液晶显示装置和投影型液晶显示设备的制作方法

专利名称：液晶显示装置和投影型液晶显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置以及一种使用该液晶显示装置的投影型 液晶显示设备。
背景技术：
投影型液晶显示设备，诸如液晶投影机(projector),粗略地分为三板 型和单板型。
正如例如日本未审查专利申请公开No. S60-169827所披露的，三板型投 影机将光源发射的光分成红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)，并且通过使 用由液晶显示装置(以下称作"LCD")构造的三个光阀来调制这些颜色的 光，随后重组调制的颜色光束(color light beam)并将重组的颜色光束放大 投影到投影面上。该系统需要包括这三个LCD在内的大量的部件，引起成 本的增力口。
另一方面，单板型投影机需要单个LCD，从而实现成本的降低。
通常的单板型投影机采用通过使用滤色器来放大投影到屏幕上的方法， 例如日本未审查专利申请公开No. S59-230383所披露的。该方法的优点是简 单的光学系统构造、低成本和设计紧凑。
然而，由于滤色器的光吸收或反射，该技术降低了光使用的效率，从而 使得难以实现高的亮度。由于由树脂等构成的滤色器具有差的耐光性(light resistance),该技术可能降低图像质量。
为了解决这些缺点，提出了如日本未审查专利申请公开No. H4-316296 所披露的单板型显示器。具体地，光源被分色镜(dichroicmirror)分成红色、 绿色和蓝色光束，随后这些光束以不同角度进入微透镜阵列以被分配到其对 应的显示像素中。
该显示系统能够显著改善光使用效率，从而提供了 一种具有高亮度的显 示设备。至于耐光性，由于不使用滤色器，而是使用了每个都具有高耐光性的聚 酰亚胺膜和无机膜来作为配向膜，使得可能获得具有长寿命的显示设备。 作为安装在液晶投影机上的光阀，通常使用由薄膜晶体管(以下称作
TFT)驱动的有源矩阵LCD。
向列液晶用在大多数的有源矩阵LCD中。其显示系统为例如具有90度 扭转分子取向的扭转向列(TN型)液晶。
近来，考虑了垂直配向(VA型)液晶元件以实现液晶投影机设备的高 亮度、高对比度、高清晰度和长寿命。垂直配向型液晶显示装置可以用于透 射型和反射型，其似乎成为主流的液晶投影机，以及用于实现长寿命的无机
配向膜。
在其上各自形成有配向膜的两个基板中，这些配向膜彼此相对布置，并 通过将密封材料涂敷到用于显示图像数据的显示区的外围上而粘合在一起。 通过形成间隔物以控制基板间隔并在其间密封进液晶来制造液晶单元 (cell)。液晶包括几种类型的称作液晶组分的单一液晶材料。通过在制造 的液晶单元上安装偏振器来制造液晶显示装置。

发明内容
近年来，伴随着投影型显示设备，诸如液晶投影机的小型化，液晶光阀 也被小型化。另一方面，像素的高清晰度和高亮度被向前推进。液晶显示装 置的像素节距(pitch)随着高清晰度的趋势而变得更小。因此，遮光部分的 范围持续变窄。
例如，当基板的尺寸为22.9 mm ( 0.99英寸)并且是XGA (扩展图形阵 列)型时，像素数为1024x 768,每个单色像素的像素节距不大于6.6iam。
在上述高清晰度装置中，在两个相邻像素电极之间产生极大的侧向电 场。不可避免地，侧向电场的影响引起液晶分子的配向缺陷。这对于图像质 量来说已经成为了一个严重的问题。
考虑进行特别容易受侧向电场影响的显示的情况，例如，如图l所示， 在像素阵列中显示青色。为了以常白模式显示青色，绿色和蓝色的电压改变， 而红色的电压固定为5V并且黑色显示固定。
结果是，如图2所示，绿色像素中的亮度显著升高或浮动(即，没有完 全实现亮度)，从而未能产生期望的颜色并引起图像质量的显著下降。以下将以模拟的方式来讨论该现象。
图3是示出模拟结果的图示，假设TN (扭转向列)模式液晶面板具有 不大于10 |am的极窄的节距。
图3中的符号"<1>"代表当分别对红色、绿色和蓝色像素施加2V时 在光栅显示(raster display)过程中液晶分子配向和透射率的结果。图3中 的符号"<2>"代表当分别对红色像素(R)施力口5 V、对绿色像素(G)和 蓝色像素(B)施加2V时在青色显示过程中液晶分子配向和透射率的结果。
观察到绿色像素的液晶分子在青色显示的过程中与在光栅显示的过程 中相比上升(rise)不充分，从而亮度水平浮动。这似乎是由于当施加到红 色像素的电压固定为5V时的侧向电场的影响。
通过使用SHINTECH, Inc.制造的LCD MASTER中的2D BENCH来进 行模拟。即，像素平行布置，并且通过设定液晶的物理性质的值(ne、 no、 弹性常数Kll、 K22和K33、旋转粘度系数和介电常数)、预倾斜角度、扭 转角度、钉扎、偏振器角度和分析器角度来进行交替驱动。
因此，期望提供一种能够防止由侧向电场的影响引起图像质量下降的液 晶显示装置和投影型液晶显示设备，从而显示出良好的显示性能。
根据本发明的一个方面，提供了一种液晶显示装置，其包括彼此相对的 两个基板、布置在两个基板之间的液晶层、设置在基板的相对表面上从而以 矩阵形式形成像素的多个像素电极、以及形成在两个基板上以沿预定方向使 液晶层的液晶配向的配向膜。以矩阵形式布置的像素具有不同的像素间间 隔。
根据本发明的另一方面，提供一种投影型液晶显示设备，其包括光源、 液晶显示装置、以及将从光源发射的光分成包括具有不同主波长(primary wavelength)的红色光、绿色光和蓝色光的颜色光并将光导入液晶显示装置 的光收集光学系统。该液晶显示装置包括彼此相对的两个基板、布置在两个 基板之间的液晶层、设置在基板的相对表面上从而以矩阵形式形成像素的多 个像素电极、以及形成在两个基板上以沿预定方向使液晶层的液晶配向的配 向膜。以矩阵形式布置的像素具有不同的像素间间隔。
以矩阵形式布置的像素可以具有由三个像素构成的像素单元，该三个像 素包括分别对应于红色、绿色和蓝色的第一像素、第二像素和第三像素。第 一像素、第二像素和第三像素可以形成为在第一像素、第二像素和第三像素之间的每个间隔彼此不同。
对应于绿色显示的像素和在配向方向上与其相邻的像素的间隔可以大 于任何其他像素电极之间的间隔。
当第二像素是绿色像素时，红色像素和绿色像素之间的间隔RG可以大 于绿色像素和蓝色像素之间的间隔GB以及蓝色像素和红色像素之间的间隔BR。
用于液晶层的液晶在室温下可以具有不小于0.10的折射率各向异性，并 且液晶层可以具有不大于4 的厚度。
提供有像素电极的液晶面板可以是透射型。 单色像素可以具有不大于20 |im的像素节距。 配向膜可以由无机配向膜构成。
根据本发明的实施例，通过优化像素间间隔，发生在某像素中的异常配 向等变得较不可见，从而获得高质量的图像。 本发明的实施例可以获得高质量的图像。
在诸如投影机的投影型LCD中，通过减小面板尺寸或者增大有效像素 区，可以获得高的开口率。这通过单元间隙控制实现了高的生产率和高的成 品率。可以使用无机材料而不损害图像质量，从而导致长的寿命。


图l是示出根据本发明实施例的青色显示的视图； 图2是示出绿色像素亮度浮动的状态的图示； 图3是示出关于液晶分子的模拟结果的图示； 图4是示出采用根据本发明实施例的液晶显示装置的投影型显示设备的
示意性框图5A和5B是示意性地示出包括根据本发明实施例的液晶显示装置的 微透镜阵列的构造的图示；
图6是示意性地示出根据本发明实施例的有源矩阵型液晶显示装置的构 造的图示；
图7是示出根据本发明实施例的有源矩阵型液晶显示装置的阵列基板 (液晶面板部分)的布置实例的图示；
图8是示出根据本发明实施例的有源矩阵液晶显示装置的具体构造实例的截面^L图9是解释根据本发明实施例的像素单元中的构造的图示； 图IO是解释配向方向和像素间隔之间关系的图示； 图11是示出单个颜色的可见性和图像质量受影响程度的图示； 图12是示出绿色像素亮度中的浮动的电压依赖性的图示； 图13是示出绿色像素亮度中的浮动和像素评价之间关系的图示； 图14是示出CIE标准光度观察器的亮视觉(phot叩ic vision)的光谱光 视效能的图示；
图15是示出通常的ITO图案形状的图示； 图16是示出实例1的实验条件的图示； 图17是示出实例1的评价结果的图示；
图18A和18B是示出施加的电压和表示绿色像素亮度浮动的指标之间 关系的图示；
图19是示出实例2的评价结果的图示。
具体实施例方式
以下将会参考附图来描述本发明的实施例。
图4是示出采用根据本发明实施例的液晶显示装置的投影型显示设备的 实例的示意性框图。
如图4所示，本实施例的投影型显示设备PRJ主要包括液晶显示装置1、 光源部分2、聚光透镜3、分色镜4R、 4G和4B、投影透镜(投影光学系统) 5和投影屏6。
如图5A和5B所示，在液晶显示装置l中，液晶层13夹持(密封)在 透明TFT阵列基板11和对向基板12之间，对向基板12是透明微透镜阵列 基板。在对向基板12中，微透镜阵列133形成以夹持在邻近液晶层13的覆 盖玻璃(cover glass )131和邻近光入射侧的基底玻璃(base glass ) 132之间。 以后将会更加详细地描述液晶显示装置1的构造。
本实施例中光源部分2的光源2a是高压汞弧灯。可选地，可以使用其 他灯，诸如金属卣化物灯、卣素灯或氙灯。
球面镜2b布置在白光光源2a的后面，并且聚光透镜3布置在其前面以 将白光光源的光变成平行光。分色镜4R、 4G和4B是颜色分离光学系统，作为将光束分离成红色、 绿色和蓝色的颜色分离装置而安装在聚光透镜3的前面(在发光侧)。作为 颜色分离光学系统的分色镜4R、 4G和4B具有在红色、绿色和蓝色的波长 带中选择性地反射光并透射其他光的特征。
红色分色镜4R反射具有大约不小于600 nm的波长的可见光，蓝色分色 镜4B反射具有小于500nm的短波长的可见光。绿色分色镜4G反射波长大 约在570到500nm范围内的可见光。
通过布置分色镜，在红色波长范围内的光从红色分色镜4R反射并进入 液晶显示装置1的微透镜阵列133。在绿色波长范围内的光透过红色分色镜 4R并从绿色分色镜4G反射，随后再次透过红色分色镜4R并以不同角度进 入^(敖透镜阵列133。
在蓝色波长范围内的光透过红色和绿色分色镜4R和4G,随后从蓝色分 色镜4B反射，并再次透过红色和绿色分色镜4R和4G,随后以不同角度进 入微透镜阵列133。
这样，来自一个白光源2a的光被分离成三色光并从三个方向进入微透 镜阵列133。
以下将会更加详细地描述根据本实施例的液晶显示装置1的构造。 图6是示意性地示出根据本实施例的有源矩阵型液晶显示装置的构造的 图示。
如图6所示，液晶显示装置1包括TFT阵列基板(其上形成有有源元件 的基板)11和相对TFT阵列基板11布置的对向基板12,对向基板12是透 明微透镜阵列基板。
例如，当TFT阵列基板11是透射型基板时，像素电极14提供在其上。 像素电极14通过透明导电薄膜比如氧化铟锡(ITO)膜形成。
ITO膜(对向电极)15沉积在对向基板12的整个表面上。
用于将液晶在预定方向配向的配向膜(未示出)分别形成在TFT阵列基 板11和对向基板12上。例如，液晶层13被密封材料16夹持(密封)在成 对的基板之间，从而使配向膜彼此相对并且其间具有预定的间隔。
图7是示出本发明中的阵列基板(液晶面板部分)上的有源矩阵型液晶 显示装置的布置实例的图示。
如图7所示，液晶显示装置1A包括具有以阵列形式布置的像素的像素显示区21、水平传送电路(horizontal transfer circuit) 22、垂直传送电路 (vertical transfer circuit )23-1和23-2、预充电电3各24和电平转4奐电^各(level conversion circuit) 25 。
在像素显示区21中，多条数据线26和多条扫描线(栅极配线)27以格 子形式布置。每条数据线26的一端连接到水平传送电路22，另一端连接到 预充电电路24。各扫描线27的端部分别连接到垂直传送电路23-l和23-2。
控制开关的像素开关晶体管28、液晶29和辅助电容(存储电容)30形 成在以矩阵形式形成的多个像素PX中的每一个上，所述多个像素PX构成 液晶显示装置1A的像素显示区21。
各数据线26电连接到晶体管28的源极以供给要写入的像素信号。扫描 线27电连接到晶体管28的栅极并构造成在预定的时间以脉沖形式 (pulse-likely)将扫描信号施加到扫描线27。
各像素电极14电连接到晶体管28的漏极。通过导通作为开关元件的晶 体管28的开关一定的时间段，从数据线26供给的像素信号以预定的时间被 写入。
每个具有预定电平的像素信号通过像素电极14写入液晶29中，随后在 形成在对向基板12上的对向电极之间保持一定的时间段。根据施加的电压 水平，液晶29中分子集合的配向或次序被改变，从而能够进行光调制和灰 阶显示。
在常白显示(normal white display)中，根据施加的电压，入射光可以 透过液晶部分，并且具有对应于像素信号的对比度的光作为整体可以从液晶 显示装置发射。
出于避免保持的像素信号被泄漏的目的，平行于形成在像素电极和对向 电极之间的液晶电容而添加辅助电容(存储电容)30。这进一步改善了数据 保持特性并实现了具有高对比率的液晶显示装置。
提供电阻公共配线(resistance common wire ) 31以形成辅助电容(存储 电容)30。
图8是示出本发明中的有源矩阵液晶显示装置的具体构造实例的截面视图。
将会参考图8来描述根据本实施例的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法。首先，作为第一遮光膜32,高熔点金属(本实施例中使用WSi)形成在 由石英构成的TFT阵列基板11上。
随后，Si02沉积为第一层间膜33,通过CVD方法形成多晶Si膜(p-Si) 34,然后得到的层通过蚀刻来形成图案。
随后，形成栅极绝缘膜35，形成多晶Si膜(p-Si)的栅极电极36,然 后得到的层通过蚀刻来形成图案。
随后，沉积Si02的第二层间膜37,并形成第一接触38的源极/漏极电极。
作为第一配线膜39，金属材料(本实施例中是Al)通过诸如溅射的膜 形成方法然后通过用于图案化的蚀刻来形成。
随后沉积Si02的第三层间膜40，并形成第二接触41。其后，形成金属 膜(本实施例中是Ti)的第二遮光膜42。
接着，沉积Si02的第四层间膜43,并形成第三接触44。其后，形成ITO 的透明电极45。
形成透明抗蚀层，其变成柱状间隔物46。
光致抗蚀剂以预定厚度涂覆在基板上并使用光掩模暴露于紫外光辐射。 其后，进行显影和烘烤以形成柱状间隔物46，柱状间隔物46布置在彼此相 邻的像素电极之间的期望位置。
接着，清洁如此制造的TFT阵列基板11和对向基板12。
配向膜分别形成在各基板上。
随后，进行摩擦以获得预定的配向。除了注入口，形成密封图案并通过 注入口注入'液晶合成物。
在才艮据本实施例制造的液晶显示装置1和1A中，形成以矩阵形式布置 的像素且如下所述像素之间具有不同间隔，,人而防止由侧向电场的影响导致 的图像质量下降。结果，在某个像素中发生的异常配向等变得较为不可见， 从而使得液晶显示装置1和1A能够获得高质量的图像。
以下将会描述液晶显示装置1和1A中像素之间的间隔。
在液晶显示装置1和1A中，例如，如图9所示，像素单元50是包括第 一像素51、第二像素52和第三像素53的三像素单元。所述三个像素51、 52和53形成为第一、第二和第三像素之间的间隔彼此不同。
例如，如图IO所示，对应于绿色显示的像素(第二像素52)和在配向方向上与其相邻的像素之间的间隔大于任何其他像素电极之间的间隔。
更具体地，当第二像素是绿色像素G时，RG表示红色像素R和绿色像 素G之间的间隔，GB表示绿色像素G和蓝色像素B之间的间隔，BR表示 蓝色像素B和红色像素R之间的间隔，间隔RG大于间隔GB和间隔BR( RG 2 GB > BR )。
以下将会进一步考虑像素之间的间隔。
作为克服由侧向电场引起的配向缺陷的设计参数，减小单元间隙并增大 相邻像素电极之间的间隔是有效的。
图11是示出在通过红色-绿色-蓝色布置来显示青色、洋红色和黄色 的情况中，原始的显示颜色以及当像素受到配向缺陷影响时的可见性的图 示。
如图11所示，对青色图像质量的影响是"NG(不令人满意)"而对洋 红色和黄色图像质量的影响是"OK(令人满意)"。这样，仅在青色的图像 质量中观察到显著的影响。这是因为在电场的施加下，相邻像素的亮度浮动， 从而未能获得原始的显示色彩。
图12是示出为了量化绿色像素亮度中的浮动，通过如下设置指标叫l - (当产生青色时的绿色像素亮度/理想的绿色像素亮度)l并通过在0到5 V 的电压范围内测量而绘制的结果的图示。
从图12明显看出，绿色亮度在中间色调附近极大地浮动。因此，图13 示出在2 V电压下绿色像素亮度浮动的指标值和在相同电压下的图像质量评 价之间的关系。图像质量评价是二十名被测试者的平均值。可以看出，绿色 的浮动亮度和图像质量评价之间有强的相关性。
另一方面，可以看出在洋红色和黄色的图像质量中很少或没有观察到影 响。其原因与人类的光语光视效能(spectral luminous efficacy)有关。在红 色、绿色和蓝色像素当中，绿色像素的可见性相当显著。这是因为人眼根据 光的波长而对亮度的解释不同。
通常，亮度感觉被称作光视效能，并且人眼对波长为555 nm的光最敏 感，如图14中的CIE标准光度观察器的亮视觉的光视效能所示。
因此期望控制绿色像素侧向电场对亮度的影响。侧向电场可以通过增大 ITO间隔和窄化单元间隙来控制。然而，增大的ITO间隔可能引起几个问题。 第 一 个问题是由于必须增大遮光区而使开口率降低且亮度降低。第二个问题是由于增大的ITO间隔，降低了对液晶分子的配向控制并且由于光泄漏等而 使对比度降低。
鉴于以上考虑，因为仅当绿色像素G中的亮度浮动时，图像质量受到显 著的影响，所以可以通过特别增大邻近绿色像素G的像素之间的间隔来使问 题最小化。这防止了由于所述问题导致的图像质量缺陷。 以下是本实施例中第二像素52是绿色像素G的原因。 当第二像素52是红色(R)时，由于红色带的光强度通常比其他颜色的 弱而容易发生混色(color mixing )。术语"混色，，指的现象是在投影型液 晶显示设备的构造中，各光束进入所期望的显示像素之外的某处，即除了第 二像素52的光束，第一像素51和第三像素53的光束也进入第二像素的一 部分并引起混色。
当第二像素52是蓝色(B)时，在密封端的图像质量缺陷易于识别。像 素端(最靠近密封端的像素)容易产生图像缺陷。因此可以通过布置便于缺 陷识别的蓝色来改进成品率和质量。
举例来说，上述具有像素之间的特征间隔的液晶显示装置1和1A适用 于透射型液晶面板。
具体地，当将摩擦用于配向控制时，在间隔物周围的配向控制由于存在 间隙而极为困难。本实施例在使用摩擦的配向控制方法中可以是极为有效 的。
用在液晶层中的液晶在室温下具有不小于0.10的折射率各向异性，并且 单元间隙不大于4 iam。
液晶显示装置的像素节距(pitch)不大于20iim,并且配向膜可以由无 才几配向力莫构成。
尤其，液晶投影机是窄节距高清晰度的装置并用于进一步放大投影，因 此图像质量中的异常非常明显。
要克服由上述侧向电场引起的反向倾斜畴(reverse tilt domain)导致的 配向无序具有相当的难度。通过窄化间隙，即减小单元间隙以增强TFT阵列 基板和对向基板的垂直电场，来防止侧向电场的影响也是有效的。
为了获得窄的间隙，将选择性间隔物特别地形成在遮光部分对于间隙控 制是极为有效的。为了获得最大的透射率特性，在进行上述减小单元间隙的 步骤时，折射率各向异性An需要增大。例如，当TN配向单元位于正交尼科尔棱镜之下时(在TN配向中当电 压截止时的透射率)，结果如下。
T = 1 - ( sin2 (( 1 + u2 ) 1/2 x n/2 )) / ( 1 + u2 ) U = 2A遂
当(l + u2) 1/2-2n时，结果变成最大(Max)。
当And- (4n2-1) 1/2 x)时，结果变成最大(Max)。
因此，得到如下关系。
lstAnd= x (入/2)
根据以上公式，绿色光(550 nm )中的最大透射率设计是And = 0.48 |am。 例如，不大于4 |Lim的单元间隙要求An = 0.12或更大。
同时，近来也考虑了能够实现高耐光性和长寿命并有利于用作投影机的 无才几配向膜。无机配向膜材料通常具有较小的配向调节力(alignment regulation force)，并且比有机材料比如常规的聚酰亚胺更易受电场力的影 响。因此，可以显示本实施例的有效性。
以下是本发明的实例。
<实例1>
图15是示出通常的ITO图案形状的图示。图16是示出实例1的试验条 件的图示。图17是示出实例1的评价结果的图示。
通常的ITO图案形状通过蚀刻来图案化，如图15所示。 随后，形成用作柱状间隔物46的透明抗蚀层。
作为光致抗蚀剂，PMER (由Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.制造)以3 (im
的厚度通过旋涂法涂覆在基板上，并随后用光掩模暴露在紫外线辐射下。其 后，进行显影和烘烤，以形成具有大约1.5 !im直径的柱状间隔物46。得到
的ITO形状如图15所示。
如图16所示，形成ITO,对应于在两个ITO间隔1 (im和2 pm以及三 个条件OR和G之间、<2>G和B之间、<3>B和R之间中得到的所有组合。
随后，清洁TFT阵列基板11和对向基板12。
配向膜分别形成在基板上。作为配向膜，使用由聚酰亚胺构成的有机材 料并通过旋涂以50 nm的厚度涂覆。这在热板上被预烘焙(prebake)并然后 后烘焙(postbake)。
然后进行摩擦以形成在除了注入口之外延伸的密封图形，通过注入口注入液晶合成物。使用的液晶合成物的折射率各向异性An在室温下是0.16, 以在3 (am间隙时的绿色光透射率中具有理论最大值。
在制造的液晶装置上进行以下评价。图像质量评价
将会参考图17来描述评价结果。
在各条件下，青色、洋红色和黄色显示在液晶显示装置上。
在图像质量评价中，与原始颜色(理想颜色)具有基本相同的可见性的 图像定义为"OK",而具有不同的可见性的图像定义为"NG ( x )"。
在对比实例<1>中，具有2 iamITO间隔的所有液晶显示装置都是OK。 在具有1 iam ITO到ITO间隔的这些液晶显示装置当中，仅仅青色是NG。
根据本实施例的实例<1>到<3>,每个具有2 iam RG间隔的都是OK。
在其他对比实例中，仅仅青色是NG。
在图17中，在"对比度"列中的符号"◎"、 "O"、 "△"和"x"分别 表示"很好"、"好"、"允许"和"不令人满意，'。
发现绿色像素亮度的浮动对图像质量有很大影响。为了将其量化，如图 18A和18B所示，由指标=|1-(当产生青色时的绿色像素亮度/理想的绿色 像素亮度)l表示的比率被用作表示绿色中的浮动亮度的指标。图18A示出 在ITO的设计优化前，施加的电压和表示绿色像素亮度浮动的指标之间的关 系。图18B示出在ITO的设计优化后，施加的电压和表示绿色像素亮度浮 动的指标之间的关系。在0到5V的电压范围内，进行测量并作图。
结果，发现绿色亮度在中间色调附近极大地浮动。描述了在各个条件下 在0到5V的范围内的指标最大值。所有的实例都实现了相对于对比实例的 大约90%的浮动亮度改善。对比度评价
从图17中的对比实例< 1 >可以看出，对比度随着ITO间隔的增大而降低。 这样，可以看出根据本实施例的实例1最适合于防止图像质量降低并抑 制对比度减小。
<实例2>无机材料
图19是示出实例2的评价结果的图示。
使用无机配向膜来代替由有机材料构成的配向膜。虽然可以使用典型地 通过沉积诸如硅所形成的这些膜，似乎也可以使用诸如锗的IV族元素的单体( monomer)或混合物或化合物,或者可选地,几乎所有适合通过沉积形 成膜的材料。
其他实例包括通过印刷、旋涂或喷墨法形成的具有硅氧烷骨架的材料。 用于各基板的配向膜如下形成。
各基板放置于气相沉积设备中，Si02作为配向膜倾斜地沉积在这些基板 上。进行涂覆以具有大约50nm的厚度。其后，除注入口之外形成密封图案。
对制造的液晶显示装置进行图像质量评价和对比度评价。
在图19中，在"对比度，，列中的符号"〇"、"△"和"x，，分别表示"好"、 "允许"和"不令人满意"。
一般认为无机配向膜具有低的锚固能(anchoring energy),因此通常具 有比聚酰亚胺弱的配向控制。
在评价结果中，由于对比度和配向缺陷引起的图像质量降低更为严重。 另一方面，通过使用根据本实施例的布置获得了高质量和高图像质量的液晶 面板。
这样，根据本实施例，通过优化ITO的布置设计，要在某像素中发生的 异常配向等将变得较不可见，从而获得高质量的图像。
更具体地，通过调整使以矩阵形式排列的像素具有不同的像素间隔，从 而避免了由侧向电场引起的图像质量降低。因此，在液晶显示装置1和1A 中，发生在某像素中的异常配向等变得较不可见，从而提供了高的图像质量。
本发明提供了一种高质量的液晶显示装置。在诸如投影机的投影型LCD 中，通过减小面板尺寸或者增大有效像素区，可以获得高的开口率。由于单 元间隙的控制，这提供了高的生产率和高的成品率。可以应用诸如无机材料 的材料而不降低图像质量，这导致了长的寿命。
本发明同样适用于使用激光光源的投影型显示设备。这同样产生与前述 实施例相同的优点。
应当注意的是，在各个实施例和以上数值实例中指出的各部分的具体形 式和结构以及数值仅仅给出为实施本发明实施例的实例。因此应当理解，本 发明的技术范围不应该被以上所限制。
本应用要求于2007年11月20日向日本专利局递交的日本专利申请NO. 2007-300145的优先权权益，将其全部内容引用结合于此。
权利要求
1. 一种液晶显示装置，包括两个基板，彼此相对；液晶层，布置在所述两个基板之间；多个像素电极，设置在所述基板的相对表面上，从而以矩阵形式形成像素；以及配向膜，形成在所述两个基板上，以沿预定方向使所述液晶层的液晶配向，其中以矩阵形式布置的所述像素具有不同的像素间间隔。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中以矩阵形式布置的所述像素具有由三个像素构成的像素单元，所述三个 像素包括分别对应于红色、绿色和蓝色的第一像素、第二像素和第三像素， 并且所述第 一像素、所述第二像素和所述第三像素形成为在所述第 一像素、 第二像素和第三像素之间的每个间隔彼此不同。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中对应于绿色显示的像素和 在配向方向上与其相邻的像素之间的间隔大于任何其他所述像素电极之间 的间隔。
4. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中 所述第二像素是绿色像素，并且红色像素和所述绿色像素之间的间隔RG大于所述绿色像素和蓝色像素 之间的间隔GB以及所述蓝色像素和所述红色像素之间的间隔BR。
5. 根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中用于所述液晶层的液晶在 室温下具有不小于0.10的折射率各向异性，并且所述液晶层具有不大于4jim的厚度。
6. 根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中包括所述像素电极的液晶 面板是透射型。
7. 根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中单色像素具有不大于20 ium的像素节距。
8. 根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述配向膜由无机配向膜构成。
9. 一种投影型液晶显示设备，包括 光源；液晶显示装置；以及光收集光学系统，将从所述光源发射的光分成包括具有不同主波长的红 色光、绿色光和蓝色光的颜色光，并将所述光引导入所述液晶显示装置， 所述液晶显示装置包括 两个基4反，；波此相对； 液晶层，布置在所述两个基板之间；多个像素电极，设置在所述基板的相对表面上，从而以矩阵形式形成像 素；以及配向膜，形成在所述两个基板上，以沿预定方向使所述液晶层的液晶配向，其中以矩阵形式布置的所述像素具有不同的像素间间隔。
10. 根据权利要求9所述的投影型液晶显示设备，其中 以矩阵形式布置的所述像素具有由三个像素构成的像素单元，所述三个像素包括分别对应于红色、绿色和蓝色的第一像素、第二像素和第三像素， 并且所迷第 一像素、所述第二像素和所述第三像素形成为在所述第 一像素、 第二像素和第三像素之间的每个间隔彼此不同。
11. 根据权利要求9所述的投影型液晶显示设备，其中对应于绿色显示 的像素和在配向方向上与其相邻的像素之间的像素电极的间隔大于任何其他的像素电极之间的间隔。
12. 根据权利要求IO所述的投影型液晶显示设备，其中 所迷第二像素是绿色像素，并且红色像素和所述绿色像素之间的间隔RG大于所述绿色像素和蓝色像素 之间的间隔GB以及所述蓝色像素和所述红色像素之间的间隔BR。
13. 根据权利要求12所述的投影型液晶显示设备，其中用于所述液晶层 的液晶在室温下具有不小于0.10的折射率各向异性，并且所述液晶层具有不 大于4(am的厚度。
14. 根据权利要求12所述的投影型液晶显示设备，其中提供有所述像素电极的液晶面板是透射型。
15. 根据权利要求12所述的投影型液晶显示设备，其中单色像素具有不 大于20 iLim的像素节距。
16. 根据权利要求12所述的投影型液晶显示设备，其中所述配向膜由无 ;K配向膜构成。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置和一种投影型液晶显示设备。该液晶显示装置包括彼此相对的两个基板、布置在两个基板之间的液晶层、布置在基板的相对表面上从而以矩阵形式形成像素的多个像素电极、以及形成在两个基板上以在预定方向配向液晶层的液晶的配向膜。以矩阵形式布置的像素具有不同的像素间间隔。
文档编号G02F1/1337GK101441346SQ20081017673
公开日2009年5月27日 申请日期2008年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者松井庆辅, 鸟山亚希子 申请人:索尼株式会社