CN110568675A - 液晶显示装置 - Google Patents
液晶显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110568675A CN110568675A CN201910472054.0A CN201910472054A CN110568675A CN 110568675 A CN110568675 A CN 110568675A CN 201910472054 A CN201910472054 A CN 201910472054A CN 110568675 A CN110568675 A CN 110568675A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- protrusion
- display device
- crystal display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134318—Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本发明提供能够抑制一对基板之间的漏电的产生并且能够提高施加了电压时的上升的响应速度的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置具备第一基板、与上述第一基板对置的第二基板、以及被上述第一基板以及上述第二基板夹持的垂直取向型的液晶层,上述第一基板具有像素电极,上述第二基板具有突起、覆盖上述突起的共用电极、以及设置在上述共用电极上的绝缘层,上述绝缘层不与上述突起的侧面部重叠而与上述突起的前端部重叠的液晶显示装置,以及上述第二基板具有突起、和不覆盖上述突起的前端部而覆盖上述突起的侧面部的共用电极。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。更详细而言,涉及具备垂直取向型的液晶层的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是为了显示而利用液晶组合物的显示装置,其代表性的显示方式为:通过对封入一对基板之间的液晶组合物施加电压,根据施加的电压使液晶组合物中的液晶分子(液晶化合物)的取向状态变化,由此控制光的透射量。这样的液晶显示装置发挥薄型、轻型以及耗电量低之类的特长,在较广领域中使用。
作为液晶显示装置的显示模式,列举出:在无电压施加状态下液晶分子在相对于基板的主面大致水平的方向上取向的IPS(In-Plane Switching,面内切换)模式、FFS(Fringe Field Switching,边缘场切换)模式等水平取向模式以及在无电压施加状态下液晶分子在相对于基板的主面大致垂直的方向上取向的VA(Vertical Alignment,垂直取向)模式等垂直取向模式。
VA模式的液晶显示装置是使用设置于一对电极之间的垂直取向型的液晶层进行显示的液晶显示装置。在VA模式的液晶显示装置中,特别是,从获得良好的视角特性的观点出发,在电压施加状态下使一个像素内的液晶分子在多个不同方向上取向的MVA(Multi-domain Vertical Alignment,多域垂直取向)模式的液晶显示装置受到关注。
在MVA模式的液晶显示装置中,例如通过设置在基板上的肋以及设置于电极的狭缝,液晶分子在电压施加状态下在多个不同方向上取向。作为这样的肋-狭缝方式的MVA模式的液晶显示装置,例如,专利文献1公开有一种液晶显示装置,其包括:具有多个像素区域的第一基板(下部基板)、形成于各像素区域的至少一个突起对、形成于各像素区域并形成有使成为突起对的第一突起露出的开口图案且覆盖成为突起对的剩余的第二突起的像素电极、以与第一基板对置的方式对应的第二基板(上部基板)、以及形成于第二基板的共用电极。另外,专利文献2公开一种液晶显示装置,其为具有设置在第一电极上的带状的肋、和形成于第二电极的带状的狭缝的MVA型液晶显示装置,肋具有与其延伸的方位正交的剖面中的锥面角为18°以下的侧面,并且由相当于肋的高度的厚度的膜的OD值为0.8以上的材料形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-271739号公报
专利文献2:国际公开第2008/53615号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而,在上述专利文献1公开的液晶显示装置中,覆盖设置于下部基板的突起的像素电极在上述突起的前端部中接近设置于上部基板的共用电极,有可能在一对基板间(以下也称为上下漏电)引起漏电。
另外,如上述专利文献2公开的液晶显示装置那样,对于在一对基板分别设置有肋以及狭缝的MVA模式的液晶显示装置而言,在从黑电压(无电压施加)施加了高电压(例如,在使255灰度为白电压的情况下从黑电压(无电压施加)起240灰度以上的电压)时液晶分子产生取向偏移(反向流动),有时上升的响应速度降低。这可以认为由于以下那样的理由。
图27是在一对基板分别设置有肋以及狭缝的第一比较方式的MVA模式的液晶显示装置的剖面示意图。如图27所示,第一比较方式的液晶显示装置1R具备:第一基板10R、与第一基板10R对置的第二基板20R、以及被第一基板10R以及第二基板20R夹持的垂直取向型的液晶层30R。第一基板10R具有设置有狭缝SR的像素电极12R,第二基板20R朝向液晶层30R侧依次具有共用电极22R、和配置在共用电极22R上的突起TR。液晶层30R含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子31R。
在第一比较方式的液晶显示装置1R中,能够通过设置在共用电极22R上的突起TR,来决定液晶层30R的界面中的液晶分子31R的取向方向,但突起TR自身无法限制电压施加状态下的电场E,因此在施加了电压时液晶分子31R产生取向偏移(反向流动),有时上升的响应速度降低。
本发明是鉴于上述现状而完成的,目的在于提供一种液晶显示装置,其能够抑制一对基板之间的漏电的产生,并且能够提高施加了电压时的上升的响应速度。
解决问题的方案
本发明人对能够抑制上下漏电的产生并且能够提高施加了电压时的上升的响应速度的液晶显示装置进行了各种研究发现:通过在与具有像素电极的第一基板对置的第二基板设置突起、和覆盖突起的至少侧面部的共用电极,从而能够在施加了电压时在突起的侧面部附近处有效地产生倾斜方向的电场而容易使液晶分子倾倒。另外,发现了,通过在共用电极上以与突起的前端部重叠的方式设置绝缘层、以及/或者设置开口等而共用电极不覆盖突起的前端部,由此能够抑制设置在第二基板上的共用电极与设置在第一基板上的导电性的部件(例如,像素电极)接触。由此,想到能够令人满意地解决上述课题,得到本发明。
(1)本发明的一实施方式是液晶显示装置,具备第一基板、与上述第一基板对置的第二基板、以及被上述第一基板以及上述第二基板夹持的垂直取向型的液晶层,上述第一基板具有像素电极,上述第二基板具有:突起、覆盖上述突起的共用电极以及设置在上述共用电极上的绝缘层,上述绝缘层不与上述突起的侧面部重叠,而与上述突起的前端部重叠。
(2)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(1)的结构的基础上,上述绝缘层的膜厚为0.1μm~1.5μm。
(3)本发明的其他一实施方式是液晶显示装置,具备第一基板、与上述第一基板对置的第二基板、以及被上述第一基板以及上述第二基板夹持的垂直取向型的液晶层,上述第一基板具有像素电极,上述第二基板具有:突起、和不覆盖上述突起的前端部而覆盖上述突起的侧面部的共用电极。
(4)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(3)的结构的基础上,上述第二基板还具有:覆盖上述突起并且夹设于上述突起与上述共用电极之间的钝化膜。
(5)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)或者上述(4)的结构的基础上,包含上述突起的突起结构体在大气压下不与上述第一基板接触。
(6)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(5)的结构的基础上,在上述第一基板的与上述液晶层相反一侧以及上述第二基板的与上述液晶层相反一侧的至少一方还具备偏振板,上述突起在与上述偏振板的偏振轴交叉的方向上以带状延伸设置。
(7)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(5)的结构的基础上,上述像素电极具有一个以上的点对称的形状部,上述突起在与上述点对称的形状部的中央部对置的位置以点状设置。
(8)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(5)的结构的基础上,上述突起结构体是子间隔件,上述突起在遮光区域以点状设置。
(9)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)或者上述(4)的结构的基础上,包含上述突起的突起结构体在大气压下与上述第一基板接触。
(10)另外,本发明的某个实施方式是液晶显示装置,在上述(9)的结构的基础上,上述突起结构体是主间隔件,上述突起在遮光区域以点状设置。
发明效果
根据本发明,能够提供一种液晶显示装置,其能够抑制一对基板间的漏电的产生,并且能够提高施加了电压时的上升的响应速度。
附图说明
图1是第一实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图2A是第一实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图2B是将第一实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的一部分放大的平面示意图,示出由图2A中的点划线的圆围起的区域。
图3是第二实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图4A是第二实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图4B是将第二实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的一部分放大的平面示意图,示出由图4A中的点划线的圆围起的区域。
图5是第三实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图6A是第三实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图6B是着眼于第三实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。
图7是第四实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图8A是第四实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图8B是着眼于第四实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。
图9是第五实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图10A是第五实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图10B是着眼于第五实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。
图11是第六实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图12A是第六实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图12B是着眼于第六实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。
图13是第七实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图14A是第七实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图14B是着眼于第七实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。
图15是第八实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图16A是第八实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图16B是着眼于第八实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。
图17是实施例一的液晶显示装置的剖面示意图。
图18A是实施例一的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。
图18B是将实施例一的液晶显示装置所具备的显示单元的一部分放大的平面示意图,示出由图18A中的点划线的圆围起的区域。
图19是表示实施例一的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。
图20是实施例二的液晶显示装置所具备的第二基板的剖面示意图。
图21是表示实施例二的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。
图22是实施例三的液晶显示装置的剖面示意图。
图23是表示实施例三的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。
图24是实施例四的液晶显示装置所具备的第二基板的剖面示意图。
图25是表示实施例四的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。
图26是实施例一、二以及比较例的液晶显示装置的与上升响应相关的坐标图。
图27是第一比较方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图28是第二比较方式的液晶显示装置的剖面示意图。
图29是比较例的液晶显示装置的剖面示意图。
图30是表示比较例的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。
具体实施方式
以下列举实施方式,参照附图对本发明更详细地进行说明,但本发明不只是限定于这些实施方式。另外,各实施方式的结构在不脱离本发明的主旨的范围内可以适当地组合,也可以变更。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图2A是第一实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图2B是将第一实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的一部分放大的平面示意图,示出由图2A中的点划线的圆围起的区域。图1是图2A的A-B线处的剖面示意图。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有:第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。在本说明书中,“显示单元”是指与一个像素电极12对应的区域,在液晶显示装置的技术领域中也可以被称为“像素”,在将一像素分割驱动的情况下也可以称为“子像素(子像素)”、“点”或者“像点”。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板(省略图示)、透明层间绝缘膜以及底涂层11、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。另外,第一基板10具备:多个源极线(省略图示)、与多个源极线交叉的多个栅极线(省略图示)、以及多个薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)(省略图示)。在由相互邻接的两根源极线、和相互邻接的两根栅极线围起的各区域配置有像素电极12。
第二基板20朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板(省略图示)、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的共用电极22、以及第二取向膜24。在共用电极22上,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。由突起T、共用电极22、绝缘层22a以及第二取向膜24构成的突起结构体TX的与第一基板10对置的面TXa在大气压下不与第一基板10相接。如后述那样,在突起T作为肋发挥功能的本实施方式中,也将突起结构体TX称为突起结构体TX1。彩色滤光片层21包含以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的彩色滤光片(CF:Color Filter)(省略图示)。在配置有黑矩阵BM的遮光区域以点状设置有主间隔件MS。
各TFT是与多个源极线以及多个栅极线中的对应的源极线以及栅极线连接,并具有由薄膜半导体、对应的源极线的一部分构成的源极电极、由对应的栅极线的一部分构成的栅极电极、以及与多个像素电极12中的对应的像素电极12连接的漏极电极的三端子开关。
像素电极12经由薄膜半导体而与源极线连接,能够通过栅极线的接通/断开的电位控制将源极信号向像素电极12充电,任意地控制像素电位。另一方面,共用电极22以覆盖全显示单元2的方式设置,对全显示单元2施加共用的规定电压。由此,在设置于各显示单元2的像素电极12与共用电极22之间产生电场,使液晶层30所含的液晶分子(液晶化合物)旋转。对这样施加于像素电极12与共用电极22之间的电压的大小进行控制,使液晶层30的延迟变化,控制光的透射、不透射。
垂直取向型的液晶层30在无电压施加状态下,使介电常数各向异性为负的液晶分子31与像素电极12以及共用电极22的面大致垂直(例如87°以上且90°以下)地取向。典型而言,通过在像素电极12以及共用电极22各自的液晶层30侧的表面设置垂直取向膜(第一取向膜14以及第二取向膜24)而获得。此外,在本说明书中,也将在像素电极12与共用电极22之间未施加电压的状态仅称为“无电压施加状态”,也将在像素电极12与共用电极22之间施加有电压的状态仅称为“电压施加状态”。
在第一基板10的与液晶层30相反一侧、以及第二基板20的与液晶层30相反一侧分别设置有第一偏振板PL1以及第二偏振板PL2。第一偏振板PL1以及第二偏振板PL2处于偏振轴相互正交的正交尼克尔的配置关系。
突起T在各显示单元2内,且在与第一偏振板PL1的偏振轴PL1a以及第二偏振板PL2的偏振轴PL2a交叉的方向(优选成为45°的方向)上以带状(线状)延伸设置。突起T是作为限制液晶分子31的取向的肋发挥功能的突起T1。肋是左右液晶分子的取向的取向因素。液晶分子31在无电压施加状态下与作为肋发挥功能的突起T1的液晶层30侧的表面大致垂直地取向。狭缝S在各显示单元2内,且在与第一偏振板PL1的偏振轴以及第二偏振板PL2的偏振轴交叉的方向(优选成为45°的方向)上以带状(线状)延伸设置。突起T在各显示单元2内与狭缝S平行地设置。
这样,共用电极22以覆盖突起T的方式设置,在像素电极12设置有多个狭缝S(开口部、没有导电层的部分)。若在像素电极12与共用电极22之间施加电压,则液晶分子31接受来自突起T以及狭缝S的取向限制力,液晶分子31向图1中的箭头所示的方向倾倒(倾斜)。在各个突起T与狭缝S之间的区域(也称为液晶区域)内,液晶分子31向一样的方向倾倒,因此能够将各个突起T与狭缝S之间的区域视为晶畴。此外,本说明书中晶畴是指在电压施加状态下由液晶分子31未从液晶分子的初始取向方向旋转的边界规定的区域。此处,液晶分子的初始取向方向是无电压施加状态下的液晶分子的取向方向。另外,在电压施加状态下,也将液晶分子31不从液晶分子的初始取向方向旋转的晶畴之间的边界称为向错。在常黑模式的液晶显示装置中,将位于开口区域的向错视认为光未透射的较暗的区域,例如成为暗线。
如图1所示,第二基板20具备对具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T进行覆盖的共用电极22,并且在共用电极22上且在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层。通过成为这样的方式,能够在突起T的侧面部Tb处有效地产生倾斜方向的(斜方的)电场E,施加了电压(例如在使255灰度为白电压的情况下,240灰度以上的电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,如图1所示,在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。通过成为这样的方式,例如即便在对第一基板10以及/或者第二基板20施加压力、第一基板10以及第二基板20间的距离变小的情况下,也能够抑制设置在第二基板20上的共用电极22与设置在第一基板10上的像素电极12接触,能够抑制上下漏电的产生。
而且,如图1所示,在共用电极22,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。另外,包含突起T的突起结构体TX在大气压下不与第一基板10接触。此处,若对像素电极12以及共用电极22之间施加电压,则液晶分子31以突起T的前端部Ta作为边界而向相互不同方向倾倒(取向)。突起T的前端部Ta处于液晶分子31向相互不同方向倾倒的中心,因此在前端部Ta处限制液晶分子31的取向方向较为困难,导致产生向错。然而,在本实施方式中,通过在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置绝缘层22a,由此在电压施加状态下突起T的前端部Ta的电场强度变弱,液晶分子31难以倾倒,由此能够抑制突起T的前端部Ta的向错(在本实施方式中暗线)的大小。
此处,电压施加状态下突起T的前端部Ta的电场强度变弱,液晶分子31难以倾倒,由此以下补充能够抑制突起T的前端部Ta的向错的大小的理由。首先,对于在第一比较方式的液晶显示装置1R那样的突起之下配置有共用电极的液晶显示装置而言,电场强度变弱,因此使液晶分子朝向突起的前端部(例如,肋的中线)倾倒的力变弱。另一方面,对于通过共用电极覆盖突起的表面的液晶显示装置而言,使液晶分子朝向突起的前端部(在本实施方式中肋的中线)倾倒的力增加。但是,在该突起的前端部附近,液晶分子从突起的侧面部朝向突起的前端部(在突起为肋的本实施方式的情况下朝向肋的中线而从左右方向,在突起为间隔件或者铆钉的后述的实施方式的情况下朝向间隔件或者铆钉的前端部而从全方位)倾倒,因此对于位于突起的前端部(中心部分)的液晶分子而言,朝向突起的前端部倾倒的强度大的液晶分子受到影响,偏向该倒下的方向取向。即,液晶分子的取向的中心不一致,无法维持稳定的向错(液晶分子竖立的状态),有时向错的幅度变大。另外,视角的平衡崩坏(液晶分子的取向的补偿面积比改变),有时影响可视性。为了避免该情况,在本实施方式以及以下的实施方式中,在覆盖突起的共用电极中,在与突起的前端部重叠的位置设置绝缘层或者开口(狭缝),给予液晶分子的取向中心的契机,由此能够维持稳定的向错,能够抑制向错的大小。
在本实施方式中,在第二基板20上配置突起T,且不是通过像素电极12而是通过共用电极22来覆盖突起T。此处,对将突起设置于第一基板并由像素电极覆盖突起的第二比较方式进行研究。图28是第二比较方式的液晶显示装置的剖面示意图。如图28所示,第二比较方式的液晶显示装置1R具备:第一基板10R、与第一基板对置的第二基板20R、以及被第一基板10R以及第二基板20R夹持的垂直取向型的液晶层30R。第一基板10R朝向液晶层30R侧依次具备:具有前端部TaR以及侧面部TbR的突起TR、和覆盖突起TR并设置有狭缝SR的像素电极12R。第二基板20R具备共用电极22R。在像素电极12R的液晶层30R侧以及共用电极22R的液晶层30R侧分别设置有垂直取向膜(省略图示)。
若对第二比较方式的液晶显示装置1R施加电压,则如图28所示,受到由覆盖突起TR的侧面部TbR的像素电极部分121R产生的电场的影响而使液晶分子31R倾倒的朝向、与受到由狭缝SR的边缘附近的像素电极部分122R产生的电场的影响而使液晶分子31R倾倒的朝向相互相向,导致在突起TR与狭缝SR之间产生液晶分子31R的碰撞,液晶分子31R的取向不稳定。另外,导致在突起TR与狭缝SR之间,且在液晶分子31R的取向相互相碰撞的区域AR产生暗线。在液晶分子31R的相互碰撞中,根据哪个倾倒的作用强,而使暗线的倾斜方向不同,因此导致暗线产生不均。对于由像素电极12R覆盖突起TR的第二比较方式的液晶显示装置1R而言,在突起TR与狭缝SR之间产生这样的课题,但在通过共用电极22覆盖突起T的本实施方式中,在突起T与狭缝S之间不产生这样的课题。以下,对本实施方式更详细地进行说明。
如图2所示,突起T以及狭缝S在各显示单元2内分别以带状(线状)设置。邻接的突起T相互平行地设置,其间隔恒定。另外,邻接的狭缝S相互平行地设置,其间隔恒定。图1是与带状的突起T以及狭缝S的延伸设置方向正交的方向的剖视图。
在相互平行地延伸设置的带状的突起T与狭缝S之间规定带状的液晶区域。各个液晶区域被其两侧的突起T以及狭缝S来限制取向方向,在突起T以及狭缝S各自的两侧形成有液晶分子31倾倒的方向相互不同的晶畴。在本实施方式的液晶显示装置1中,如图2所示,突起T以及狭缝S分别具有沿着相互以90°不同的两个方向延伸设置的部分,显示单元2具有液晶分子31的取向方向以90°不同的四种液晶区域。
如图1所示,突起T以及狭缝S的延伸设置方向成为将分别以正交尼克尔配置的一对偏振板(第一偏振板PL1以及第二偏振板PL2)的偏振轴PL1a以及PL2a所成的角二等分的方向。突起T以及狭缝S的配置不局限于该例子,但通过这样配置,能够得到良好的视角特性。
如图2所示那样,突起T除了具有与狭缝S平行地延伸设置的部分之外,还在像素电极12的边缘部具有与其平行地延伸设置的部分(与第二偏振板PL2的偏振轴PL2a平行地延伸设置的部分)。突起T的该部分用于通过来自像素电极12的边缘部的倾斜电场而防止液晶分子31的取向紊乱,也能够省略。在本实施方式中,着眼于在与第一偏振板PL1的偏振轴PL1a以及第二偏振板PL2的偏振轴PL2a交叉的方向上延伸设置的突起T对与上下漏电的产生抑制、以及上升的响应速度提高相关的效果进行说明,但针对与偏振板的偏振轴平行地延伸设置的部分的突起T也能够获得相同的效果。
突起T具备前端部Ta以及侧面部Tb。突起T的形状朝向前端部Ta逐渐变细。作为突起T的剖面形状(与第二基板20所具备的绝缘基板面正交的面中的剖面形状),例如可举出半圆形、梯形等。在剖面图中,突起T的侧面部Tb相对于第二基板20的绝缘基板面倾斜,与绝缘基板面所成的角优选为10°~55°,更优选为20°~45°。在存在多个突起T的情况下,突起T的形状也可以相互相同,也可以至少一个与其他不同。
作为肋的突起T的高度(厚度)优选为1μm~2μm,更优选为1.2μm~1.6μm,进一步优选为1.3μm~1.5μm。在存在多个突起T的情况下,突起T的高度也可以相互相同,也可以至少一个与其他不同。
在俯视时,作为肋的突起T的宽度优选为5μm~35μm,更优选为8μm~25μm。在存在多个突起T的情况下,俯视时的突起T的宽度也可以相互相同,也可以至少一个与其他不同。此外,也将俯视时的突起的宽度仅称为“突起的宽度”。
共用电极22设置为覆盖突起T的侧面部Tb。通过成为这样的方式,能够在侧面部Tb处有效地产生斜方的电场,能够在施加了电压(例如在使255灰度为白电压的情况下240灰度以上的电压)后立即使突起T周围的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。作为其结果,液晶显示装置1的上升响应改善。
共用电极22的膜厚优选为50nm~240nm,更优选为大致140nm。从防止由于由彩色滤光片层21的表面和背面、以及共用电极22的表面和背面反射的重叠干涉而产生反射色不均的目的出发,能够考虑在共用电极22的下层配置的层的方式来决定共用电极22的膜厚。
在共用电极22上,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,绝缘层22a未设置于与突起T的侧面部Tb重叠的位置。通过在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置绝缘层22a,能够抑制上下漏电的产生。另外,突起T的前端部Ta无法限制液晶分子31的倾倒方向,因此在电压施加状态下液晶分子31成为竖立(未旋转)的状态而产生暗线,但通过在共用电极22的前端部Ta设置绝缘层22a的帽,能够减少上述暗线的宽度。
绝缘层22a具有与作为肋的突起T相同的平面形状。在俯视时,绝缘层22a配置于形成有突起T的区域的内侧。
绝缘层22a的膜厚优选为0.1μm~1.5μm,更优选为0.2μm~1.2μm,进一步优选为0.25μm~1.0μm。绝缘层22a的膜厚越薄则共用电极22越接近液晶层30,能够更有效地产生使液晶分子移动的电场,因此优选使绝缘层22a的膜厚成为上述的范围。在存在多个绝缘层22a的情况下,绝缘层22a的膜厚也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。此外,绝缘层22a的膜厚是指与突起T的顶点(前端部Ta中最高的地点)重叠的部分的绝缘层22a的膜厚。
作为肋的突起T的高度、和设置于与突起T的前端部Ta重叠的位置的绝缘层22a的膜厚优选满足(突起T的高度):(绝缘层22a的膜厚)=1:0.1~1:0.6的关系,更优选满足1:0.2~1:0.4的关系。从更有效地防止上下漏电的观点考虑,绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的10%以上,更优选为20%以上。而且,若考虑绝缘层22a的膜厚控制,则绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的60%以下,更优选为40%以下,进一步优选为30%~40%。
在俯视时,绝缘层22a的宽度优选为4μm~20μm,更优选为8μm~16μm。若绝缘层22a的宽度过大则开口率降低,因此优选绝缘层22a的宽度成为上述的范围。在存在多个绝缘层22a的情况下,俯视时的绝缘层22a的宽度也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。此外,也将俯视时的绝缘层的宽度仅称为“绝缘层的宽度”。
在俯视时,突起T的宽度、和设置于与突起T的前端部Ta重叠的位置的绝缘层22a的宽度优选满足(突起T的宽度):(绝缘层22a的宽度)=1:0.1~1:0.9的关系,更优选满足1:0.2~1:0.4的关系。绝缘层22a的宽度相对于突起T的宽度较窄能够更有效地产生使液晶分子移动的电场,但若绝缘层22a的宽度相对于突起T的宽度过窄则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的宽度):(绝缘层22a的宽度)成为上述的范围。
绝缘层22a的边缘优选设置于从突起的前端突起的高度的1/8以上且1/3以下的距离的范围内,更优选设置于1/6以上且1/4以下的距离的范围内。通过将绝缘层22a设置于从突起的前端突起的高度的1/8以上的距离,能够有效地抑制设置在第二基板20上的共用电极22与设置在第一基板10上的像素电极12接触,能够更加抑制上下漏电的产生。另外,通过将绝缘层22a设置于从突起的前端突起的高度的1/3以下的距离,能够在突起T的侧面部Tb更有效地产生斜方的电场,能够更加提高液晶分子31的上升的响应。此处,突起的前端是指与第一基板之间的距离最小的顶点部分。
作为第一基板10以及第二基板所具备的绝缘基板,例如可举出,玻璃基板、塑料基板等基板。
第一基板10所具备的像素电极12的膜厚优选为30nm~140nm,更优选为40nm~100nm。
第二基板20所具备的彩色滤光片层21包含以大致格子状形成的黑矩阵BM、以及形成于黑矩阵BM的内侧的CF。在各显示单元2配置有红色、绿色或者蓝色的CF,红色、绿色以及蓝色的三个显示单元2以条纹状设置。彩色滤光片层21所含的黑矩阵BM能够使用包含感光性树脂以及炭黑的光致抗蚀剂而形成,其膜厚例如为2.0μm~3.0μm,宽度为10~20μm。彩色滤光片层21所含的CF例如为1.6μm~2.0μm。
液晶层30包含液晶材料,对液晶层30施加电压,根据施加的电压使液晶材料中的液晶分子31的取向状态变化,由此控制光的透射量。
本实施方式中使用的液晶材料是下述式定义的介电常数各向异性(Δε)具有负的值的材料。具有负的介电常数各向异性的液晶材料也称为负型液晶材料。此外,液晶分子的长轴方向成为慢轴的方向。另外,液晶分子在无电压施加状态下垂直取向,无电压施加状态下的液晶分子的长轴的方向也称为液晶分子的初始取向的方向。
Δε=(长轴方向的介电常数)-(短轴向的介电常数)
上述垂直取向膜分别具有控制液晶层30的液晶分子31的取向的功能,在无电压施加状态下,主要通过上述垂直取向膜的移动来控制液晶层30中的液晶分子31的取向。在该状态下,将液晶分子31的长轴相对于基板(第一基板10以及第二基板20)的表面而形成的角度称为“预倾角”。此外,本说明书中“预倾角”表示液晶分子31从与基板面平行的方向倾斜的角度,与基板面平行的角度为0°,基板面的法线的角度为90°。垂直取向膜分别使液晶层30中的液晶分子31大致垂直地取向(垂直取向膜),预倾角优选为87°以上且90°以下。
接下来,对本实施方式的液晶显示装置1的制造方法进行说明。
第二基板20能够如以下那样制成。首先,在绝缘基板上,使用以往的黑色感光性树脂材料以大致格子状形成黑矩阵BM。在黑矩阵BM的内侧,作为红色的着色感光性树脂,涂覆包含颜料等色素的红色光致抗蚀剂,进行曝光以及显影,每隔三个显示单元2形成红色树脂层(红色的色层)。其后,能够利用相同的方法形成绿色树脂层(绿色的色层)以及蓝色树脂层(蓝色的色层),在绝缘基板上设置彩色滤光片层21。
接着,在彩色滤光片层21上涂覆感光性树脂组合物(负型抗蚀剂或者正型抗蚀剂),通过利用光刻法等进行刻画图案,能够形成突起T。从可靠性性能的观点考虑,优选突起T使用负型抗蚀剂而形成。
共用电极22以覆盖突起T的方式例如通过利用溅射等使氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材料成膜而得到。
绝缘层22a例如通过将感光性树脂组合物(负型抗蚀剂或者正型抗蚀剂)涂覆在共用电极22上,利用光刻法等进行刻画图案,能够形成于与突起T的前端部Ta重叠的位置。
通过在设置有绝缘层22a的共用电极22上涂覆垂直取向膜材料,能够形成垂直取向膜。垂直取向膜材料例如能够使用聚酰亚胺等液晶显示装置的领域中一般的取向膜用的聚合物。垂直取向膜材料能够通过印刷涂覆来涂覆。作为印刷涂覆所使用的涂覆方法,可举出喷墨印刷等。能够如以上那样制成第二基板20。
第一基板10能够如以下那样制成。在绝缘基板上例如利用溅射等使氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材料成膜,并利用光刻法等进行蚀刻,由此能够形成设置有狭缝S的像素电极12。而且,通过在像素电极12上涂覆垂直取向膜材料,能够形成垂直取向膜。垂直取向膜材料例如能够使用聚酰亚胺等液晶显示装置的领域中一般的取向膜用的聚合物。垂直取向膜材料能够通过印刷涂覆来涂覆。作为印刷涂覆所使用的涂覆方法,可举出喷墨印刷等。能够如以上那样制成第一基板10。
在如上述那样制成的第一基板10或者第二基板20涂覆密封剂,在由上述密封剂围起的区域内形成液晶层30之后,利用密封剂使第一基板10以及第二基板20贴合,并使密封剂固化,由此能够制造在由第一基板10、第二基板20以及密封材围起的区域内具有液晶层30的本实施方式的液晶显示装置1。此外,在由密封材围起的区域内形成液晶层30也能够在使第一基板10以及第二基板20贴合之后进行。具体而言,可举出在密封描绘图案预设置注入口、并在真空腔室内注入液晶的真空注入方式。
(第二实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,对与上述实施方式重复的内容省略说明。在上述第一实施方式的共用电极22上,在与作为肋发挥功能的突起T1的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,在与作为肋发挥功能的突起T1的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层,但在本实施方式的共用电极中,在与作为肋发挥功能的突起的前端部重叠的位置设置有开口。
图3是第二实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图4A是第二实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图4B是将第二实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的一部分放大的平面示意图,示出由图4A中的点划线的圆围起的区域。图3是图4A的A-B线处的剖面示意图。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板(省略图示)、透明层间绝缘膜以及底涂层11、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。第二基板20朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板(省略图示)、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的钝化膜23、覆盖钝化膜23的共用电极22、以及第二取向膜24。在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。由突起T、钝化膜23、共用电极22以及第二取向膜24构成的突起结构体TX(TX1)的与第一基板10对置的面TXa在大气压下不与第一基板10接触。彩色滤光片层21包含以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF(省略图示)。在配置有黑矩阵BM的遮光区域以点状设置有主间隔件MS。
如图3所示,第二基板20具有覆盖突起T的共用电极22,并且在共用电极22中在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有开口。另外,在突起T与共用电极22之间设置有覆盖突起T的钝化膜23。这样,即便在突起T与共用电极22之间设置有钝化膜23的情况下,钝化膜23以及共用电极22设置为追随于突起T的形状。作为其结果,能够在突起T的侧面部Tb有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如白电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。另外,在本实施方式中,在突起T与共用电极22之间设置有钝化膜23,共用电极22配置于第二取向膜24的下侧(第二取向膜24的与液晶层30相反一侧)且更接近液晶层30的位置。通过成为这样的方式,能够抑制电场强度变弱。
另外,在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。通过成为这样的方式,例如即便在第一基板10以及/或者第二基板20施加压力、第一基板10以及第二基板20之间的距离变小的情况下,也能够抑制设置在第二基板20上的共用电极22与设置在第一基板10上的像素电极12接触,能够抑制上下漏电的产生。
而且,在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。另外,包含突起T的突起结构体TX在大气压下,不与第一基板10接触。通过成为这样的方式,在电压施加状态下使突起T的前端部Ta的电场强度变弱,难以使液晶分子31倾倒,由此能够抑制突起T的前端部Ta的向错(在本实施方式中暗线)的大小。
开口22b具有与作为肋的突起T相同的平面形状。在俯视时,开口22b配置于形成有突起T的区域的内侧。
能够通过例如以覆盖突起T的方式设置钝化膜23,在钝化膜23上使共用电极22成膜之后,在共用电极22上涂覆抗蚀剂,利用草酸等对与突起T的前端部Ta重叠的区域进行蚀刻从而形成开口22b。通过设置有钝化膜23,能够在蚀刻共用电极22时以不蚀刻突起T的方式进行保护。
作为钝化膜23,例如能够使用氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)等的无机膜、它们的层叠膜。钝化膜23的膜厚优选为20nm~400nm,更优选为50nm~200nm。
在俯视时,开口22b的宽度优选为2μm~20μm,更优选为2μm~12μm。若开口22b的宽度变得过大,则液晶显示装置1的开口率降低,因此优选开口22b的宽度成为上述的范围。在存在多个开口22b的情况下,俯视时的开口22b的宽度也可以相互相同,也可以至少一个与其他不同。此外,也将俯视时的开口的宽度仅称为“开口的宽度”。
在俯视时,突起T的宽度、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的开口22b的宽度优选满足(突起T的宽度):(开口22b的宽度)=1:0.1~1:0.6的关系,更优选满足1:0.1~1:0.4的关系。开口22b的宽度相对于突起T的宽度较窄能够更有效地产生使液晶分子移动的电场,但若开口22b的宽度相对于突起T的宽度过窄则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的宽度):(开口22b的宽度)成为上述的范围。
开口22b的边缘优选设置于从突起的前端突起的高度的1/8以上且1/3以下的距离的范围内,更优选设置于1/6以上且1/4以下的距离的范围内。通过将绝缘层22a设置于从突起的前端突起的高度的1/8以上的距离,由此能够有效地抑制设置在第二基板20上的共用电极22与设置在第一基板10上的像素电极12接触,能够更加抑制上下漏电的产生。另外,通过将绝缘层22a设置于从突起的前端突起的高度的1/3以下的距离,从而能够在突起T的侧面部Tb更有效地产生斜方的电场,能够更加提高液晶分子31的上升的响应。
(第三实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,对与上述实施方式重复的内容省略说明。在上述第一实施方式中,对突起T作为肋发挥功能的情况进行了说明,但在本实施方式中,对突起作为主间隔件发挥功能的情况进行说明。主间隔件用于以恒定间隔夹持液晶层。
图5是第三实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图6A是第三实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图6B是着眼于第三实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。图5是图6A的C-D线处的剖面示意图。此外,图6B也示出C-D线,以使得第一基板的C-D线的位置变明确。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有:第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板、栅极电极16a、栅极绝缘膜15、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d、钝化膜17、透明绝缘膜11a、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。栅极电极16a、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d构成薄膜晶体管16。
第二基板20朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的共用电极22、以及第二取向膜24。在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。由突起T、共用电极22、绝缘层22a以及第二取向膜24构成的突起结构体TX的与第一基板10对置的面TXa在大气压下,与第一基板10接触。本实施方式的突起T是作为确保形成有液晶层30的空间的间隙的主间隔件发挥功能的突起T2。在突起T作为主间隔件发挥功能的本实施方式中,也将突起结构体TX称为突起结构体TX2。彩色滤光片层21包含以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF。作为主间隔件发挥功能的突起T2在配置有黑矩阵BM的遮光区域以点状设置。
作为钝化膜17,例如能够使用氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)等无机膜、它们的层叠膜。
本实施方式的液晶显示装置1具备覆盖具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T的共用电极22,并且在共用电极22上,在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层。通过成为这样的方式,能够在突起T的侧面部Tb中有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如,在使255灰度为白电压的情况下,240灰度以上的电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒。此处,本实施方式的突起T是主间隔件且设置于遮光区域,但伴随着位于该遮光区域的液晶分子31从电压施加后立即倾倒,位于与该遮光区域邻接的显示区域的液晶分子31也在电压施加后容易立即倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,在突起T为主间隔件的情况下,设置于与突起T的前端部Ta重叠的位置的共用电极22有可能与配置于对置的基板(第一基板10)的TFT总线接触,但在共用电极22上,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,由此能够避免上述接触,并抑制上下漏电的产生。
突起T具备前端部Ta以及侧面部Tb。突起T的形状朝向前端部Ta逐渐变细。作为与第二基板20所具备的绝缘基板面正交的面中的突起T的剖面形状,例如可举出半圆形、梯形等。在剖面图中,突起T的侧面部Tb相对于第二基板20的绝缘基板面倾斜,与绝缘基板面所成的角优选为40°~90°,更优选为50°~80°。突起T的形状也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。
作为主间隔件的突起T的高度(厚度)优选为2.5μm~5.0μm,更优选为2.8μm~4.8μm,进一步优选为3.0μm~4.5μm。
作为主间隔件亦即突起T的底面的形状,可举出圆形、椭圆形、至少有一个对称轴的长圆等类似椭圆形的形状等。作为主间隔件的突起T的底面(远离第一基板10一侧的面),优选最短径为10μm~60μm,更优选为20μm~50μm。在存在多个突起T的情况下,突起T的底面的最短径也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。此外,在底面的形状为圆形的情况下,最短径是指直径。
绝缘层22a具有与作为主间隔件的突起T相同的平面形状。在俯视时,绝缘层22a配置于形成有突起T的区域的内侧。
绝缘层22a的膜厚优选为0.1μm~1.5μm,更优选为0.2μm~1.2μm,进一步优选为0.25μm~1.0μm。
作为主间隔件的突起T的高度、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a的膜厚优选满足(突起T的高度):(绝缘层22a的膜厚)=1:0.05~1:0.2的关系,更优选满足1:0.06~1:0.1的关系。从更有效地防止上下漏电的观点出发,绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的5%以上,更优选为6%以上。而且,从更有效地产生使液晶分子移动的电场的观点出发,绝缘层22a的膜厚优选为较薄,绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的20%以下,更优选为10%以下。
对于绝缘层22a的底面而言,最短径优选为5μm~20μm,更优选为8μm~16μm。若绝缘层22a的底面的最短径变得过大则开口率降低,因此优选绝缘层22a的底面的最短径成为上述的范围。在存在多个绝缘层22a的情况下,绝缘层22a的底面的最短径也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。
突起T的底面的最短径、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a的底面的最短径优选满足(突起T的底面的最短径):(绝缘层22a的底面的最短径)=1:0.05~1:0.9的关系,更优选满足1:0.06~1:0.32的关系。绝缘层22a的底面的最短径相对于突起T的底面的最短径较小能够更有效地产生使液晶分子移动的电场,但若绝缘层22a的底面的最短径相对于突起T的底面的最短径过小则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的底面的最短径):(绝缘层22a的底面的最短径)成为上述的范围。
通过设置在基板上的肋以及设置于电极的狭缝,能够得到MVA模式的液晶显示装置,但即便不设置这样的肋以及狭缝而通过光取向处理控制液晶分子的取向也能够得到MVA模式的液晶显示装置。将由光取向处理得到的MVA模式的液晶显示装置特别地称为UV2A(Ultra-violet induced multidomain,紫外诱导多畴)模式的液晶显示装置。对于具备作为主间隔件发挥功能的突起T2的本实施方式的液晶显示装置1而言,不仅能够应用于在基板上设置有肋的MVA模式的液晶显示装置1,也能够应用于UV2A模式的液晶显示装置那样的没有肋的显示模式。
(第四实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,针对与上述实施方式重复的内容省略说明。在上述第三实施方式的共用电极22上,在与作为主间隔件发挥功能的突起T2的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,在与作为主间隔件发挥功能的突起T2的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层,但在本实施方式中的共用电极中,在与作为主间隔件发挥功能的突起的前端部重叠的位置设置有开口,在与作为主间隔件发挥功能的突起的侧面部重叠的位置未设置有开口。
图7是第四实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图8A是第四实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图8B是着眼于第四实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。图7是图8A的C-D线处的剖面示意图。此外,图8B也示出C-D线,以使得第一基板中的C-D线的位置变明确。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有:第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板、栅极电极16a、栅极绝缘膜15、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d、钝化膜17、透明绝缘膜11a、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。栅极电极16a、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d构成薄膜晶体管16。第二基板20朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的钝化膜23、覆盖钝化膜23的共用电极22、以及第二取向膜24。在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。由突起T、钝化膜23、共用电极22以及第二取向膜24构成的突起结构体TX(TX2)的与第一基板10对置的面TXa在大气压下与第一基板10接触。彩色滤光片层21包含以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF。
在本实施方式中,具备覆盖具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T的共用电极22,并且在共用电极22上,且在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有开口。另外,在突起T与共用电极22之间,设置有覆盖突起T的钝化膜23。这样,即便在突起T与共用电极22之间设置有钝化膜23的情况下,钝化膜23以及共用电极22也设置为追随于突起T的形状。作为其结果,能够在突起T的侧面部Tb中有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如,在使255灰度成为白电压的情况下,240灰度以上的电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,在共用电极22上,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b,由此能够避免上述接触,抑制上下漏电的产生。
开口22b具有与作为主间隔件的突起T相同的平面形状。在俯视时,开口22b配置于形成有突起T的区域的内侧。
在俯视时,开口22b的最短径优选为5μm~20μm,更优选为8μm~16μm。若开口22b的最短径变得过大,则液晶显示装置1的开口率降低,因此优选开口22b的最短径成为上述的范围。在存在多个开口22b的情况下,俯视时的开口22b的最短径也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。此外,也将俯视中的开口的最短径仅称为“开口的最短径”。
突起T的底面的最短径、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的开口22b的最短径优选满足(突起T的底面的最短径):(开口22b的最短径)=1:0.05~1:0.4的关系,更优选满足1:0.06~1:0.32的关系。开口22b的最短径相对于突起T的底面的最短径较小能够更有效地产生使液晶分子移动的电场,但若开口22b的最短径相对于突起T的底面的最短径过小则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的底面的最短径):(开口22b的最短径)成为上述的范围。
从更加抑制上下漏电的观点出发,优选俯视时的开口22b的面积为突起T的底面积的1/3以上。
(第五实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,针对与上述实施方式重复的内容省略说明。针对上述第一实施方式中突起T作为肋发挥功能的情况下,对上述第三实施方式中突起作为间隔件发挥功能的情况进行了说明,但在本实施方式中,对突起T作为铆钉发挥功能的情况进行说明。
图9是第五实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图10A是第五实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图10B是着眼于第五实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。图9是图10A的E-F线处的剖面示意图。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有:第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板、透明层间绝缘膜以及底涂层11、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。第二基板20朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的共用电极22、以及第二取向膜24。图10A以及图10B中的虚线部分表示主间隔件。在共用电极22上,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。由突起T、共用电极22、绝缘层22a以及第二取向膜24构成的突起结构体TX的与第一基板10对置的面TXa在大气压下不与第一基板10接触。在突起T作为铆钉发挥功能的本实施方式中,也将突起结构体TX称为突起结构体TX3。彩色滤光片层21包含:以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF。在配置有黑矩阵BM的遮光区域,以点状设置有主间隔件MS。
像素电极12具有一个以上点对称的形状部12a,突起T以点状设置于与上述点对称的形状部12a的中央部对应的位置,包含突起T、以及在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a在内的突起结构体TX在大气压下不与第一基板10接触。本实施方式的突起T是作为控制液晶分子31的取向的铆钉发挥功能的突起T3。作为铆钉发挥功能的突起T3由电介质形成,液晶分子在无电压施加状态下朝向作为铆钉发挥功能的突起T3倾斜地取向。这样,通过在无电压施加状态下使液晶分子在倾斜方向上取向,在电压施加状态下,该倾斜方向的取向以突起T附近的液晶分子为基点逐个在倾斜方向上取向,因此能够进行广视角的显示,而且能够提高显示的对比度比。
作为像素电极12所具有的点对称的形状部12a的形状,例如可举出圆形状、正n边形状(但是,n为3以上的整数,优选为4以上8以下的整数)。另外,在像素电极12具有多个点对称的形状部12a的情况下,各点对称的形状部12a经由连接部12b与至少一个其他的点对称的形状部12a连接。
在本实施方式中,具备覆盖具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T的共用电极22,并且在共用电极22上,且在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层。通过成为这样的方式,能够在突起T的侧面部Tb中有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如,在使255灰度成为白电压的情况下,240灰度以上的电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,在共用电极22上在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。通过成为这样的方式,例如,即便在第一基板10以及/或者第二基板20施加压力,第一基板10以及第二基板20之间的距离变小的情况下,也能够抑制设置在第二基板20上的共用电极22与设置在第一基板10上的像素电极12接触,能够抑制上下漏电的产生。
而且,在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。通过成为这样的方式,在电压施加状态下使突起T的前端部Ta中的电场强度变弱,难以使液晶分子31倾倒,能够抑制突起T的前端部Ta的向错的大小。
作为铆钉的突起T的高度(厚度)优选为1μm~2μm,更优选为1.2μm~1.6μm,进一步优选为1.3μm~1.5μm。
作为铆钉的突起T的底面的直径优选为5μm~35μm,更优选为8μm~25μm。作为铆钉的形状,例如可举出圆柱、圆锥、圆锥台等。
绝缘层22a具有与作为铆钉的突起T相同的平面形状。在俯视时,绝缘层22a配置于形成有突起T的区域的内侧。
绝缘层22a的膜厚优选为0.1μm~1.5μm,更优选为0.2μm~1.2μm,进一步优选为0.25μm~1.0μm。
作为铆钉的突起T的高度、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a的膜厚优选满足(突起T的高度):(绝缘层22a的膜厚)=1:0.1~1:0.6的关系,更优选满足1:0.2~1:0.4的关系。从更有效地防止上下漏电的观点出发,绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的10%以上,更优选为20%以上。而且,若考虑绝缘层22a的膜厚控制,则绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的60%以下,更优选为40%以下,进一步优选为30%~40%。
绝缘层22a的底面的直径优选为4μm~20μm,更优选为8μm~16μm。若绝缘层22a的底面的直径变得过大则开口率降低,因此优选绝缘层22a的底面的直径为上述的范围。在存在多个绝缘层22a的情况下,绝缘层22a的底面的直径也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。
突起T的底面的直径、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a的底面的直径优选满足(突起T的底面的直径):(绝缘层22a的底面的直径)=1:0.1~1:0.9的关系,更优选满足1:0.2~1:0.4的关系。绝缘层22a的底面的直径相对于突起T的底面的直径较小能够更加有效地产生使液晶分子移动的电场,但若绝缘层22a的底面的直径相对于突起T的底面的直径过小则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的底面的直径):(绝缘层22a的底面的直径)成为上述的范围。
(第六实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,对与上述实施方式重复的内容省略说明。在上述第五实施方式的共用电极22上,在与作为铆钉发挥功能的突起T3的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,在与作为铆钉发挥功能的突起T3的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层,但在本实施方式的共用电极中,在与作为铆钉发挥功能的突起的前端部重叠的位置设置有开口,在与作为铆钉发挥功能的突起的侧面部重叠的位置未设置有开口。
图11是第六实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图12A是第六实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图12B是着眼于第六实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。图11是图12A的E-F线处的剖面示意图。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有:第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板、透明层间绝缘膜以及底涂层11、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。第二基板20朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的钝化膜23、覆盖钝化膜23的共用电极22、以及第二取向膜24。图12A以及图12B的虚线部分表示主间隔件。在共用电极22,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。由突起T、钝化膜23、共用电极22以及第二取向膜24构成的突起结构体TX(TX3)的与第一基板10对置的面TXa在大气压下,不与第一基板10接触。彩色滤光片层21包含:以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF。在配置有黑矩阵BM的遮光区域以点状设置有主间隔件MS。
像素电极12具有一个以上点对称的形状部12a,突起T以点状设置于与上述点对称的形状部12a的中央部对应的位置,包含突起T、以及在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a在内的突起结构体TX在大气压下不与第一基板10接触。
在本实施方式中,具备覆盖具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T的共用电极22,并且在共用电极22上,在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有开口。另外,在突起T与共用电极22之间设置有覆盖突起T的钝化膜23。这样,即便在突起T与共用电极22之间设置有钝化膜23的情况下,钝化膜23以及共用电极222也设置为追随于突起T的形状。作为其结果,能够在突起T的侧面部Tb中有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如,在使255灰度成为白电压的情况下,240灰度以上的电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。通过成为这样的方式,例如即便在第一基板10以及/或者第二基板20施加压力,第一基板10以及第二基板20之间的距离变小的情况下,也能够抑制设置在第二基板20上的共用电极22与设置在第一基板10上的像素电极12接触,能够抑制上下漏电的产生。
而且,在共用电极22,且在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。另外,包含突起T的突起结构体TX在大气压下不与第一基板10接触。通过成为这样的方式,在电压施加状态下突起T的前端部Ta处的电场强度变弱,难以使液晶分子31倾倒,由此能够抑制突起T的前端部Ta的向错的大小。
开口22b具有与作为铆钉的突起T相同的平面形状。在俯视时,开口22b配置于形成有突起T的区域的内侧。
在俯视时,开口22b的直径优选为2μm~20μm,更优选为2μm~12μm。若开口22b的直径变得过大,则液晶显示装置1的开口率降低,因此优选开口22b的直径成为上述的范围。在存在多个开口22b的情况下,俯视时的开口22b的直径也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。此外,也将俯视时的开口的直径仅称为“开口的直径”。
突起T的底面的直径、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的开口22b的直径优选满足(突起T的底面的直径):(开口22b的直径)=1:0.1~1:0.6的关系,更优选满足1:0.1~1:0.4的关系。开口22b的直径相对于突起T的底面的直径较窄能够更加有效地产生使液晶分子移动的电场,但若开口22b的直径相对于突起T的底面的直径变得过窄则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的底面的直径):(开口22b的直径)成为上述的范围。
(第七实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,对与上述实施方式重复的内容省略说明。在上述第三实施方式中,对突起作为主间隔件发挥功能的情况进行了说明,但在本实施方式中对突起作为子间隔件发挥功能的情况进行说明。
图13是第七实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图14A是第七实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图14B是着眼于第七实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。图13是图14A的C-D线处的剖面示意图。此外,图14B也示出C-D线,以使得第一基板中的C-D线的位置变得明确。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有:第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板、栅极电极16a、栅极绝缘膜15、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d、钝化膜17、透明绝缘膜11a、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。栅极电极16a、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d构成薄膜晶体管16。
第二基板20朝向液晶层30侧依次具备:绝缘基板、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的共用电极22、以及第二取向膜24。在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。由突起T、共用电极22、绝缘层22a以及第二取向膜24构成的突起结构体TX的与第一基板10对置的面TXa在大气压下不与第一基板10接触。在突起T作为子间隔件发挥功能的本实施方式中,也将突起结构体TX称为突起结构体TX4。本实施方式中的突起T是作为确保形成有液晶层30的空间的间隙的子间隔件发挥功能的突起T4。彩色滤光片层21包含:以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF。作为子间隔件发挥功能的突起T4以点状设置于配置有黑矩阵BM的遮光区域。另外,作为子间隔件发挥功能的突起T4不与像素电极12重叠。
本实施方式的液晶显示装置1具备覆盖具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T的共用电极22,并且在共用电极22上,在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层。通过成为这样的方式,能够在突起T的侧面部Tb中有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如,在使255灰度为白电压的情况下,240灰度以上的电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒。此处,本实施方式的突起T为子间隔件且设置于遮光区域,但伴随着位于该遮光区域的液晶分子31在电压施加后立即倾倒,位于与该遮光区域邻接的显示区域的液晶分子31也容易在电压施加后立即倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,在突起T为子间隔件的情况下,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的共用电极22通过在第一基板10以及/或者第二基板20施加压力,由此有可能与配置于对置的基板(第一基板10)的TFT总线接触,但通过在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,能够避免上述接触,抑制上下漏电的产生。
而且,在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a。通过成为这样的方式,在电压施加状态下突起T的前端部Ta中的电场强度变弱,难以使液晶分子31倾倒,由此能够抑制突起T的前端部Ta中的向错的大小。作为其结果,能够使设置有作为子间隔件的突起T的遮光区域变小,能够提高开口率。
突起T具备前端部Ta以及侧面部Tb。突起T的形状朝向前端部Ta逐渐变细。作为与第二基板20所具备的绝缘基板面正交的面中的突起T的剖面形状,例如可举出半圆形、梯形等。在剖面图中,突起T的侧面部Tb相对于第二基板20的绝缘基板面倾斜,与绝缘基板面所成的角优选为40°~90°,更优选为50°~80°。突起T的形状也可以相互相同,也可以至少一个与其他的不同。
作为子间隔件的突起T的高度(厚度)优选相对于主间隔件的高度低0.3μm~1.0μm,更优选低0.4μm~0.7μm,进一步优选低0.45μm~0.65μm。
作为子间隔件亦即突起T的底面的形状,可举出圆形、椭圆形、具有至少一个对称轴的长圆等与椭圆形类似的形状等。对于作为子间隔件的突起T的底面而言,最短径优选为10μm~60μm,更优选为20μm~50μm。
绝缘层22a具有与作为子间隔件的突起T相同的平面形状。在俯视时,绝缘层22a配置于形成有突起T的区域的内侧。
绝缘层22a的膜厚优选为0.1μm~1.5μm,更优选为0.2μm~1.2μm,进一步优选为0.25μm~1.0μm。
作为子间隔件的突起T的高度、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a的膜厚优选满足(突起T的高度):(绝缘层22a的膜厚)=1:0.05~1:0.2的关系,更优选满足1:0.06~1:0.1的关系。从更有效地防止上下漏电的观点出发,绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的5%以上,更优选为6%以上。而且,从更有效地产生使液晶分子移动的电场的观点出发,绝缘层22a的膜厚优选为较薄,绝缘层22a的膜厚优选为突起T的高度的20%以下,更优选为10%以下。
对于绝缘层22a的底面而言,最短径优选为5μm~20μm,更优选为8μm~16μm。
突起T的底面的最短径、和在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置的绝缘层22a的底面的最短径优选满足(突起T的底面的最短径):(绝缘层22a的底面的最短径)=1:0.05~1:0.9的关系,更优选满足1:0.06~1:0.32的关系。绝缘层22a的底面的最短径相对于突起T的底面的最短径较小能够更有效地产生使液晶分子移动的电场,但若绝缘层22a的底面的最短径相对于突起T的底面的最短径变得过小则有时无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的底面的最短径):(绝缘层22a的底面的最短径)成为上述的范围。
(第八实施方式)
在本实施方式中,主要对本实施方式所特有的特征进行说明,对与上述实施方式重复的内容省略说明。在上述第七实施方式的共用电极上,在与作为子间隔件发挥功能的突起T4的前端部Ta重叠的位置设置有绝缘层22a,在与作为子间隔件发挥功能的突起T4的侧面部Tb重叠的位置未设置有绝缘层,但在本实施方式的共用电极中,在与作为子间隔件发挥功能的突起的前端部重叠的位置设置有开口,在与作为子间隔件发挥功能的突起的侧面部重叠的位置未设置有开口。
图15是第八实施方式的液晶显示装置的剖面示意图。图16A是第八实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图16B是着眼于第八实施方式的液晶显示装置所具备的显示单元的第一基板的平面示意图。图15是图16A的C-D线处的剖面示意图。此外,图16B也示出C-D线,以使得第一基板中的C-D线的位置变得明确。在本实施方式中,对MVA模式的液晶显示装置进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1具有第一基板10、与第一基板10对置的第二基板20、以及被第一基板10以及第二基板20夹持的垂直取向型的液晶层30,具备以矩阵状排列于显示区域的多个显示单元2。
第一基板10朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板、栅极电极16a、栅极绝缘膜15、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d、钝化膜17、透明绝缘膜11a、设置有狭缝S的像素电极12、以及第一取向膜14。栅极电极16a、薄膜半导体层16b、漏极电极16c以及源极电极16d构成薄膜晶体管16。
第二基板20朝向液晶层30侧依次具备绝缘基板、彩色滤光片层21、具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T、覆盖突起T的钝化膜23、覆盖钝化膜23的共用电极22、以及第二取向膜24。在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。由突起T、钝化膜23、共用电极22以及第二取向膜24构成的突起结构体TX(TX4)的与第一基板10对置的面TXa在大气压下不与第一基板10接触。本实施方式的突起T是作为确保形成有液晶层30的空间的间隙的子间隔件发挥功能的突起T4。彩色滤光片层21包含以大致格子状设置的黑矩阵BM、以及设置于黑矩阵BM的内侧的CF。
在本实施方式中,具备覆盖具有前端部Ta以及侧面部Tb的突起T的共用电极22,并且在共用电极22上,在与突起T的侧面部Tb重叠的位置未设置有开口。另外,在突起T与共用电极22之间设置有覆盖突起T的钝化膜23。这样,即便在突起T与共用电极22之间设置有钝化膜23的情况下,钝化膜23以及共用电极22也设置为追随于突起T的形状。作为其结果,能够在突起T的侧面部Tb中有效地产生斜方的电场E,施加了电压(例如,白电压)后,能够立即使位于突起T的侧面部Tb周边的液晶分子31倾倒,能够抑制取向偏移。因此,能够提高液晶分子31的上升的响应。
另外,在突起T为子间隔件的情况下,设置于与突起T的前端部Ta重叠的位置的共用电极22通过对第一基板10以及/或者第二基板20施加压力,从而有可能与配置于对置的基板(第一基板10)的TFT总线接触,但通过在共用电极22上,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b,从而能够避免上述接触,并能够抑制上下漏电的产生。
而且,在共用电极22中,在与突起T的前端部Ta重叠的位置设置有开口22b。通过成为这样的方式,从而能够使电压施加状态下突起T的前端部Ta的电场强度变弱,难以使液晶分子31倾倒,由此能够抑制突起T的前端部Ta的向错的大小。作为其结果,能够使设置有作为子间隔件的突起T的遮光区域变小,能够提高开口率。
开口22b具有与作为子间隔件的突起T相同的平面形状。在俯视时,开口22b配置于形成有突起T的区域的内侧。
在俯视时,开口22b的最短径优选为5μm~20μm,更优选为8μm~16μm。
突起T的底面的最短径、和设置于与突起T的前端部Ta重叠的位置的开口22b的最短径优选满足(突起T的底面的最短径):(开口22b的最短径)=1:0.05~1:0.4的关系,更优选满足1:0.06~1:0.32的关系。开口22b的最短径相对于突起T的底面的最短径较小能够更加有效地产生使液晶分子移动的电场,但有时若开口22b的最短径相对于突起T的底面的最短径过小则无法有效地抑制上下漏电。因此,优选使(突起T的底面的最短径):(开口22b的最短径)成为上述的范围。
从更加抑制上下漏电的观点出发,优选俯视的开口22b的面积为突起T的底面积的1/3以上。
(变形例1)
上述第一实施方式中针对在作为肋发挥功能的突起T1的前端部Ta设置绝缘层22a的液晶显示装置1进行了说明,上述第二实施方式中针对在作为肋发挥功能的突起T1的前端部Ta设置开口22b的液晶显示装置1进行了说明,上述第三实施方式中针对在作为主间隔件发挥功能的突起T2的前端部Ta设置绝缘层22a的液晶显示装置1进行了说明,上述第四实施方式中针对在作为主间隔件发挥功能的突起T2的前端部Ta设置开口22b的液晶显示装置1进行了说明,上述第五实施方式中针对在作为铆钉发挥功能的突起T3的前端部Ta设置绝缘层22a的液晶显示装置1进行了说明,上述第六实施方式中针对在作为铆钉发挥功能的突起T3的前端部Ta设置开口22b的液晶显示装置1进行了说明,上述第七实施方式中针对在子间隔件发挥功能的突起T4的前端部Ta设置绝缘层22a的液晶显示装置1进行了说明,上述第八实施方式中针对在作为子间隔件发挥功能的突起T4的前端部Ta设置开口22b的液晶显示装置1进行了说明,但也可以成为将这些方式适当地组合而成的液晶显示装置。例如,也可以组合在突起T的前端部Ta设置绝缘层22a的方式而成为具备第一实施方式的肋和第三实施方式的主间隔件的液晶显示装置、具备第三实施方式的主间隔件和第五实施方式的铆钉的液晶显示装置等液晶显示装置。另外,也可以组合在突起T的前端部Ta设置绝缘层22a的方式和设置开口22b的方式而成为具备第一及第二实施方式的肋的液晶显示装置、具备第一及第二实施方式的肋和第三及第四实施方式的主间隔件的液晶显示装置等液晶显示装置。
(变形例2)
在上述第一实施方式~第八实施方式中,对在第一基板10的与液晶层30相反一侧以及第二基板20的与液晶层30相反一侧分别设置有第一偏振板PL1以及第二偏振板PL2的透射式的液晶显示装置进行了说明,但也可以是,在第二基板20的与液晶层30相反一侧设置第二偏振板PL2,在第一基板10的与液晶层30相反一侧未设置第一偏振板PL1的反射型的液晶显示装置1。
以下列举实施例以及比较例对本发明更详细地进行说明,但本发明不只是限定于这些实施例。
<实施例一>
图17是实施例一的液晶显示装置的剖面示意图。图18A是实施例一的液晶显示装置所具备的显示单元的平面示意图。图18B是将实施例一的液晶显示装置所具备的显示单元的一部分放大的平面示意图,示出由图18A中的点划线的圆围起的区域。图17是图18A中A-B线处的剖面示意图。图19是表示实施例一的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。根据图19所示的流程图通过以下的方法制成图17、图18A以及图18B所示的实施例一的液晶显示装置1。
首先,在绝缘基板(省略图示)上以格子状形成黑矩阵(BM),在格子状的黑矩阵的内侧依次形成红色滤光片(Red)、绿色滤光片(Green)以及蓝色滤光片(Blue),设置彩色滤光片层21。
接下来,在彩色滤光片层21上涂覆负型抗蚀剂,利用光刻法进行刻画图案,由此形成作为肋发挥功能的突起T1(T)。突起T1的高度为1.2μm,宽度为11μm。而且,以覆盖突起T1的方式通过溅射使ITO成膜,形成了共用电极22。共用电极22的膜厚为140nm。
其后,在共用电极22上,涂覆负型抗蚀剂,使用半色调掩模利用光刻法进行图案化,由此在主间隔件、以及与m突起T1各自的前端部Ta重叠的位置设置绝缘层22a。绝缘层22a的膜厚为0.2μm,宽度为10μm。主间隔件未被共用电极覆盖,而且在主间隔件上未设置绝缘层。主间隔件的高度为3.55μm,底面的直径为45μm。这样制成第二基板20。
另外,如以下那样制成第一基板10。首先,在绝缘基板(省略图示)上设置透明层间绝缘层以及底涂层11,以覆盖透明层间绝缘膜以及底涂层11的方式通过溅射使ITO成膜,利用光刻法进行蚀刻,由此形成像素电极12。在像素电极12设置有多个狭缝S,像素电极12的膜厚为70nm。这样,制成第一基板10。
在上述制成的第一基板10以及第二基板20上分别使用印刷涂覆形成垂直取向膜(第一取向膜14以及第二取向膜24)之后,在一方的基板滴下液晶材料,通过在真空中使两基板贴合的滴下工艺而形成液晶层30。而且,在第一基板10以及第二基板20的与液晶层30相反一侧的面分别以正交尼克尔配置第一偏振板PL1以及第二偏振板PL2,制成实施例一的液晶显示装置1。在实施例一的液晶显示装置1中,在俯视时,在第一基板10所具有的像素电极12设置的多个狭缝S分别在设置于第二基板20的突起T1之间设置。狭缝S以及突起T1的延伸方向相对于第一偏振板PL1以及第二偏振板PL2的偏振轴向而成为45°方向。
<比较例>
图29是比较例1的液晶显示装置的剖面示意图。图30是表示比较例的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。除了在形成共用电极之后形成肋以及主间隔件并且未形成绝缘层以外,其他与实施例一的液晶显示装置1相同地制成比较例1的液晶显示装置1R。即,比较例1的液晶显示装置1R依次具有第一基板10R、液晶层30R以及第二基板20R,在第一基板10R朝向液晶层30R侧依次配置有绝缘基板(省略图示)、透明层间绝缘膜以及底涂层11R、设置有多个狭缝SR的像素电极12、以及第一取向膜14R。另外,在第二基板20R朝向液晶层30侧依次配置有绝缘基板(省略图示)、彩色滤光片层21R、共用电极22R、突起T1R以及第二取向膜24。
<实施例二>
图20是实施例二的液晶显示装置所具备的第二基板的剖面示意图。图21是表示实施例二的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。在实施例一中,形成了作为肋发挥功能的突起T1,但在实施例二中,除了作为肋发挥功能的突起之外,还形成有作为主间隔件发挥功能的突起。
除了作为主间隔件发挥功能的突起T2(T)不是在微小肋形成工序中形成,而是在形成作为肋发挥功能的突起T1的工序中与作为肋发挥功能的突起T1同时形成以外,其他与实施例一相同地制成实施例二的液晶显示装置1。具体而言,在彩色滤光片层21上涂覆负型抗蚀剂,使用半色调掩模利用光刻法进行刻画图案,由此在彩色滤光片层21的彩色滤光片上形成作为肋发挥功能的突起T1,同时在彩色滤光片层21的黑矩阵BM上形成作为主间隔件发挥功能的突起T2。此外,针对第一基板,与作为肋发挥功能的突起T1对置的部分和上述第一实施方式的方式相同,而且与作为主间隔件发挥功能的突起T2对置的部分和上述第三实施方式的方式相同地制成。此外,在本实施例中,使用半色调掩模一并形成肋以及主间隔件,但在形成主间隔件之后,在整个面涂覆用于形成肋的抗蚀剂而层叠主间隔件,同时也能够对肋进行曝光/显影而形成。
作为肋发挥功能的突起T1的高度为1.2μm,宽度为11μm,作为主间隔件发挥功能的突起T2的高度为3.55μm,底面的直径为45μm。在作为肋发挥功能的突起T1的前端部设置的绝缘层22a的膜厚为0.2μm,宽度为6μm。在作为主间隔件发挥功能的突起T2的前端部设置的绝缘层22a的膜厚为0.2μm,底面的直径为10μm。
<实施例三>
图22是实施例三的液晶显示装置所具备的第二基板的剖面示意图。图23是表示实施例三的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。在实施例一中,在共用电极22上设置绝缘层22a,但在实施例三中,设置开口22b。直至形成作为肋发挥功能的突起T1的工序为止,与实施例一相同地制成实施例三的液晶显示装置的第二基板20。制成第一基板10的工序、以及使第一基板10和第二基板20贴合而成为液晶显示装置1的工序与实施例一相同地进行。以下,在制成第二基板20的工序中,针对比形成作为肋发挥功能的突起T1的工序靠后的工序详细地进行说明。
在将作为肋发挥功能的突起T1形成在彩色滤光片层21上之后,以覆盖彩色滤光片层21以及突起T1的方式使包括氮化硅的膜厚150nm的钝化膜23成膜。而且,以覆盖钝化膜23的方式利用溅射使ITO成膜,形成共用电极22。共用电极22的膜厚为140nm。
在共用电极22上涂覆负型抗蚀剂,利用光刻法进行刻画图案,进行基于草酸的蚀刻,由此在与突起T1各自的前端部Ta重叠的位置设置开口(微小狭缝)22b。作为肋发挥功能的突起T1的高度为1.2μm,宽度为11μm。开口22b的宽度为4μm。
在形成开口22b的第二基板20上,涂覆负型抗蚀剂,利用光刻法进行刻画图案,由此形成主间隔件。形成主间隔件。主间隔件未被共用电极覆盖,而且在主间隔件上未设置绝缘层。主间隔件的高度为3.55μm,底面的直径为45μm。
<实施例四>
图24是实施例四的液晶显示装置所具备的第二基板的剖面示意图。图25是表示实施例四的液晶显示装置所具备的第二基板的制造工序的流程图。在实施例二中,在与突起T(T1以及T2)的前端部Ta重叠的位置处,在共用电极22上设置绝缘层22a,但在实施例四中,设置开口22b。直至形成作为肋发挥功能的突起T1以及作为主间隔件发挥功能的突起T2的工序为止,与实施例二相同地制成实施例四的液晶显示装置的第二基板20。制成第一基板10的工序、以及使第一基板10与第二基板20贴合而成为液晶显示装置1工序与实施例二相同进行。以下,在制成第二基板20的工序中,对形成作为主间隔件发挥功能的突起T2之后的工序详细地进行说明。
在将作为主间隔件发挥功能的突起T2形成在彩色滤光片层21上之后,以覆盖彩色滤光片层21、作为肋发挥功能的突起T1以及作为主间隔件发挥功能的突起T2的方式使包含氮化硅的膜厚150nm的钝化膜23成膜。而且,以覆盖钝化膜23的方式利用溅射使ITO成膜,形成共用电极22。共用电极22的膜厚为140nm。
在共用电极22上涂覆负型抗蚀剂,利用光刻法进行图案化,进行基于草酸的蚀刻,由此在与作为肋发挥功能的突起T1以及作为主间隔件发挥功能的突起T2各自的前端部Ta重叠的位置设置开口(微小狭缝)22b。此外,针对第一基板,与作为肋发挥功能的突起T1对置的部分和上述第二实施方式的方式相同,而且,与作为主间隔件发挥功能的突起T2对置的部分和上述第四实施方式的方式相同地制成。
作为肋发挥功能的突起T1的高度为1.2μm,宽度为11μm,作为主间隔件发挥功能的突起T2的高度为3.55μm,底面的直径为45μm。在作为肋发挥功能的突起T1的前端部设置的开口22b的宽度为4μm。在作为间隔件发挥功能的突起T2的前端部设置的开口22b的直径为10μm。
<实施例一、二以及比较例的评价>
(上升的响应速度的评价)
图26是实施例一、二以及比较例的液晶显示装置的与上升响应相关的坐标图。针对通过实施例一、二以及比较例制成的液晶显示装置,使源极电压成为矩形波,使黑显示的电压为0.1Vrms,使白显示的电压为8Vrms,描绘相对于响应时间的透射透射率,对从黑显示至白显示为止的上升响应(黑箭头白)进行比较。结果如图26所示。此外,6Vrms以下,未出现液晶分子的反向流动,对上升的响应速度未出现影响。在为矩形波的情况下,rms(root meansquare,均方根)与振幅相等,Vrms是指电压的有效值。
根据图26,实施例一以及实施例二均为,以比比较例短的时间达到较高的透射透射率,实施例一以及实施例二的液晶显示装置1表现出良好的上升响应。认为在实施例一以及实施例二的液晶显示装置1中,绕突起T(T1以及T2)的电场有效地在倾斜方向作用,在该部分中液晶分子容易倾倒,能够实现良好的上升响应。
(上下漏电的评价)
在手指按压画面(液晶面板)而强制地产生上下漏电的情况下,认为以漏电交点为中心而产生行缺陷,但在实施例一以及实施例二中,即便按压画面也未出现这样的现象。
(向错的评价1)
在向错的宽度假定以上地变大的情况下,在灰色灰度中,由于向错的偏差可见成为粗糙的不均,但在实施例一以及实施例二中未出现这样的现象。
(向错的评价2)
在出现白灰度时,在手指按压的部分产生亮度不均,在向错的宽度假定以上地变大的情况下直至消除该不均为止的取向复原耗费时间,但在实施例一以及实施例二中未出现这样的现象。
附图标记说明
1、1R:液晶显示装置
2:显示单元
10、10R:第一基板
11:透明层间绝缘膜以及底涂层
11a:透明绝缘膜
12、12R:像素电极
12a:点对称的形状部
12b:连接部
14、14R:第一取向膜
15:栅极绝缘膜
16:薄膜晶体管
16a:栅极电极
16b:薄膜半导体层
16c:漏极电极
16d:源极电极
17:钝化膜
20、20R:第二基板
21、21R:彩色滤光片层
22、22R:共用电极
22a:绝缘层
22b:开口
23:钝化膜
24、24R:第二取向膜
30、30R:液晶层
121R、122R:像素电极部分
AR:区域
BM:黑矩阵
E、ER:电场
MS:主间隔件
PL1、PL2:偏振板
PL1a、PL2a:偏振轴
S、SR:狭缝
T、T1、T2、T3、T4、TR:突起
Ta、TaR:前端部
Tb、TbR:侧面部
TX、TX1、TX2、TX3、TX4:突起结构体
TXa:面
Claims (10)
1.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备第一基板、与所述第一基板对置的第二基板、以及被所述第一基板以及所述第二基板夹持的垂直取向型的液晶层,
所述第一基板具有像素电极,
所述第二基板具有突起、覆盖所述突起的共用电极、以及设置在所述共用电极上的绝缘层,
所述绝缘层不与所述突起的侧面部重叠,而与所述突起的前端部重叠。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述绝缘层的膜厚为0.1μm~1.5μm。
3.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备第一基板、与所述第一基板对置的第二基板、以及被所述第一基板以及所述第二基板夹持的垂直取向型的液晶层,
所述第一基板具有像素电极,
所述第二基板具有:突起、和不覆盖所述突起的前端部而覆盖所述突起的侧面部的共用电极。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第二基板还具有:覆盖所述突起并且夹设于所述突起与所述共用电极之间的钝化膜。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
包含所述突起的突起结构体在大气压下不与所述第一基板接触。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述第一基板的与所述液晶层相反一侧以及所述第二基板的与所述液晶层相反一侧的至少一方还具备偏振板,
所述突起在与所述偏振板的偏振轴交叉的方向上以带状延伸设置。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述像素电极具有一个以上的点对称的形状部,
所述突起在与所述点对称的形状部的中央部对置的位置处以点状设置。
8.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述突起结构体是子间隔件,
所述突起在遮光区域以点状设置。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
包含所述突起的突起结构体在大气压下与所述第一基板接触。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述突起结构体是主间隔件,
所述突起在遮光区域以点状设置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862680672P | 2018-06-05 | 2018-06-05 | |
US62/680672 | 2018-06-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110568675A true CN110568675A (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68694769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910472054.0A Pending CN110568675A (zh) | 2018-06-05 | 2019-05-31 | 液晶显示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190369424A1 (zh) |
CN (1) | CN110568675A (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114545674B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-11-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 反射式显示面板、显示装置和彩膜基板及其制备方法 |
JP7512885B2 (ja) | 2020-12-23 | 2024-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置、液晶装置の製造方法、および電子機器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3076340B1 (ja) * | 1999-07-19 | 2000-08-14 | 奇美電子股▲ふん▼有限公司 | 広視角液晶表示器 |
CN1627171A (zh) * | 2003-12-08 | 2005-06-15 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及其制造方法 |
CN1700076A (zh) * | 2004-05-21 | 2005-11-23 | 三洋电机株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101253611A (zh) * | 2005-09-30 | 2008-08-27 | 夏普株式会社 | 薄膜晶体管阵列衬底的制造方法、及薄膜晶体管阵列衬底 |
CN101583901A (zh) * | 2007-03-07 | 2009-11-18 | 夏普株式会社 | 液晶显示面板、液晶显示装置和电视接收机 |
CN101802690A (zh) * | 2007-12-05 | 2010-08-11 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101963712A (zh) * | 2009-07-21 | 2011-02-02 | 奇美电子股份有限公司 | 液晶显示装置和像素结构 |
-
2019
- 2019-05-31 CN CN201910472054.0A patent/CN110568675A/zh active Pending
- 2019-06-04 US US16/431,230 patent/US20190369424A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3076340B1 (ja) * | 1999-07-19 | 2000-08-14 | 奇美電子股▲ふん▼有限公司 | 広視角液晶表示器 |
CN1627171A (zh) * | 2003-12-08 | 2005-06-15 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及其制造方法 |
CN1700076A (zh) * | 2004-05-21 | 2005-11-23 | 三洋电机株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101253611A (zh) * | 2005-09-30 | 2008-08-27 | 夏普株式会社 | 薄膜晶体管阵列衬底的制造方法、及薄膜晶体管阵列衬底 |
CN101583901A (zh) * | 2007-03-07 | 2009-11-18 | 夏普株式会社 | 液晶显示面板、液晶显示装置和电视接收机 |
CN101802690A (zh) * | 2007-12-05 | 2010-08-11 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101963712A (zh) * | 2009-07-21 | 2011-02-02 | 奇美电子股份有限公司 | 液晶显示装置和像素结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190369424A1 (en) | 2019-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101817791B1 (ko) | 액정 표시 장치 | |
US20180321549A1 (en) | Color filter substrate and liquid crystal display device | |
TWI522683B (zh) | 顯示面板 | |
KR101779510B1 (ko) | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
US8259279B2 (en) | Liquid crystal display panel, liquid crystal display device, and television receiver | |
JP5122301B2 (ja) | カラーフィルタ基板およびそれを備えた液晶表示装置 | |
US9235083B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US7256851B2 (en) | Array substrate for in-plane switching liquid crystal display device and manufacturing method of the same | |
WO2000055682A1 (fr) | Afficheur a cristaux liquides | |
CN108957873B (zh) | 液晶显示装置 | |
US20070188690A1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20140109744A (ko) | 액정 표시 장치 | |
US9851607B2 (en) | Pixel structure comprising a pixel electrode having block-shaped portion and branch-shaped portion formed over a passivation layer having branch-shaped portion and block-shaped portion | |
JP2006078890A (ja) | 半透過型液晶表示装置及びその製造方法 | |
US20160291409A1 (en) | Liquid crystal display including pixel and auxiliary electrodes within display substrate | |
CN110568675A (zh) | 液晶显示装置 | |
KR20150041405A (ko) | 액정 표시 장치 | |
US20160195776A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US7499131B2 (en) | Liquid crystal display device with different alignments | |
JP4099324B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
CN113631997B (zh) | 液晶面板及显示装置 | |
EP2778777B1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP5107366B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US9651833B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US8907938B2 (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191213 |