電壓施加時，支擇體及壁構造體附近之液晶分子沿著傾 100221.doc 1272439 斜側面連續倒下，形成軸對稱狀之液晶區。 其次，於此液晶胞之兩面配置光學膜，獲得液晶顯示裝 置。 本實施例之液晶顯示裝置之構成係從上依序為偏光板 (觀察側）、1/4波片（相位差板1}、負光學各向異性之相位差 板（相位差板2(NR板））、液晶層（上側；彩色濾光片基板、下 側；主動矩陣型基板）；負光學各向異性之相位差板（相位差 板3(NR板））、1/4波片（相位差板4)、偏光板（背光側）之疊層 構造。再者，於液晶層上下之1/4波片（相位差板丨及相位差 板4)，使互相之滯後相軸正交，各個之相位差設為i4Qnm。 負光學各向異性之相位差板（相位差板2及相位差板3)係各 個之相位差設為135 nm。又，於2片偏光板（觀察側、背光 側），使透過軸正交而配置。 於液晶顯示裝置施加驅動信號（於液晶層施加4 V)，評估 顯示特性。 於圖8表示透過顯示之視角_對比之特性結果。在透過顯 示之視角特性大致在全方位顯示出對稱特性，cr>i〇之區 域為±80。，良好；透過對比率在正面亦高達33〇:ι以上。 另-方面，反射顯示之特性係以分光測色計(min〇lta (美能達）公司製CM2002)評估，以標準擴散板作為基準，約 為8.2%(開口率100%換算值），反射顯示之對比率值為u， 相較於以往之液晶顯示裝置，顯示出高對比率，良好。 並且，以實施例丨及實施例2比較液晶面板之透過率變化 90%之應答時間（：0N+T0FF(ms)、τ〇Ν ; 〇 v—4 v電麼施加時 100221.doc -36 - 1272439 之變化所需時間、τ，； 4 V-Ο V時之變化所需時間)及透 過率變化5 0之中間階度應答時間（8階度分割時，從階度位 準3變化至階度位準5所需之時間⑽秒））時，獲得如下述表 之結果。任一者之測定溫度均為25它。 表1 應答時間 (〇<ζ>4 V ； (ms)) 中間階度應答時間（ms)

除了支撐體所造成之配向限制力，實施例2之液晶顯示裝

置還具有壁構造體及電極開口部214，因此軸對稱配向進一 步安定，同時確認應答時間縮短之效果大。 又，於實施例1及實施例2之任一者，均得知耐衝擊性提 升。例如：對於液晶面板進行荷重試驗（1 kgf/cm2)時，由 於施加荷重一旦紊亂之配向之復原所需時間為5分以下，可

知具有充分之配向復原力。此係由於在任一實施例，支撐 體配置密度比以往高所致。當然，實施例2係有壁構造體及 開口部之助益。 (比較例1) 相對於上述實施例，於圖3所示之液晶顯示裝置，不形成 開口部及壁構造體，作為支撐體係使用與實施例丨相同者而 製作液晶胞，採用水平配向膜，製作ECB模式之均質配向 〜液aa面板。作為液晶材料，使用正介電率各向異性之液 晶材料（Δη ; 0.07、Δε ; 8·5)，透過區域之液晶層厚度以設 100221.doc -37- 1272439 為4·3 μΐη，反射區域之液晶層厚dr設為2.3 pm(cir=0.53 dt)。 於此液晶面板之兩側配置由包含偏光板、1/4波片等相位 差板之複數光學層所形成之光學膜，獲得液晶顯示裝置。 於液晶顯示裝置施加驅動信號（於液晶層施加4 v)，按照 與上述相同之評估方法評估顯示特性。 在透過顯不之視角特性在CR>10之區域為±3〇。，階度反 轉亦顯著，而透過對比為14〇:1以上。另一方面，反射顯示 之特性以標準擴散板作為基準，約為9.3%(開口率100%換算 值）’反射顯示之對比值為8，顯示圖像相較於上述本發明 之第一局面之實施型態之液晶顯示裝置，為糊白之低對比。 又，採取與上述實施例相同之條件，進行調查耐衝擊性 之荷重試驗，結果試驗後確認有配向紊亂，可知相較於實 施例，比較例之液晶顯示裝置係耐衝擊性差。 /如此，相較於以往之均質配向之;夜晶顯示裝置或習知技 術本卷明之第一局面之實施型態之液晶顯示裝置係藉由 將垂直配向杈式適用於透過顯示及反射顯示，可於透過及 反狀兩顯示均獲得良好之對比。並且，由於可採用用以 規定液晶層之厚度之支標體（柱狀間隔物），以限制配向，因 此無需用以設置配向限制構造之多餘工序。又，支撐體係 以充为回始、度規則地排列，結果提升耐衝擊性。 並且藉由僅於單側基板（於例示為主動矩陣型基板）設 置液晶區配向之控制構造（壁構造體或開口部），可使ι軸對$ 配向區之配向進_ m L, --r ..λ X, 门運步文疋，因此可於全方位實現廣視角特 性。又，由於藉由開口部將.中心軸之位置固定、安定，因 100221.doc -38- 1272439 之顯示之均勻性之效果。 一局面之液晶顯示裝置之構成及 此亦可獲得提升斜向視角 其久，自兄明本發明之第 動作。 H日月◎= '面之〉夜晶顯示裝置係藉由介電體構造 物1將至少1個像素「|1象 素區域之液晶層中之液晶分子係、於電壓施加時，呈現轴對 稱配向。於以下說明，將形成於像素内之複數軸對稱配向 區之區域稱為「子像素區域」。 於某適宜之實施型態，於遮光區域形成實質上包圍像素 區域之壁構造體。上述介電體構造物及壁構造體係一體地 形成，或以同一介電體材料構成。又，以其他圖案化材料 構成亦無妨。 本發明之第二局面係以抑制、改善推壓液晶面板時之配 向紊亂後之故障配向所造成之顯示故障為目的之一。此目 的係、藉由利用介電體構造物或壁構造體將液晶配向區之區 域分割所達成。具體而言，即使於推壓顯示晝面而破壞軸 舟稱配向之情況，藉由分割之液晶區周圍之壁構造體或介 電髮構造物之作用，從液晶區之生圍謀求配命奢 -_______________________________________________,.卜 之’壁構邊體及介電體構造物將復原棄配向之復原力赋 予液晶區。 [動作原理] 參考圖9，說明具有垂直配向型液晶層之本發明之液晶顯 示裝置具有優異之廣視角特性之理由。圖9係為了說明設於 像素電極6周邊之介電體構造物23或壁構造體等所造成之 I00221.doc -39- 1272439 配向限制力之作用之W，圖9⑷係模式性地表示㈣無施加 時之液晶分子之配向狀態之圖，圖9(b)係模式性地表示電壓 施加時之液晶分子之配向狀態之圖。再者，於圖9(b)係表示 中間階度之狀態。 緣膜層（不圖不）、具有介電體構造物23或壁構造體之像素電 極6及垂直配向膜22。於另一方之透明基板17上，依序形^

彩色濾光片層18、對向電極19及垂直配向膜32。設於兩基 板間之液晶層20包含具有負介電各向異性之液晶分子u。 再者，於®9(a)及（b)雖未表示，但介電體構造物23亦以垂 直配向膜22包覆。 如圖9⑷所示，於電壓無施加時，液晶分子21係藉由垂直 配向膜22及32之配向限制力而對於基板表面大致垂直地配 向。另一方面，於電壓施加時，如圖9(b)所示，負介電各向 異性之液晶分子21之分子長軸係對於電性力線欲成為垂 直，因此由於電場影響而往沿著等電位線之方向（平行於等 電位線）傾斜，因此按照往電場傾斜方向傾斜之液晶分子幻 之配向，《按照在介電體構造物23之階差㈣面附近或壁構 造體之階差側面附近傾斜之液晶分子之配向，形成㈣稱 配向區。於此軸對稱配向區内，液晶導軸配向於全方位（基 板面内之方位），因此視角特性優異。 ^本1明T於液晶1之周邊之至少一部分，酉己置壁構造 g或’丨電體構造物，藉此以壁構造體之側面或介電體構造 \側面’使液晶分子之傾斜配向安定，@時藉由壁構造 100221.doc -40- 1272439 體或’I電體構造物之作用，即使按壓面板面，仍可減低配 γ紊亂所伴酼之故]I手配向。具體而言，相較於在狹縫餐福 仏 < 電壓時所產生之電場作用，以限制分^ 向配向紊亂少，有效 地復原紊亂之軸對稱配向區。因&，具有可大幅改善偏差 之特長。 構造體或介電體構造物係經過採用r 配置。於本發明，壁構造體及介電體構造物亦能以同一材 料开/成，亦可知照需要使用不同材料形成。 於本發明之第二局面之某實施型態，藉由第_電極（例 如：像素電極）及第二電極，規定複數像素區域。複數像素 區域中之至少i個像素區域係藉由規則配置之介電體構造 物或形成於遮光區域上之壁構造體，㈣成複數子像素區 域。子像素區域之液晶層（液晶區）所含之液晶分子係藉由^ 電體構造物之階差側面或壁構造體之階差側面，於電壓广 加時規定傾斜方向，取得軸對稱配向。介電體構造 構造體包圍液晶區周圍之至少—部分，可對於面板面: =制配向狀態變化。又，可防止轴位置之 稱配向之變化所伴隨之顯示品質之劣化。特別是在遮光巴 域内設置壁構造體，可防止像素之有效開σ率降低，並; 可防止在像素區域内設置壁構造體時所產生 此可抑制對比率降低，故不致犧牲顯示品質。Μ ’因 於其他實施型態，第一電極及/或前述第二電極係於子像 100221.doc 1272439 素區域内之特定位置，具有規則地配置之開口部。此開口 4係以固定軸對稱配向之中心軸之位置之方式作用，因此 轴對稱配向更安定。 將本發明適用於半透過型液晶顯示裝置時，藉由在透過 區域與反射區域之邊界附近，配置介電體構造物，分割透 過區域及反射區域之各液晶區，可更簡便地使配向狀態安 定。

以下參考圖式，具體說明本發明之第二局面之實施型態 之液晶顯示裝置之構成。於以下實施型態，說明有關使用 溥膜電晶體（TFT)之主動矩陣型液晶顯示裝置。然而，本發 明不限於此，亦可適用於使用MIM(Metal Insu]MW Μ"": 孟屬-絕緣體-金屬）之主動矩陣型液晶顯示裝置或單純矩陣 型液晶顯示裝置。X，於以下實施型態係例示透過型液晶 …、Γ、衣置及半透過型（Transflective)液晶顯示裝置（亦稱兩 用里液日日顯7F U )，但本發明不限於此，亦可適用於反射 型液晶顯示裝置或使用半鏡等半透明膜之半透明型 (Semitransparent)液晶顯示裝置。 再者，於本說明書，液晶顯示裝置之對應於顯示之最 早位之「像素」之區域稱為「像素區域」。於彩色液晶 示裝置，例如：由紅、綠及藍3個「像素」構成“固「書辛」 於主動矩陣型液晶顯示裝置’像素電極及對向於像辛電 而配置之對向電極係規定像 豕常^ 曰 1冢素&域。又，於單純矩陣型 置，設置成條紋狀之行電極及與行電極交又設 电極互相交叉之各區域係規定像素區域。再者，於. 100221.doc -42- 1272439 有主動矩陣等之遮光層之構成，嚴密而言，按照應顯示之 狀態而施加有電壓之區域中，對應於黑矩陣之開口部之區 域係對應於像素區域。 (透過型液晶顯示裝置） 苓考圖10說明本實施型態之透過型液晶顯示裝置3〇〇之 構成。圖10係模式性地表示透過型液晶顯示裝置3〇〇所具有 之1個像素之構成之圖，圖10(a)係從基板法線方向所見之上 面圖，圖10(b)為圖i〇(a)中之沿著1〇心1〇3,線之剖面圖。 液晶顯示裝置300具有：透明基板（例如：玻璃基板）31〇a、 對向於透明基板31〇a而設置之透明基板31〇b及設置於1對 透明基板3 1 0a與3 1 Ob之間之垂直配向型之液晶層32〇。於相 接於液晶層320之兩基板3i〇a、31〇b之各面，設有垂直配向 膜（不圖示），於電壓無施加時，液晶層32〇中之液晶分子係 對於垂直配向膜之表面大致垂直地配向。液晶層32〇含有負 介電各向異性之扭轉型液晶材料，並按照需要進一步含有 對掌劑。 液晶顯示裝置300具有：形成於透明基板31〇a上之像素電 極311，及形成在透明基板31〇b上之對向電極331，像素電 極3Π、對向電極331及液晶層32〇係規定像素。於本實施型 態，像素電極311及對向電極331均以例如：IT〇(indium 丁& Oxide:氧化銦錫）膜等透明導電膜形成。再者，典型上， 於透明基板31〇b之液晶層320侧形成：對應於像素而設置之 彩色濾光片330(亦將複數色之彩色濾光片總稱為彩色濾光 片層330)，及鄰接於彩色濾光片33〇之間所設置之黑矩陣（遮 100221.doc 1272439 光層）332，於此等之上形成對向電極331，但於對向電極〕^ 上（液晶層320側）形成彩色濾光片層33〇或黑矩陣332亦可。 於本貫施型態，藉由像素電極3〗i及對向電極33〗，在平 面看來（從基板法線方向來看），規定丨對長邊及丨對短邊所組 成之矩形狀之像素區域。於透明基板31(^上之像素區域之 周邊形成貝貝上包圍像素區域之壁構造體315及1對介電 體構造物316。1對介電體構造物316係於像素區域之長邊大 致中央，排列於短邊方向（短邊延伸之方向）而形成，從像素 區域之長邊附近（壁構造體315之内側面），延伸於互相接近 之方向。各介電體構造物316之長度（延伸於短邊方向之距 離）為各像素區域之短邊長度之約1/3以下。其中，介電體構 造物316之長度宜在5 μηι以上。介電體構造物316之長度未 滿5 pm時，介電體構造物316所造成之分割效果變小，唯恐 配向限制力降低。從容易注入液晶材料來考量，壁構造體 315及介電體構造物316之高度宜為胞厚（基板間3i〇a、31扑 之距離或液晶層320之厚度）之一半以下。又，若壁構造體 315及；|私體構造物316之高度未滿〇.5|11111，配向限制力降 低，故會使顯示之對比率降低。因此，壁構造體315及介電 體構造物316之高度宜為〇·5 μηι以上。藉由壁構造體315及1 對介電體構造物3丨6,像素區域分割成2個子像素區域。換 言之，像素區域之液晶層320分割成2個液晶區。 於本實施型態，像素電極311係具有形成於特定位置之2 個開口部3 14。具體而言，若各子像素區域之大致中央設置 開口部314。若於此液晶層320施加特定電壓，分別形成呈 100221.doc -44- 1272439 見軸對％配向之2個液晶區（子像素區域）。此等液晶區之各 軸對稱配向之中心軸形成於開口部3 14内或其附近。換言 之，設於像素電極311之開口部314係以固定軸對稱配向之 中心軸之位置之方式作用。 二藉由利用介電體構造物3 16之階差側面3 16a或壁構 造體315之階差侧面仙，規定液晶分子之傾斜方向，同時 子像素II域形成安定之軸對稱配向區。於像素區域内配 置介電體構造物316時，為了防止在介電體構造物316附近 之光漏/¾所造成之對比降低，至少於介電體構造物川之形 成區域，更好是在介電體構造物316之形成區域及其附近區 域^成遮光部。遮光部不限於黑矩陣，例如：辅助電容配 :等不透光之要素亦可。又，為了謀求軸對稱配向區之安 疋立，亦可=介電體構造物316之周邊之像素電極⑴設置缺 卩3 13藉此可一併利用電壓施加時之斜向電場所造成之 電傾效果。 成為了固定軸對稱配向區之中心軸之開口部3 之形狀，宜為例示之圓形，但不限於此。其中 全方位大致相等之配向限制力，宜為4角形以上之多角; 正多角形更佳。 本實施型態之液晶顯示裝置则係於鄰接之像素間且 遮光區域。換言之，從平面看來，像素區域係由遮光區 所包圍。於此遮光區域内之透明基板心上具有壁構造; 315。所謂遮光區域’其係由形成於透明基板310a上之像-電極之周邊之無助於顯示之區域。例如：由形成於透^ 100221.doc -45- 1272439 基板310a上之TFT或閘極信號配線、源極信號配線等所遮光 之區域；進而形成於透明基板310b上之黑矩陣所遮光之區 域。遮光區域無助於顯示，因此形成於遮光區域内之壁構 造體315不會對於顯示造成不良影響。 於本實施型態所示之壁構造體315係作為包圍像素區域 之連續之壁而設置，但不限於此。壁構造體3丨5只要實質上 包圍像素區域即可，例如··分割成複數壁亦可。壁構造體 3 15係規定液晶區（像素區域），因此宜具有某程度之長度。 例如：以複數壁構成壁構造體315時，各個壁之長度宜比鄰 接壁之間之長度長。 若於遮光區域（在此為藉由黑矩陣332所規定之區域）形 成用以規定液晶層320之厚度（亦稱胞間距沁丨之支撐體 333，將不使顯示品質降低，故較適宜。支撐體Μ]只要形 成於透明基板31〇a、310b之任一方基板即可，不限於如圖 10所例不，設置在設於遮光區域之壁構造體315上之情況。 φ 於壁構造體315上形成支撐體333時，以壁構造體315之高度 與支撐體333之高度和大致與液晶層32〇之厚度^相等之方 式設定。於未形成壁構造體315之區域設置支撐體333時， 以支撐體333之高度大致等於液晶層32〇之厚度以之方式設 定。 本只施型悲之液晶顯示裝置3〇〇可採用光微影法等一般 手法製造。例如··壁構造體315、介電體構造物316及支撐 體333係藉由以下步驟製造。首先，藉由光微影法，於基板 310a上形成TFT、閘極信號配線、源極信號配線、具有開口 100221.doc -46- 1272439 象素電極311等之後，形成感光性樹脂膜。將感光 、，、圖案化’形成壁構造體315及介電體構造物316。 亚且採用感光性樹脂，藉由光微影工序形成支撐體333。其 後开/成包覆像素電極311、壁構造體315及介電體構造物 316之垂直配向膜（不圖示）。

右根據本貫施型態之液晶顯示装置扇，若於像素電極 β及對向包極33 1之間施加特定電壓（臨限值電壓以上之 5)’於2個開口部314内或其附近，形成分別之中心轴已 安定之2個軸對稱配向。設於像素電極3ιι之長邊方向中央 部之1對介電體構造物3丨6，規定鄰接於長邊方向之分割之2 個液晶區内之液晶分子所倒下之方向。壁構造體315係接近 像素電極311之周邊或介電體構造物316而形成。藉由介電 體構造物316及壁構造體315之相乘效果，規定在像素區域 内之壁構造體315附近之液晶分子所傾斜之方向。開口部 314、介電體構造物316及壁構造體315所造成之配向限制力 係協同地作用，使液晶區之配向安定。 再者，於透明基板3 l〇a之液晶層320側，設置例如：TFT 等主動元件及連接於TFT之閘極配線及源極配線等電路要 素（均不圖示）。又，透明基板31〇a、形成於透明基板3i〇a 上之電路要素、上述像素電極311、壁構造體315、支撐體 333及配向膜等總稱為主動矩陣型基板。另一方面，將透明 基板310b、形成於透明基板31〇13上之彩色濾光片層33〇、黑 矩陣3 3 2、對向電極3 3 1及配向膜等，總稱為對向基板或彩 色濾光片基板。 100221.doc -47- 1272439 又’雖於上述說明省略，但液晶顯示裝置3〇〇進一步具有 1對偏光板，其係經由透明基板310a及310b而互相對向配置 者/、t上1對偏光板係以透過轴互相正交之方式配置。 亚且，如後述，亦可於透明基板310a及/或透明基板31扑與 丽述1對偏光板之間，設置雙軸性光學各向異性媒體層或單 軸性光學各向異性媒體層。 (半透過型液晶顯示袭置） 其次，參考圖11說明本實施型態之半透過型液晶顯示裝 置400之構成。圖丨丨係模式性地表示半透過型液晶顯示裝置 4〇〇所具有之1個像素之構成之圖，圖11(句係從基板法線方 向所見之上面圖，圖11(b)為圖u(a)中之沿著11β_11Β，線之 剖面圖。 液晶顯不裝置400具有：透明基板（例如··玻璃基板）41〇a、 對向於透明基板410a而設置之透明基板41〇b及設置於1對 透明基板41〇a與410b之間之垂直配向型之液晶層42〇。相接 於液晶層420之兩基板41〇a及41 〇b之各面，設有垂直配向膜 (不圖示），於電壓無施加時，液晶層42〇之液晶分子係對於 垂直配向膜之表面大致垂直地配向。液晶層42〇含有負介電 各向兴性之扭轉型液晶材料，並按照需要進一步含有對掌 劑。 液晶顯示裝置400具有：形成於透明基板41以上之像素電 極411，及形成在透明基板41〇b之對向電極431，像素電極 411、對向電極431及液晶層420係規定像素。於透明電極 41〇a上形成如後述之TFT等電路要素。透明電極4i〇a及形成 100221.doc -48- 1272439 於其上之構成要素係總稱為主動矩陣型基板41 〇a。 又’典型上，於透明基板410b之液晶層420側形成··對應 於像素而設置之彩色濾光片430(亦將複數色之彩色濾光片 總稱為彩色濾光片層430)，及設於鄰接之彩色濾光片430之 間黑矩陣（遮光層）432，於此等之上形成對向電極431，但於 對向電極431 (液晶層420側）上形成彩色濾光片層430或黑矩 陣432亦可。透明基板41〇b及形成於此上之構成要素係總稱 為對向基板（彩色濾光片基板）基板4i〇b。 瞻 於本實施型態，像素電極411具有：由透明導電層（例如·· ιτο層）所形成之透明電極411a及由金屬膜（例如··八丨層、含 有A1層之合金層及包含此等任一者之疊層膜）所形成之反 射電極411b。其結果，像素係包含由透明電極4Ua所規定 之透過區域A，及由反射電極411b所規定之反射區域B。透 過區域A係以透過模式進行顯示，反射區域B係以反射模式 進行顯示。 _ 於本實施型態’藉由像素電極411及對向電極43 1，在平 面看來，規定1對長邊及1對短邊所組成之矩形狀之像素區 域。於透明基板410a上之像素區域之周邊，形成實質上包 圍像素區域之壁構造體415及2組介電體構造物416、417。2 組介電體構造物416、417係配置於將像素區域之各長邊3 等分之位置，各組之介電體構造物4丨6、4丨7排列於短邊方 向（短邊延伸之方向）。又，各組之介電體構造物416、417 ^ 係從像素區域之長邊附近（壁構造體415之内側面），延伸於 互相接近之方向。與液晶顯示裝置3〇〇相同，於透明基板 100221.doc -49- 1272439 410a上之像素區域周邊，形成實質上包圍像素區域之壁構 造體415。各介電體構造物之長度、介電體構造物416、417 及壁構造體415之咼度係與液晶顯示裝置3 〇〇相同。藉由壁 構造體41 5及2組介電體構造物416、417，像素區域分割成3 個子像素區域。換言之，像素區域之液晶層42〇分割成3個 液晶區。3個子像素區域中，2個子像素區域為透過區域a， 1個子像素區域為反射區域B。於本實施型態，在平面看來， 2個透過區域A在長度方向隔著1個子像素區域。

於本實施型態，像素電極411係具有形成於特定位置之3 個開口部414(透過區域八有2個，反射區域3有i個（不圖 示））。具體而言，若各子像素區域之大致中央設置開口部 414。若於此液晶層420施加特定電壓，分別形成呈現軸對 稱配向之3個液晶區（子像素區域）。此等液晶區之各軸對稱 配向之中心軸形成於開口部414内或其附近。換言之，設於 像素電極411之開口部414係以固定軸對稱配向之中心軸之 位置之方式作用。 並且，藉由利用介電體構造物416之階差側面416a或壁g 造體41 5之階差側面415a，規定液晶分子之傾斜方向，同e 在子像素區域形成安定之軸對稱配向區。於像素區域⑴ 置介電體構造物416、417時’為了防止在介電體構造物4] 附近之光漏⑽造成之對比降低，至少於介電體構造物^ 之形成區域’更好是在介電體構造物416之形成區域及立I 近區域形成遮光部。遮光部不限於黑矩陣，例如：輔助‘ 容配線等不透光之要素亦可。又，為了謀求軸對稱配向 100221.doc -50 - 1272439 之安定，亦可於介電體構造物416之周邊之像素電極411設 置缺口部（不圖示）。藉此可一併利用電壓施加時之斜向電 所造成之電傾效果。

於本實施型態，於1像素之顯示區域，透過顯示區域八及 反射顯示區域B交互配置，形成對應之像素電極。而且於透 過區域A與反射區域B之邊界附近之像素分割區域，配置2 組介電體構造物416、417，形成液晶分割區域。藉此，於 透過區域A形成2個液晶區，於反射區域B形成丨個液晶區。 但本實施型態僅止於例示，本發明不限於此。從視角特性 及配向安定的觀點考量，各液晶區宜大致為正方形。 圖12係觀察本實施型態及以往例之軸對稱配向狀態時之 概略圖。圖12(a)係推壓顯示面前之正常狀態之液晶區配向 之概略圖’圖12(b)為以往例之像素分割配置之面板之推壓 後之配向概略圖，圖12(c)為本實施型態之像素分割配置之 面板之推壓後之配向概略圖。再者， 存在介電體構造物。 圖12(c)中之橢圓表示 於本實施型態，透過顯示區域A及反射顯示區邮交互（互 鄰之彼此)配置’以介電體構造物或壁構造體(不圖示)將像 素區域内之液晶層進行3分割，形成3個液晶區。此時 液晶區係、时電體構造物❹構造體均勻地分割，因 使推廢面板面，仍可扣告 > 一 $紊亂成非對稱之軸對稱配向 狀態出現於鄰接之像素間，復原為原本良好的 狀態。…相較於例如：將戰素區域進行3分割:: 透過顯不&域/透過顯示區域/反射顯示區域，將透過顯示區 I0022i.doc 1272439 時紊亂之軸對稱配向狀 域鄰接配置之如圖12(b)之情況， 態立即復原’確認可回到原本安定之軸對稱配向。 之液晶顯示裝置400係於鄰接之像素間具有

體415係規定液晶區（像素區域），因此宜具有某程度之長 本實施型態之液』 遮光區域。換言之， 包圍。於此遮光區j 度。例如：以複數壁構成壁構造體4丨5時，各個壁之長度宜 比鄰接之壁間之距離長。 若於遮光區域（在此為藉由黑矩陣432所規定之區域）形 成用以規定液晶層420之厚度（亦稱胞間距）心之支撐體 433，將不使顯示品質降低，故較適宜。支撐體433只要形 成於透明基板410a、410b之任一方基板即可，不限於如圖 11所例示，設置在設於遮光區域之壁構造體4丨5上之情況。 於壁構造體415上形成支撐體433時，以壁構造體415之高度 與支撐體433之高度和大致與液晶層42〇之厚度^相等之方 式設定。於未形成壁構造體41 5之區域設置支撐體433時， 以支撐體433之高度大致等於液晶層42〇之厚度以之方式設 右根據本貫型悲之液晶顯示裝置4 〇 〇，若於像素電極 100221.doc 1272439 11及對肖電極43 !之間施加特定電屢（臨限值電壓以上之 =)，於3個開口部414内或其附近，形成分別之中心轴已 们軸對稱配向。在以設於像素電極4丨丨之介電體構 造物416或壁構造體415所區劃之區域，液晶分子之傾斜方 向受規定’分割形成液晶區。 其次’說日月可進行透式之顯示及反射模式之顯示雙 :之半透過型液晶顯示裝置400所特有之較佳構成。於透過 杈式之頰不，用於顯示之光僅i次通過液晶層，相對於 此，於反射模式之顯示，用於顯示之光係2次通過液晶層 420 口此，如模式性地表示於圖11(b)，宜將透過區域a之 液晶層420之厚度dt設定在反射區域B之液晶層42〇之厚度 dr之約2倍。藉由如此地設定，可使液晶層42〇對於兩顯示 模式之光所賦予之延遲大致相等。dr=〇_ 5 dt最佳，但只要 在〇·3 dt<dr<〇_7 dt之範圍内，可於雙方之顯示模式實現良 好顯示。當然’依照用途，dt=dr亦可。 於本只加形恶之液晶顯示裝置4〇〇，為了使反射區域b之 液晶層420之厚度dt比透過區域A之液晶層之厚度dr小，僅 於反射區域B，在玻璃基板4i〇b上設置透明介電體層434。 若採用此構成，無須於反射電極411b之下，使用絕緣膜等 以設置階差，因此獲得可簡化主動矩陣型基板4丨〇a之製造 之優點。並且’若於為了設置用以調整液晶層420之厚度之 階差之絕緣膜上，設置反射電極41 lb，將發生用於透過顯 示之光由包覆絕緣膜之斜面（錐形部）之反射電極遮蔽的問 通。又’以形成在絕緣膜之斜面之反射電極所反射之光重 100221.doc -53- 1272439 複内部m B、 射’因此亦發生無法有效利用於反射顯示的問 、仁右如用上述構成，可抑制此等問題發生，改呈 利用效率。 。先之

五亚且，作為透明介電體層434，若使用具有光散亂機能（擴 :或反射機能)者，即使不賦予反射電極411b擴散反射機 月b仍可貫現接近良好之紙白的白顯示。原本即使不賦予 透月’丨屯體層434光擴散機能，藉由賦予反射電極411b之表 面凹凸㈣，亦可實現接近紙白之白顯示，但依照凹凸： 开:狀軸對稱配向之中心軸位置會有不安定的情況。相對 於此，若使用具有光散亂機能之透明介電體層434及具有平 坦表面之反射電極411b，將獲得藉由形成於反射電極仙 之開口部414，可使中心軸位置更確實地安定之優點。作為 對於透明介電體層434賦予光散亂機能之方法，可例示例 如：以下方法。有使氧化鈦粒子等超微粒分散於透明樹脂 中，將此樹脂塗佈於聚醯亞胺等之支撐體上，形成具有使 光散亂之機能之散亂層之手法，改變粒子密度、粒徑、散 亂層厚度、樹脂之折射率等’可改變散亂特性。此外，可 舉例層疊折射率不同之薄膜，以形成絲亂層之方法等。 再者，為了對於反射電極41關予擴散反射機能而於其 表面形成凹凸時，A了不產生干擾色’凹凸形狀宜為連續 波形，宜採用可使軸對稱配向之中心軸安定之方式設定。 又，於透過模式，用於顯示之光僅丄次通過彩色遽光片層 430，相對地，於反射模式之顯示，用於顯示之光係2次通 過彩色遽光片層430。因此，作為彩色濾光片層43〇，若於 100221.doc -54 - 1272439 透過區域A及反射區域B使用相同光學濃度之彩色滤光片 層，反射模式之色純度及/或亮度會下降。為了抑制此問題 發生’宜使反射區域B之彩色遽光片|之光學濃度比透過區 域A之彩色濾光片層之光學濃度小。再者，在此所謂光學濃 度係賦予彩色濾光片層特徵之特性值，若縮小彩色濾光片 層之厚度，可縮小光學濃度。或維持彩色濾光片層之厚度， 使例如··添加之色素濃度降低，亦可縮小光學濃度。 於本實施型態之半透過型液晶顯示裝置，可適合使用參 考圖4及圖5所說明之主動矩陣型基板。 如上述，具有圖11所示構成之液晶顯示裝置4〇〇係與液晶 顯不裝置300相同，即使是僅於單側基板41〇&上設置軸對稱 配向之配向控制構造（形成於像素電極4丨丨之開口部4丨4、介 電體構造物416及壁構造體415)之較簡便之構成，仍具有可 使液晶配向充分安定之效果。並且，藉由如上述地構成透 明介電體層43 4及/或彩色濾光片層43 0，可提升在透過模式 及反射模式之顯示之明亮度或色彩純度。 又’參考圖7說明本發明之半透過型液晶顯示裝置之具體 構成。 (透過區域之液晶層厚dt與反射區域之液晶層厚dr之關係） 圖13係表示本實施型態之液晶顯示裝置之透過區域與反 射區域之電壓-反射率（透過率）之曲線圖，表示液晶層之厚 度依存性。如圖13所示，宜符合〇·3 dt<dr<0.7 dt之條件， 更好符合〇_4 dt<dr<0.6 dt之範圍。在反射區域之液晶層厚 dr比下限值低時，最大反射率成為50%以下，無法獲得充分 100221.doc -55- 1272439 之反射率。另-方面，比上限值纟時，於電壓_反射率特性， 在與透過顯示時不同之驅動電壓存在反射率最大之極大 值。又，於透過顯示之最佳白顯示電壓，相對反射率傾向 大幅降低’成為最大反射率之5G%以下，因此無法獲得充 分之反射率。然而，於反射區域B，液晶層之光路長為透過 區域A之光路長之大致2倍，因此採取與透過透過區域A之 光線之光學設計同-設料，液晶材料之光學複折射各向 異性㈣與面板之胞厚設計變得極重要。此關於第一局面 之半透過型液晶顯示裝置亦同。 (實施例） 於以下例示本實施型態之半透過型液晶顯示裝置之具體 特性。首先，製作具有圖7所示之構成之液晶顯示裝置。液 晶胞50係採用與圖10所示之液晶顯示裝置4〇〇相同構成之 液晶胞。其中’透明介電體層434使用不具有光散亂能者， 於反射電極411b之下層部，形成具有連續凹凸狀表面之樹 脂層’調整反射顯示時之擴散反射特性。 於本實施例之像素區域，藉由壁構造體及介電體構造 物，分割成3個子像素區域，丨像素區域係於長度方向，亦 透過區域、反射區域、透過區域之順序排列構成。壁構造 體形成於形成在非顯示區域（像素區域以外之區域）之遮光 層上，藉此於電壓施加時，在各區域形成軸對稱配向區。 使用習知之配向膜材料，以習知之方法形成垂直配向 膜，且未進行摩擦處裡。作為液晶材料，使用負介電率各 向異性之液晶材料（Δη ; 〇·1、Δε ; _4·5)。在此，透過區域 100221.doc -56- 1272439 之液晶層厚dt設為4 μηι，反射區域之液晶層厚dr設為2·2 μηι(亦即 dr = 0·55 dt)。 本實施例之液晶顯示裝置之構成係從上依序為偏光板 (觀察側）、1/4波片（相位差板1)、負光學各向異性之相位差 板（相位差板2(NR板））、液晶層（上側；彩色濾光片基板、下 側，主動矩陣型基板）；負光學各向異性之相位差板（相位差 板3 (NR板））、1/4波片（相位差板4)、偏光板（背光側）之疊層 構造。再者，於隔著液晶層之上下之1/4波片（相位差板 相位差板4)，使互相之滯後相軸正交，各個之相位差設為 140 nm。負光學各向異性之相位差板（相位差板2及相位差 板3)係各個之相位差設為135 nm。又，於2片偏光板（觀察 側、背光側），使透過軸正交而配置。 於液晶顯示裝置施加驅動信號（於液晶層施加4 V)，評估 顯示特性。透過顯示之視角-對比之特性係與圖8所示相 同。在透過顯示之視角特性大致在全方位顯示出對稱特 性’ CR>l〇之區域為±80。，良好；透過對比率在正面亦高達 3 3 0:1以上〇 另 方面 反射顯示之特性係以分光測色計 _職丁八（美能幻公司製CM2〇〇2)評估，以標準擴散板作 為基準，分光反射率約為8.1%(開口率1〇〇%換算值），反射 顯示之對比率值為2〇，相 相季乂於以在之液晶顯示裝置，顯示 出高對比率，良好。 (比較例） 不配置區劃像素區域之介 於圖1 0所示之液晶顯示裝置 10022I.doc -57- 1272439 電體構造物或壁構造轉，# ^僅使用狹縫（電極開口部），將1像 素區域以透過區域、裱、Μ ρ α 4 边、LA透過區域、反射區域之順序分割。換 。之，於電％施加時，僅彳j帛& 惶引用在電極開口部所產生之電場 之作用，將配向區域進行3分割。 以相同於上述實施例之液晶層條件，製作液晶顯示裝 置’針對此比較例進行相同的面板評估。I结果，關於對 比等顯示特性，顯示與實施例大致相同之特性。 (評估）

其次，針對各液晶顯示裝置，比較顯示偏差、中間階度 應答特性及面板推壓後之顯示品質。首先，以目視評估中 間階度㈣度分割時之階度位準2)之來自斜向之顯示偏 差，結果在實施例未感到偏差感。相對於此，於僅以狹縫 分告彳之比較例之液晶顯示裝置，確認到中間階度之斜向視 角之顯示偏差。 以父互正父之光學顯微鏡觀察偏光軸，於實施例確認中 心軸均勻地對齊之軸對稱配向區，相對地，在比較例混有 一部分之液晶區之中心軸從子像素之中心部（開口部）偏 離。確認此中心軸之位置偏差為偏差的主要原因。 比較液晶顯示裝置之中間階度應答時間階度分割時， 從階度位準3變化至階度位準5所需時間；m秒），於實施例 為38 m秒，於比較例為65 m秒。若根據以壁構造體或介電 體構造物分割像素區域之本發明之液晶顯示裝置，確認可 縮短中間階度顯示之應答時間。並且，施加電壓4 V(白顯 示）時，調查以指尖按壓面板面時之配向復原力，其結果， 100221.doc -58- 1272439 貫施例之情況幾乎未觀察到推壓部之殘影（立即復原），相對 地，於比較例之情況，確認數分鐘的殘影，在由於推壓而 發生配向紊亂時之復原力，確認到差距。並且於比較例之 情況，推壓所造成之紊亂配向之一部分並未完全復原，確 認到偏差感或配向缺陷所造成之顯示故障。 從以上之評估結果可知，交互配置透過顯示區域及反射 顯示區域，同時以介電體構造物及壁構造體區劃液晶區 域，將獲得使軸對稱配向區之中心軸位置固定、安定之效 果，獲得減低中間階度之斜向視角之顯示偏差感、改善中 間階度顯示之應答速度及減低推壓殘影等效果。亦即，若 根據本發明之液晶顯示裝置，可知像素内之分割構造最佳 化。 於上述實施型態係說明均形成介電體構造物及壁構造體 之情況，但至少形成介電體構造物的話，可將像素區域分 J成複數子像素區域。藉由液晶分子在介電體構造物之階 Φ 差側面附近傾斜配向，以便於區劃之區域實現液晶分子之 分割配向。於此時，即使不配置壁構造體，由於已區劃像 素區域（隔開），故獲得分割配向。再者，為了使此分割配向 更安定，進一步有效改善對於推壓之復原力等，宜形成壁 構造體或開口部。未形成壁構造體時，宜在上下丨對電極中 之至少一方之電極形成開口部。 【產業上之利用可能性】 . 如上述，本發明之液晶顯示裝置能以較簡單之構成實現 顯示品質優異之液晶顯示裝置。本發明適合適用在透過型 100221.doc -59- 1272439 :晶顯示f置及半透過型(透過·反射兩用)型液晶顯示裝 。特別是半透過型液晶顯示裝置適合作為行動電話等可 “式機态之顯示裝置利用。 [圖式簡單說明】 圖1係模式性地表示本發明之第一局面之實施型態之透過 =晶顯示裝置100之1個像素之構成之圖，⑷為平面圖，⑻ ”、、苗Ua)中之沿著1B-1B,線之剖面圖。 透= 模曰式性地表示本發明之第一局面之實施型態之其他 、心日顯不裝置刚’之！個像素之構成之圖，⑷為平面 回’（）為圖2(a)中之沿著2B-2B，線之剖面圖。 圖3係模式性地表示本發明之第一局面之 過型液曰親-壯职 生心之牛還 不00之1個像素之構成之圖，⑷為平面圖， ()為圖3(a)中之沿著3b_3b,線之剖面圖。 =為半透過型液晶顯示裝置2〇〇之主動矩陣型基板施之 Γ IB7 圖 〇 =為半透過型液晶顯示裂置2〇。之主動矩陣型基板⑽之 σ J曲圖。 圖6係為了說明本發明之第_ ,,¥ ^ ^ m之灵施型悲之液晶顯示 衣置之動作原理之概略圖 壓施加時。 表-—時，(b)表示電 ::表示本發明之第一局面之實施型態之液晶顯示裝置 I稱成之一例之模式圖。 二係表示本發明之第一局面之實施型態之液晶顯示裝置 之視角-對比率特性結果。 100221.doc -60- 1272439 /圖9係說明本發明之液晶顯示裝置之動作原理之概略圖，⑷ 係杈式性地表示電壓無施加時之液晶分子之配向狀態，（b)係 拉式性地表示電壓施加時之液晶分子之配向狀態。 圖10係模式性地表示透過型液晶顯示裝置3〇〇所具有之1個 、、構成之圖’（a)係從基板法線方向所見之上面圖，（b) 為（a)中之沿著10B-10B，線之剖面圖。 圖11係模式性地表示半透過型液晶顯示裝置4〇〇所具有之1 们像素之構成之圖，（勾係從基板法線方向所見之上面圖，（匕） 為（a)中之沿著11B_11B，線之剖面圖。 圖12係觀察本發明之第二局面之實施型態及以往例之轴對 稱配向狀態時之概略圖。⑷係推壓顯示面前之正常狀態之液 晶區配向之概略圖，（15)為以往例之像素分割配置之面板之推 壓後之配向概略圖，⑷為本實施型態之像素分割配置之面板 之推塵後之配向概略圖。 圖π係表示本發明之第二局面之半透過型液晶顯示裝置 之透過區域及反射區域之電麼-反射率（透過率）之曲線圖。 【主要元件符號說明】 2 3 4 5 6 7 100221.doc

TFT(主動矩陣型）基板 閘極信號線 源極信號線 TFT 汲極電極 像素電極 透明電極 -61 - 1272439

8 反射電極 9 閘極絕緣膜 10 閘極電極 11 源極、没極電極（n+-Si層） 12 半導體層 13 通道保護層 15 開口部 16 絕緣膜 17 透明基板（對向（CF)基板） 18 彩色濾光片層 19 對向電極 20 液晶層 21 液晶分子 22 > 32 配向膜 33 支撐體（柱狀間隔物） 50 液晶面板 40、43 偏光板 4卜44 1/4波片 42、45 負光學各向異性之相位差板（NR板） 100 透過型液晶顯示裝置 110a 主動矩陣型基板 110b 對向基板（彩色濾光片基板） 111 像素電極 114 開口部 100221.doc -62- 1272439 115 壁構造體 130 彩色濾光片層 131 對向電極 133 支撐體 200 半透過型液晶顯示裝置 210a 主動矩陣型基板 210b 對向基板（彩色濾光片基板） 211 像素電極

211a 透明電極 211b 反射電極 214 開口部 215 壁構造體 230 彩色濾光片層 231 對向電極 232 透明介電體層（反射部階差） 233 支撐體

100221.doc -63 -

Claims (1)

1272439 /+ '申請專利範園： j種液晶顯示裝置，其係具有··第一基板、以對向於前 述第一基板之方式設置之第二基板及設置在前述第一基 板與前述第二基板間之垂直配向型之液晶層；具有·· 複數像素，其係分別包含形成於前述第一基板上之第 一電極、形成於前述第二基板上之第二電極及設置於前 述第一電極與前述第二電極間之前述液晶層者；及遮光 區域’其係設置於前述複數像素周圍者； 於刖述遮光區域之前述第一基板或第二基板上之前述 液晶層側規則地配置有規定前述液晶層厚度之複數 體； +前述液晶層形成至少i個液晶區，其係於至少施加特定 =時’呈現軸對稱配向者；前述至…個液晶區内之液 曰曰分子之傾斜方向係由前述複數支撐體具有之傾斜側面 所規定。 -女口月求項1之液晶顯示裝置， 久桐〆 /、中刖迷至少1·個液晶區之 口個係與至少4個支擇體之傾斜側面相接。 3.如請求項1或2之液晶顯示裝置，A 5 ,κ 1 ，、肀刖述弟一電極具有 中心袖 ？前述至少1個液晶區之各軸對稱配向之 4如C成於w述至少1個開口部内或其附近。 二項1之液日日日顯示裝置，其中前述複 刖=斜側面係倒錐形狀地對於前述第—基㈣斜有之 .如明求項1之液晶顯示裝置，苴土 ，…、 於前述第一美拓％ "則述複數支撐體之平行 板面之面之剖面形狀為大致圓形、大致橢 100221.doc 1272439 圓形、大致菱形或大致十字形狀。 6·如請求項丨之液晶顯示裝置，其中進一步具有規則地排列 於前述遮光區域之壁構造體。 7·如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述至少1個液晶區包 含2個液晶區，前述至少1個開口部包含2個開口部，前述 2個液晶區之各軸對稱配向之中心軸形成於前述2個開口 部内或其附近。

如清求項1之液晶顯示裝置，其中前述第一電極包含：規 疋透過區域之透明電極及規定反射區域之反射電極。 如明求項8之液晶顯示裝置，其中前述至少1個液晶區包 a •形成於前述透過區域之液晶區及形成於前述反射區 域之液晶區。 士明求項9之液晶顯示裝置，其中前述至少1個開口部包 5 ·形成於前述透明電極之開口部及形成於前述反射電 極之開口部。

月求項1之液晶顯示裝置，其中具有1對偏光板，其係 ^J\名给由 1逃弟一基板及前述第二基板而互相對向之方式 西己Ϊ ^ , ' ;進一步於前述第一基板及/或前述第二基板與前 这1對偏光板之間，具有至少一雙軸性光學各向異性媒體 層。 1 2 ·如請求項 — 板 、之液曰a顯示裝置5其中進一步具有1對偏光 反，其係以經由前述第一基板及前述第二基板而互 向之方今 可 義 》 死置者，進一步於前述第一基板及/或前述第二 土反一 4述1對偏光板之間，具有至少一單軸性光學各向 100221.doc /^439 、異性媒體層。 種液晶顯示裝置，且 基板、形成有對向於前述=:形成有第—電極之第一 板及介在前述第m…電極之第二電極之第二基 •之液晶層；刖述第二電極間之垂直配向型 曰，错由丽述第—恭土 像素區域；且 包極及丽述第二電極規定複數 前述複數像素區域中 配置於前述第一美把μ ^ 1素區域係藉由規則地 像素區域；土板上之介電體構造物，分割成複數子 幻述子像素區域之前 電壓施力-前述第一電極之分子係於特定 直於前述第—基板表面之心中述弟^電極之間時’以垂 14 , ^ . 季由為中心而軸對稱配向。 .口明求項13之液晶顯示襞置，豆 ^ . ’、T別述像素區域在平而 ，遮光區域包圍’於前述遮光區域内之前述第—基 反之觔述液晶層側，進一 域之壁構造體。 人、有貝貝上包圍則迹像素區 :東項13之;夜晶顯不裝置，其中前述第一電極及/或前 达=-電極具有形成於前述子像素區域内之開口部，施 加刖述電壓時，前述垂直軸形成於前述開口部内或其附 近。 、 16·如明求項13之液晶顯示裝置，其中前述像素區域在平面 看來由遮光區域包圍，規定前述液晶層之厚度之支撐體 形成於前述遮光區域内。 17·如巧求項13之液晶顯示裝置，其中前述第一電極具有透 100221.doc 1272439 明電極及反射電極，前述複數子像素區域係至少丨個子像 素區域為透過區域，至少丨個子像素區域為反射區域。 女明求項17之液晶顯示裝置，其中若前述透過區域之前 述液晶層之厚度設為dt，前述反射區域之前述液晶層之厚 度設為dr，則滿足〇·3 dt<dr<〇7 dt之關係。 19.如請求項17之液晶顯示裝置’其中於前述反射區域之前 述第二基板之前述液晶層側，進一步具有透明介電體層。 鲁20.如請求項19之液晶顯示裝置，其中前述透明介電體層曰具 有散射光之機能。 21·如請求項17之液晶顯示裝置，其中前述第二基板進一步 〃有书色濾光片層，前述反射區域之前述彩色濾光片層 之光學濃度比前述透過區域之前述彩色濾光片層之光學 濃度小。 明求項1 3之液晶顯示裝置，其中進一步具有丨對偏光 板，其係、、經由前述第一基板及前述第二基板而互相對向 • 酉己置者；進-步於前述第-基板及/或前述第二基板與前 述1對偏光板之間，具有至少一雙軸性光學各向異性媒體 層。 3.如明求項13之液晶顯示裝置’其中進一步具有i對偏光 板，其係經由前述第一基板及前述第二基板而互相 、者；進一步於前述第一基板及/或前述第二基板與前 對偏光板之間’具有至少-單轴性光學各向異性媒體 層。 明求項13之液晶顯示裝置，其中前述像素區域於平面 100221.doc II 1272439

看來係由1對長邊及1對短邊所組成之矩形狀，藉由至少1 對前述介電體構造物，分割為前述複數子像素區域； 前述1對前述介電體構造物係延伸於從前述像素區域 之前述1對長邊附近互相接近之方向，且排列於短邊方 向。 l.d〇c