專利名稱：液晶顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置和電子設(shè)備，具體地說是涉及在使用垂直取向型的液晶的液晶顯示裝置中獲得高對比度、寬視角的顯示的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為液晶顯示裝置，已知有兼具反射模式和透過模式的半透過反射型液晶顯示裝置。作為這樣的半透過反射型液晶顯示裝置，已提出了將液晶層夾持在上基板與下基板之間，并且在下基板的內(nèi)面具有例如在鋁等金屬膜上形成光透過用的窗口部的反射膜，使該反射膜起半透過反射板的作用的液晶顯示裝置。這時，在反射模式下，從上基板側(cè)入射的外來光通過液晶層后由下基板內(nèi)面的反射膜反射，再次通過液晶層從上基板側(cè)射出而用于顯示。另一方面，在透過模式下，從下基板側(cè)入射的后照燈的光從反射膜的窗口部通過液晶層后從上基板側(cè)向外部射出而用于顯示。因此，在反射膜的形成區(qū)域中形成窗口部的區(qū)域成為透過顯示區(qū)域，而其它區(qū)域成為反射顯示區(qū)域。
然而，在以往的半透過反射型液晶顯示裝置中存在透過顯示的視角窄的問題。這是由于為了不發(fā)生視差而在液晶單元(液晶盒)的內(nèi)面設(shè)置了半透過反射板，從而受到必須由在觀察者側(cè)具有的1枚偏振板進(jìn)行反射顯示的限制，而使光學(xué)設(shè)計的自由度變小的原因。因此，為了解決該問題，Jisaki等人在下述非專利文獻(xiàn)1中提出了使用垂直取向液晶的新的液晶顯示裝置。其具有以下3個特征。
(1)采用使介電各向異性為負(fù)的液晶在基板上垂直地取向并通過施加電壓使之傾倒的“VA(Vertical Alignment，垂直取向)模式”。
(2)采用透過顯示區(qū)域與反射顯示區(qū)域的液晶層厚(單元間隙，盒間隙)不同的“多間隙結(jié)構(gòu)”(關(guān)于這一特征，例如參見專利文獻(xiàn)1)。
(3)將透過顯示區(qū)域設(shè)為正八邊形，在對置基板上的透過顯示區(qū)域的中央設(shè)置突起，以使在該區(qū)域內(nèi)液晶向全方位傾倒。即，采用“取向分割結(jié)構(gòu)”。
專利文獻(xiàn)1特開平11-242226號公報非專利文獻(xiàn)“Development of transflective LCD for high contrastand wide viewing angle by using homeotropic alignment”，M.Jisaki等人發(fā)表于Asia Display/ID W01，第133-136頁(2001)如上所述，在使用不進(jìn)行摩擦處理而分割取向的垂直取向型液晶(具有負(fù)的介電各向異性的液晶)的液晶顯示裝置中，必須在像素內(nèi)通過在電極上部分地設(shè)置開口部或在電極上部分地設(shè)置電介質(zhì)突起，使像素內(nèi)的電場發(fā)生畸變從而控制液晶分子的傾倒方向。當(dāng)這種液晶取向控制不充分時，液晶分子會在面內(nèi)保持一定程度的大小的區(qū)域(疇)而隨機(jī)地傾倒。在這樣的狀態(tài)下，在顯示區(qū)域的一部分將產(chǎn)生視角特性不同的區(qū)域，結(jié)果會看到粗糙的不均勻現(xiàn)象而成為不良顯示。因此，為了良好地保持顯示品質(zhì)，必須在面板的顯示區(qū)域內(nèi)按指定的密度配置電介質(zhì)突起等的液晶取向控制部件。但是，在作為液晶取向控制部件設(shè)置電介質(zhì)突起時，當(dāng)面板內(nèi)部突起所占的比例增大時，這些突起就成為障礙而使液晶的注入時間延長。特別是在采用多間隙結(jié)構(gòu)時，由于反射顯示區(qū)域的單元厚度變薄，所以這樣的注入時間的延遲就變得很顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，目的旨在提供可以減小由于面板內(nèi)配置的液晶取向控制用的突起所引起的液晶注入時間的延遲，從而可以縮短制造過程的制造時間的液晶顯示裝置和具有該液晶顯示裝置的電子設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置是具有由相對的一對基板構(gòu)成的面板和通過在該面板的指定的端邊設(shè)置的液晶注入口封入到上述面板內(nèi)的液晶層的液晶顯示裝置，其特征在于在上述面板內(nèi)設(shè)置有在1個方向上延伸的液晶取向控制用的突起部，該突起部的長軸方向相對于上述指定的端邊非平行地配置。
雖然液晶在開始注入之后以注入口為中心呈放射狀地被注入，但經(jīng)過一段時間后，當(dāng)液晶充填到設(shè)置有注入口的面板的1個端邊(指定的端邊)的兩端側(cè)時，液晶轉(zhuǎn)而沿與上述指定的端邊垂直的方向流動。即，放射狀地注入僅在最初的時間內(nèi)，以后液晶就全體地沿與上述指定的端邊垂直的方向直線地流動。因此，如上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)那樣，通過不將突起部的長軸方向配置在完全阻擋液晶的流動的方向(即，與上述指定的端邊平行的方向)上，可使液晶的注入順暢地進(jìn)行。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選地將突起部的長軸方向相對于上述指定的端邊大致垂直地配置。這樣，就可以使注入時的液晶的流動阻力減小到最小。
另外，在本發(fā)明中，可以使用在與上述指定的端邊大致平行的方向和與其大致垂直的方向上排列設(shè)置多個上述突起部的結(jié)構(gòu)。這時，優(yōu)選地構(gòu)成為在與上述指定的端邊大致平行的方向上排列的上述突起部的間隔，比在與其大致垂直的方向上排列的上述突起部的間隔寬。
液晶的流動阻力也受配置在其流動位置上的突起部的疏密程度的影響。例如，液晶在突起部稀疏地配置的方向上容易流動，相反在突起部密集地配置的方向難于流動。因此，如本結(jié)構(gòu)，通過在成為液晶的流入面的與上述指定的端邊平行的面內(nèi)稀疏地配置突起部，可以使注入順暢地進(jìn)行。
以上說明的各結(jié)構(gòu)都是突起部具有長軸方向的情況。但是，如前所述，在根據(jù)液晶的流動方向規(guī)定突起部的配置密度的情況下，即使突起部不具有長軸方向(例如圓錐形狀、正多角錐形、半球形等的各向同性的形狀)，也可以降低注入時的液晶的流動阻力。因此，在本發(fā)明中，為了達(dá)到上述目的，也可以采用以下的結(jié)構(gòu)。
即，本發(fā)明的液晶顯示裝置是具有由相對的一對基板構(gòu)成的面板和通過在該面板的指定的端邊設(shè)置的液晶注入口封入到上述面板內(nèi)的液晶層的液晶顯示裝置，其特征在于在上述面板內(nèi)，在與上述指定的端邊大致平行的方向和與其大致垂直的方向上排列設(shè)置多個液晶取向控制用的突起部，使將在與上述指定的端邊大致平行的第1軸方向上排列的多個突起部投影到該第1軸上時在該軸上所占的突起部的占有密度(即，沿第1軸方向看突起部時在一定范圍內(nèi)突起部所占的空間的比例)，比將在與上述指定的端邊大致垂直的第2軸方向上排列的多個突起部投影到該第2軸上時在該軸上所占的突起部的占有密度小。或者，本發(fā)明的液晶顯示裝置是具有由相對的一對基板構(gòu)成的面板和通過在該面板的指定的端邊設(shè)置的液晶注入口封入到上述面板內(nèi)的液晶層的液晶顯示裝置，其特征在于在上述面板內(nèi)，在與上述指定的端邊大致平行的方向和與其大致垂直的方向上排列設(shè)置有多個液晶取向控制用的突起部；使在與上述指定的端邊大致平行的方向上排列的上述突起部的間隔比在與其大致垂直的方向上排列的上述突起部的間隔寬。
在這些結(jié)構(gòu)中，由于在成為液晶的流入面的與上述指定的端邊平行的面內(nèi)稀疏地配置突起部，所以注入可以順暢地進(jìn)行，從而可以實(shí)現(xiàn)制造過程的短TAT(節(jié)奏時間)化。
另外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于TN型和垂直取向型的任意一種液晶顯示裝置。而且，在液晶層使用垂直取向型的液晶(即，初始取向狀態(tài)呈垂直取向的介電各向異性為負(fù)的液晶)的液晶顯示裝置中，由于液晶的粘度高而注入需要很長時間，所以更容易體現(xiàn)本發(fā)明的效果。特別是在采用多間隙結(jié)構(gòu)的情況下，即上述面板具有多個點(diǎn)區(qū)域，在各個點(diǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置進(jìn)行透過顯示的透過顯示區(qū)域和進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域，采用在上述反射顯示區(qū)域設(shè)置用于使該反射顯示區(qū)域的液晶層厚小于上述透過顯示區(qū)域的液晶層厚的液晶層厚調(diào)整層的結(jié)構(gòu)時，由于反射顯示區(qū)域的單元厚度變薄而注入更需要長的時間，所以本發(fā)明的效果更大。
另外，本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于具有上述液晶顯示裝置。這樣，就可以廉價地提供具有高顯示品質(zhì)的顯示部的電子設(shè)備。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示裝置的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示裝置的主要部分的平面模式圖和剖面模式圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示裝置的注入口與突起部的配置關(guān)系的圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示裝置的主要部分的平面模式圖和剖面模式圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示裝置的注入口與突起部的配置關(guān)系的圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示裝置的注入口與突起部的其它配置關(guān)系的圖。
圖8是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的一例的立體圖。
符號說明10-TFT陣列基板，25-對置基板，26-絕緣膜(液晶層厚調(diào)整層)，28-凸?fàn)畈?突起部)，50-液晶層，100A-指定的端邊，R-反射顯示區(qū)域，T-透過顯示區(qū)域，D1、D2、D3-點(diǎn)區(qū)域，H-液晶注入口。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.
首先，參照圖1～圖4說明本發(fā)明的實(shí)施例1。另外，在各圖中，由于各層或各部件采用在圖面上可以識別的尺寸，所以各層或各部件的縮放比例不同。
以下所示的本實(shí)施例的液晶顯示裝置是作為開關(guān)元件使用薄膜二極管(Thin Film Diode，以下簡稱為TFD)的有源矩陣型的液晶顯示裝置的例子，具體是可以進(jìn)行反射顯示和透過顯示的半透過反射型的液晶顯示裝置。
圖1表示本實(shí)施例的液晶顯示裝置100的等效電路。液晶顯示裝置100包含掃描信號驅(qū)動電路110和數(shù)據(jù)信號驅(qū)動電路120。在液晶顯示裝置100中，設(shè)置了信號線、即多個掃描線13和與該掃描線13交叉的多個數(shù)據(jù)線9，掃描線13由掃描信號驅(qū)動電路110驅(qū)動，數(shù)據(jù)線9由數(shù)據(jù)信號驅(qū)動電路120驅(qū)動。并且，在各像素區(qū)域150中，TFD元件40和液晶顯示要素160(液晶層)在掃描線13與數(shù)據(jù)線9之間串聯(lián)連接。另外，在圖1中，雖然TFD元件40與掃描線13側(cè)連接，液晶顯示要素160與數(shù)據(jù)線9側(cè)連接，但也可以與此相反，將TFD元件40設(shè)置在數(shù)據(jù)線9側(cè)，將液晶顯示要素160設(shè)置在掃描線13側(cè)。
下面，根據(jù)圖2說明本實(shí)施例的液晶顯示裝置100所具有的電極的平面結(jié)構(gòu)(像素結(jié)構(gòu))。如圖2所示，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置100中，通過TFD元件40與掃描線13連接的平面呈矩形的像素電極31設(shè)置成矩陣狀，與該像素電極31和紙面垂直方向相對地共用電極9設(shè)置成條狀(條紋狀)。共用電極9由數(shù)據(jù)線構(gòu)成，具有與掃描線13交叉的條紋形狀。在本實(shí)施例中，形成各像素電極31的各個區(qū)域是1個點(diǎn)區(qū)域，配置成矩陣狀的各點(diǎn)區(qū)域具有TFD元件40，每個該點(diǎn)區(qū)域形成可以進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)。
這里，TFD元件40是將掃描線13與像素電極31連接的開關(guān)元件，TFD元件40構(gòu)成為，具有包含以Ta為主要成分的第1導(dǎo)電膜、在第1導(dǎo)電膜的表面形成的以Ta2O3為主要成分的絕緣膜和在絕緣膜的表面形成的以Cr為主要成分的第2導(dǎo)電膜的MIM結(jié)構(gòu)。并且，TFD元件40的第1導(dǎo)電膜與掃描線13連接，第2導(dǎo)電膜與像素電極31連接。
下面，根據(jù)圖3說明本實(shí)施例的液晶顯示裝置100的像素結(jié)構(gòu)。圖3(a)是表示液晶顯示裝置100的像素結(jié)構(gòu)、具體是表示像素電極31的平面結(jié)構(gòu)的模式圖，圖3(b)是表示圖3(a)的A-A’剖面的模式圖。如圖2所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置100，具有在由數(shù)據(jù)線9和掃描線13等包圍的區(qū)域的內(nèi)側(cè)配置像素電極31而構(gòu)成的點(diǎn)區(qū)域。在該點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，如圖3(a)所示，與1個點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)地配置了3原色中的1個著色層，由3個點(diǎn)區(qū)域(D1、D2、D3)形成包含各著色層22B(藍(lán)色)、22G(綠色)、22R(紅色)的像素。
其次，從剖面結(jié)構(gòu)來看，如圖3(b)所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置100，形成在以配置成矩形框狀的密封部件(省略圖示)介于中間的相對的一對基板10、25之間，夾持由初始取向狀態(tài)為垂直取向的液晶、即由介電各向異性為負(fù)的液晶材料構(gòu)成的液晶層50的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，由通過以密封部件介于中間而相對的基板10、25構(gòu)成本發(fā)明的面板，液晶層50封入到由這些基板10、25和密封部件包圍的面板的內(nèi)部。
下基板(對置基板)10構(gòu)成為，以絕緣膜24介于中間在由石英、玻璃等透光性材料構(gòu)成的基板本體10A的表面部分地形成由鋁、銀等反射率高的金屬膜構(gòu)成的反射膜20，在其上跨越?jīng)]有形成反射膜20的區(qū)域和形成有反射膜20的區(qū)域配置濾色器22(在圖3(b)中為紅色著色層22R)。這里，反射膜20的形成區(qū)域成為反射顯示區(qū)域R，反射膜20的非形成區(qū)域、即反射膜20的開口部21內(nèi)成為透過顯示區(qū)域T。因此，本實(shí)施例的液晶顯示裝置100是具有垂直取向型的液晶層50的垂直取向型的液晶顯示裝置，是可以進(jìn)行反射顯示和透過顯示的半透過反射型的液晶顯示裝置。
在基板本體10A上形成的絕緣膜24，其表面具有凹凸形狀24a，依照該凹凸形狀24a，反射膜20的表面具有凹凸部。由于這樣的凹凸形狀反射光發(fā)生散射，所以可防止來自外部的映射，從而可以獲得寬視角的顯示。另外，具有這樣的凹凸形狀24a的絕緣膜24，可以通過例如將樹脂膠圖形化，并在其上再涂布一層樹脂而獲得。另外，也可以通過對圖形化的樹脂膠進(jìn)行熱處理而調(diào)整形狀。
濾色器22跨越反射顯示區(qū)域R和透過顯示區(qū)域T而形成。構(gòu)成該濾色器22的各著色層的周邊被由金屬鉻等構(gòu)成的黑色矩陣BM包圍，由該黑色矩陣BM形成各點(diǎn)區(qū)域D1、D2、D3的邊界(參見圖3(a))。
另外，在基板10A上，進(jìn)而在與反射顯示區(qū)域R對應(yīng)的位置形成絕緣膜26。即，在反射顯示區(qū)域R上，位于反射膜20的上方有選擇地形成絕緣膜26，伴隨該絕緣膜26的形成，使液晶層50的層厚在反射顯示區(qū)域R和透過顯示區(qū)域T中不同。絕緣膜26由例如膜厚約0.5～2.5μm左右的丙烯酸樹脂等有機(jī)膜構(gòu)成，在反射顯示區(qū)域R與透過顯示區(qū)域T的邊界附近具有自身的層厚連續(xù)地變化的傾斜面。不存在絕緣膜26的部分的液晶層50的厚度約1～5μm左右，反射顯示區(qū)域R中的液晶層50的厚度約為透過顯示區(qū)域T中的液晶層50的厚度的一半。這樣，絕緣膜26就利用自身的膜厚起著使反射顯示區(qū)域R和透過顯示區(qū)域T的液晶層50的層厚不同的液晶層厚調(diào)整層(液晶層厚控制層)的作用。
在絕緣膜26和濾色器22上，形成有由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，以下簡稱為ITO)構(gòu)成的共用電極9，此外，在共用電極9上的與透過顯示區(qū)域T對應(yīng)的位置上形成有凸?fàn)畈?突起部)28。
凸?fàn)畈?8起控制液晶的傾倒方向的液晶取向控制部件的作用，凸?fàn)畈?8以從例如濾色器22上向液晶層50突出指定的高度(例如約0.05μm～1.5μm左右)的形式構(gòu)成。該凸?fàn)畈?8形成為在Y軸方向具有長軸的橫長的形狀，在該長軸方向延伸的2個側(cè)面(在圖3(a)中，夾Y軸在上下配置的2個側(cè)面)，形成相對于基板的主面以指定的角度傾斜的傾斜面(包含平緩地彎曲的形狀)。這樣，施加電壓時的液晶分子的傾倒方向被控制成夾Y軸而成為相反的方向，因而在1點(diǎn)內(nèi)取向分割成為可能。
共用電極9形成為在紙面垂直方向延伸的條紋狀，作為在該紙面垂直方向并列地形成的各個點(diǎn)區(qū)域的共用電極。另外，在共用電極9上，在反射顯示區(qū)域R形成有液晶取向控制用的開口部29。設(shè)置這樣的開口部29后，在該開口部形成區(qū)域中，在各電極9、31之間就產(chǎn)生傾斜電場，根據(jù)該傾斜電場限制在初始狀態(tài)垂直取向的液晶分子的基于所施加電壓的傾倒方向。因此，與透過顯示區(qū)域T一樣，在反射顯示區(qū)域R中，也可以進(jìn)行液晶分子的取向控制。特別是由于在反射顯示區(qū)域R中的單元厚度比透過顯示區(qū)域T薄而橫向電場增強(qiáng)，所以對于液晶分子的取向限制力增強(qiáng)。另外，在共用電極9上形成的開口部29構(gòu)成為與在像素電極31上形成的后面所述的縫隙32之間，平面看時成為交替的位置關(guān)系，結(jié)果，在該開口部29與縫隙32之間，可以交替地限制液晶分子LC的傾倒方向。
另外，在本實(shí)施例中，雖然分別地形成反射膜20和共用電極9，但在反射顯示區(qū)域R中，也可以將由金屬膜構(gòu)成的反射膜作為共用電極的一部分使用。
并且，在該共用電極9和凸?fàn)畈?8上形成有由聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜27。取向膜27起使液晶分子相對于膜面垂直地取向的垂直取向膜的作用，沒有進(jìn)行摩擦等取向處理。
另一方面，在上基板(元件基板)25側(cè)，在由玻璃或石英等透光性材料構(gòu)成的基板本體25A上(基板本體25A的液晶層側(cè))，由ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極31排列成矩陣狀，覆蓋該像素電極31形成與下基板10一樣的進(jìn)行了垂直取向處理的由聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜33。
像素電極31相對于各點(diǎn)D1～D3各設(shè)置1個，由在各個點(diǎn)設(shè)置的TFD獨(dú)立地施加電壓。在本實(shí)施例中，各像素電極31構(gòu)成為包含多個(在圖3中為2個)島狀部31a、31b和將相鄰的島狀部相互電連接的連接部39。各島狀部31a、31b分別構(gòu)成子點(diǎn)，1個點(diǎn)被分割為這些多個子點(diǎn)。各子點(diǎn)(島狀部31a、31b)的形狀，雖然在圖3中為正八邊形，但不限于此，例如可以采用圓形狀以及其它多邊形狀。另外，在像素電極31中，在各島狀部31a、31b之間，形成了具有將該電極部分地切去的形狀的縫隙32(除了連接部39的部分)。另外，在下基板10側(cè)的基板本體10A側(cè)形成的電極開口部29和上述凸?fàn)畈?8在各子點(diǎn)(島狀部31a、31b)的中心附近平面對應(yīng)地配置。
其次，在下基板10的外面?zhèn)?與夾持液晶層50的面不同的一側(cè))，形成有相位差板18和偏振板19，在上基板25的外面?zhèn)纫残纬捎邢辔徊畎?6和偏振板17，構(gòu)成為可以使圓偏振光入射到基板內(nèi)面?zhèn)?液晶層50側(cè))，這些相位差板18和偏振板19、相位差板16和偏振板17分別構(gòu)成圓偏振板。偏振板17(19)采用僅使具有指定方向的偏振軸的線偏振光透過的結(jié)構(gòu)，作為相位差板16(18)采用λ/4相位差板。作為這樣的圓偏振板，除此之外也可以使用將偏振板、λ/2相位差板和λ/4相位差板組合而構(gòu)成的偏振板(寬頻帶圓偏振板)，這時，可以使黑顯示更無彩色。另外，也可以使用將偏振板、λ/2相位差板、λ/4相位差板和c板(在膜厚方向具有光軸的相位差板)組合而構(gòu)成的偏振板，從而可以進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)寬視角化。另外，在下基板10上形成的偏振板19的外側(cè)設(shè)置有作為透過顯示用的光源的后照燈15。
另外，液晶層50通過在密封部件的1邊(面板的指定的端邊)設(shè)置的液晶注入口利用真空注入液晶而形成。
圖4是表示凸?fàn)畈?8與設(shè)置液晶注入口的端邊的配置關(guān)系的模式圖，圖中，H是液晶注入口，100A是設(shè)置該液晶注入口H的面板的端邊，100B是該面板端邊的兩端部、40表示封閉部件。另外，由于密封部件沿基板25(或基板10)的端邊設(shè)置，所以在圖4中省略了其圖示。
在本實(shí)施例中，為了縮短液晶注入工序的注入時間，相對于液晶的流動方向最佳地設(shè)定凸?fàn)畈?8的長軸方向。即，在本實(shí)施例中，如圖4(a)所示，將凸?fàn)畈?8的長軸方向相對于設(shè)置液晶注入口H的面板的指定的端邊100A的延伸方向(X軸方向)非平行地配置。即，雖然液晶在開始注入之后以注入口H為中心放射狀地被注入，但在經(jīng)過一段時間后，當(dāng)液晶充填到設(shè)置注入口H的面板的端邊100A的兩端側(cè)100B、100B時，液晶轉(zhuǎn)而沿與上述端邊100A垂直的方向(Y軸方向)流動。即，放射狀地注入僅在最初的時間內(nèi)，以后液晶就全體地沿Y軸方向直線地流動。因此，如圖4(b)所示，通過不使凸?fàn)畈?8的長軸方向配置在完全阻擋液晶的流動的方向(即，與端邊100A平行的方向的X軸方向)，可以順暢地進(jìn)行液晶的注入。
特別是在本實(shí)施例中，為了將注入時液晶的流動阻力抑制到最小，將凸?fàn)畈?8的長軸配置在與端邊100A的延伸方向垂直的方向(Y軸方向)。另外，該長軸方向不一定必須與端邊100A準(zhǔn)確地正交，即使傾斜一點(diǎn)也可以充分地減小流動阻力。實(shí)際上，制作圖4(a)的結(jié)構(gòu)的面板和圖4(b)的結(jié)構(gòu)的面板在相同條件下注入液晶時，圖4(b)的情況注入時間需要90分鐘，而作為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖4(a)的情況注入時間僅需要40分鐘。即，通過使凸?fàn)畈?8的長軸方向最佳化，可以將注入時間縮短到一半以下。
采用以上說明的本實(shí)施例的液晶顯示裝置100，可以發(fā)現(xiàn)具有下面的效果。
首先，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置100中，由于通過在反射顯示區(qū)域R設(shè)置絕緣膜26，可以將反射顯示區(qū)域R的液晶層50的厚度減小為透過顯示區(qū)域T的液晶層50的厚度的大致一半，所以可以使作用于反射顯示的延遲與作用于透過顯示的延遲大致相等，由此可以實(shí)現(xiàn)對比度的提高。
另外，在本實(shí)施例中，由于通過基于凸?fàn)畈?8的傾斜面和開口部29以及縫隙32的傾斜電場的作用，可以規(guī)定施加電壓時的液晶的傾倒方向，所以可以獲得難于發(fā)生伴隨向錯的余像或從傾斜方向觀察時的粗糙的污點(diǎn)狀的不均勻等現(xiàn)象的高品質(zhì)的顯示。
另外，在本實(shí)施例中，由于將作為液晶取向控制部件的凸?fàn)畈?8的長軸方向配置在沿液晶注入時的液晶的流動的方向，所以液晶的流動阻力變小，從而可以縮短液晶注入所需要的時間。特別是在本實(shí)施例中，雖然在液晶層使用粘度高的垂直取向型的液晶，而且由于采用了多間隙結(jié)構(gòu)而使注入時間的延遲更為顯著，但利用本結(jié)構(gòu)可以緩和這樣的延遲，從而可以對制造過程的短TAT(節(jié)奏時間)化貢獻(xiàn)更大。
實(shí)施例2.
下面，參照圖5～圖7說明本發(fā)明的實(shí)施例2。
圖5是表示本實(shí)施例的液晶顯示裝置的平面圖和剖面圖，是與實(shí)施例1的圖3相當(dāng)?shù)哪Ｊ綀D。在本實(shí)施例中，對于與上述實(shí)施例1相同的部件或部位附加相同的符號。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置200是不具有反射顯示區(qū)域的透過型的液晶顯示裝置。如圖5(a)所示，該液晶顯示裝置200具有在由數(shù)據(jù)線9和掃描線13等包圍的區(qū)域的內(nèi)側(cè)設(shè)置像素電極31而形成的點(diǎn)區(qū)域。在該點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，與1個點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)地配置3原色中的1個著色層，由3個點(diǎn)區(qū)域(D1、D2、D3)形成包含各著色層22B(藍(lán)色)、22G(綠色)、22R(紅色)的像素。
從剖面結(jié)構(gòu)來看，如圖5(b)所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置200，構(gòu)成在以配置成矩形框狀的密封部件(省略圖示)介于中間的相對的一對基板10、25之間，夾持由初始取向狀態(tài)為垂直取向的液晶、即由介電各向異性為負(fù)的液晶材料構(gòu)成的液晶層50的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，通過以密封部件介于中間而相對的基板10、25構(gòu)成本發(fā)明的面板，液晶層50封入到由這些基板10、25和密封部件包圍的面板的內(nèi)部。
在下基板(對置基板)10，在由石英、玻璃等透光性材料構(gòu)成的基板本體10A的表面形成有由ITO構(gòu)成的共用電極9，而且在共用電極9的表面形成有凸?fàn)畈?8。
凸?fàn)畈?8是作為控制液晶的傾倒方向的液晶取向控制部件發(fā)揮作用的部件，凸?fàn)畈?8以從例如共用電極9上向液晶層50突出指定的高度(例如，約0.05μm～1.5μm左右)的形式構(gòu)成。該凸?fàn)畈?8具有相對于基板面以指定的角度傾斜的傾斜面(包含平緩地彎曲的形狀)，沿該傾斜面限制液晶分子的傾倒方向。優(yōu)選地該凸?fàn)畈?8其剖面具有大致左右對稱的形狀。具體而言，優(yōu)選地采用圓錐形狀、橢圓錐形狀、多角錐形狀、圓錐截體形狀、橢圓錐截體形狀、多角錐截體形狀、半球形狀等的形狀。這樣，液晶分子在施加電壓時向四面八方傾倒，從而可以實(shí)現(xiàn)多方向的取向分割。
共用電極9形成在紙面垂直方向延伸的條紋狀，作為在該紙面垂直方向并列地形成的各個點(diǎn)區(qū)域的共用電極構(gòu)成。并且，在該共用電極9和凸?fàn)畈?8上形成有由聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜27。取向膜27起使液晶分子相對于膜面垂直地取向的垂直取向膜的作用，沒有進(jìn)行摩擦等的取向處理。
另一方面，在上基板25側(cè)，在由玻璃或石英等透光性材料構(gòu)成的基板本體25A的表面配置有濾色器22(在圖5(b)中為紅色著色層22R)，在該濾色器22的表面，由ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極31排列形成矩陣狀，此外，覆蓋該像素電極31形成有由與下基板10同樣的實(shí)施了垂直取向處理的聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜33。
像素電極31對于各點(diǎn)D1～D3各設(shè)置1個，并通過在各個點(diǎn)設(shè)置的TFD獨(dú)立地施加電壓。在本實(shí)施例中，各像素電極31構(gòu)成為包含多個(在圖5中為4個)島狀部31a、31b、31c、31d和將相鄰的島狀部相互電連接的連接部39。各島狀部31a、31b、31c、31d分別構(gòu)成子點(diǎn)，1各點(diǎn)被分割為這些多個子點(diǎn)。各子點(diǎn)(島狀部31a、31b、31c、31d)的形狀在圖5中為八邊形，但不限于此，例如，可以采用圓形狀或其它多邊形狀。另外，在像素電極31中，在各島狀部31a、31b、31c、31d之間形成具有將該電極部分地切去的形狀的縫隙32(除了連接部39的部分)。另外，上述凸?fàn)畈?8在各子點(diǎn)(島狀部31a、31b、31c、31d)的中心附近平面對應(yīng)地設(shè)置。
其次，在下基板10的外面?zhèn)?與夾持液晶層50的面不同的一側(cè))，形成有相位差板18和偏振板19，在上基板25的外面?zhèn)纫残纬捎邢辔徊畎?6和偏振板17，構(gòu)成為可以使圓偏振光入射到基板內(nèi)面?zhèn)?液晶層50側(cè))的結(jié)構(gòu)，這些相位差板18和偏振板19、相位差板16和偏振板17分別構(gòu)成圓偏振板。偏振板17(19)采用僅使具有指定方向的偏振軸的線偏振光透過的結(jié)構(gòu)，作為相位差板16(18)采用λ/4相位差板。作為這樣的圓偏振板，除此之外，也可以使用將偏振板、λ/2相位差板和λ/4相位差板組合而構(gòu)成的偏振板(寬頻帶圓偏振板)，這時，可以使黑顯示更無彩色。另外，也可以采用將偏振板、λ/2相位差板、λ/4相位差板和c板(在膜厚方向具有光軸的相位差板)組合而構(gòu)成的偏振板，從而可以進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)寬視角化。另外，在下基板10上形成的偏振板19的外側(cè)，設(shè)置了作為透過顯示用的光源的后照燈15。
在本實(shí)施例中，液晶層50通過在密封部件的1邊(面板的指定的端邊)設(shè)置的液晶注入口利用真空注入液晶而形成。并且，在本實(shí)施例中，為了縮短液晶注入工序的注入時間，相對于液晶的流動方向最佳地設(shè)定了凸?fàn)畈?8的配置。
圖6是表示凸?fàn)畈?8與設(shè)置液晶注入口的端邊的配置關(guān)系的模式圖，圖中，H是液晶注入口，100A是設(shè)置該液晶注入口H的面板的端邊，100B是該面板端邊的兩端部，40表示封閉部件。另外，由于密封部件沿基板25(或基板10)的端邊設(shè)置，所以在圖6中省略了其圖示。
在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例1不同的是在凸?fàn)畈?8沒有設(shè)置長軸方向。因此，在本實(shí)施例中，為了降低液晶注入時液晶的流動阻力，使凸?fàn)畈?8的配置密度隨其排列方向而不同。具體而言，如圖6(a)所示，構(gòu)成為使將在與設(shè)置液晶注入口H的面板端邊100A平行的方向(X軸方向)排列的多個凸?fàn)畈?8投影到該X軸上時在該軸上所占的凸?fàn)畈?8的占有密度(即，沿X軸方向看凸?fàn)畈?8時每單位軸長凸?fàn)畈?8所占的空間的比例)小于將在與上述面板端邊100A垂直的方向(Y軸方向)排列的多個凸?fàn)畈?8投影到該Y軸上時在該軸上所占的凸?fàn)畈?8的占有密度。在本實(shí)施例中，由于凸?fàn)畈?8具有圓錐形狀等的各向同性的形狀，所以關(guān)于上述結(jié)構(gòu)也可以按如下所述。即，在本實(shí)施例中，構(gòu)成為在與設(shè)置液晶注入口H的面板的端邊100A平行的方向(X軸方向)排列的凸?fàn)畈?8的間隔比在與其垂直的方向(Y軸方向)排列的凸?fàn)畈?8的間隔寬。
即，液晶的流動阻力也受在其流動位置上配置的凸?fàn)畈?8的疏密程度的影響，例如液晶在稀疏地配置凸?fàn)畈?8的方向容易流動，相反，在密集地配置凸?fàn)畈?8的方向難于流動。因此，如本結(jié)構(gòu)，通過在成為液晶的流入面的與上述面板端邊100A平行的面內(nèi)(XZ平面內(nèi))稀疏地配置凸?fàn)畈?8，可以順暢地進(jìn)行注入。另外，凸?fàn)畈?8的排列方向不一定必須與設(shè)置液晶注入口H的面板端邊100A準(zhǔn)確地平行或垂直，即使傾斜一點(diǎn)也可以充分地降低流動阻力。
實(shí)際上，制作圖6(a)的結(jié)構(gòu)的面板和使凸?fàn)畈?8的疏密關(guān)系與此相反的圖6(b)的結(jié)構(gòu)的面板時，在相同的條件下注入液晶時，圖6(b)的情況注入時間需要45分鐘，而作為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖6(a)的情況注入時間僅需要30分鐘。即，通過根據(jù)液晶的流動方向使凸?fàn)畈?8的配置密度最佳化，可以將液晶注入時間縮短到約2/3左右。
另外，在圖6(a)中，雖然使在與面板端邊100A平行的方向排列的凸?fàn)畈?8的數(shù)量少于在與其垂直的方向排列的凸?fàn)畈?8的數(shù)量(在圖6(a)中為3∶5的比例)，但是，凸?fàn)畈?8的配置數(shù)量并不局限于此，例如，也可以如圖7所示的那樣使它們的數(shù)量相等。但是，優(yōu)選地使在成為液晶的流入面的與面板端邊100A平行的面(XZ平面)內(nèi)配置的凸?fàn)畈?8的數(shù)量盡可能少(具體而言，就是使在X方向排列的凸?fàn)畈?8的數(shù)量比在Y方向排列的凸?fàn)畈?8的數(shù)量少)，這樣，就可以進(jìn)一步地縮短注入時間。
圖7(a)、圖7(b)都是表示使在X方向排列的凸?fàn)畈?8的數(shù)量與在Y方向排列的凸?fàn)畈?8的數(shù)量相等的例子，圖7(a)表示與本實(shí)施例一樣使在X方向排列的凸?fàn)畈?8的配置密度比在Y方向排列的凸?fàn)畈?8的配置密度稀疏的例子，圖7(b)表示使在X方向排列的凸?fàn)畈?8的配置密度比在Y方向排列的凸?fàn)畈?8的配置密度密集的例子。圖7(b)的情況注入時間是40分鐘，而圖7(a)的情況注入時間是30分鐘。這樣，相對于增多X方向的排列數(shù)量使注入時間延長(圖7(b)的情況)的情況，通過如上述本實(shí)施例那樣地設(shè)定凸?fàn)畈?8的配置密度(即，使在X方向排列的凸?fàn)畈?8的配置密度比在Y方向排列的凸?fàn)畈?8的配置密度稀疏)，可以縮短注入時間。
這樣，即使在本實(shí)施例中，由于利用作為取向控制部件的凸?fàn)畈?8進(jìn)行取向控制，所以可以獲得難于發(fā)生伴隨向錯的余像或從傾斜方向觀察時的粗糙的污點(diǎn)狀的不均勻等現(xiàn)象的高品質(zhì)的顯示。
另外，在本實(shí)施例中，由于根據(jù)液晶注入時的液晶的流動方向使凸?fàn)畈?8的配置密度最佳化，所以可以縮短液晶注入工序所需的時間，從而可以實(shí)現(xiàn)制造過程整體的短TAT(節(jié)奏時間)化。
電子設(shè)備.
下面，說明具有本發(fā)明的上述實(shí)施例的液晶顯示裝置的電子設(shè)備的具體例子。
圖8是表示移動電話的一例的立體圖。在圖8中，符號1000表示移動電話本體，符號1001表示使用上述液晶顯示裝置的顯示部。在這樣的移動電話等的電子設(shè)備的顯示部使用上述實(shí)施例的液晶顯示裝置時，不論使用環(huán)境如何，都可以實(shí)現(xiàn)具有明亮的、對比度高的、寬視角的液晶顯示部的電子設(shè)備。特別是由于可以通過制造過程的短TAT(節(jié)奏時間)化而廉價地提供上述液晶顯示裝置1001，所以可以節(jié)約電子設(shè)備整體的成本。
另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變更。
例如，在上述實(shí)施例1中，雖然僅使凸?fàn)畈?8的長軸方向相對于液晶的流動方向最佳化，但除此之外，也可以使用與上述實(shí)施例2相同的方法將凸?fàn)畈?8的配置密度最佳化。即，也可以構(gòu)成為使在與設(shè)置液晶注入口H的面板的端邊100A平行的方向(X軸方向)排列的凸?fàn)畈?8的間隔比在與其垂直的方向(Y軸方向)排列的凸?fàn)畈?8的間隔寬。這樣，就可以進(jìn)一步地縮短注入時間。
另外，在上述實(shí)施例中，雖然示出了將本發(fā)明應(yīng)用于將TFD作為開關(guān)元件的有源矩陣型液晶顯示裝置的例子，但也可以將本發(fā)明應(yīng)用于作為開關(guān)元件使用TFT的有源矩陣型液晶顯示裝置，以及無源矩陣型液晶顯示裝置等。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，是具有由相對的一對基板構(gòu)成的面板和通過在該面板的指定的端邊設(shè)置的液晶注入口封入到上述面板內(nèi)的液晶層的液晶顯示裝置，其特征在于在上述面板內(nèi)設(shè)置有在1個方向上延伸的液晶取向控制用的突起部，該突起部的長軸方向相對于上述指定的端邊非平行地配置。
2.按權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述突起部的長軸方向相對于上述指定的端邊大致垂直地配置。
3.按權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述突起部在與上述指定的端邊大致平行的方向和與其大致垂直的方向上排列配置多個；在與上述指定的端邊大致平行的方向上排列的上述突起部的間隔，比在與其大致垂直的方向上排列的上述突起部的間隔寬。
4.一種液晶顯示裝置，是具有由相對的一對基板構(gòu)成的面板和通過在該面板的指定的端邊設(shè)置的液晶注入口封入到上述面板內(nèi)的液晶層的液晶顯示裝置，其特征在于在上述面板內(nèi)，在與上述指定的端邊大致平行的方向和與其大致垂直的方向上排列設(shè)置有多個液晶取向控制用的突起部；使在與上述指定的端邊大致平行的第1軸方向上排列的多個突起部投影到該第1軸上時在該軸上所占的突起部的占有密度，比將在與上述指定的端邊大致垂直的第2軸方向上排列的多個突起部投影到該第2軸上時在該軸上所占的突起部的占有密度小。
5.一種液晶顯示裝置，是具有由相對的一對基板構(gòu)成的面板和通過在該面板的指定的端邊設(shè)置的液晶注入口封入到上述面板內(nèi)的液晶層的液晶顯示裝置，其特征在于在上述面板內(nèi)，在與上述指定的端邊大致平行的方向和與其大致垂直的方向上排列設(shè)置有多個液晶取向控制用的突起部；在與上述指定的端邊大致平行的方向上排列的上述突起部的間隔比在與其大致垂直的方向上排列的上述突起部的間隔寬。
6.按權(quán)利要求1～5的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶層由初始取向狀態(tài)呈垂直取向的介電各向異性為負(fù)的液晶構(gòu)成。
7.按權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述面板具有多個點(diǎn)區(qū)域，在每個點(diǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置有進(jìn)行透過顯示的透過顯示區(qū)域和進(jìn)行反射顯示的反射顯示區(qū)域；在上述反射顯示區(qū)域設(shè)置有用于使該反射顯示區(qū)域的液晶層厚小于上述透過顯示區(qū)域的液晶層厚的液晶層厚調(diào)整層。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于具有權(quán)利要求1～7的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置。
全文摘要
在利用配置在面板內(nèi)的突起進(jìn)行液晶的取向控制的液晶顯示裝置中，可以減小由于該突起所引起的注入時間的延遲而縮短制造過程的節(jié)奏時間。在面板內(nèi)設(shè)置在1個方向延伸的液晶取向控制用的突起部(28)，使該突起部(28)的長軸方向相對于設(shè)置液晶注入口(H)的面板的端邊(100A)非平行地配置，具體地說是在大致垂直的方向上配置。這樣，減小了液晶的流動阻力，從而可以使注入順場地進(jìn)行。
文檔編號G02F1/1343GK1605901SQ20041008094
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者倉澤隼人 申請人:精工愛普生株式會社