液晶显示元件的制作方法

专利名称：液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及将薄膜晶体管(以下记作TFT)作为有源元件使用的垂直取 向型有源矩阵液晶显示元件。
背景技术：
垂直取向型有源矩阵液晶显示元件包括设有预定间隙而对置的一对 基板；设置在上述一对基板的相互对置的内面之中的一个基板的内面，且 沿着行方向和列方向排列成矩阵状的多个像素电极；在上述一个基板的内 面与上述多个像素电极分别对应地设置，且分别与对应的像素电极连接的 多个TFT;分别设置在上述一个基板的内面上且在各像素电极行之间和各像 素电极列之间，将栅极信号和数据信号提供给上述行和列的上述TFT的栅 极布线和数据布线；在另一个基板的内面，分别与上述多个像素电极相对 置而设置的对置电极；在上述前侧基板和后侧基板的内面分别覆盖上述电 极而设置的垂直取向膜；以及被封入上述前侧基板和后侧基板之间的间隙 中的具有负的介质各向异性的液晶层。
该垂直取向型液晶显示元件是在由多个像素电极和对置电极相互对置 的区域构成的多个像素的每一个，通过向上述电极之间施加电压，使液晶 分子从垂直取向状态倾斜取向来显示图像的液晶显示元件，各像素的液晶 分子通过上述电压的施加相对于基板面倾斜取向。
这样的垂直取向型液晶显示元件，其液晶分子按照施加在各像素上的 电压进行取向的倾斜取向状态存在偏差，并产生显示不均。
于是，为了使每个像素的取向状态稳定且得到广视野角特性，提出了 每个像素都形成使液晶分子朝多个方向取向的多个域的方案。例如，像日 本专利第2565639号的说明书所记载的那样，有一种液晶显示装置，在对置电极上形成x字形状的开口，在对置的两个电极间施加电压时，在一个
像素中使液晶分子朝上述X字形状开口的中央向4个方向倾斜取向。
但是，在上述液晶显示元件中，因形成在各像素之中的X字开口而形 成取向方向不同的区域，所以为了断绝各区域间的相互作用，X字开口形成 充分宽的宽度。因此，存在在各像素中，不能由电场控制的开口的面积变 多，对置的电极的面积变小，孔径比(aperture ratio:开口率)变小的 问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种垂直取向型有源矩阵液晶显示元件，通过施 加电压使各像素的液晶分子稳定地倾斜取向，从而显示明亮且无显示不均， 视野角广，能显示品质量好的图像。
为了达成上述目的，本发明第1观点的液晶显示元件，其特征在于， 具有第一基板(1);第二基板(2)，与上述第一基板相对地配置；及液 晶层(21)，配置在上述第一基板和上述第二基板(2)之间，由介质各向 异性为负的液晶构成；上述第一基板在上述液晶层侧的表面形成有栅极 布线(12)，沿着规定方向延伸地配置；数据布线(13)，与上述栅极布线 交叉地配置；薄膜晶体管(6)，与上述栅极布线(12)和上述数据布线(13) 之间的交点相对应地配置，漏电极(10)连接到上述数据布线，而且栅电 极(7)连接到上述栅极布线(12);及像素电极(3)，连接到上述薄膜晶 体管的源电极(11);上述像素电极具有多个电极部(3a、 3b、 3c)，在 沿着上述数据布线(13)的方向上排列成一列；及连接部(51)，将上述各 电极部电连接；上述薄膜晶体管的源电极(11)在上述栅极布线的延伸方 向上偏向上述数据布线(13)侧的位置，与上述像素电极(3)电连接；上 述各电极部在上述栅极布线的延伸方向上偏向与上述数据布线(13)侧不 同一侧的位置，通过上述连接部而被电连接，而且，上述数据布线(13) 侧通过狭缝(41)被完全分离。
本发明第2观点的液晶显示元件，，其特征在于，具有第一基板(l);
第二基板(2)，与上述第一基板相对地配置；及液晶层(21)，配置在 上述第一基板和上述第二基板(2)之间，由介质各向异性为负的液晶构成; 上述第一基板在上述液晶层侧的表面形成有栅极布线(12)，沿着规定方
7向延伸地配置；数据布线(13)，与上述栅极布线交叉地配置；薄膜晶体管 (6)，与上述栅极布线(12)和上述数据布线(13)之间的交点相对应地 配置，漏电极(10)连接到上述数据布线，而且栅电极(7)连接到上述栅 极布线(12);及像素电极(3),连接到上述薄膜晶体管的源电极(11); 上述像素电极具有多个电极部(3a、 3b、 3c)，在沿着上述数据布线(13) 的方向上排列成一列；及连接部(51)，将上述各电极部电连接；上述薄膜 晶体管的源电极(11)在上述栅极布线的延伸方向上偏向任一侧的位置，
与上述像素电极(3)电连接；上述各电极部在上述栅极布线的延伸方向上
偏向与上述任一侧相反一侧的位置，通过上述连接部而被电连接，而且，
通过穿透上述一侧而形成的狭缝(41)被完全分离。
通过这种结构，施加电压时，在各像素各自的电极部所对应的每个区 域，能得到液晶分子稳定的取向状态。


图1是表示本发明的实施例1的液晶显示元件的一个基板的一部分的 俯视图。
图2是沿着图1的II-II线剖开的液晶显示元件的剖面图。
图3是沿着图i的in-n战剖开的液晶显示元件的剖面图。
图4是示意地示出实施例1的液晶显示元件的像素电极的多个电极部 所对应的各区域在施加电压时的液晶分子取向状态的俯视图。
图5是表示本发明的实施例2的液晶显示元件的一个基板的一部分的 俯视图。
图6是示意地示出像素电极的多个电极部的连接部的位置确定的上述 电极部所对应的各区域在施加电压时的液晶分子取向状态的俯视图。
图7是表示本发明的实施例3的液晶显示元件的一个基板的一个像素
部的俯视图。
图8是表示本发明的实施例4的液晶显示元件的一个基板的一个像素 部的俯视图。
图9是表示本发明的实施例5的液晶显示元件的一个基板的一个像素 部的俯视图。
图10是表示本发明的实施例6的液晶显示元件的一个基板的一部分的
8俯视图。
图11是沿着图10的vi-vi线剖开的液晶显示元件的剖面图。
图12是沿着图10的VD-VD线剖开的液晶显示元件的剖面图。 图13是示意地示出实施例6的液晶显示元件的一个像素在施加电压时
的液晶分子取向状态的俯视图。
图14是示意地示出实施例6的液晶显示元件的一个像素在施加电压时
的液晶分子取向状态的剖面图。
具体实施方式
(实施例1)
图1 图4示出了本发明的实施例1，图1是液晶显示元件的形成有像
素电极的基板的一部分的俯视图，图2和图3是沿着图i的n-n线和in-
III线剖开的液晶显示元件的剖面图。
该液晶显示元件是将TFT作为有源元件的垂直取向型有源矩阵液晶显 示元件，如图1 图3所示，具备设有预定间隙相对置的一对透明基板l、 2。在上述一对基板1、 2相互对置的内面中的、 一个基板例如观察侧的基 板(以下称作前基板(front substrate)) 2的内面，设有至少一个透明的 对置电极17。还形成有多个透明的像素电极3、多个TFT6和多条栅极布线 12和数据布线13;多个透明的像素电极3在上述一对基板1、 2相互对置 的内面之中的另一个基板、即与显示的观察侧相反一侧的基板(以下称作 后基板(rear substrate)) 1的内面，沿着行方向(图1中左右方向)和 列方向(图1中上下方向)排列成矩阵状，并由与上述对置电极分别对置 的区域分别定义一个像素；多个TFT6在上述后基板1的内面与上述多个像 素电极3分别对应设置，且分别与对应的像素电极3连接；多条栅极布线 12和数据布线13设置在上述后基板1的内面上各像素电极的行和各像素电 极的列之间，分别向设置在该行和列上的上述TFT6提供栅极信号和数据信 号。在上述一对基板l、 2的内面，分别形成覆盖上述电极3、 17而设置的 垂直取向膜16、 20，在上述一对基板1、 2间的间隙封入具有负介质各向异 性的液晶层21。
上述多个TFT6包括形成在上述后基板l的基板面上的栅电极7;覆 盖上述栅电极7形成在上述像素电极3的排列区域的整个区域上的透明栅
9极绝缘膜8;在上述栅极绝缘膜8之上与上述栅电极7对置形成的i型半导 体膜9;在上述i型半导体膜9的一侧部和另一侧部之上间隔着图未示出的 n型半导体膜形成的漏电极10和源电极11。
另外，上述多个像素电极3被设置在上述栅极绝缘膜8之上。为了提 高液晶显示元件的像素密度而提高精细度，这些像素电极3在列方向(沿 着数据布线13的方向)具有长的长边，在行方向(沿着栅极布线12的方 向)有短的短边，并被形成为上述长边的长度与上述短边的长度相比较， 实质上是3倍长的细长形状。上述TFT6配置在上述细长形状的像素电极3 的上述短边的边缘的一端，将上述源电极11连接在上述像素电极3的对应 的端缘部。
另外，在上述多个像素电极3上分别设置有狭缝(slit) 4，狭缝4将 上述像素电极3划分为相邻的边缘部分的一部分相互连接的多个电极部。 也就是说，在各个像素电极3上设有至少一个狭缝，该狭缝用于将该像素 电极划分为多个电极部而将上述一个像素划分为多个子像素，该狭缝通过 残留将一个像素电极3的邻接的电极部的区域连接的预定宽度的连接部5 并除去上述像素电极3的一部分而形成。另外，该狭缝4的宽度形成为例 如小于等于4. 0nm。
在本实施例中，将上述像素电极3形成为其电极宽度(短边的长度) 大约为电极长度(长边的长度)的1/3的细长形状，并在将该像素电极3 的长度实质上三等分的2个部位，分别设置沿着上述像素电极3宽度方向 的狭缝4，从而将上述像素电极3划分为实质上具有正方形状的三个电极部 3a、 3b、 3c。
另外，在本实施例中，避开像素电极3的宽度方向的中间部而在其两 侧沿着像素电极3的两侧边缘开放狭缝端部来设置上述狭缝4，并在上述宽 度方向的中央部分，形成各电极部3a、 3b、 3c的连接部5。
另外，如图1所示，将与用于形成上述电极部3a、 3b、 3c的上述像素 电极3上所形成的上述狭缝4平行的方向的像素电极的宽度设定为W,，并 将隔着上述狭缝4而相邻的电极部3a、 3b和3b、 3c的连接部5的宽度设 定为W2时，连接部5的宽度W2在上述连接部5的电阻不超出允许值的范围 内，比像素电极的宽度W,的1/5还窄。优选上述连接部5的宽度W2和像素
10电极的宽度W,被设定为满足W2/W,《0. 13的值。
也就是说，在本实施例中，上述连接部5的宽度W2被设定为小于等于 与上述电极部3a、 3b、 3c的与上述狭缝4平行的方向的宽度W,的13/100， 而且上述连接部5的电阻值不超出允许范围的值。
在上述后基板1的基板面上设有补偿电容电极14，上述补偿电容电极 14分别与各行的像素电极3相对应，间隔着上述栅极绝缘膜8与上述像素 电极3的除连接了 TFT6的源电极11的部分附近之外的周缘部相对置，在 上述补偿电容电极14与上述像素电极3之间形成将上述栅极绝缘膜8作为 电介质层的补偿电容。
另外，以与像素电极3的周缘部对应且其一部分重叠的方式与上述像 素电极绝缘来设置上述补偿电容电极14，并将上述补偿电容电极14形成为 沿着像素电极3的周缘部的外侧伸出预定宽度的形状。
另外，与上述各行的像素电极3分别对应的补偿电容电极14按各像素 电极行的每行，在与上述像素电极3的TFT连接侧相反一侧连接为一体， 再者，各行的补偿电容电极14延长至上述多个像素电极3的排列区域的外 侧的区域，在一端或者两端共同连接到与上述数据布线13平行设置的图未 示出的电容电极连接布线上。
另外，在上述后基板1的内面设有覆盖绝缘膜15，该覆盖绝缘膜15 覆盖上述多个TFT6和数据布线13，除与上述多个像素电极3对应的部分以 外，在覆盖绝缘膜15之上形成有上述垂直取向膜16。
另一方面，在前基板2的内面，设有格子状黑掩膜18和红、绿、蓝三 色的彩色滤光片19R、 19G、 19B。黑掩膜18与由设置在上述后基板1内面 的多个像素电极3和设置在前基板2内面的对置电极17相互对置的区域形 成的各像素之间的区域相对置，彩色滤光片19R、 19G、 19B分别与上述各 像素对置。在上述彩色滤光片19R、 19G、 19B之上形成有上述对置电极17， 在上述对置电极17之上形成有垂直取向膜20。
上述后基板1和前基板2经包围上述多个像素电极3的排列区域的图 未示出的框状密封件而被接合。
另外，虽然没有图示出，但上述后基板1的行方向的一端和列方向的 一端分别具有向上述基板2的外侧突出的伸出部，在上述行方向的伸出部上排列形成多个栅极侧驱动连接端子，在列方向的伸出部排列形成多个数 据侧驱动连接端子。
另外，上述多个栅极布线12向上述行方向的伸出部导出而分别与上述 多个栅极侧驱动连接端子连接，上述多个数据布线13向上述列方向的伸出 部导出而与上述多个数据侧驱动连接端子连接，共用连接了上述各行的补 偿电容电极14的图未示出的电容电极连接布线向上述行方向和列方向的伸 出部的一方或双方导出，并且与上述伸出部的多个驱动连接端子之中的预 定电位的图未示出的电位供应端子相连接。
再者，在上述后基板1的内面，设有图未示出的对置电极连接布线， 该对置电极连接布线从利用上述密封件的图未示出的基板接合部的角部附 近向上述行方向和列方向的伸出部的一方或双方导出，而与上述驱动连接 端子之中的电位供应端子相连接，设置在上述前基板2内面的对置电极17 在上述基板接合部与上述对置电极连接布线相连接，且经由该对置电极连 接布线连接到上述电位供应端子。也就是说，上述多个补偿电容电极14的 电位被设定为与上述对置电极17的电位相同的值。
另外，上述液晶层21被封入上述后基板1和前基板2之间的由上述密 封件包围的区域中，该液晶层21的液晶分子21a利用分别设置在两个基板 1、 2内面的垂直取向膜16、 20的垂直取向性，而实质上垂直于基板1、 2 的面来取向。
另外，在上述后基板1和前基板2的外面分别设置偏振片22、 23，使 偏振片22、 23的透射轴朝向预定方向。另外，在本实施例中，使偏振片22、 23各自的透射轴实质上相互正交来配置上述偏振片22、 23，在液晶显示元 件上进行标准黑模式的显示。
该液晶显示元件通过在多个像素电极3上设置划分为在各个连接部相 互连接的多个电极部3a、 3b、 3c的狭缝4，并通过在上述像素电极3和对 置电极17之间施加电压，而使各像素的液晶分子21a在与上述多个电极部 3a、 3b、 3c对应的各区域的每个区域倾斜取向。另外，该液晶显示元件将 上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c的宽度W,和上述电极部3a、 3b、 3c的连接部5的宽度W2设定为W2/W《0. 13。因此，通过上述电压的施加， 能使各像素的液晶分子21a，在与上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、3c对应的各区域的每个区域，从该区域的周缘部向上述区域的中心规则地 倾斜取向。
也就是说，图4是示意性示出上述实施例的液晶显示元件中上述像素 电极3的多个电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域在施加电压时的液晶分子 取向状态的俯视图。如图4所示，在将像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c的宽度W,和上述电极部3a、 3b、 3c的连接部5的宽度W2设定为W2/W,《 0. 13的上述实施例的液晶显示元件，其像素电极3的隔着狭缝4相邻的电 极部3a、 3b和3b、 3c分别所对应的区域的液晶分子21a，在与上述连接部 5相对应的部分基本不受影响地取向，各区域的液晶分子21a在上述像素电 极3的电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的每个区域，从区域的周缘部向 上述区域的中心规则地倾斜取向。
与之相对，如将上述电极部3a、 3b、 3c的连接部5的宽度W2设定为大 于像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c的宽度W,的1/5，则像素电极3的 隔着狭缝4相邻的电极部3a、 3b和3b、 3c分别所对应的区域的液晶分子 21a，在与上述连接部5相对应的部分相互影响地进行取向，相邻的电极部 3a、 3b的液晶分子21a分别向同一方向倾斜进行排列，所以不能得到所划 分的各电极部的每个电极部均匀取向。在将电极部3a、 3b、 3c的连接部5 的宽度W2与电极部3a、 3b、 3c的宽度W,之比设定为W2/W！〉0. 13的情况下，
不能得到十分稳定的取向。
于是，本实施例的液晶显示元件，通过将电极部3a、 3b、 3c的连接部 5的宽度W2与电极部3a、 3b、 3c的宽度W!之比设定为W2/W《0.13，而能使 各像素的液晶分子21a，通过上述电压的施加，在上述像素电极3的多个电 极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的每个区域，从其周缘部向中心稳定地倾 斜取向，能显示没有粗糙感的品质良好的图像。
再者，该液晶显示元件，由于将上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c分别实质上形成为正方形，所以能使上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的液晶分子21a，在上述各区域的每个区域，从周 缘部向中心平衡性良好地倾斜取向，因此，能使上述像素电极3的多个电 极部3a、 3b、 3c所对应的各区域每个区域的液晶分子21a的倾斜取向更加 稳定，能显示更好品质的图像。
13另外，该液晶显示元件在多个像素电极3上设有将上述像素电极3划 分为多个电极部3a、 3b、 3c的狭缝4，但由于上述狭缝4的宽度如上所述 小于等于4.0um，所以能得到充分的孔径比。 (实施例2)
图5是表示本发明的实施例2的液晶显示元件的一个基板的一部分的 俯视图。而且，在本实施例中，对与上述实施例1相同的部件附加相同符 号，并省略其说明。
本实施例的液晶显示元件，将多个像素电极3形成为具有沿着行方向 的短边和沿着列方向的长边的细长形状，并将各个TFT6的源电极11连接 到上述多个像素电极3的短边的一端，而且在上述像素电极3上设有沿着 其宽度方向(短边方向)将上述像素电极3划分为沿着其长边方向排列的 多个例如3个电极部3a、 3b、 3c的狭缝41，并将隔着上述狭缝41相邻的 电极部3a、 3b和3b、 3c的连接部51，设置为从上述电极部3a、 3b、 3c 的与上述狭缝41平行的方向的宽度的中央部分到上述电极部3a、 3b、 3c 的宽度方向任一方偏离的位置，其它构成与上述实施例1的液晶显示元件 相同。
在该液晶显示元件中，上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c之中， 至少连接了上述TF6T的电极部3a和与该电极部3a相邻的电极部3b之间 的连接部51，被形成在相对于连接了上述TFT6的短边的一端，该短边方向 的反对侧的另一端侧。
另外，在本实施例中，上述像素电极3的一端侧的连接了 TFT6的电极 部3a和与该电极部3a相邻的中央的电极部3b之间的连接部51，以及上述 中央的电极部3b和上述像素电极3的另一端侧的电极部3c之间的连接部 51，分别被形成在连接了上述TFT6的短边的一端侧相反一侧。
该液晶显示元件与实施例1一样，通过在多个像素电极3上设有分别 将上述像素电极3划分为在相邻的边缘部分的一部分相连接的多个电极部 3a、 3b、 3c的狭缝41，并通过在上述像素电极3和对置电极17之间施加 电压，而使各像素的液晶分子21a，在上述多个电极部3a、 3b、 3c对应的 各区域的每个区域倾斜取向。
本实施例的液晶显示元件，由于将上述连接部51形成在从上述电极部3a、 3b、 3c的与狭缝41平行的方向的宽度的中央部分到上述电极部3a、 3b、 3c的宽度方向任一方偏离的位置上，所以，能减少电极部3a的液晶分 子21a的取向带给电极部3b和3c的液晶分子21a的影响，各区域的液晶 分子21a在上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c对应的各区域的每个 区域，从该区域的周缘部向上述区域的中心规则地倾斜取向，能显示没有 粗糙感的画质量好的图像。
再者，该液晶显示元件，由于上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c之中，至少连接了上述TF6T的电极部3a和与该电极部3a相邻的电极部 3b的连接部51，被形成在上述TFT6的连接侧相反一侧，所以，通过提供 给TFT6的电极(特别是栅电极)的栅极信号，由电极部3a的TFT附近发 生的电场所产生的液晶分子取向的杂乱，不影响像素电极3的隔着狭缝41 相邻的电极部3b所对应的区域的液晶分子21a，能使上述电极部3b的液晶 分子21a的取向基本不杂乱。
图6是示意地示出上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c的连接部 51的位置确定的上述电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域在施加电压时的液 晶分子取向状态的俯视图，如图6所示，由于上述连接部51位于上述TFT6 的栅电极7和上述电极部3a的TFT邻接边缘之间产生的横电场方向延长线 相反侧的位置，所以，基本不产生上述TFT6的栅电极7和上述电极部3a 之间产生的横电场的影响导致的取向杂乱，与连接了上述TFT6的电极部3a 对应的区域的液晶分子21a，从上述区域的周缘部向中心规则地倾斜取向。
因此，能使包括与连接了上述TFT6的电极部3a对应的区域在内的各 区域的液晶分子21a，从各个区域的周缘部向中心稳定地倾斜取向，能显示 品质良好的图像。
在本实施例的液晶显示元件中，优选上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c分别实质上形成为正方形，这样一来，能使与上述像素电极3的多 个电极部3a、 3b、 3c对应的各区域的液晶分子21a，在上述各区域的每个 区域从其周缘部向中心平衡良好地倾斜取向。
而且，在本实施例的液晶显示元件中，与如上所述的实施例1 一样， 上述电极部3a、 3b、 3c的与上述狭缝4平行的方向的宽度为W,，上述连接 部5的宽度为WJ寸，上述连接部51的宽度优选设定为W2/W《0.13的值，
15这样一来，能使各像素的液晶分子21a，通过施加电压，而在上述像素电极 3的多个电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的每个区域，从其周缘部向中 心更稳定地倾斜取向。
再者，上述像素电极3的狭缝4的宽度优选小于等于4.0um，这样一 来，能得到充分的孔径比。 (实施例3)
图7是表示本发明的实施例3的液晶显示元件的一个基板的一个像素 部的俯视图。而且，在本实施例中，对与上述实施例1和2相同的部件附 加相同符号，并省略其说明。
本实施例的液晶显示元件，在细长形状的像素电极3上，设有将该像 素电极3划分为沿着其长边方向排列的多个例如大于等于3个(本实施例 中为3个)电极部3a、 3b、 3c的多个狭缝42，并将上述像素电极3的各电 极部3a、 3b、 3c之中，连接了TFT6的电极部3a和与该电极部3a相邻的 电极部3b之间的连接部52，形成在上述TFT6的连接侧相反一侧，而且， 将隔着从上述TFT6的连接侧起第奇数个的狭缝42而相邻的2个电极部3a、 3b的连接部51，以及隔着从上述TFT6的连接侧起第偶数个的狭缝42而相 邻的2个电极部3b、 3c的连接部，形成在互为相反的一侧，其它构成与上 述实施例2相同。
也就是说，在该液晶显示元件中，上述像素电极3的各电极部3a、 3b、 3c之中，将上述像素电极3的一端侧的连接了 TFT6的电极部3a和与该电 极部3a相邻的中央的电极部3b之间的连接部52，形成在相对于连接了上 述TFT6的短边的一端，该短边方向的反对侧的另一端侧，并将上述中央的 电极部3b和上述像素电极3的另一端侧的电极部3c之间的连接部52，形 成在连接了上述TFT6的一侧。根据该液晶显示元件，由于上述连接部52
交替地形成在上述像素电极的长边互为相反的一侧，所以，能使上述像素 电极3的多个电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的液晶分子的取向产生的
相互的影响力最小，能在各像素部的每个区域，从周缘部向中心，比上述 实施例2更稳定地倾斜取向。 (实施例4)
图8是表示本发明的实施例4的液晶显示元件的一个基板的一个像素部的俯视图。而且，在本实施例中，对与上述实施例1和2相同的部件附 加相同符号，并省略其说明。
本实施例的液晶显示元件，将多个像素电极3实质上形成为矩形，将 TFT6的源电极11连接到上述像素电极3的长度方向的一端边源的一侧部， 而且，在上述像素电极3上沿着其长度方向和宽度方向设置多个狭缝43、 44，该多个狭缝43、 44将上述像素电极3划分为沿着其宽度方向排列为2 列，且每列沿着其长度方向排列为至少2行例如3行的多个电极部3ai、3a2、 3b,、 3b2、 3d、 3c2，在各上述多个电极部3a,、 3a2、 3^、 3b2、 3d、 3c2和
该电极部相同列的相邻电极部及同行的相邻电极部的至少一方之间，将该 相邻电极部的连接部53、 54，形成在从上述电极部3a" 3a2、 3b,、 3b2、 3Cl、 3C2的与上述狭缝43、 44平行的方向的宽度的中央部分向上述电极部的宽 度方向的任一方偏离的位置，其它构成与上述实施例1相同。
另外，在本实施例中，在上述像素3的宽度方向(短边方向)的中央 部分设置1个长度方向狭缝43，在将上述像素电极3的长度(长边方向) 实质上三等分的两个部位分别设置宽度方向狭缝44。将连接部53形成在上 述长度方向狭缝43的两端，上述两个部位的宽度方向狭缝44之中的、TFT6 侧的宽度方向狭缝44的靠近上述TFT6的一端部到达像素电极3的边缘， 在相反侧的远离上述TFT的一侧形成连接部54，而且，离TFT6远的宽度方 向狭缝44的两端分别形成有上述连接部54。通过该结构，排列为上述2 列和3行的全部电极部3&、 3a2、 3b,、 3b2、 3c!、 3c2经上述连接部5a、 5b 顺序连接。
该液晶显示元件，由于在各上述多个电极部3a,、 3a2、 3b!、 3b2、 3c,、 3C2和该电极部相同列的相邻电极部及同行的相邻电极部的至少一方之间， 形成该相邻电极部连接的连接部53、 54，且上述连接部53、 54形成在从上 述电极部的与上述狭缝43、 44平行的方向的宽度的中央部分向上述电极部 的宽度方向的任一方偏离的位置，所以，与上述第2和第3实施例的液晶 显示元件一样，使各区域的液晶分子，通过电压的施加，而在上述像素电 极3的多个电极部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3"所对应的各区域的每个区 域，从其周缘部向中心稳定地倾斜取向，能显示没有粗糙感的画品质好的 图像。
17另外，该液晶显示元件中，将上述多个电极部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3C2之中、至少连接了 TFT6的电极部3&和与该电极部3a,相邻的电极部(在 本实施例中是沿行方向相邻的电极部)3a2之间的连接部53，形成在避开 于上述TFT6的栅电极7和连接了上述TFT6的上述电极部3a,的端边缘之间 产生的横电场的延长线上的位置(在本实施例中是像素电极3的短边部分)， 所以，连接了上述TFT6的电极部3a,所对应的区域的上述TFT6的栅电极7 和上述电极部3a,之间产生的横电场的影响导致的液晶分子的取向杂乱，不 会影响邻接的电极部3a2对应的液晶分子的取向，能得到每个像素部稳定取 向的状态。
另外，在本实施例中，虽然在图8所示的位置形成了像素电极3的多 个电极部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3Cl、 3"的连接部53、 54，但只要能连接全 部电极部3a,、 3a2、 3th、 3b2、 3Cl、 3c2，则上述连接部53、 54的位置和数
量也可以是其它位置和数量。
在本实施例的液晶显示元件中，优选上述像素电极3的多个电极部3a,、
3a2、 3b,、 3b2、 3Cl、 3c2分别实质上形成为正方形，这样一来，能使与上述 像素电极3的多个电极部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3(:2对应的各区域的液 晶分子，在上述各区域的每个区域从其周缘部向中心平衡良好地倾斜取向。
而且，在本实施例的液晶显示元件中，与如上所述的实施例1 一样， 上述电极部3a、 3b、 3c的与上述狭缝43、 44平行的方向的宽度为W，且 上述连接部5的宽度为WJ寸，上述连接部53、 54的宽度优选设定为W2/W, 《0.13的值，这样一来，能使各像素的液晶分子，通过施加写入电压而在 上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的每个区域从其 周缘部向中心更稳定地倾斜取向。
再者，上述像素电极3的狭缝43、 44的宽度优选小于等于4. 0 y m，这 样一来，能得到充分的孔径比。 (实施例5)
图9是表示本发明的实施例5的液晶显示元件的一个基板的一个像素 部的俯视图。该液晶显示元件，在图6所示的实施例2的液晶显示元件中， 在设有多个像素电极3的后基板1的基板面和上述像素电极3的形成面之 间，与上述多个像素电极3的狭缝41分别对应，设置辅助电极141，在辅助电极141和上述前基板2的对置电极17之间形成实质上无电场的区域，向该辅助电极141提供预定电位，该辅助电极141被设定为与对置电极17相同的电位。在本实施例中，上述辅助电极141与补偿电容电极14一体形成，在上述补偿电容电极14和上述多个像素电极3的边缘部分之间形成补偿电容。
而且，在本实施例中，对与上述实施例1和2相同的部件附加相同符号，并省略其说明。
本实施例的液晶显示元件，也可以在图1 图3所示的实施例1的液晶元件、图7所示的实施例3的液晶显示元件或图8所示的实施例4的液晶显示元件上，设置上述辅助电极141。
该液晶显示元件由于在设有多个像素电极3的后基板1的基板面和上述像素电极3的形成面之间，与上述多个像素电极3的狭缝41分别对应，设置辅助电极141，在该辅助电极141和前基板2的对置电极17之间形成实质上无电场的区域。这样一来，能使上述像素电极3的狭缝41所对应的部分、即隔着上述狭缝41相邻的电极部3a、 3b和3b、 3c之间所对应的部分的液晶分子，实质上相对于基板l、 2的面垂直地取向，能使各像素的液晶分子，通过电压的施加而在上述像素电极3的多个电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的每个区域，从其周缘部向中心稳定地倾斜取向。
另外，在本实施例中，由于将上述辅助电极141与上述补偿电容电极14形成为一体，所以与由不同的金属膜形成上述补偿电容电极14和辅助电极141的情况相比较，能容易地制造液晶显示元件。(实施例6)
图10 图14示出了本发明的实施例6，图10是表示液晶显示元件的一个基板的一部分的俯视图，图11是沿着图10的VI-VI线剖开的液晶显示
元件的剖面图，图12是沿着图io的vn-vn线剖开的液晶显示元件的剖面图。该液晶显示元件，在图1所示的实施例1的液晶显示元件中，在设有
多个像素电极3的后基板1的基板面和上述像素电极3的形成面之间，与上述多个像素电极3的狭缝41分别对应，设置辅助电极142，在辅助电极142和上述前基板2的对置电极17之间形成实质上无电场的区域，而且，在上述前基板2的内面的、上述各电极部的中央所对应的部分形成了突起。上述辅助电极142被提供给预定的电位。在本实施例中，上述辅助电极142 被设定为与对置电极17相同的电位。也就是说，上述辅助电极142与补偿 电容电极14 一体地形成，在上述补偿电容电极14和上述多个像素电极3 的边缘部之间形成补偿电容。
而且，在本实施例中，对与上述实施例1相同的部件附加相同符号， 并省略其说明。
在本实施例中，在上述后基板1的内面，在该后基板1的基板面和上 述像素电极3的形成面之间，与上述多个像素电极3的周缘部和上述狭缝 对应并与上述像素电极绝缘而设置辅助电极142，而且该辅助电极142与上 述前基板2的对置电极17对置，在该辅助电极142与上述对置电极17之 间形成预定值的电场。该辅助电极142沿着上述像素电极3的由狭缝4划 分的各电极部3a、 3b、 3c的全部边缘部分设置，兼用作与上述像素电极3 之间形成补偿电容的补偿电容电极。
也就是说，上述辅助电极142由金属膜形成，该金属膜在上述后基板1 的基板面上，与上述像素电极3的TFT连接部以外的周缘部和上述狭缝4 相对应，而与上述像素电极3的周缘部对应的框状部的内周缘部与上述像 素电极3的周缘部局部重合地对置，且上述框状部的外周缘部朝着上述像 素电极3的外侧伸出的外形，上述狭缝4所对应的部分的两侧边缘部形成 为与上述像素电极3的各电极部3a、 3b、 3c的边缘部对置的宽度。该金属 膜的与像素电极3相对置的部分，在该部分与上述像素电极3之间形成将 上述栅极绝缘膜7作为电介质层的补偿电容，上述像素电极3的周边外侧 伸出的部分和上述狭缝4内所对应的部分，形成在该部分与上述对置电极 17之间生成上述预定值的电场的区域。
再者，在上述前基板2的内面，上述后基板l的多个像素电极3的由 狭缝4划分的各电极部3a、 3b、 3c的中心所分别对应的位置上，设置了由 电介质形成的多个突起25。
在上述对置电极17之上，由感光性树脂等电介质材料，形成例如向突 出端直径变小的截头圆锥(圆锥台truncated cone)状的上述多个突起 25，在上述多个突起25之上，覆盖这些突起25和对置电极17而形成垂直 取向膜20。
20该液晶显示元件中，由于在设有对置电极17的前基板2的内面，设置后基板l的多个像素电极3的由狭缝4划分的各电极部3a、 3b、 3c的中心分别对应的多个突起25,所以，能在上述各电极部3a、 3b、 3c所对应的各
区域的每个区域，从其周缘部向上述区域的中心稳定地倾斜取向。
图13和图14是示意地示出各上述液晶显示元件的一个像素在施加电压时的液晶分子取向状态的俯视图和剖面图。该液晶显示元件，在像素电极3和对置电极17之间施加电压时，上述像素电极3的电极部3a、 3b、 3c对应的各区域的液晶分子21a分别被上述突起25附近的分子取向所感应，如图所示，以倒向上述突起25、即上述各区域的中心的方式进行取向，所以能显示品质更好的图像。
另外，该液晶显示元件，由于与上述多个像素电极3的狭缝4对应且与上述基板2的对置电极17对置设置辅助电极142，在辅助电极142与上述对置电极17之间形成预定值的电场，所以，即使上述狭缝4的宽度小，也能使上述像素电极3的各电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的液晶分子21a利用上述电压的施加而稳定地倾斜取向。
再有，该液晶显示元件，由于将上述辅助电极142沿着上述像素电极3的由狭缝4划分的各电极部3a、 3b、 3c的全部边缘部设置，所以能使液晶分子21a在上述像素电极3的各电极部3a、 3b、 3c所对应的各区域的每个区域稳定地倾斜取向。
另外，该液晶显示元件，由于将上述辅助电极142设定为与对置电极17的电位实质上相同的值，所以上述辅助电极142和对置电极17之间实质上形成无电场状态，能使该部分的液晶分子21a如图13和图14那样实质上垂直地取向，因此，能使各像素的液晶分子21a在上述各区域更加稳定地倾斜取向。
2权利要求
1.一种液晶显示元件，其特征在于，具有第一基板(1)；第二基板(2)，与上述第一基板相对地配置；及液晶层(21)，配置在上述第一基板和上述第二基板(2)之间，由介质各向异性为负的液晶构成；上述第一基板在上述液晶层侧的表面形成有栅极布线(12)，沿着规定方向延伸地配置；数据布线(13)，与上述栅极布线交叉地配置；薄膜晶体管(6)，与上述栅极布线(12)和上述数据布线(13)之间的交点相对应地配置，漏电极(10)连接到上述数据布线，而且栅电极(7)连接到上述栅极布线(12)；及像素电极(3)，连接到上述薄膜晶体管的源电极(11)；上述像素电极具有多个电极部(3a、3b、3c)，在沿着上述数据布线(13)的方向上排列成一列；及连接部(51)，将上述各电极部电连接；上述薄膜晶体管的源电极(11)在上述栅极布线的延伸方向上偏向上述数据布线(13)侧的位置，与上述像素电极(3)电连接；上述各电极部在上述栅极布线的延伸方向上偏向与上述数据布线(13)侧不同一侧的位置，通过上述连接部而被电连接，而且，上述数据布线(13)侧通过狭缝(41)被完全分离。
2. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 在上述栅极布线的延伸方向上上述连接部的与上述数据布线(13)侧不同一侧，上述连接部将上述各电极部电连接以使得上述各电极部没有分 离部位。
3. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，上述薄膜晶体管的源电极(11)通过上述多个电极部之中的最靠近上述栅极布线配置的第一电极部(3a)，与上述像素电极(3)电连接。
4. 如权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述薄膜晶体管的源电极(11)在上述数据布线的延伸方向上从上述栅极布线侧连接到上述像素电极(3)。
5. 如权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述第一电极部在最远离上述薄膜晶体管的位置，通过上述连接部连接到上述多个电极部之中的与上述第一电极部相邻的第二电极部。
6. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 在每个相邻的两个上述电极部之间，设置一处上述连接部。
7. 如权利要求6所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述各电极部和上述连接部作为同一层，由相同材料形成。
8. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述各电极部具有大小相互相等的正方形形状。
9. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 设定上述栅极布线的延伸方向上的上述狭缝的长度为W,，且设定上述栅极布线的延伸方向上的上述连接部的长度为W2时，被设定为W2/W,《0.13。
10. 如权利要求l所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述像素电极由三个电极部构成。
11. 如权利要求l所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述第二基板(2)在上述液晶层侧的表面形成了对置电极(17); 上述液晶层的液晶分子被设定为在上述像素电极和上述对置电极之间未施加电压时垂直于上述基板的各面。
12. 如权利要求11所述的液晶显示元件，其特征在于， 在上述像素电极和上述对置电极之间未施加电压时，上述液晶层的液晶分子在每个上述电极部成放射状取向。
13. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述第一基板在与上述各电极部的端部相对应的位置，形成了电位被设定为与上述对置电极的电位相等的补偿电容电极(14)。
14. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述狭缝在上述栅极布线的延伸方向上的长度，比上述狭缝在上述数据布线的延伸方向上的长度还长。
15. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述各电极部被形成为不与上述数据布线和上述栅极布线重叠。
16. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述像素电极被形成为上述各电极部不与连接了相邻的其他像素电极的数据布线重叠。
17. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述像素电极被形成为上述各电极部不与连接了相邻的其他像素电极的栅极布线重叠。
18. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 由上述电极部的一边和上述连接部的一边形成上述像素电极的直线状的一边。
19. 如权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，上述连接部被配置为上述各电极部的一边作为上述像素电极的直线状 的一边来连结。
20.—种液晶显示元件，其特征在于，具有 第一基板(1);第二基板(2)，与上述第一基板相对地配置；及液晶层(21)，配置在上述第一基板和上述第二基板(2)之间，由介 质各向异性为负的液晶构成；上述第一基板在上述液晶层侧的表面形成有 栅极布线(12)，沿着规定方向延伸地配置； 数据布线(13)，与上述栅极布线交叉地配置；薄膜晶体管(6)，与上述栅极布线(12)和上述数据布线(13)之间 的交点相对应地配置，漏电极(10)连接到上述数据布线，而且栅电极(7) 连接到上述栅极布线(12);及像素电极(3)，连接到上述薄膜晶体管的源电极(11);上述像素电极具有-多个电极部(3a、 3b、 3c)，在沿着上述数据布线(13)的方向上排列 成一列；及连接部(51)，将上述各电极部电连接；上述薄膜晶体管的源电极(11)在上述栅极布线的延伸方向上偏向任 一侧的位置，与上述像素电极(3)电连接；上述各电极部在上述栅极布线的延伸方向上偏向与上述任一侧相反一 侧的位置，通过上述连接部而被电连接，而且，通过穿透上述一侧而形成 的狭缝(41)被完全分离。
全文摘要
本发明提供液晶显示元件，其具有第一基板、第二基板及液晶层；第一基板在液晶层侧的表面形成有栅极布线，沿着规定方向延伸地配置；数据布线，与栅极布线交叉地配置；薄膜晶体管，与栅极布线和数据布线之间的交点相对应地配置，漏电极连接到数据布线，而且栅电极连接到栅极布线；及像素电极，连接到薄膜晶体管的源电极；像素电极具有多个电极部，在沿着数据布线的方向上排列成一列；及连接部，将各电极部电连接；薄膜晶体管的源电极在栅极布线的延伸方向上偏向数据布线侧的位置，与像素电极电连接；各电极部在栅极布线的延伸方向上偏向与数据布线侧不同一侧的位置，通过连接部而被电连接，而且，数据布线侧通过狭缝被完全分离。
文档编号G02F1/1368GK101685215SQ200910173178
公开日2010年3月31日 申请日期2005年12月26日 优先权日2004年12月24日
发明者中岛靖, 山口稔, 水迫亮太 申请人:卡西欧计算机株式会社