[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及即使具有高分辨率像素也能够在维持良好的视角特性的同时进行高效的配向分割处理的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

液晶显示器具有高显示质量、薄型、低电力消耗、低成本等特征，并且广泛地普及到各种用途。例如，液晶显示器被用于移动电话用的监视器、数码相机用监视器等各种小型尺寸的显示产品，用于笔记本个人计算机和台式个人计算机用监视器、图形设计用监视器、以及医疗用监视器等各种中型尺寸的产品，并进一步用于液晶电视和数字标牌监视器等各种大型尺寸的产品。

近年来，对改进高端模型的液晶显示器的显示质量的要求越来越高，并且正在通过实现高分辨率和高开口率(高透射率)来提高高亮度画质。在这种情况下，期望实现可以提供显示画面均一性的提高和高对比度且良好的颜色再现性的宽视角特性的性能。

为了提高显示画面的均一性，需要使像素内的液晶配向均一。作为对其进行改善的手段，已知对配向膜照射能量束的无摩擦的配向处理。具有使用He原子和Ar原子的离子束配向处理和通过进行UV(Ultra Violet，紫外线)光的照射实现的光配向处理。特别地，光配向处理是不需要真空处理的处理，其被用于VA(Vertical Alignment，垂直配向)型的产品，并且正在研究和开发向TN(Twisted Nematic，扭曲向列)、IPS(In-plane Switching，平面转换)型、FFS(Fringe Field Switching，边缘场开关)型等的应用。

光配向处理根据照射光的入射方向及其偏光方向，通过分子水平切断配向膜的分子间结合，并改变分子的坐标位置或通过分子水平将它们结合，从而对液晶分子的配向赋予有效的各向异性。因此，能够通过分子水平控制液晶分子的配向，因此配向均一性极高。另外，光配向处理不会发生可在摩擦方式处理中观察到的由于由摩擦布的摩擦产生的疤痕和条纹状配向不均以及由摩擦布的切削产生的杂质引起的亮点和暗点等问题。因此，对实现高分辨率特别有效。但是，为了对配向膜赋予配向性，光配向处理需要较大的能量照射，因此期望提高光照射的处理、改良像素结构、以及通过开发配向膜材料等提高处理能力。

作为用于获得宽视角特性的技术，具有IPS型和FFS型等的横向电场型。在这些方式中，通过横向电场使水平配向的向列液晶分子在水平方向上旋转，由此能够抑制由分子轴的升起引起的视角方向上的画质变化，因此能够改善视角特性。另外，在横向电场型中，通过采用将像素内的梳状电极形状分割成2个或4个区域使其动作的分割电极方式，能够用各电极区域内的视角特性进行补偿。这使得能够改善斜视的彩色变化特性和灰度反转。另外，利用将像素内的相同的梳状电极区域分割成不同的配向方向的区域的分割配向方法，也能够获得与这种改善的效果相同的效果。但是，在上述的分割电极方法和分割配向方法中，液晶配向在电极区域或配向区域的边界中不连续。由此，产生错线，由此，有可能由于黑色显示中的光漏使对比度下降，并且，由于不能施加使液晶旋转所需的电场，因此有可能由于白色显示下的透射率的下降使亮度下降。作为其对策，通过设计电极结构而遮光等是有效的。但是，难以应用于高分辨率的像素。

如下面专利文献1至专利文献5(相关技术)所公开的，TN型的分割配向比横向电场型的分割配向被更早提出。以下的图26、图27、图28、图29及图30从各专利文献被直接引用。因此，这些图的各图中标注的附图标记仅在各图中有效，与其他图的附图标记无关。

图26表示专利文献1中记载的技术。专利文献1公开了与如下液晶显示装置有关的技术，该液晶显示装置包括夹在形成有电极和液晶配向膜的相对的两个基板之间的向列液晶、以及以矩阵设置的多个图素6，其中：在各图素6上，液晶分子的视角分割成相互不同的区域18、区域19；任意行的图素6上的下部区域和下一行的图素6上的上部区域具有相同的视角；并且任意列的图素6上的下部区域和下一列的图素6上的下部区域具有相同的视角。因此，配向分割状态被稳定地维持，因此可防止由视角方向引起的对比度不均和由按压引起的对比度不均。在图26中，图示了栅电极13、源电极17、以及有源矩阵基板20。