液晶显示设备的制作方法

专利名称：液晶显示设备的制作方法
技术领域：
于此描述的实施例总体涉及液晶显示设备。
背景技术：
近些年，平板显示器蓬勃发展，并且特别是由于诸如重量轻、形状薄并且功耗低的优点，液晶显示设备得到了许多关注。特别是，在每个像素中配备有开关元件的有源矩阵型液晶显示设备中，使用诸如IPS(面内开关)模式和FFS(边缘场开关)模式的横电场的结 构引起了关注。使用横电场模式的液晶显示设备配备有分别形成在阵列基底中的像素电极和公共电极。液晶分子由与阵列基底的主表面基本平行的横电场切换。另一方面，也提出了另一技术，其中，使用横电场或形成在阵列基底中的像素电极与形成在对基底中的公共电极之间的倾斜电场来切换液晶分子。附图解释并入并构成说明书一部分的附图与上面给出的总体描述以及下面给出的实施例的详细描述一起示例了本发明的实施例，用于解释本发明的原理。图I是示意性地示出根据一个实施例的液晶显示设备的结构的图；图2是示意性地示出图I中所示的液晶显示面板的结构和等效电路的图；图3是示意性地示出根据实施例的液晶显示面板中的像素的基本结构的平面视图；图4是示意性地示出包括开关元件等的液晶显示面板的横截面视图；图5是示出液晶显示设备的透射特性的范例的图；图6是通过像素电极与公共电极之间的电场示出液晶分子的定向器与其透射率之间的关系的图；图7是示出电极间距离、液晶施加电压、以及单元的透射率之间的关系的图；图8是示意性地示出从根据第一实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图；图9是示意性地示出根据图8中所示的第一实施例的液晶显示面板的横截面视图、以及基底装配移位的范例；

图10是示意性地示出从根据第二实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图；图11是示意性地示出从根据第三实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图；图12是示意性地示出从根据第四实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图；图13是示意性地示出从根据第四实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的另一结构的平面视图；图14是示意性地示出从根据第一实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的变体的平面视图；图15是示意性地示出从根据第二实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的变体的平面 视图；图16是示意性地示出从根据第三实施例的液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的变体的平面视图。
具体实施例方式现在将参照附图描述根据本发明的范例实施例的液晶显示设备，其中，遍及数个视图，相同或类似的参考数字标明相同或对应部分。根据此实施例，一种液晶显示设备，包括第一基底，包括彼此电连接且分别沿第一方向延伸的第一主像素电极和第二主像素电极；第二基底，包括彼此电连接且分别沿所述第一方向延伸的第一主公共电极、第二主公共电极、和第三主公共电极，并且所述第一主像素电极布置在所述第一主公共电极与所述第二主公共电极之间，以倾斜面对所述第一主公共电极和所述第二主公共电极，并且所述第二主像素电极布置在所述第二主公共电极与所述第三主公共电极之间，以倾斜面对所述第二主公共电极和所述第三主公共电极；以及液晶层，具有液晶分子并保持于所述第一基底与所述第二基底之间；其中，在分别沿与所述第一方向垂直相交的第二方向的所述第一主公共电极与所述第一主像素电极之间的第一电极间距离、所述第二主公共电极与所述第一主像素电极之间的第二电极间距离、所述第二主公共电极与所述第二主像素电极之间的第三电极间距离、以及所述第三主公共电极与所述第二主像素电极之间的第四电极间距离中，四个电极间距离之一设定为最佳电极间距离，并且所述四个电极间距离之一不同于其它三个电极间距离中的至少之一。这里，最佳电极间距离如下定义在能够施加于所述主像素电极与所述主公共电极之间的电压的范围中，通过所述最佳电极间距离获得了大于90 %的峰值透射率。图I是示意性地示出根据实施例的液晶显示设备I的结构的图。液晶显示设备I包括有源矩阵型液晶显示面板LPN、连接至液晶显示面板LPN的驱动器IC芯片2、柔性布线基底3、用于照明液晶显示面板LPN的背光灯4等。液晶显示面板LPN配备有作为第一基底的阵列基底AR、作为布置为与阵列基底AR相对的第二基底的对基底CT、以及保持在阵列基底AR与对基底CT之间的液晶层(未示出)。液晶显示面板LPN包括显示图像的有源区ACT。有源区ACT由以(mXn)矩阵的形状布置的多个像素PX构成(这里，“m”和“n”为正整数)。在示例的范例中，背光灯4布置在阵列基底AR的背侧。各种类型的背光灯能够用作背光灯4。例如，发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)等能够用作背光灯4的光源，并且省略关于其详细结构的解释。图2是示意性地示出图I中所示的液晶显示面板LPN的结构和等效电路的图。液晶显示面板LPN在有源区ACT中配备有“n”条栅极线G(Gl-Gn)、“n”条辅助电容线C(Cl-Cn)、“m”条源极线S (Sl-Sm)等。栅极线G和辅助电容线C彼此平行地沿第一方向Y布置，第一方向Y与第二方向X垂直相交。然而，它们不必直线延伸。源极线S沿与平行的栅极线G和辅助电容线C相交的第一方向Y延伸。虽然源极线S分别沿第一方向Y延伸，但是它们不必直线延伸。栅极线G、辅助电容线C和源极线S可以部分地弯曲。每个栅极线G伸出有源区ACT外部，并且连接至栅极驱动器⑶。每个源极线S伸出有源区ACT外部，并且连接至源极驱动器SD。栅极驱动器⑶和源极驱动器SD的至少部分形成在例如阵列基底AR中，并且栅极驱动器GD和源极驱动器SD与设置在阵列基底AR中并具有实施的控制器的驱动器IC芯片2连接。每个像素PX包括开关元件SW、像素电极PE、公共电极CE等。在例如辅助电容线C与像素电极PE之间形成保持电容Cs。另外，在根据此实施例的液晶显示面板LPN中，虽然像素电极PE形成在阵列基底 AR中，但是公共电极CE形成在对基底CT中。主要使用形成在像素电极PE与公共电极CE之间的电场来切换液晶层LQ的液晶分子。形成在像素电极PE与公共电极CE之间的电场是与阵列基底AR的主表面(principal surface)或对基底CT的主表面基本平行的横电场或，相对于基底的主表面稍微倾斜的倾斜电场。开关元件SW由例如n沟道型薄膜晶体管(TFT)构成。开关元件SW与栅极线G和源极线S电连接。(mXn)开关元件SW形成在有源区ACT中。像素电极PE与开关元件SW电连接。(mXn)像素电极PE形成在有源区ACT中。公共电极CE设定为例如公共电位。公共电极CE布置为隔着液晶层LQ共用于多个像素电极PE。辅助电容线C与电压施加部分VCS电连接，辅助电容电压施加至该电压施加部分VCS。阵列基底AR包括形成在有源区ACT外部的电源(electric power supply)部分VS。此外，形成在对基底CT上的公共电极CE通过未示例的导电部件与形成在阵列基底AR中的电源部分VS电连接。图3是示意性地示出根据此实施例的像素PX的基本结构的平面视图。阵列基底AR配备有像素电极PE。像素电极PE布置在阵列基底AR中的源极线SI与源极线S2之间。像素电极PE包括多个主像素电极PA。在示例的范例中，像素电极PE具有第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2作为主像素电极PA。第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2通过沿第二方向X延伸的电容部分或子像素电极等相互电连接，然而未详细解释。在此实施例中，所有像素电极PE形成在阵列基底上，并且与面对辅助电容线的电容部分中的开关元件(未示出)电连接，未示例该开关元件。电容部分布置在上部末端或像素PX的近似中心部分。第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2分别沿第一方向Y延伸，并且沿第二方向X布置，其间具有电极间距离。在示例的范例中，第一主像素电极PAl布置在左手侧而不是图中像素的近似中分部分。第二主像素电极PA2布置在图中的右手侧而不是图中的像素的近似中心部分。第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2分别形成为沿第一方向Y从像素PX的上部末端至底部末端直线延伸的带的形状并且布置为彼此基本平行。对基底CT配备有公共电极PE。公共电极CE包括多个主公共电极CA。在示例的范例中，公共电极CE具有第一主公共电极CAl、第二主公共电极CA2、以及第三主公共电极CA3作为主公共电极CA。第一主公共电极CAl、第二主公共电极CA2、以及第三主公共电极CA3彼此电连接，然而未详细解释。例如，主公共电极CA伸出有源区外部，并且通过导电部件与形成在阵列基底AR中的电供应部分电连接，并且施加公共电位。公共电极CE与像素电极PE电绝缘。在此实施例中，对基底CT配备有公共电极CE。另外，阵列基底AR可以配备有公共电极CE的部分。第一主公共电极CA1、第二主公共电极CA2、以及第三主公共电极CA3分别沿第一方向Y延伸，并以预定电极间距离沿第二方向X布置。在示例的范例中，第二主公共电极CA2近似布置在像素中心部分中。第一主公共电极CAl布置在像素PX的左手侧末端，与下一像素(未示出)相邻，并且此外，布置为越过示例的像素PX与左手侧的下一像素之间的边界。第一主公共电极CAl与布置为越过示例的像素与左手侧的下一像素之间的边界的源极布线SI成对向。第三主公共电极CA3布置在像素PX的右手侧末端，与下一像素(未示 出)相邻，并且此外，布置为越过示例的像素PX与右手侧的下一像素之间的边界。第三主公共电极CA3与布置为越过示例的像素与右手侧的下一像素之间的边界的源极布线S2成对向。第一主公共电极CA1、第二主公共电极CA2、以及第三主公共电极CA3分别以带状形状并平行地沿第一方向Y直线延伸。主像素电极PA和主公共电极CA沿第二方向X交替布置，基本彼此平行。此时，在X-Y平面中，任何主公共电极CA与主像素电极PA交叠，并且主要对显示作贡献的孔口形成在每一个主公共电极CA与主像素电极PA之间。在第一主公共电极CAl与毗邻的第二主公共电极CA2之间，布置一个主像素电极PAl。即，第一主公共电极CAl和第二主公共电极CA2布置在夹置第一主像素电极PAl的两侧处。第一主像素电极PAl布置为在第一主公共电极CAl与第二主公共电极CA2之间倾斜地面对第一主公共电极CAl和第二主公共电极CA2彼此。此外，在第二主公共电极CA2与毗邻的第三主公共电极CA3之间，布置第二主像素电极PA2。即，第二主公共电极CA2和第三主公共电极CA3布置在夹置第二主像素电极PA2的两侧处。第二主像素电极PA2布置为在第二主公共电极CA2与第三主公共电极CA3之间倾斜地面对第二主公共电极CA2和第三主公共电极CA3彼此。此外，在毗邻的第一主像素电极PAl与第二主像素电极PA2之间，布置第二主公共电极CA2。即，第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2布置在夹置第二主公共电极CA2的两侧处。第二主像素电极PA2布置为在第一主像素电极PAl与第二主像素电极PA2之间倾斜地面对第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2彼此。因此，第一主公共电极CA1、第一主像素电极PA1、第二主公共电极CA2、第二主像素电极PA2、以及第三主公共电极CA3按此顺序沿第二方向X布置。在此实施例中，孔口形成在一个像素中，在第一主公共电极CAl与第一主像素电极PAl之间，在第一主像素电极PAl与第二主公共电极CA2之间，在第二主公共电极CA2与第二主像素电极PA2之间，以及在第二主像素电极PA2与第三主公共电极CA3之间。S卩，在这里所示的范例中，在一个像素PX中形成四个孔口。第一主公共电极CAl与第一主像素电极PAl之间的第一电极间距离设定为LI，第一主像素电极PAl与第二主公共电极CA2之间的第二电极间距离设定为L2，第二主公共电极CA2与第二主像素电极PA2之间的第三电极间距离设定为L3，并且第二主像素电极PA2与第三主公共电极CA3之间的第四电极间距离设定为L4。这里，第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4全部是沿第二方向X的长度。在此实施例中，液晶分子LM的初始配向方向与第一方向Y基本平行，然而，可以是与第一方向Y交叉的倾斜方向D。这里，第一方向Y与初始配向方向D之间的角度0 1设定为大于0°且小于45°的角度。从液晶分子的配向控制的观点来说，角度0 1设定为近似5°至25°的范围是及其有效的，并且更优选地，约10°。这里，角度0 1是相对于第一方向Y稍微倾斜数度的方向，例如7 °。此外，公共电极CE还可以配备有沿第二方向X延伸的子公共电极。图4是示意性地示出包括开关元件SW的液晶显示面板LPN的横截面的视图。另夕卜，这里仅示例解释所需的部分。背光灯4布置在构成液晶显示面板LPN的阵列基底AR的背侧。
使用诸如玻璃基底和塑料基底的具有透光特性的绝缘基底10来形成阵列基底AR。在第一绝缘基底10的面对对基底CT的侧上，此阵列基底AR包括开关元件SW、像素电极PE、第一配向膜ALl等。在这里示出的范例中，开关元件SW可以是顶栅型开关元件或底栅型开关元件，并包括由多晶硅或非晶硅形成的半导体层，然而未对其进行详细描述。半导体层SC在横跨沟道区域SCC面对的两侧上分别具有源极区域SCS和漏极区域SCD。另外，为绝缘膜的内涂层可以布置在第一绝缘基底10与半导体层SC之间。半导体层SC覆盖有栅极绝缘膜11。此外，栅极绝缘膜11也布置在第一绝缘基底10上。栅极电极WG形成在栅极绝缘膜11上，并且位于半导体层SC的沟道区域SCC上。栅极线G和辅助电容线C也形成在栅极绝缘膜11上。可以使用相同材料和相同工艺来形成栅极电极WG、栅极线G和辅助电容线C。栅极电极WG与栅极线G电连接。栅极线、辅助电容线C和开关元件的栅极电极WG覆盖有第一隔层绝缘膜12。此夕卜，第一隔层绝缘膜12也布置在栅极绝缘膜11上。栅极绝缘层11和第一隔层绝缘膜12由诸如氧化硅和氮化硅的无机体系材料形成。开关元件SW的源极电极WS和漏极电极WD形成在第一隔层绝缘膜12上。源极线(未示出)也形成在第一隔层绝缘膜12上。可以使用相同工艺和相同材料来形成源极电极WS、漏极电极WD和源极线。源极电极WS与源极线电连接。源极电极WS通过穿透栅极绝缘膜11和第一隔层绝缘膜12的接触孔与半导体层SC的源极区域SCS接触。漏极电极WD通过穿透栅极绝缘膜11和第一隔层绝缘膜12的接触孔与半导体层SC的漏极区域SCD接触。栅极电极WG、栅极线、辅助电容线、源极电极WS、漏极电极WD、和源极线由诸如例如钥、铝、钨和钛的导电材料形成。如上所述的开关元件SW覆盖有第二隔层绝缘膜13。即，源极电极WS、漏极电极WD、和源极线覆盖有第二隔层绝缘膜13。此外，第二隔层绝缘膜13也布置在第一隔层绝缘膜12上。此第二隔层绝缘膜13由诸如例如紫外固化型树脂和热固化型树脂的各种有机材料形成。像素电极PE形成于第二隔层绝缘膜13上。虽然未详细描述，但是构成像素电极PE的第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2形成在第二隔层绝缘膜13上。像素电极PE通过穿透第二隔层绝缘膜13的接触孔与漏极电极WD连接。虽然像素电极PE由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的透光导电材料形成，但是也可以使用诸如铝的其它材料。
第一配向膜ALl布置在阵列基底AR的面对对基底CT的表面上，并近似在有源区ACT的整个区域上延伸。第一配向膜ALl覆盖像素电极PE，并且也形成在第二隔层绝缘膜13上。第一配向膜ALl由显示横向配向特性的材料形成。另一方面，使用诸如玻璃基底和塑料基底的第二透射绝缘基底20来形成对基底CT0对基底CT包括在第二绝缘基底20的面对阵列基底AR的表面上的第二配向膜AL2和公共电极CE。布置为面对诸如源极线S、栅极线G、辅助电容线C和开关元件SW的布线部分以限定分别的像素PX的黑矩阵、对应于像素PX布置的滤色层、以及平滑黑矩阵和滤色层的表面的凹坑和凹陷的外涂层可以形成在对基底CT上。
公共电极CE包括第一主公共电极CAl、第二主公共电极CA2、以及第三主公共电极CA3，并形成于第二绝缘基底20上。公共电极由诸如ITO和IZO的具有透光特性的导电材料形成。第二配向膜AL2布置在对基底CT的与阵列基底AR的表面相对的表面上，并且近似在整个有源区ACT上延伸。第二配向膜AL2覆盖公共电极CE。第二配向膜AL2由具有横向配向特性的材料形成。执行配向处理(例如，摩擦处理和光配向处理)，以使第一和第二配向膜ALl和AL2处于初始配向状态。其中第一配向ALl实现液晶分子的初始配向的第一配向处理的方向和其中第二配向AL2实现液晶分子的初始配向的第二配向处理的方向分别是平行于第一方向Y的方向。第一和第二配向方向平行并且沿彼此相同或相反的方向。阵列基底AR和如上所述的对基底CT布置为使得第一配向膜ALl和第二配向膜AL2面对彼此。在此情况下，柱形间隔物通过阵列基底AR上的第一配向膜ALl与对基底CT上的第二配向膜AL2之间的树脂材料与基底之一形成整体。由此，形成例如2-7 u m单元间隙的预定间隙。阵列基底AR和对基底CT通过未示例的密封材料粘贴到一起，其中形成预定单元间隙。液晶层LQ保持在形成于阵列基底AR与对基底CT之间的单元间隙处，并且布置在第一配向膜ALl与第二配向膜AL2之间。液晶层LQ包含未示例的液晶分子。液晶层LQ由正型液晶材料构成。第一光学元件ODl通过粘合剂等联接至阵列基底AR的外表面，即构成阵列基底AR的第一绝缘基底10的外表面。第一光学元件ODl包含具有第一偏振轴的第一偏振板PLl。此外，第二光学元件0D2通过粘合剂等联接至对基底CT的外表面，即构成对基底CT的第二绝缘基底20的外表面。第二光学兀件0D2包含具有第二偏振轴的第二偏振板PL2。第一偏振板PLI的第一偏振轴和第二偏振板PL2的第二偏振轴布置为例如两个轴垂直相交的关系。布置一个偏振板，例如，使得其偏振方向为液晶分子的长轴的方向，即第一配向处理方向或与第二配向处理方向平行的方向(或平行于第一方向Y)，或正交方向(或平行于第二方向X)。由此，获得了常黑模式。即，在无电场状态时，即在像素电极PE与公共电极CE之间未形成电位差(S卩，电场)时，液晶层LQ的液晶分子LM配相为使得它们的长轴配向为与第一配向膜ALl的第一配向方向和第二配向膜AL2的第二配向方向平行的方向，如图3中虚线所示。在此状态下，关断时间对应于初始配向状态，并且液晶分子LM的配向方向对应于初始配向方向。另外，精确地，液晶分子LM不排它地与X-Y平面平行地配向，但是在许多情况下被预倾斜。为此原因，初始配向的精确方向是其中关断时液晶分子LM的配向方向的正交投影实现至X-Y平面的方向。然而，为了以下解释简单，液晶分子LM假定为，液晶分子LM与X-Y平面平行地配向，并且解释为在平行于X-Y平面的场中旋转。这里，第一配向膜ALl的第一配向处理方向和第二配向膜AL2的第二配向处理方向均是平行于第一方向Y的方向或平行于倾斜方向D的方向。在关断时，液晶分子LM的长轴与第一方向Y或倾斜方向D基本平行地配向。即，液晶分子LM的初始配向的方向平行于第一方向Y或倾斜方向D。在图3中所示的范例中，液晶分子LM的初始配向的方向平行于第一方向Y。另外，当第一和第二配向处理方向平行，并且彼此方向相反时，液晶分子LM配向为使得液晶分子LM在第一和第二配向膜ALl和AL2附近以及在液晶层LQ的中间部分中具有近似一致的预倾角(均一配向)。另外，当第一配向膜ALl和第二配向膜AL2的配向处理的分别的方向彼此平行并且相同的方向时，液晶分子LM配向为在液晶层LQ的横截面中具有近似水平的方向(即预倾角近似为零)。液晶分子LM配向为具有预倾角，使得第一配向膜ALl和第二配向膜AL2附近的液晶分子LM的配向变得相对于液晶层LQ的中间部分对称(外张配向)。在穿透第一偏振板PLl之后，来自背光灯4的部分背光进入液晶显示面板LPN。进入液晶显示面板LPN的光的偏振状态根据光通过液晶层LQ时液晶分子LM的配向状态而改变。在关断时，通过液晶层LQ的光被第二偏振板PL2吸收(黑色显示)。另一方面，在像素电极PE与公共电极CE之间形成电位差的情况下(开通时)，在像素电极PE与公共电极CE之间形成平行于基底的横向电场(或倾斜电场)。由此，液晶分 子LM在与基底表面平行的平面中旋转，使得长轴变得如图3中的虚线所示地与电场的方向平行。在图3中所示的范例中，第一主像素电极PAl与第一主公共电极CAl之间的液晶分子LM相对于第一方向Y逆时针旋转，并且配向为使得液晶分子LM可以沿图中的电场转至左上方向。第一主像素电极PAl与第二主公共电极CA2之间的液晶分子LM相对于第一方向Y顺时针旋转，并且配向为使得液晶分子LM可以沿图中的电场转至右上方向。第二主像素电极PA2与第二主公共电极CA2之间的液晶分子LM相对于第一方向Y逆时针旋转,并且配向为使得液晶分子LM可以沿图中的电场转至左上方向。第二主像素电极PA2与第三主公共电极CA3之间的液晶分子LM相对于第一方向Y顺时针旋转，并且配向为使得液晶分子LM可以沿图中的电场转至右上方向。从而，在每个像素PX中，在像素电极PE与公共电极CE之间形成横向电场或倾斜电场的情况下，液晶分子LM的配向方向分为至少两组方向，并且对应于分别的配向方向形成两个范围。即，在每个像素PX中形成至少两个范围。在开通时，从背光灯4进入液晶面板LPN的光进入液晶层LQ。当进入液晶层LQ的背光通过分别由像素电极PE和公共电极CE划分的四个范围(孔口)时，偏振态改变。在开通时，至少部分通过液晶层LQ的光穿透第二偏振板PL2 (白色显示)。根据此实施例，形成至少两个范围变得可能。因此，能够在至少两个方向上光学地补偿视角，并且获得了宽视角，同时抑制灰度反转变得可能。因此，提供高质量的显示设备变得可能。
另外，在第一主公共电极CAl和第三主公共电极CA3分别布置在源极线SI和源极线S2上的情况下，与第一主公共电极CAl和第三主公共电极CA3分别布置在主像素电极侧的情况相比，使得孔口增大并且提高像素PX的透射率变得可能。此外，在开通时，因为在像素电极PE的主像素电极PA和公共电极CE的主公共电极CA附近难以形成横向电场(或未形成驱动液晶分子LM的足够的电场)，所以液晶分子LM难以从如关断时的初始配向方向移动。为此原因，如上所述，即使像素电极PE和公共电极CE在这些范围中由具有透光特性的导电材料形成，背光也难以穿透，即难以在开通时对显示作贡献。因此，像素电极PE和公共电极CE不必然需要由透明导电材料形成，并且可以使用诸如铝和银的导电材料来形成。此外，在阵列基底AR包括主像素电极PA并且对基底CT包括主公共电极CA的结构中，因为主像素电极PA和主公共电极CA交替地基本平行地布置，所以由于在将阵列基底AR与对基底CT联接至一起的工艺中基底的装配移位，主像素电极PA与主公共电极CA之间 的电极间距离与设计的值不同。因为主像素电极PA与主公共电极CA之间的电场强度根据电极间距离不同，所以即使将相同的电压施加至液晶层LQ，在其中电极间距离不同的分别的面板之间也引起的发光度变化。如果电极间距离(另外，电极宽度)足够大地设定为防止装配移位的电极间距离的变化量，减小发光度变化是可能的。于是，设定了装配移位可容许限度，并且也设定了电极间距离的最佳值。以下，解释判决电极间距离的最佳值的一个观点。在使用透射型液晶显示面板LPN的液晶显示设备中，对发光度作贡献的透射率随施加至液晶面板的电压改变。在上述常黑模式中，如图5中所示，当施加至液晶分子的电压低时，透射率低，并且当施加至液晶分子的电压高时，存在透射率变高的趋势。然而，施加某一电压以上的较高电压具有使透射率相反地随液晶施加电压的增大而下降的趋势。即，在光透射特性中存在峰值透射率。获得该峰值透射率的液晶施加电压称作白色显示电压，并且透射率变为最小值的液晶施加电压称作黑色显示电压。在施加白色显示电压的状态下，液晶分子LM的定向器(或长轴的方向)变为相对于第一偏振板PLl的第一偏振轴(或吸收轴)和第二偏振板PLl的第二偏振轴(或吸收轴)移位45°的状态，并且由此，液晶分子的光学调制率变为最高。例如，在图6中所示的范例中，描述了如下情况液晶分子LM的初始配向的方向平行于第一方向Y,第一偏振轴AXl平行于第二方向X,并且此外,第二偏振轴AX2平行于第一方向Y。在施加黑色显示电压的情况下，液晶分子LM的定向器平行于X-Y平面内的第一方向Y，并且平行于90°至270°的方向。在施加白色显示电压的情况下，液晶分子LM的定向器变为与X-Y平面内45°至225°的方向或135°至315°的方向平行，并且获得了峰值透射率。然而，即使施加低于或高于白色显示电压的电压作为液晶施加电压，形成于液晶分子LM的定向器与第一偏振轴AXl之间，以及液晶分子LM的定向器与第二偏振轴AX2之间的角度也变为45°或更小。因此，光调制率下降并且透射率也下降，而不是施加白色显示电压的情况。此外，如图7中所示，获得峰值透射率的白色显示电压的值也随电极间距离L的大小而改变。即，在电极间距离L中，当电极间距离L变大时，白色显示电压的值变高。相反，当电极间距离L变小时，白色显示电压的值变低。即，能够使得透射率随电极间距离L的增大变高，但是白色显示电压的值也往往变得更高。从而，如果电极间距 离L设定为较大，则变得对由于装配移位的发光度变化有利，但是白色显示电压变大。在液晶显示设备中，可以对物理性质(介电各向异性△ e和弹性常数k等)或能够用于液晶显示设备中的最大电压值进行限制。因此，期望将电极间距离L设定为液晶显示面板LPN中的最佳电极间距离Lop，其中，在能够使用的电压范围中获得了峰值透射率。然而，如果最佳电极间距离Lop (另外，电极宽度)固定，则难以按液晶显示面板LPN和产品的使用需要对应于沿第二方向X的像素长度的改变(或像素间距)。特别是，关于其中像素相对小的高分辨率像素，当主像素电极PA和主公共电极CA不能按最佳电极间距离Lop布置，且电极间距离L和电极宽度根据像素长度减小时，不仅导致了透射率减小，而且由于装配移位的电极间距离L的改变率也变大，这对于发光度变化也是不利的。于是，在此实施例中，在第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4中，四个电极间距离之一设定为最佳电极间距离Lop并且四个电极间距离之一不同于其它三个电极间距离至少之一。此时，一个像素中由最佳电极间距离Lop设定的范围的面积设定为比其中电极间距离L设定为比最佳电极间距离Lop小的其它范围中大得多。由此，在由如上所述的最佳电极间距离Lop设定的区中，装配移位的容限大，并且控制发光度变化是可能的。另一方面，在其中电极间距离L设定为比最佳电极间距离Lop小的区中，因为在引起装配移位时装配移位的容限小，所以产生了发光度变化。然而，因为上述较小区与整个像素区的面积比小，所以对发光度的影响的程度变小，并且控制由于装配移位的发光度变化至最小值变得可能。在实施例中，如下定义最佳电极间距离Lop。在施加于主像素电极与主公共电极之间的电压的范围中，通过最佳电极间距离Lop获得了大于90%的峰值透射率。图8是示意性地示出根据第一实施例的当从法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图。在一个像素PX中，第一主公共电极CA1、第一主像素电极PA1、第二主公共电极CA2、第二主像素电极PA2、以及第三主公共电极CA3按此顺序沿第二方向X布置。在此实施例中，第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4中的两个电极间距离近似相同并且大于其它两个电极间距离。在此实施例中，第二电极间距离L2和第三电极间距离L3基本相同并且大于第一电极间距离LI和第四电极间距离L4。此外，第一电极间距离LI和第四电极间距离L4基本相同。此时，第二电极间距离L2和第三电极间距离L3设定为最佳电极间距离Lop，并且第一电极间距离LI和第四电极间距离L4设定为小于最佳电极间距离Lop。S卩，在一个PX中，电极间距离在像素的中心部分的两个范围中设定为最佳电极间距离Lop，并且在像素的两端的每一个范围中，电极间距离设定为小于最佳电极间距离Lop。作为范例，为最佳电极间距离的第二电极间距离L2和第三电极间距离L3分别为7. 0 y m，并且第一电极间距离LI和第四电极间距离L4分别为4. 0 y m。另外，在于此示出的第一实施例的范例中，虽然主像素电极PA和主公共电极CA的宽度相同，但是它们可以彼此不同。此外，在像素的中心侧中，电极间距离可以设定为比最佳电极间距离Lop小，并且在像素的两端的每一个范围中，电极间距离可以设定为最佳电极间距离Lop。此外，设定为最佳电极间距离Lop的范围和设定为比最佳电极间距离Lop小的电极间距离的范围可以沿第二方向X交替地位于线上。图9是根据图8中所示的第一实施例的液晶显示面板LPN的示意性横截面视图，并且是示出装配移位的范例的图。图中的上部示出阵列基底AR和对基底CT联接在一起而不产生装配移位的状态。第一主像素电极PAl与第二主公共电极CA2之间的第二电极间距离L2以及第二主公共电极CA2与第二主像素电极PA2之间的第三电极间距离L3设定为最佳电极间距离Lop。第一主像素电极PAl与第一主公共电极CAl之间的第二电极间距离LI以及第二像素电极PA2与第三主公共电极CA3之间的第四电极间距离L4设定为基本相等并设定为小于最佳电极间距离Lop。图中的底部示出了阵列基底AR与对基底CT之间产生装配移位的状态。在于此示 出的范例中，阵列基底AR移位至图中的右手侧。此时，与图中的左手侧相比，第一电极间距离LI和第三电极间距离L3增大，且第二电极间距离L2和第四电极间距离L4减小。参照图5，在第一主像素电极PAl与第二主公共电极CA2之间的区域以及第二主像素电极PA2与第二主公共电极CA2之间的区域中，即使区域如解释地从最佳电极间距离Lop增大或减小，由于第一基底与第二基底之间的装配移位，透射率根据电极间距离的改变的改变也非常小。相反，在第一主像素电极PAl与第一主公共电极CAl之间的区域中，并且在第二主像素电极PA2与第三主公共电极CA3之间的区域中，每个电极间距离设定为小于最佳电极间距离Lop。因此，当电极间距离由于装配移位而改变时，透射率根据电极间距离改变的量的改变大。在一个PX中，第一主像素电极PAl与第二主公共电极CA2之间的区域，以及第二主像素电极PA2与第二主公共电极CA2之间的区域主要对显示作贡献。相反，对第一主像素电极PAl与第一主公共电极CAl之间的区域，以及第二主像素电极PA2与第三主公共电极CA3之间的区域中的显示的贡献率非常小。因此，不管像素长度，控制由于装配移位，每一个像素中的透射率的改变，即发光度变化变得可能。由此，基于液晶显示面板LPN所需的指标等，合适地对应于像素长度的改变而不使显示优美性退化变得可能。图10是示意性地示出根据第二实施例的当从法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图。在此实施例中，第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4中的三个电极间距离基本相等并且大于另一个。在此实施例中，第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4基本相等并且大于第一电极间距离LI。此时，第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4设定为最佳电极间距离Lop，并且第一电极间距离LI设定为小于最佳电极间距离Lop。即，在一个PX中，像素左手端的区域设定为比最佳电极间距离Lop小的电极间距离，并且在其它三个范围中，电极间距离设定为最佳电极间距离Lop。作为范例，分别地，为最佳电极间距离Lop的第二电极间距离L2、第三电极间距离L3和第四电极间距离L4为7. 0 ii m,并且第一电极间距离LI分别为2. 0 ii m。还有，在第二实施例中，获得了与第一实施例相同的效果。
图11是示意性地示出根据第三实施例的当从法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图。在此实施例中，如同第二实施例中，第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4中的三个电极间距离基本相等并且大于另一个电极间距离。在此实施例中，第一电极间距离LI、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4基本相等并且大于第二电极间距离L2。此时，第一电极间距离LI、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4设定为最佳电极间距离Lop，并且第二电极间距离L2设定为小于最佳电极间距离Lop。即，在像素的中心部分的一个区域中，电极间距离设定为小于最佳电极间距离Lop，并且在其它三个区域中，电极间距离设定为一个PX中的最佳电极间距离Lop。还有，在第三实施例中，获得了与第一实施例相同的效果。
图12是示意性地示出根据第四实施例的当从法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的结构的平面视图。在此实施例中，第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2的分别的宽度Wl与第一主公共电极CA1、第二主公共电极CA2、以及第三主公共电极CA3的宽度W2不同。另外，虽然第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4如第一实施例中那样设定，但是电极间距离可以如第二实施例、第三实施例中那样设定。在此实施例中，第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2的宽度Wl大于第一主公共电极CAl、第二主公共电极CA2和第三主公共电极CA3的宽度W2。作为范例，第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2的宽度Wl分别为5iim，并且第一主公共电极CA1、第二主公共电极CA2和第三主公共电极CA3的宽度W2分别为2 ii m。图13是示意性地示出根据第四实施例的当从法线观看时，液晶显示面板中的像素的另一结构的平面视图。在示例的实施例中，第一主像素电极PAl和第二主像素电极PA2的宽度Wl分别为2um,并且第一主公共电极CAl、第二主公共电极CA2和第三主公共电极CA3的宽度W2分别为 5 y m0还有，在图12和图13中所示的第四实施例中，获得了与第一实施例相同的效果。图14、图15和图16是示意性地示出根据第一、第二和第三实施例的，当从液晶显示面板的法线观看像素时，液晶显示面板中的像素的分别的变体的平面视图。在第一至第三实施例中，使用两个主像素电极和三个主公共电极。然而，在变体中，使用三个主像素电极和两个主公共电极。即，通过以图8、图10和图11中的主公共电极替代主像素电极,使用三个主像素电极PA1、PA2和PA3以及两个主公共电极CAl和CA2。在变体中，能够获得与第一至第三实施例相同的效果。将省略详细解释。接下来，验证根据以上实施例的效果。这里，作为比较范例，在其中第一电极间距离LI、第二电极间距离L2、第三电极间距离L3、以及第四电极间距离L4设定为相等并小于最佳电极间距离Lop的结构中产生装配移位时，执行发光度变化的仿真。另一方面，检查为，在产生相同状况的装配移位的情况下执行发光度变化的仿真时，与比较范例相比，第一实施例中的发光度变化率下降30%。此夕卜，检查为，在产生相同状况的装配移位的情况下执行发光度变化的仿真时，与比较范例相t匕，发光度变化率下降15%。如以上解释的，根据实施例，提供高质量液晶显示设备变得可能。虽然已经描述了某些实施例，但是仅通过范例方式介绍这些实施例，并且这些实施例不是意在限制本发明的范围。实际上，于此描述的新颖的实施例可以以各种其它形式具体化；此外，可以不脱离本发明的精神进行于此描述的 实施例的形式的各种省略、替代、和改变。所附权利要求和它们的等同物意在覆盖将落入本发明的范围和精神内的该形式或变体。
权利要求
1.一种液晶显示设备,包括 第一基底，包括彼此电连接且分别沿第一方向延伸的第一主像素电极和第二主像素电极； 第二基底，包括彼此电连接且分别沿所述第一方向延伸的第一主公共电极、第二主公共电极、和第三主公共电极，并且所述第一主像素电极布置在所述第一主公共电极与所述第二主公共电极之间，以倾斜面对所述第一主公共电极和所述第二主公共电极，并且所述第二主像素电极布置在所述第二主公共电极与所述第三主公共电极之间，以倾斜面对所述第二主公共电极和所述第三主公共电极；以及 液晶层，具有液晶分子并保持于所述第一基底与所述第二基底之间； 其中，在分别沿与所述第一方向垂直相交的第二方向的所述第一主公共电极与所述第一主像素电极之间的第一电极间距离、所述第二主公共电极与所述第一主像素电极之间的 第二电极间距离、所述第二主公共电极与所述第二主像素电极之间的第三电极间距离、以及所述第三主公共电极与所述第二主像素电极之间的第四电极间距离中，四个电极间距离之一设定为最佳电极间距离，并且所述四个电极间距离之一不同于其它三个电极间距离中的至少之一， 这里，所述最佳电极间距离如下定义在施加于所述主像素电极与所述主公共电极之间的电压的范围中，通过所述最佳电极间距离获得了大于90%的峰值透射率。
2.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，在所述第一电极间距离、所述第二电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离中，两个电极间距离基本相同，并且大于另两个电极间距离。
3.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，所述第二电极间距离和所述第三电极间距离基本相同，并且大于所述第一电极间距离和所述第四电极间距离。
4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中，所述第一电极间距离和所述第四电极间距离基本相同。
5.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，在所述第一电极间距离、所述第二电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离中，三个电极间距离基本相同，并且大于另一个电极间距离。
6.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，所述第二电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离基本相同，并且大于所述第一电极间距离。
7.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，所述第一电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离基本相同，并且大于所述第二电极间距离。
8.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，分别的第一主像素电极和第二主像素电极的宽度与所述第一主公共电极、所述第二主公共电极和所述第三主公共电极的分别的览度不问。
9.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，在所述第一主像素电极和所述第二主像素电极构成的所述主像素电极与所述第一主公共电极、所述第二主公共电极和所述第三主公共电极构成的所述主公共电极之间未形成电场的状态下，所述液晶分子的初始配向方向设定为与所述第一方向平行的方向或与所述第一方向倾斜交叉的方向。
10.根据权利要求I所述的液晶显示设备，其中，所述第一基底包括覆盖所述第一主像素电极和所述第二主像素电极的第一配向膜，并且所述第二基底包括覆盖所述第一主公共电极、所述第二主公共电极和所述第三主公共电极的第二配向膜；并且 其中，所述第一配向膜的将所述液晶分子配向在初始配向状态的第一配向处理方向和所述第二配向膜的将所述液晶分子配向在初始配向状态的第二配向处理方向是与所述第一方向平行的方向或与所述第一方向倾斜交叉的方向。
11.一种液晶显示设备,包括 第一基底，包括彼此电连接且分别沿第一方向延伸的第一主像素电极、第二主像素电极和第三主像素电极； 第二基底，包括彼此电连接且分别沿所述第一方向延伸的第一主公共电极和第二主公共电极，并且所述第一主公共电极布置在所述第一主像素电极与所述第二主像素电极之间，以倾斜面对所述第一主像素电极和所述第二主像素电极，并且所述第二主公共电极布置在所述第二主像素电极与所述第三主像素电极之间，以倾斜面对所述第二主像素电极和所述第三主像素电极；以及 液晶层，具有液晶分子并保持于所述第一基底与所述第二基底之间； 其中，在分别沿与所述第一方向垂直相交的第二方向的所述第一主像素电极与所述第一主公共电极之间的第一电极间距离、所述第一主公共电极与所述第二主像素电极之间的第二电极间距离、所述第二主像素电极与所述第二主公共电极之间的第三电极间距离、以及所述第二主公共电极与所述第三主像素电极之间的第四电极间距离中，四个电极间距离之一设定为最佳电极间距离，并且所述四个电极间距离之一不同于其它三个电极间距离中的至少之一， 这里，所述最佳电极间距离如下定义在施加于所述主像素电极与所述主公共电极之间的电压的范围中，通过所述最佳电极间距离获得了大于90%的峰值透射率。
12.根据权利要求11所述的液晶显示设备，其中，在所述第一电极间距离、所述第二电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离中，两个电极间距离基本相同，并且大于另两个电极间距离。
13.根据权利要求11所述的液晶显示设备，其中，所述第二电极间距离和所述第三电极间距离基本相同，并且大于所述第一电极间距离和所述第四电极间距离。
14.根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中，所述第一电极间距离和所述第四电极间距离基本相同。
15.根据权利要求11所述的液晶显示设备，其中，在所述第一电极间距离、所述第二电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离中，三个电极间距离基本相同，并且 大于另一个电极间距离。
16.根据权利要求11所述的液晶显示设备，其中，所述第二电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离基本相同，并且大于所述第一电极间距离。
17.根据权利要求11所述的液晶显示设备，其中，所述第一电极间距离、所述第三电极间距离和所述第四电极间距离基本相同，并且大于所述第二电极间距离。
全文摘要
在一个实施例中，第一基底设置有彼此电连接且分别沿第一方向延伸的第一主像素电极和第二主像素电极。第二基底包括彼此电连接且分别沿所述第一方向延伸的第一至第三主公共电极。所述第一主像素电极布置在所述第一主公共电极与所述第二主公共电极之间，并且所述第二主像素电极布置在所述第二主公共电极与所述第三主公共电极之间。形成四个电极间距离。四个电极间距离之一设定为最佳电极间距离，并且所述四个电极间距离之一不同于其它三个电极间距离中的至少之一。这里，最佳电极间距离如下定义在施加于所述电极之间的电压的范围中，通过所述最佳电极间距离获得了大于90％的峰值透射率。
文档编号G02F1/1337GK102749765SQ20121011931
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月20日 优先权日2011年4月22日
发明者广泽仁, 森田祐介, 武田有广, 福冈畅子, 长谷川瞳 申请人:株式会社日本显示器中部