TW200809348A - Liquid crystal display element, electronic device, and manufacturing method of liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element, electronic device, and manufacturing method of liquid crystal display element Download PDF

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Masaya Tamaki
Koji Ishizaki
Setsuo Suzuki
Motoharu Nishida
Kotaro Yoneda
Akira Sakaigawa
Hidemasa Yamaguchi
Koji Noguchi
Masaaki Kabe
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Description

200809348 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示元件、使用其之電子機器、 及液晶顯示元件之製造方法，該液晶顯示元件係具備使液 晶分子混合配向之相位差層之電場雙折射（Electrically Controlled Birefringence:ECB)模式者。 【先前技術】 先前，於個人電腦之液晶顯示元件中，作為一般驅動模 ® 式，適用穿透率高、僅藉由與偏光板組合即得到顯示之扭 轉向列型模式。其中，對個人數位助理（Personal Digital Assistant)(PDA)及行動電話等之移動用電子機器之顯示元 件之需要急劇增加，開發有與穿透型之液晶顯示元件相比 較可低消耗電力，且在室外之辨識性亦高之半穿透型液晶 顯示元件。 半穿透型之液晶顯示元件中，一般適用組合有相位差層 ^ 之ECB模式。在如此之半穿透型液晶中，為了得到反射、 穿透之顯示特性，構成為藉由每一側1片或2片之相位差層 來爽持液晶胞。 _ 又，在前述ECB模式之液晶顯示元件中，作為前述相位 差層，使用有混合構造之相位差層。又，由於藉由將混合 構造之相位差層與ECB模式相組合可得到寬視角，故最近 不限定於半穿透型之液晶顯示元件，即使在穿透型之液晶 顯示元件中亦適用該組合。 作為使用混合構造之相位差層之液晶顯示元件，例如提 HS780.doc 200809348 出有藉由具有負折射率各向異性之混合構造之相位差層來 失持液晶胞之構成（參照下述專利文獻1〜3)。 〔專利文獻1〕曰本特開平1〇_197862號公報參照圖1、 0006段落） 〔專利文獻2〕日本特開2004-11 8222號公報（參照圖J、 0045段落） 〔專利文獻3〕曰本特開2〇〇‘3〇9598號公報（參照 0020，0052段落） 【發明内容】 〔發明所欲解決之問題〕 /然:’製作藉由相位差層夾持液晶胞而形成之液晶顯示 兀件係在膜基材上塗佈形成相位差層，並將塗佈形成 有相位差層之膜基材貼合於液晶胞。但是，將混合構造之 相位差層塗佈形成於膜基材上時’難以制良好之配向特 性’難以得到均勻之相位差特性。 為了防止m亦研討在構成液晶胞之基板外側面上 直接形成混合構造之相位差層之方法。但是，該情形下， ,組裝液晶胞之步驟’於混合構造之相位差層容易產生損 知’成為損及顯示特性之要因。 因此’本發明之目的在於提供一種液晶顯示元件、使用 4電子機it '及液晶顯示元件之製造方法，該液晶顯示 几件藉由具備使液晶分子混合配向之相位差層，而視角良 子、且對比度高、顯示特性良好。 〔解決問題之技術手段〕 HS7S0.doc 200809348 用以達成以上目的之本發明之液晶顯示元件，其係組合 在一對基板間夾持液晶層而形成之液晶胞與使液晶分子混 合配向之混合相位差層之電場雙折射模式者，其特徵在於 混合相位差層係成膜形成於一對基板中之一側基板之液晶 層側。 又’本發明之電子機器，其特徵在於使用如此構成之液 晶顯示元件。 着在如此之液晶顯示元件及使用其之電子機器中，藉由將 混合相位差層成膜形成於基板上，可謀求提高混合相位差 層之配向性，得到均勻之相位差特性。 並且本發明之液晶顯示元件之製造方法，其係進行將使 液晶分子混合配向之混合相位差層形成於第i基板上之步 驟，及在該第1基板與第2基板之間填充密封液晶層之步驟 者，該第2基板係與前述第〗基板之前述混合相位差層之形 成面側相對配置者。 • 並且尤其係第1方法，其特徵在於··在成膜形成混合相 位差層之步驟中，在第1基板上經由配向膜令使用光硬化 性液晶之混合相位差層之材料膜成膜，一面藉由材料膜之 力”、、/m度控制相位差之視角依存性，一面藉由對該材料膜 進仃曝光使該材料膜硬化而成膜形成混合相位差層。 又’第2方法，其特徵在於：在成膜形成混合相位差層 之步騾中，在前述第〗基板上經由配向膜令使用光硬化性 夜日日之此σ相位差層之材料膜成膜，藉由曝光使前述材料 \硬化而成膜形成混合相位差層，並藉由以特定膜厚去除 Π 8780.doc 200809348 則述此合相位差層之表面層，以控制該混合相位差層之相 位差之視野角依存性。 =照如上之第1及第2方法，容易控制於基板上成膜形成 之/邑合相位差層之相位差。 【實施方式】 以下，荼照圖式對適用本發明之實施形態進行說明。 在各貝％形悲，繼續於液晶顯示元件之構成，根據需 要說明其製造方法。 〈第1實施形態〉 圖1係第1實施形態之液晶顯示元件la之剖面構成圖。該 圖所示之液晶顯示元件la，係具備使液晶分子混合配向之 相位差層（以下稱作混合相位差層）且藉由ECB模式所驅動 之穿透型液晶顯示元件la，其構成如下。 亦即液晶顯示元件la具備驅動基板10、與該驅動基板1:〇 之元件形成面側相對配置之相對基板2〇、及夾持於此驅動 基板10與相對基板20之間之液晶層！^。又，在驅動基板ι〇 之外側面以密合狀態設置λ /4相位差層3〇，且進一步在驅 動基板10及相對基板2〇之外側面，以密合狀態正交偏光地 設置偏光板31、32。此外在配置於驅動基板1〇側之偏光板 31之外側配置背光源33。 其中驅動基板10，在如玻璃基板之透明基板丨丨之面向液 晶層LC之面上，例如設置TFT(薄膜電晶體，ΤΜη而瓜 Transistor)等驅動元件12及與其連接之電極13，此等藉由 層間膜14所覆蓋。在該層間膜14上，每個像素均圖案化形 118780.doc -10- 200809348 成有經由電極13連接於驅動元件12之像素電極i5。 並且，在覆盍複數之像素電極〗5之狀態下，設置此處省 略其圖示之配向®。該配向膜例如採用向相對於驅動基板 10側之偏光板31之穿透軸呈45。、且相對於相對基板2〇側 之偏光板32之穿透軸呈！ 35。（_45。）之方向摩擦處理或配向 處理者。 又，在透明基板11之偏光板3 1側之面設置又/4相位差層 30。該；I /4相位差層30斜如將形成有λ /4相位差層3〇之膜 貼合於透明基板11而設置。 另一方面，相對基板20，在如玻璃基板之透明基板21之 面向液晶層LC之面，依次設置R(紅）、G(綠）、Β(藍）各色 之彩色滤光器22 ’混合相位差層23，及相對電極24。再 者，在相對電極24上設置此處省略其圖示之配向膜。該配 向膜採用與設置於驅動基板1 〇側之配向膜反平行地摩擦處 理或配向處理者。 又’混合相位差層23亦可直接設置於透明基板21上，此 時成為在混合相位差層23上配置彩色濾光器22。又，在將 混合相位差層23設置於相對基板20側之構成中，無論係哪 種構成均可以使混合相位差層23維持於全膜之狀態。亦 即’將混合相位差層23設置於驅動基板1〇侧時，需要將連 接電極13與像素電極15之連接孔設置於混合相位差層23之 圖案化。 並且，如上之第1實施形態之構成，其特徵在於使液晶 分子混合配向之混合相位差層23成為在面向液晶層LC側之 118780.doc -11 - 200809348 透明基板21面上成膜形成之層。 因此，如圖2所示，混合相位差層23之液晶粒子瓜，成 為在相對基板之透明基板側與基板面水平，且面向液晶層 LC侧慢慢垂直立起之配向狀態。該液晶分子㈤係採用具有 正折射率各向異性者。並且，在該液晶顯示元件“中，具 備相位差之層成為從背光源側開始以叉/4層3〇、液晶層 LC、及混合相位差層23之順序設置之狀態。 又，该混合相位差層23之配向方向，一般相對於設置於 其上方之配向膜之配向方向宜為15〇。以上、21〇。以下之角 度。亦即，混合相位差層23之配向方向與該混合相位差層 23側之液晶層LC之配向方向為150。以上、21〇。以下之角 度，成為大致反平行。藉此，可以謀求增大視角。 再者’该混合相位差層23之配向軸（亦即配向方向），一 身又相對於；I /4相位差層3〇之光轴宜為go。以上、i 〇〇。以下 之角度。 此處.，夾持於驅動基板1〇與相對基板2〇之間之液晶層 LC ’藉由具有正介電各向異性之液晶分子％所構成。 並且，該混合相位差層23及液晶層LC構成為：合計之 相位差在對像素電極15及相對電極24未施加電壓時、與又 /4相位差層3 〇反方向成為3 a /4之相位差，在施加電壓時、 與λ /4相位差層30反方向成為又/4。 如此構成之液晶顯示元件la，進行在未施加電壓時« 成為白色顯示之正常白色下之顯示。
亦即，在未施加電壓時，混合相位差層23及液晶層LC 118780.doc -12- 200809348 與λ /4相位差層3 0反方向成為3又/4之相位差，故自又/4相 位差層30〜液晶層LC〜至混合相位差層23整體成為λ /2之相 位差。因此，背光源33之光藉由偏光板3 1成為直線偏光， 藉由通過；I /4相位差層30〜液晶層LC〜混合相位差層23而成 為旋轉90°之直線偏光後，穿透偏光板32成為白色顯示。 又，在施加電壓時，混合相位差層23及液晶層LC與；I /4相 位差層30反方向成為；i Μ之相位差，故自又/4相位差層3〇〜 液晶層LC〜至混合相位差層23之整體相位差被抵消。因 此’藉由偏光板3 1成為直線偏光之背光源3 3之光，依其原 樣入射於偏光板32並被吸收，成為黑色顯示。 又’混合相位差層23及液晶層LC，並不限定於前述之 相位差，只要如下設定即可，即：在未施加電壓時自几/4 相位差層30〜液晶層LC〜至混合相位差層23整體成為又/2之 相位差’且在施加電壓時自又/4相位差層3〇〜液晶層lc〜至 混合相位差層23整體相位差成為〇。. 又，如上構成之液晶顯示元件la，例如作為行動電話、 PDA、或電腦專之電子機器之顯示部而被使用。 其次，根據圖3之流程圖且參照圖丨，從特別係在本第j 實施形態中為包含特徵佳之混合相位差層23之層構成之相 對基板20側之製造方法起，依次說明如上構成之液晶顯示 元件la之製造方法。 首先，在步驟S1，在透明基板21上形成彩色濾光器22。 彩色濾光器22之形成，並未特別限定只要與先前相同即 可0 ]]8780.doc -13 - 200809348 自下一步驟S2起，為混合相位差層23之形成步驟。首 先，在步驟S2，以覆蓋彩色濾光器22之狀態成膜配向膜。 在下·一步驟S3 ’措由對該配向膜進行摩擦處理或光配向處 理，賦予配向膜配向性。此處，進行使其與此後形成之混 合相位差層23之配向方向一致之處理。 其次’在步驟S4，在形成有配向膜之相對基板2 1上塗佈 混合材料膜並成膜。此處所使用之混合材料使用UV硬化
性之向列型液晶，例如係在向列型液晶上結合丙烯酸基之 分子構造。 在後續之步驟S5，熱處理所塗佈成膜之混合材料 除去混合材料膜中之溶劑。此後，在步驟S6，藉由對混合 材料膜進行全面曝光，在混合配向之狀態下使混合材料膜 中之液晶分子硬化。此時，藉由將混合材料膜在加熱至特 定溫度之狀態下進行曝光，控制隨視角之相位差變動。藉 此’得到具備目標相位差之混合相位差層23。 圖4係顯示在對混合材料膜曝光時之每一加熱溫度下， 如上所得之混合相位差層23相位差之視野角依存性。如該 圖所不彳知曝光時之加熱溫度越高，依存於視角之相位 差變化量越小。因此，進行調整加熱溫度之曝光，以便使 混合相位差層23之相位差成為目標之視角依存性。 又，如前所述之混合相位差層23之相位差之視角依存 性’亦可藉由成膜形成混合相位差層23後除去上層部來控 吉〆清开'將圖2所不之混舍相位差層23從液晶分子⑽垂 配向之上部側灰化除去。並且，籍由例如相對於成膜形 118780.doc 200809348 成¥之膜厚以其5〜5G%左右之範圍調整除去之膜厚，可以 控制混合相位差層2 3之相位差之視角依存性。 &如上形成具有目標視肖特性之混合相位差層23後，在步 驟S7，在混合相位差層以上形成藉由如汀〇之透明導電製 . T料所ιέ成之相對電極24。繼之，在相對電極上成膜液 • 晶層LC用之配向膜，向特定之配向方向進行摩擦處理或 UV配向處理，完成相對基板2〇。 _ 面雖在/;IL私圖中之圖示省略，但驅動基板1 〇側 ’亦可按與先前相同之順序形成。亦即，在透明基板u上形 成動元件12及與其連接之電極丨3後、藉由層間膜Μ覆蓋 此等，在該層間膜14上圖案化形成經由電極13連接於驅動 疋件丨2之像素電極15，並進一步形成覆蓋其之配向膜。 此後進行貼合驅動基板1〇與相對基板2〇之組裝步驟。此 处像素電極1 5及相對電極24面對面地相對配置，配合周 緣邛配置。並且，藉由夾持此處省略其圖示之隔片，在驅 _ 動基板10與相對基板2〇之間，一面保持特定之液晶胞間 隙，一面藉由設置於基板1〇_2〇間之周緣部之密封劑（省略 圖示），貼合此等之基板10_20。此時，使驅動基板1〇側之 配向膜與相對基板2〇側之配向膜之配向方向成為反平行。 其次，從密封樹脂之間隙向基板丨〇-2Q間填充液晶層[◦後 將其密封。 此後’在驅動基板10之外側面貼合膜狀之λ /4相位差層 3 0 ’進一步在基板i 〇_2〇之外側面，以使偏光板3 2、32以 成為相互正交偏光、且相對於又/4相位差層3〇及液晶層lc U8780.doc -15- 200809348 之光軸成為45。之方式貼合後，完成液晶顯示元件la。 如上所得到之液晶顯示元件〗a中，藉由在透明基板2〗上 經由彩色濾、光22成膜形成混合相位差層23，可以謀求提 高混合相位差層23之配向性。亦即，以貼合於透明基板21 為目的，在膜基材上塗佈形成混合相位差層時，在該混合 相位差層不能得到良好之配向特性。但是，液晶顯示元件 ^中’藉由將混合相位差層23成膜形成於如玻璃基板之硬 貝透明基板21上，可以謀求提高混合相位差層23之配向 性。藉此，可謀求混合相位差層23之相位差特性之均勻 化。 其結果，設置有混合相位差層23之ECB模式之液晶顯示 凡件la、及使用該液晶顯示元件la之電子機器，可謀求提 向混合相位差層之配向性，故可以進行視角良好且高對比 度之顯示。 又’構成為在透明基板2 1上直接設置混合相位差層23， 在混合相位差層23上配置彩色濾光器22時，成膜形成有混 合相位差層23之底層更加平坦，故可進一步提高混合相位 差層23之配向性。 又’藉由構成為在透明基板21上之液晶層LC側設置混 合相位差層23，在該液晶顯示元件1③之製造中，在貼合驅 動基板10與相對基板20之組裝步驟以後，在混合相位差層 23中不再產生損傷，可以防止以組裝步驟以後之損傷為起 因而損害顯示特性。 再者，使用圖3之流程圖說明之製造方法中，藉由混合 118780.doc -16- 200809348 相位差層23之成膜形成之曝光時之加熱溫度、或形成混合 相位差層23後之減膜厚，可以容易地控制混合相位差層23 之相位差之視角依存性。藉此，不需要調整與混合相位差 層23組合使用之；1/4相位差層30之相位差。因此，可良好 地保持穿透率及色度。 〈第2實施形態〉 圖5係第2實施形態之液晶顯示元件1 b之剖面構成圖。該 圖所示之液晶顯示元件lb與使用圖1所說明之第1實施形態 之液晶顯示元件，其不同之處在於；^ /4相位差層3〇設置於 相對基板20側，其他構成與第1實施形態相同。 亦即’即使係本第2實施形態，其特徵亦在於混合相位 差層23成為在相對基板2〇側之面向液晶層lc側之透明基板 2 1面上成膜形成之層。因此，如圖6所示，混合相位差層 23之液晶粒子m，在相對基板之透明基板側為水平，且面 向液晶層LC側慢慢垂直立起之配向狀態。並且，在該液晶 顯示元件lb中，具備相位差之層成為從背光源側起以液晶 層LC、混合相位差層23、又/4相位差層30之順序設置之狀 態。 又如此構成之液晶顯示元件1 b，亦與第1實施形態之 液晶顯示元件同樣，在未施加電壓時進行成為白色顯示之 正常白色顯示。 又，如上構成之液晶顯示元件lb，例如作為行動電話、 PDA、或電腦等之電子4幾器之顯示部而被使用，此係與第 1實施形態相同。 118780.doc -17- 200809348 又，如此構成之液晶顯示元件lb ,藉由以下步驟製作， 即：在第1實施形態所說明之製造順序中，同樣進行向驅 動基板10與相對基板20之間填充液晶層其密封之前的 步驟後，在相對基板20之外側面貼合膜狀之λ/4相位差層 30，進一步在基板1〇_2〇之外側面貼合偏光板3ι、μ，^ 成為正交偏光。 即使係如上所得到之液晶顯示元件化中，藉由採用在透 φ 明基板21上經由彩色濾光器22成膜形成混合相位差層23， 與第1實施形態同樣，在設置有混合相位差層232ECB模 式之液晶顯示元件lb、及使用該液晶顯示元件lbi電子機 器中，亦可進行視角良好且高對比度之顯示。 又藉由在透明基板21上之液晶層LC側設置混合相位 差層23之構成，同樣可得到可防止以組裝步驟以後之損傷 為起因而損害顯示特性之效果。 〈第3實施形態〉 _ 圖7係第3實施形態之液晶顯示元件ic之剖面構成圖。該 圖所示之液晶顯示元件lc與使用圖丨所說明之液晶顯示元 件，其不同之處在於Λ/4相位差層30,與混合相位差層23一 同设置於相對基板20之液晶層LC側，其他構成係與第i實 施形態相同。—— 亦即，本第3實施形態，其特徵在於混合相位差層23及 λ /4相位差層30’成為在相對基板2〇側之面向液晶層LC側 之透明基板21面上成膜形成之層。又，參照前面之圖6， 此合相位差層23之液晶粒子m，在栢對基板之透明基板側 limo.doc -18- 200809348 為水平，且面向液晶層LC側慢慢垂言☆ a 1又11立起之配向狀態。 另一方面，λ /4相位差層3〇,亦可传| J 1承通韦之均質配向之 UV硬化性液晶。X ’ λ /4相位差層3〇1之配向方向定為相 對於混合相位差層13之配向方向為90。之角度。 並且，具備相位差之層，成為從背光源側起，以液晶層 LC、混合相位差層23、及λ/4相位差層3〇|之順序設置^ 狀態。
又，如此構成之液晶顯示元件lc，亦與第丨實施形態之 液晶顯示元件同樣，在未施加電壓時進行成為白色顯示之 正常白色顯示。 又，如上構成之液晶顯示元件lc，例如作為行動電話、 PDA、或電腦等之電子機器之顯示部而被使用，此係與笫 1實施形態相同。 ' 其次，根據圖8之流程圖並一面參照圖7，依次從特別丨係 在本第3實施形態中，成為特徵性之包含混合相位差層幻 及λ /4相位差層3〇’之層構成之相對基板2〇側之製造方法 起，說明如上構成之液晶顯示元件lc之製造方法。 首先，在步驟S1，與第！實施形態同樣在透明基板幻上 形成彩色濾光器22。此後，步驟S2，〜至S6，止，為λ/4相位 差層30’之形成步驟。首先，在步驟S2t成膜配向膜，在下 一步驟S3’，藉由對配向膜進行摩擦處理或光配向處理而 賦予其配向性。此處之摩擦處理或光配向處理之方向，與 此處形成之λ /4相位差層3 0,之配向方向一致。其次，在步 驟S4’ ’在形成有配向膜之相對基板21上以特定膜厚使由 nmo.doc -19- 200809348 uv硬化性液晶所成之相位差材料膜成膜。在後續之步騾 S51 ’對塗佈成膜之相位差材料膜熱處理後，除去溶劑。 此後’在步驟S6’全面曝光硬化相位差材料膜後，得到又/4 相位差層〇 繼之，與第1實施形態同樣進行步驟S2〜S6，在塗佈形成 之又/4相位差層30’上形成混合相位差層23。 此後與第1實施形態同樣，在步驟S7，在混合相位差層 23上形成藉由如ΙΤΟ之透明導電製材料所成之相對電極 24。繼之，在相對電極24上使液晶層lc用之配向膜成膜， 向特定之配向方向進行摩擦處理或光配向處理，完成相對 基板20〇 然後在以後之組裝步驟’使用以與先前相同之順序形成 之驅動基板10 ’與第1實施形態同樣，在驅動基板1 〇與枒 對基板20之間填充液晶層LC後將其密封，然後在基板1(μ 20之外側面貼合偏光板3 1、32，以成為正交偏光。藉此， 完成液晶顯不元件1 c。 即使係如上所得到之液晶顯示元件1 c，藉由採用在透明 基板21上經由彩色濾光器22成膜形成混合相位差層23，與 第1實施形態同樣，在設置有混合相位差層23之ECB模式 之液晶顯示元件1 c、及使用該液晶顯示元件1 c之電子機器 中，亦可進行視角良好且高對比度之顯示。 又，藉由構成為在透明基板21上之液晶層LC側設置混 合相位差層23及又/4相位差層30|，在該液晶顯示元件1〇之 製造中’在貼合驅動基板1 0與相對基板20之組裝步驟以 118780.doc -20- 200809348 後’在混合相位差層23及λ /4相位差層30,不再產生損傷， 可以防止以組裝步驟以後之損傷為起因而損害顯示特性。 再者，藉由構成為Λ/4相位差層30,亦設置於透明基板21 上之液晶層LC側，亦即液晶胞内，與在液晶胞之外側貼合 膜狀之；I /4相位差層之構成相比較，可謀求液晶顯示元件 lc之薄膜化。 〈弟4實施形態〉 圖9係第4實施形態之液晶顯示元件1 d之剖面構成圖。此 處，說明在半穿透型液晶顯示元件適用本發明之實施形 態。該圖所示之液晶顯示元件ld，係具備使液晶分子混合 配向之相位差層（以下稱作混合相位差層），且藉由Ecb模 式所驅動之半穿透型液晶顯示元件ld，其構成如下。 亦即液晶顯示元件Id，具備：輕動基板10,，其係每個 像素均具有反射顯示部1 0R及穿透顯示部1 QT者；相對基板 20 ’其係與該驅動基板1 (T之元件形成面側相對配置者；及 液晶層LC，其係夾持於此等驅動基板10,與相對基板2〇之 間者。又，在驅動基板1 〇,之外側面設置包含λ /4相位差層 4 1及λ /2相位差層42之寬帶域又/4層。並且，在相對電極 20之外側設置；1/2相位差層43，並進一步在驅動基板ι〇，及 相對基板20之外側面，以密合狀態正交偏光設置偏光板 31、32。此外在配置於驅動基板10，側之偏光板31之外側配 置背光源33 〇 其中驅動基板1 (Τ，在如玻璃基板之透明基板！丨之面向 液晶層LC之面上，例如設置TFT(薄膜電晶體）等·驅動元件 118780.doc •21 - 200809348 12及與其連接之電極13，此等藉由層間膜14所覆蓋。在該 層間膜14上每個像素均圖案化形成有經由電極〗3連接於驅 動兀件12之像素電極15。並且，在各像素之反射顯示部 10R，圖案化形成有連接於像素電極15之反射電極17。 並且’在覆盍複數之像素電極15及反射電極〗7之狀態 下’設置此處省略其圖示之配向膜。配向膜係採用向相對 於相對基板20側之偏光板32之穿透軸呈6〇。，且相對於又 /2相位差層43呈45 °之方向進行摩擦處理或光配向處理 者。 又’在透明基板11之偏光板3 1側之面依次設置又/4相位 差層41及λ /2相位差層42。此等λ /4相位差層41及；I /2:相 位差層42，例如將形成有各自相位差層之膜依次貼合於透 明基板11而設置。 另一方面，相對基板20，係與第1實施形態之構成同 樣，在如玻璃基板之透明基板21之面向液晶層LC之面，依 次設置彩色濾光器22，混合相位差層23，及相對電極24， 並進一步設置配向膜（省略圖示）。該配向膜係採用與設置 於驅動基板1 〇側之配向膜反平行地摩擦處理或配向處理 者。 又，混合相位差層23亦可直接設置於透明基板21上，此 與第1實施形態相同。 本第4貫施形悲’其特徵亦是在於混合相位差層2 3成為 在相對基板20側之面向液晶層LC側之透明基板2 1面上成膜 形成之層。因此，混合相位差層23之液晶粒子，為在相對 118780.doc -22- 200809348 基板20之透明基板21侧與基板面水平，且面向液晶層⑽則 慢慢垂直立起之配向狀態。該液晶分子心係採用具有正折 射率各向異性者。 ^ 並且，在透明基板21之偏光板32侧之面設置λ/2相位差 層43。該；I /2相位差層43，例如，將形成有相位差層之膜 貼合於透明基板21而設置。 如上，在該液晶顯示元件1(1中，具備相位差之層成為從 馨 背光源33側起，以Λ/2相位差層42、又/4相位差層…、液 晶層LC、混合相位差層23、及；1 /2相位差層43a之順序設 置之狀態。 又’該混合相位差層23之配向方向，由於相對於λ /2相 位差層43構成寬帶域之又/4，故若λ /2相位差層43與偏光 板32之軸係15。時，；I /2相位差層43與混合相位差層23相 互之光軸成為45。。 此處，夾持於驅動基板1〇,與相對基板2〇之間之液晶層 • LC ’藉由具有正介電各向異性之液晶分子所構成。 並且，該混合相位差層23及液晶層LC，例如藉由於反 射電極17下層設置間隙調整層16而調製穿透顯示部1〇τ之 液晶胞間隙與反射顯示部丨0R之液晶胞間隙，以便使如此 構成之半穿透型液晶顯示元件ld在未施加電壓時進行成為 白色顯示之正常白色顯示。 亦即’在未施加電壓時，在反射顯示部1 〇R，從偏光板 32側入射而成為直線偏光之來自背光源33之光，藉由往複 於又/2相位差層43、混合相位差層23、及液晶層LC而返回 118780.doc -23- 200809348 原來之直線偏光後’通過偏光板32成為白色顯示。又在穿 透顯示部10T，藉由偏光板成為直線偏光之背光源33之 光’成為旋轉90。之直線偏光後，穿透偏光板32成為白色 顯示。 又，在施加電壓時，在反射顯示部1〇R，從偏光板32側 入射後成為直線偏光之來自背光源33之光，藉由往複於入 /2相位差層43、混合相位差層23、及液晶層Lc而成為旋轉 90之直線偏光後，藉由偏光板32所吸收成為黑色顯示。 又在穿透顯不部10T，藉由偏光板成為直線偏光之背光源 3 3之光返回原來之直線偏光後精由偏光板3 2所吸收成為 黑色顧示。 又’如上構成之液晶顯示元件1 d，例如作為行動電話、 PDA、或電腦等之電子機器之顯示部而被使用，此係與第 1貫施形態相同。 其次，如上構成之液晶顯示元件1(1之製造中，採用如在 第1實施形態中使用圖3所說明之步驟S2〜S6，進行混合相 位差層23之形成，除此之外可按與先前相同之順序進行。 即使係如上所得到之液晶顯示元件ld中，藉由採用在透 明基板21上經由彩色渡光器2 2成膜形成混合相位差声2 3， 與第1實施形態同樣，在設置有混合相位差層23<ecb模 式之液晶顯示元件1 d、及使用該液晶顯示元件〗電子機 器中，亦可進行視角良好且高對比度之顯示。 〈第5實施形態〉 圖1 〇係第5實施形態之液晶顯示元件1€之剖面構成圖。 118780.doc -24- 200809348 該圖所示之液晶顯示元件1〇與使用圖9所說明之第4實施形 態之液晶顯示元件，其不同之處在於λ /2相位差層43,與混 合相位差層23—同設置於相對基板2〇之液晶層lC侧，其他 構成係與第4實施形態相同。
亦即，本第5實施形態，其特徵在於混合相位差層23及 λ /2相位差層43’成為在相對基板2〇側之面向液晶層側 之透明基板21面上成膜之層。又，混合相位差層23之液晶 粒子’為在相對基板之透明基板側水平，且面向液晶層Lc 側慢慢垂直立起之配向狀態。並且，具備相位差之層成為 從背光源33側起，以；W2相位差層42、乂 /4相位差層41、 液晶層LC、混合相位差層23、及；1/2相位差層43，之順序 設置之狀態。 又’即使係如此構成之液晶顯示元件le，亦與第4實施 形態之液晶顯示元件同樣，例如藉由反射電極17調製液晶 層LC之穿透顯示部10T之液晶胞間隙與反射顯示部= 液晶胞間隙，在未施加電壓時進行成為白色顯示之正常白 色顯示。 又’如上構成之液晶顯示元件1 e，例如作為行動電話、 PDA、或電腦等之電子機器之顯示部而被使用，此係與事 他實施形態相同。 ^ 〃 如此構成之液晶顯示元件14e之製造中，柢 1 休用如在第3漬 施形態中使用圖8所說明之步驟S2,〜S6，進耔）μ 1 胃 ,、 疋仃人/2相位差層 43及混合相位差層23之形成，除此之外可拾' 叹兴先前相同之 順序進行。 118780.doc -25- 200809348 即使係如上所得到之液晶顯示元件le，藉由採用在透明 基板21上經由彩色濾光器22成膜形成混合相位差層23，與 第1實施形態同樣，在設置有混合相位差層23之ECB模式 之液晶顯示元件1e、及使用該液晶顯示元件ie之電子機 ’亦可進行視角良好且高對比度之顯示。 又’藉由構成為在透明基板21上之液晶層Lc側設置混 合相位差層23及；1/2相位差層43,，在該液晶顯示元件“之 製造中，在貼合驅動基板1〇與相對基板2〇之組裝步驟以 後’在混合相位差層23及λ/2相位差層43,不再產生損傷， 可以防止以組裝步驟以後之損傷為起因而損害顯示特性。 再者’藉由構成為人/2相位差層43,亦設置於透明基板21 上之液晶層LC侧，亦即液晶胞内，與在液晶胞之外側貼合 膜狀之λ /2相位差層之構成相比較，可謀求液晶顯示元件 Id之薄膜化。 又，在前述之各實施形態中，說明了在驅動基板1〇側設 置有像素電極15及與其連接之驅動元件12之主動矩陣型之 各液晶顯示元件適用本發明之構成。但是本發明同樣亦可 適用於未设置有驅動元件12之單純矩陣型之液晶顯示元 件，·可以得到相同之效果。 又，在前述之各實施形態中，說明設置背光源33作為穿 透顯示之光源之構成。但是穿透顯示之光源亦可係外光， 此時不需要設置背光源33。 (實施例） 〈實施例1〉 HS780.doc -26- 200809348 圖11係顯不作為未設置有驅動元件之單純構成，在透明 基板之液晶層側成膜形成混合相位差層之穿透型液晶顯示 元件(實施例！，n之對比度，及將膜狀之混合相位差層站 :透月基板之外側之穿透型液晶顯示元件（比較例1)之對 Λ %例1 ’ 1 '係採用相同構成而不同批次之元 件。 如漆圖11所示，可確認在透明基板之液晶層側成膜形成 此合相位差層之實施例i，〗，之液晶顯示元件，較將膜狀之 b &相位差層貼合於透明基板之外側之比較例1之液晶顯 示元件，對比度提高近2倍。 〈實施例2〉 圖12係顯示作為設置有驅動元件之主動構成，在透明基 板之液晶層側成膜形成混合相位差層之穿透型液晶顯示元 件（實施例2)之對比度，及將膜狀之混合相位差層貼合於透 明基板之外侧之穿透型液晶顯示元件（比較例2)之對比度。 又，圖13係顯示此等之實施例2及比較例2之液晶顯示元 件之白色顯示時之穿透率。 如圖12所示，可確認即使採用設置有驅動元件之主動構 成’在透明基板之液晶層側成膜形成混合相位差層之實 施例2之液晶顯示元件，較將膜狀之混合相位差層貼合於 透明基板之外側之比較例2之液晶顯示元件，對比度提高 近1.4倍。又，從圖13可確認穿透率與比較例2同程度地維 持於高值。 〈實施例3〉 118780.doe -27- 200809348 圖14係顯示組合混合相位差層及ECB模式之液晶胞之構 成之穿透型液晶顯示元件之視角特性。圖14(1)係使混合相 4差層之配向方向與該混合相位差層側之液晶層之配向方 向反平行成為180。之構成之液晶顯示元件之視角特性。另 方面圖14(2)係使混合相位差層之配向方向與該混合相 位差層侧之液晶層之配向方向平行成為〇。之液晶顯示元件 之視角特性。又，屬中之白線表示對比度1〇。 比杈此等，可確認在組合混合相位差層及ECB模式之液 晶胞之構成之穿透型液晶顯示元件中，藉由構成為使混合 相位差層之配向方向與該混合相位差層側之液晶層之配向 方向反平行成為180。〔圖14(1)〕，與使此等之方向平行成 為〇°之構成〔圖14(2)〕相比較，視角特性顯著提高。又， 如〔圖14(1)〕所示之良好之視角特性，一般藉由使混合相 位差層之配向方向與該混合相位差層側之液晶層之配向方 向大致反平行成為150。以上、210。以下之角度來得到。 〈實施例4 > 圖1 5(1)係顯示在膜基材上成膜形成之混合相位差層之 光學照片。另一方面’圖15(2)係顯示在藉由玻璃所成之透 明基板上成膜形成之混合相位差層之光學照片。比較此等 之光學照片，可確認在圖15(1)之膜基材上成膜形成之混合 相位差層產生配向不良、觀察到白點，與此相對在圖15(2) 之藉由玻璃所成之透明基板上成膜形成之混合相位差層、 未觀察到白點，形成了無配向不良之混合相位差層。 (發明之效果） I18780.doc -28- 200809348 如前所述，依照本發明，在設置有混合相位差層之ecb 模式之液晶顯示元件及電子機器，可謀求提高混合相位差 層之配向性，故可以進行視角良好且高對比度之顯示。 [圖式簡單說明】 圖1係說明第1實施形態之液晶顯示元件之構成之圖。 圖2係說明第}實施形態之混合相位差層之構成之圖。 囷3係°兑明弟1實施形恶之液晶顯示元件之製造之流程 圖0 圖4係顯示混合相位差層之相位差之視角依存性之圖。 圖5係說明第2實施形態之液晶顯示元件之構成之圖。 圖6係說明第2實施形態之混合相位差層之構成之圖。 圖7係說明第3實施形態之液晶顯示元件之構成之圖。 Θ 8係„兒明弟3貫施形恶之液晶顯示元件之製造之流程 圖。 圖9係δ兒明第4實施形態之液晶顯示元件之構成之圖。 _ 圖1 〇係δ兒明第5實施形態之液晶顯示元件之構成之圖。 圖11係顯示實施例1，1，及比較例！之液晶顯示元件之對 比度之圖。 圖12係顯示實施例2及比較例2之液晶顯示元件之對比度 之圖。 又 圖13係顯示實施例2及比較例2之液晶顯示元件之白色顯 示時之穿透率之圖。 圖14(1)、圖14(2)係顯示組合混合相位差層及ECB模式 之液晶胞之構成之穿透型液晶顯示元件之視角特性之圖。 118780.doc -29- 200809348 圖15(1)、圖15(2)係混合相位差層之光學照片。 【主要元件符號說明】 1 a，1 b，1 c，1 d，1 e液晶顯示元件 I OR 反射顯不區域 10T 穿透顯示區域 10 驅動基板 II 透明基板（第2基板）
12 驅動元件 13 電極
14 15 17 20 21 22 23 24
30, 30，，41 31，32 33 42, 43, 43a LC
層間膜 像素電極 反射電極 相對基板 透明基板（第2基板） 彩色濾光器 混合相位差層 相對電極 λ /4相位差層 偏光板 背光源 λ /2相位差層 液晶層 液晶分子 HS780.doc -3 0 -

Claims (1)

  1. 200809348 十、申請專利範圍： 1 · 一種液晶顯示元件，JL孫脸+ t ^ . 八係將在一對基板間夾持液晶層而 形成之液晶胞、及使液晶分子混合配向之混合相位差層 予2組合之電場雙折射模式者；其特徵在於 厨述混合相位差層係成膜形成於前述一對基板中之一 基板之前述液晶層侧。 2·如請求項！之液晶顧示元件，其中 構成前述混合純差層之液晶分子係具有正折射率各 向異性者。 3·如請求項1之液晶顯示元件，其中 在刚述-對基板中之另一絲上言免置有像素電極及驅 動該像素電極之驅動元件。 4·如請求項i之液晶顯示元件，其中 前述混合相位差層之配向方向與該混合相位差層側:之 前述液晶層之配向方向成為15〇。以上、21〇、以下之角 度。 5 ·如請求項1之液晶顯示元件，其中 在前述液晶胞之外側或前述混合相位差層與前述一者 之基板之間，設置有λ /4相位差層。 6 ·如靖求項5之液晶顯示元件，其中 刖述混合相位差層之配向軸與前述λ /4相位差層之光 軸成為80°以上、100。以下之角度。 7 ·如請求項5之液晶顯示元件，其中 自前述混合相位差層之相位差與未施加電壓時之白色 118780.doc 200809348 顯示之前述液晶層之相位差之合計， &、、 ^*| ^ j Λ J-q 2 \ 差層之相位差後之相位差成為λ /2 ; 自前述混合相位差層之相位差與施加電壓時之 示之前述液晶層之相位差之合計， …邑顯 _ 則迷又Μ相位差 層之相位差後之相位差成為〇。 差 8.如明求項1之液晶顯示元件，其中 前述混合相位差層之相位差與未施加電 晶層之相位差之合計為（3/4) λ， 則&液 如述混合相位差層之相付I # 之純差與知加電壓時之前述液晶 層之相位差之合計為（1/4)又。 9·如請求項1之液晶顯示元件，其中 在前述混合相位差層之液晶側或該混合相位差層與前 述一者之基板之間，設置有彩色濾光器。 曰/、 10·如請求項1之液晶顯示元件，其中 構成前述混合相位差芦之、、虑曰八 1左層之液B曰分子係在向列型液晶上 附加丙烯酸基之分子構造。 11 ·如請求項1之液晶顯示元件，其中 前述液晶胞’每個像素具備反射顯示區域及穿透顯示 區域。 、 〃種電子機态’其具備液晶顯示元件’該液晶顯示元件 :將在-對基板間夾持液晶層而形成之液晶胞、及使液 晶分子混合配向之混合相值差層予以組合之電場雙折射 模式者；其特徵在於： 圮此a相位差層係成膜形成於前述一對基板中之一 118780.doc 200809348 基板之液晶層側。 13· —種液晶顯示元件之製造方法，其特徵在於：其係進行 將使液晶分子混合配向之混合相位差層形成於第〗基板 上之步驟，及在該第i基板與第2基板之間填充密封液晶 層之步驟者，該第2基板係與前述第〗基板之前述混合相 位差層之形成面側相對配置者；且 在成膜形成前述混合相位差層之步驟中， _ 在前述第1基板上經由配向膜令使用光硬化性液晶之· 混合相位差層之材料膜成膜， 一面藉由前述材料膜之加熱溫度控制相位差之視角依 存性，一面藉由對該材料膜進行曝光，使該材料膜硬化 而成廳:形成混合相位差層。 14. 一種液晶顯示元件之製造方法，其特徵在於：其係進行 將使液晶分子混合配向之混合相位差層形成於第1基板 上之步驟，及在該第〗基板與第2基板之間填充密封液晶 • 層之步驟者，該第2基板係與前述第1基板之前述混合相 位差層之形成面側相對配置者；且 在成膜形成前述混合相位差層之步驟中， 在iil述弟1基板上經由配向膜令使用光硬化性液晶之 混合相位差層之材料膜成膜， 藉由曝光使前述材料膜硬化而成膜形成混合相位差 層，並 藉由以特定膜厚去除前述混合相位差層之表面層來控 制該混合相位差層之相位差之視角依存性。 118780.doc
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