专利名称：液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及具有垂直取向层的垂直取向型的液晶显示装置。
背景技术：
近年来，作为个人计算机的显示器和便携式信息终端设备的显示部所用的显示装置，使用薄型轻量的液晶显示装置。但是，以往的扭曲向列型(TN型)和超级扭曲向列型 (STN型)的液晶显示装置，具有视野角窄的缺点，为了解决这个问题正在进行各种技术开发。作为改善了视野角特性的液晶显示装置，已知有具有垂直取向型的液晶层的取向分割型液晶显示装置。这样的液晶显示装置被称为VA(Vertical Alignment 垂直取向)模式的液晶显示装置。作为VA模式液晶显示装置的一例，专利文献1中公开了 MVA(Multi-domain Vertical Alignment 多畴垂直取向)模式的液晶显示装置。在MVA模式中，在隔着液晶层相对的一对基板的每个基板，设置有对液晶分子的取向进行控制的取向控制结构。取向控制结构，具体而言，是形成于电极的突起状构造物 (凸部)或形成于电极的狭缝。通过设置有突起状构造物或狭缝这样的取向控制结构，由于当向液晶层施加电压时，形成有液晶分子的倾斜的方位相互不同的多个区域，所以视野角特性提高。另外，在专利文献2中，作为其他的VA模式的液晶显示装置，记载有 CPA (Continuous Pinwheel Alignment 连续焰火状取向)模式的液晶显示装置。在CPA模式中，在隔着液晶层相对的一对电极中的一个电极形成开口部或缺口部，用开口部或缺口部之上形成的斜电场，使液晶分子呈放射状倾斜取向，由此实现广视野角。进一步，在专利文献3中，公开了使CPA模式的液晶分子的放射状倾斜取向稳定化的技术。根据该技术，通过设置于一个基板的取向控制结构(生成斜电场的电极的开口部和缺口部)形成的放射状倾斜取向，被设置于另一个基板的取向控制结构(例如凸部)稳定化。另一方面，作为用于规定液晶分子的预倾角和预倾方向的取向维持层，专利文献 4、专利文献5、专利文献6、专利文献7提出有形成聚合物构造物的方式。该方式被称为 PSA(Polymer-Sustained Alignment 聚合物稳定取向)方式。聚合物构造物，通过将预先混入液晶层的聚合性组合物光聚合和热聚合而形成。通过将这样的聚合物构造物设置在VA 模式的液晶显示装置中，能够提高取向的稳定性和响应特性。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平11142225号公报专利文献2 日本特开2003-43525号公报专利文献3 日本特开2002-202511号公报专利文献4 日本特开2002-23199号公报
专利文献5 日本特开2003-149647号公报专利文献6 日本特开2003-177408号公报专利文献7 日本特开2003-307720号公报
发明内容
发明要解决的课题形成聚合物构造物的工序(以下称为“PSA化工序”)，不是在使液晶分子与基板面垂直取向的状态下，而是向液晶层施加规定的电压使液晶分子倾斜取向的状态下进行。另外，PSA化工序的向液晶层施加电压，以使施加电压的极性周期性反转的方式进行(即进行交流驱动)，使得液晶不极化。作为PSA化工序的电压施加(交流驱动)的方法，存在(1)使设置在各像素的 TFT(薄膜晶体管)为导通状态，保持将像素电极的电位固定的状态，使对置电极的电位振动的方法；和(2)使TFT为断开状态，使像素电极为浮置(float)状态(电浮置状态)，并且使对置电极的电位振动的方法。首先，参照图10对上述方法(1)的具体例进行说明。图10所示的CPA模式的液晶显示装置500，包括具有设置于每个像素的TFT (未图示)的TFT基板510 ；与TFT基板 510相对的对置基板520 ；和设置在它们之间的垂直取向型的液晶层530。在对置基板520 上，设置有用于控制液晶分子531的取向并将液晶畴的取向中心固定的突起(凸部)523。如图10(a)、(b)和(c)所示，通过从扫描配线514向TFT的栅极电极施加+IOV的栅极导通电压，使TFT为导通状态，此时，在像素电极512通过信号配线(未图示)被供给有OV电位。在这样的状态下使对置电极522的电位在+4V(图10(a)的状态)和_4V(图中10(b)的状态)之间振动，实现施加于液晶层530的电压的极性与对置电极522的电位的振动同步反转的交流驱动。接着，参照图11对上述方法(2)的具体例进行说明。如图11(a)、(b)和(c)所示， 通过从扫描配线514向TFT的栅极电极施加-5V的栅极断开电压，使TFT为断开状态，像素电极512变为浮置(float)状态(电浮置状态)。当在这样的状态下使对置电极522的电位在+8V(图11(a)的状态)和_8V(图11(b)的状态)之间振动时，与此相应地对置电极 512的电位也振动。在这里，在液晶电容和辅助电容Cs(图中示意性地用电路记号表示)为相同电容值的情况下，像素电极512的电位在+4V(图11(a)的状态)和-4V(图11 (b)的状态)之间振动。由此，实现使施加到液晶层530的电压的极性周期性反转的交流驱动。但是，根据本申请发明人的研究，当遵从上述方法(1)和( 一边向液晶层530施加电压一边执行PSA化工序时，由下述理由可知，显示出现粗糙感，显示品质下降。图12是从液晶显示装置的上面侧，观看PSA化工序中倾斜取向的一个像素内的液晶分子531的图。图12的(a)表示液晶分子531的理想的倾斜取向状态，(b)和(c)示意性地表示基于上述方法(1)和O)的显示会出现粗糙感的倾斜取向状态。在这些图中，为了表示液晶分子531的倾斜取向，将靠近对置电极522的部分以能够看得更大的方式图示 (用圆圈表示液晶分子531的靠近对置电极522的一侧的端部)各液晶分子531。在PSA化工序中，一个像素内的液晶分子531，如图12(a)所示，以突起523为中心均勻地呈放射状倾斜的状态(放射状倾斜取向)是理想的，由此能够实现显示不均较少的广视野角的显示。但是，在通过上述方法(1)和( 进行交流驱动的情况下，如图10和图 11所示，在对置电极522总是供给有不为OV的电位，与之相对，由于信号配线516和辅助电容配线518的电位被保持为0V，所以位于这些配线之上的液晶分子531也倾斜取向。在这里，由于信号配线516沿着相邻的两像素的边界延伸，所以对信号配线516之上的液晶分子 531，来自两个像素的向相反方向的取向控制力大致均等地起作用(即，来自两像素的取向控制力抵消)。因此，信号配线516之上的液晶分子531，如图12(b)和图12(c)所示，沿着信号配线516的延伸方向倾斜取向。图12(b)表示一对信号配线516之上的液晶分子531全部沿着信号配线516向图的下方倾斜的状态，而图12(c)表示一对信号配线516中的一根信号配线之上的液晶分子 531向图的下方倾斜，另一根信号配线516之上的液晶分子531向图的上方取向的状态。在任一情况下，信号配线516附近(图中a和b所示的区域等)的液晶分子531的取向方向都被信号配线516之上的液晶分子531的倾斜方向拖曳，而不均勻地散乱，无法得到图12(a) 所示的理想的倾斜取向状态。另外，虽然未图示，但一根信号配线516之上的液晶分子531， 也能够为以信号配线516上的一点为边界反方向倾斜取向(例如图的向上的倾斜取向和向下的倾斜取向)的状态，在这种情况下，该边界也可能沿着信号配线516移动。这样的情况下像素内的液晶分子531的取向也会不均勻地散乱，无法得到理想的倾斜取向状态。当在成为这样散乱的倾斜取向的状态下进行PSA化工序时，因形成的聚合物构造物而在显示时为初始取向(预倾)的液晶分子也会产生散乱。其结果是，每个像素取向状态散乱，发生显示时的粗糙感(亮度不均勻)。另外，在PSA化工序中，为了使处理高速化， 能够向液晶层施加大电压，但在这种情况下，PSA化工序的液晶的散乱被基于聚合物构造物的取向控制力强烈刻印，显示时可能出现较大的粗糙感。另外，在通过PSA方式或其他的垂直取向型液晶显示装置进行显示的情况下，也会存在以下问题位于像素边界的信号配线或扫描配线之上的液晶分子的取向变得不稳定，受其影响，像素电极之上的液晶分子的取向发生散乱。本发明鉴于上述问题，目的在于降低液晶显示装置的显示的粗糙感，提供高品质的显示。用于解决课题的方法本发明的液晶显示装置，其特征在于上述液晶显示装置具有沿着第一方向和与上述第一方向不同的第二方向呈矩阵状配置的多个像素，上述液晶显示装置包括TFT基板，其具有与上述多个像素的每一个像素对应配置的薄膜晶体管和像素电极、大致在上述第一方向上延伸且向上述薄膜晶体管供给显示信号的信号配线、和大致在上述第二方向上延伸且向上述薄膜晶体管供给栅极信号的扫描配线；对置基板，其具有与上述像素电极相对的对置电极；液晶层，其配置在上述TFT基板和上述对置基板之间；和取向膜，其形成在上述TFT基板和上述对置基板中的至少一个的上述液晶层侧的面，用于使包含于上述液晶层中的液晶分子与基板面大致垂直地取向，上述信号配线和上述扫描配线中的至少一个具有在相邻的两个像素的边界，在上述第一方向或上述第二方向上呈直线状延伸的两个线状部；和配置在上述两个线状部之间且从上述两个线状部的延长线上偏离延伸的弯曲部。在某实施方式中，上述TFT基板具有在上述第二方向上延伸的辅助电容配线，上述信号配线具有上述两个线状部和上述弯曲部，从基板铅垂方向看时，上述弯曲部形成在
7与上述辅助电容配线重叠的位置。在某实施方式中，从基板铅垂方向看时，上述弯曲部的至少一部分形成在与上述像素电极重叠的位置。在某实施方式中，在上述两个线状部之间的上述两个线状部的延长线上，没有形成上述信号配线和上述扫描配线。在某实施方式中，上述弯曲部位于像素的一边的中央。在某实施方式中，当通过上述弯曲部，在上述信号配线或上述扫描配线与上述对置电极之间产生电位差时，形成有液晶分子的取向方向被维持为相对于基板面大致垂直的区域。在某实施方式中，当通过上述弯曲部，在上述信号配线或上述扫描配线与上述对置电极之间产生电位差时，在上述两个像素的边界上，形成有沿着上述信号配线或上述扫描配线的液晶取向的边界。在某实施方式中，上述液晶显示装置包括取向维持层，该取向维持层形成在上述取向膜的上述液晶层侧，规定上述液晶分子的相对于基板面的取向方向。在某实施方式中，上述取向维持层由通过使包含于上述液晶层中的聚合性组合物聚合而形成的聚合物构造物构成。本发明的另一液晶显示装置，其特征在于上述液晶显示装置具有沿着第一方向和与上述第一方向不同的第二方向呈矩阵状配置的多个像素，上述液晶显示装置包括TFT 基板，其具有与上述多个像素的每一个像素对应配置的薄膜晶体管和像素电极、大致在上述第一方向上延伸且向上述薄膜晶体管供给显示信号的信号配线、和大致在上述第二方向上延伸且向上述薄膜晶体管供给栅极信号的扫描配线；对置基板，其具有与上述像素电极相对的对置电极；液晶层，其配置在上述TFT基板和上述对置基板之间；和取向膜，其形成在上述TFT基板和上述对置基板中的至少一个的上述液晶层侧的面，用于使包含于上述液晶层中的液晶分子与基板面大致垂直地取向，在相邻的两个像素的边界上，当上述信号配线或上述扫描配线与上述对置电极之间产生电位差时，形成有液晶分子的取向方向被维持为相对于基板面大致垂直的区域。在某实施方式中，当通过在上述区域中被维持为大致垂直的液晶分子，在上述信号配线或上述扫描配线与上述对置电极之间产生电位差时，在上述两个像素的边界上，形成有沿着上述信号配线或上述扫描配线的方向的液晶取向的边界。在某实施方式中，上述信号配线和上述扫描配线中的至少一个具有在上述两个像素的边界，在上述第一方向或上述第二方向上呈直线状延伸的两个线状部；和配置在上述两个线状部之间且绕过上述区域延伸的弯曲部。本发明的液晶显示装置的制造方法，其特征在于上述液晶显示装置具有沿着第一方向和与上述第一方向不同的第二方向呈矩阵状配置的多个像素，上述液晶显示装置包括TFT基板，其具有与上述多个像素的每一个对应配置的薄膜晶体管和像素电极、大致在上述第一方向上延伸且向上述薄膜晶体管供给显示信号的信号配线、和大致在上述第二方向上延伸且向上述薄膜晶体管供给栅极信号的扫描配线；对置基板，其具有与上述像素电极相对的对置电极；液晶层，其配置在上述TFT基板和上述对置基板之间；取向膜，其形成在上述TFT基板和上述对置基板中的至少一个的上述液晶层侧的面，用于使包含于上述液晶层中的液晶分子与基板面大致垂直地取向，所述液晶显示装置的制造方法包括准备在上述TFT基板和上述对置基板之间配置有包含聚合性组合物的上述液晶层的液晶显示面板的工序；和在向上述液晶层施加电压的状态下，通过使上述液晶层中的聚合性组合物聚合，在上述取向膜的上述液晶层侧形成取向维持层的聚合工序，在上述聚合工序中，存在在相邻的两个像素的边界上，液晶分子的取向方向被维持为相对于基板面大致垂直的区域。在某实施方式中，在上述聚合工序中，通过在上述区域中被维持为大致垂直的液晶分子，在上述两个像素的边界上，形成沿着上述信号配线或上述扫描配线的方向的液晶取向的取向边界。在某实施方式中，上述信号配线和上述扫描配线中的至少一个形成有在上述两个像素的边界，在上述第一方向或上述第二方向上呈直线状延伸的两个线状部；和配置在上述两个线状部之间且绕过上述区域延伸的弯曲部。发明效果根据本发明，当形成PSA方式的液晶显示装置的取向维持层时，能够使信号配线和扫描配线中的至少一个之上的液晶分子稳定地向更理想的方向取向。由此，能够减少取向维持层形成时的像素电极上的液晶分子的取向散乱，能够由取向维持层提供理想的初始取向控制力。因此，能够减少每个像素的亮度特性的散乱，减少显示时的粗糙感的发生。另外，根据本发明，在通过液晶显示装置进行显示的情况下，能够使信号配线或扫描配线之上的液晶分子稳定地在理想的方向上取向。由此，由于像素电极上的液晶分子的取向散乱减少，所以每个像素的亮度特性的散乱减少，显示时的粗糙感的发生减少。
图1是示意地表示本发明的合适的实施方式的液晶显示装置100的图，是表示与像素对应的区域的俯视图。图2是示意地表示本发明的合适的实施方式的液晶显示装置100的图，是沿着图 1中的A-A’线的截面图。图3是示意地表示本发明的合适的实施方式的液晶显示装置100的图，是表示一个像素的等价电路的图。图4是示意地表示本发明的合适的实施方式的液晶显示装置100的图，是沿着图 1中的B-B，线的截面图。图5是表示本发明的信号配线15的变形例的结构的图。图6是示意地表示液晶显示装置100中向液晶层施加电压时的液晶分子的取向状态的俯视图。图7(a)和(b)是示意地表示液晶显示装置100的制造工序的工序截面图。图8 (a) (d)是表示液晶显示装置100的制造工序中施加到扫描配线14、辅助电容配线16、对置电极22、信号配线15、像素电极12和液晶层30的电位的图。图9(a)是表示参考例的液晶显示装置的液晶分子的取向状态的显微镜照片，(b) 是表示本发明的合适的实施方式的液晶分子的取向状态的显微镜照片。图10(a) (c)是用于说明PSA化工序中向液晶层施加电压的方法的第一例(方法(1))的图。
图11(a) (c)是用于说明PSA化工序中向液晶层施加电压的方法的第二例(方法O))的图。图12(a)是示意地表示液晶的理想的取向状态的图，(b)和(c)是示意地表示包含取向散乱的取向状态的图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不限定于以下实施方式。图1、图2和图3表示本实施方式的CPA模式的液晶显示装置100。图1是示意地表示与液晶显示装置100的一个像素对应的区域的俯视图，图2是沿着图1的A-A’线的截面图，表示没有向液晶层施加电压的状态(或施加不足阈值电压的电压的状态)。另外，图 3表示液晶显示装置100的一个像素的等价电路。如图1和图2所示，液晶显示装置100包括液晶显示面板100a，具有沿着图1的上下方向(第一方向)和左右方向(第二方向)呈矩阵状排列的多个像素110。液晶显示面板IOOa包括TFT基板(有源矩阵基板)10 ；与TFT基板10相对的对置基板20 ；设置在 TFT基板10和对置基板20之间的垂直取向型的液晶层30。TFT基板10具有配置在每个像素110上的像素电极12 ；作为与像素电极12电连接的开关元件的TFT (薄膜晶体管)13;向TFT13供给扫描信号(栅极信号)的扫描配线 (栅极总线)14 ；和向TFT13供给显示信号的信号配线(源极总线)15。TFT13、扫描配线14 和信号配线15设置在透明基板(玻璃基板、塑料基板等)11之上。信号配线15沿着多个像素110的边界在图1的上下方向上延伸，扫描配线14沿着多个像素110的边界在图1的左右方向上延伸。另外，在透明基板11之上，与后述的辅助电容对置电极19电连接的辅助电容配线16，大致与扫描配线14平行延伸。在TFT13、扫描配线14、信号配线15和辅助电容配线16之上(液晶层30侧)形成有绝缘层18，在绝缘层18上，以与各像素110对应的方式呈矩阵状配置有像素电极12。 另外，扫描配线14、辅助电容配线16和TFT13的栅极电极，与信号配线15和TFT13的源极 /漏极电极形成在不同的层，在这些层之间形成有其他的绝缘层，但这里省略详细的图示。对置基板20具有与像素电极12相对的对置电极22。对置电极22设置在透明基板21 (玻璃基板、塑料基板等)上。在对置电极22之上的与像素110或像素电极12的中心相对的位置，设置有用于控制液晶分子31的取向并固定液晶畴的取向中心的突起(凸部)23。像素电极12配置于多个像素的每一个像素，与之相对，像素电极22典型地作为与所有像素电极12相对的一个透明导电膜形成。另外，虽然在这里未图示，但典型地，在透明基板21和像素电极22之间设置有彩色滤光片。因此，对置基板20也被称为彩色滤光片基板。如图3所示，各像素110具有由像素电极12和对置电极22以及位于它们之间的液晶层30形成的液晶电容C『另外，各像素具有与液晶电容Q电并联连接的辅助电容 Cs。辅助电容Cs具有与像素电极12电连接的辅助电容电极17 ；和隔着绝缘性物质(绝缘层)与辅助电容电极17相对的辅助电容对置电极19。包括辅助电容电极17和辅助电容对置电极19的辅助电容Cs的具体结构，能够使用公知的各种结构。例如，能够通过对与信号配线15相同的金属层进行图案形成，将辅助电容电极17配置在辅助电容16的上部，使辅助电容配线16的与辅助电容电极17重叠的部分成为辅助电容对置电极19。如图2所示，在TFT基板10的液晶层30侧的面设置有垂直取向膜33，在垂直取向膜33的液晶层30侧的面，设置有作为取向控制层的聚合物构造物32。虽然在这里省略了图示，但这样的垂直取向膜也设置在对置电极20的液晶层30侧的表面，在该垂直取向膜的液晶层30侧的表面也设置有作为取向控制层的聚合物构造物。另外，典型地，在TFT基板 10和对置基板20各自的外侧，设置有相位差板、偏光板等光学层。垂直取向型的液晶层30，包括具有负介电各向异性的液晶分子31，根据需要还包括手性剂。液晶层30内的液晶分子31，在没有向液晶层30施加电压时，相对于垂直取向膜 33的表面(或TFT基板10的面)大致垂直取向。但是，在本实施方式中，由于通过后述的方法设置有聚合物构造物32，所以液晶分子31未相对于垂直取向膜33的表面严密地垂直取向。图4表示沿着图1中的B-B’线的截面。如图2所示，垂直取向膜33和聚合物构造物32也形成在信号配线15和扫描配线14之上。如图1和图4所示，信号配线15具有在相邻的两个像素的边界在上下方向(第一方向)上呈直线状延伸的两个线状部15a ；和配置在两个线状部1 之间，从两个线状部 15a的延长线偏离延伸的弯曲部15b。当从基板铅垂方向看时，弯曲部1 形成在辅助电容配线16上(或与辅助电容配线16重叠的位置)。另外，当从基板铅垂方向看时，弯曲部1 以与信号配线15的图1的左侧的像素电极12重叠的方式形成。也可以将弯曲部15b以与信号配线15的右侧的像素电极12重叠的方式形成。由于弯曲部15b的存在，在两个线状部1 之间的线状部1 的延长线上，形成有没有形成信号配线15的间隙15c。当在信号配线15和对置电极22之间产生电位差时，信号配线15之上的液晶分子31，以从与基板面垂直的方向接近与等电位面平行的方向的方式倾斜取向，但间隙15c之上的液晶分子31，仍然维持与基板面大致垂直的状态。另外，由于间隙15c的存在，在信号配线15和对置电极20之间产生电位差的情况下，形成有形成相邻的两个像素110的边界上的液晶分子的取向的边界的区域。即，在产生这样的电位差的情况下，虽然两个线状部1 之上的液晶分子31根据电压倾斜取向，但由于间隙15c之上的液晶分子31维持垂直取向状态，所以如图4所示，两个线状部1 之上的液晶分子31，按照以间隙15c之上的垂直取向状态的液晶分子31为边界对称的方式倾斜取向。像这样，弯曲部1 和间隙15c，作为对信号配线15之上的液晶分子31的沿着信号配线15的方向的取向方向进行控制的控制机构起作用。为了使液晶分子31的倾斜取向在像素110中更加对称，弯曲部1 和间隙15c，优选位于像素110或像素电极12的一边的中央。图5是示意地表示信号配线15的变形例的图。如图5所示，变形例的信号配线15 的弯曲部b，不是只向一个像素110侧弯曲，而是向左右两方向凸起，在其中心形成有不存在信号配线15的间隙15c。这种情况下，间隙15c之上的液晶分子31也被维持为与基板面大致垂直，通过间隙15c，在信号配线15和对置电极20之间产生电位差的情况下，形成有形成相邻的两个像素110的边界上的液晶分子的取向的边界的区域。
在本实施方式中，信号配线15包括两个线状部1 和弯曲部15b，但仅扫描配线 14，或者扫描配线14和信号配线15这两者包括上述两个线状部1 和弯曲部15b的方式， 也包含在本发明的实施方式中。在扫描配线14包含两个线状部1 和弯曲部15b的情况下，图1的C-C’截面图，与图4所示的截面图基本相同(但是，信号配线15被置换为扫描配线14，辅助电容配线16被去除)。在这种情况下，由于弯曲部15b的存在，在扫描配线14 的两个线状部1 之间的两个线状部1 的延长线上，形成有没有形成扫描配线14的间隙 15c0另外，弯曲部15b和间隙15c，也可以在像素110或像素电极12的一边形成有多个。在这种情况下，为了使液晶分子31的倾斜取向在像素110中更加对称，优选多个弯曲部1 和间隙15c以沿着像素110或像素电极12的一边成为对称的方式配置。图6表示在像素电极12和对置电极22之间施加有规定的电压(阈值电压以上的电压)时的液晶分子31的取向状态。当在像素电极12和对置电极22之间施加有规定的电压时，如图6所示，在像素电极12上，形成有液晶分子31相对于像素电极12或像素110 的中心呈放射状倾斜的液晶畴。形成这样的放射状倾斜取向的液晶畴，是因为在像素电极 12的边缘部生成的斜电场的取向控制力作用于液晶分子31。在像素电极12的边缘部生成的电场，向像素电极12的中心倾斜，以使液晶分子31呈放射状倾斜取向的方式起作用。另外，在本实施方式中，由于在对置基板20上设置有突起23，所以能够使液晶分子31的放射状倾斜取向稳定。突起23由透明的介电体材料(例如树脂)形成。另外，并不一定需要设置突起23，也可以代替突起23，设置其他的取向控制构造(例如形成于对置电极22的开口部等)。进一步，本实施方式的液晶显示装置100，由于信号配线15具有弯曲部15b，所以在信号配线15的延长线上形成有间隙15c，所以在施加电压时，间隙15c之上的液晶分子 31被维持为与基板面大致垂直。由此，将该液晶分子31作为中心或边界，能够迅速稳定地限制线状部1 之上的液晶分子31的倾斜取向。另外，此时，间隙15c的两侧的两个线状部1 之上的液晶分子31，以间隙15c之上的液晶分子31为边界，以取向方向相互对称的方式倾斜取向，能够防止配线之上的液晶分子31沿着配线的延伸方向仅向一个方向取向。 由此，如图6的虚线部分所示，像素边界附近的液晶分子31的取向方向向像素中心比较均勻地聚集，能够得到图12(a)所示的接近理想的放射取向的取向。液晶显示装置100的液晶层30，如图2中示意地所示，形成有用于规定液晶分子 31的取向方向的聚合物构造物32。聚合物构造物32，通过在构成液晶层30的液晶材料中预先混入聚合性组合物(具有聚合性的单体和低聚物)，并使该聚合性组合物光聚合，而在垂直取向膜33上形成。聚合物构造物32具有用于使液晶分子31放射状倾斜取向的取向控制力，由此，聚合物构造物32周边的液晶分子31，在未施加电压的状态下，向与施加电压时的倾斜方向相同的方向取向(预倾)。即，通过形成有聚合物构造物32，液晶分子31即使在未施加电压的状态下，也能够以与施加电压时的放射状倾斜取向匹配的方式规定预倾方位。因此，取向的稳定性和响应特性提高。接着，参照图7和图8，对本实施方式的液晶显示装置100的制造方法进行说明。首先，如图7(a)所示，准备在液晶层30中包含聚合性组合物的液晶显示面板 100a。TFT基板10和对置基板20，分别能够用公知的各种方法形成。作为聚合性组合物，能够使用PSA方式的聚合物构造物的形成所用的各种材料(例如专利文献4 7公开的材料)。接着，如图7(b)所示，在液晶显示面板IOOa的液晶层30施加有规定的电压的状态下，通过使液晶层30中的聚合性组合物聚合，形成聚合物构造物32。典型地，聚合性组合物具有光聚合性，聚合通过对液晶层30照射光(具体的是紫外线)进行。光的照射强度和照射时间，根据所用的聚合性组合物适当设定。另外，在聚合性组合物具有热聚合性的情况下，也可以通过加热进行聚合。在本实施方式的制造方法中，在PSA化工序中，对液晶层30的交流驱动以如下方式进行。首先，如图8(a)和(c)所示，通过从扫描配线14向TFT的栅极电极施加+IOV的栅极导通(ON)电压，使TFT为导通状态，此时，像素电极12通过信号配线15被供给有OV(GND) 的电位。在这样的状态下，如图8(b)和(d)所示，通过使对置电极22的电位在+4V和-4V 之间周期性振动，进行使施加到液晶层30的电压极性反转为+4V和-4V的交流驱动。此时， 辅助电容配线16的电位也根据对置电极22的电位而振动。通过这样的方式，能够得到包括图2所示的聚合物构造物32的液晶显示面板 100a。本发明的液晶显示装置中，如上所述，扫描配线14和信号配线15中的至少一个具有弯曲部15b，在像素110的周边，在扫描配线14或信号配线15的延长线上形成有不存在配线的间隙15c。另外，在进行图10(c)所示的交流驱动的情况下，由于在辅助电容配线电位和对置电极电位之间产生差，所以在间隙15c发生基板铅垂方向的电位差，该位置的液晶分子 31倾斜取向。但是，通过进行图8所示的交流驱动，能够向间隙15c的位置的上下基板间供给相同的电位。即，在间隙15c的上部的液晶层30施加有0V，能够将间隙15c之上的液晶分子31以与基板面垂直的方式固定。因此，根据本发明，在PSA工序中形成聚合物构造物32时，间隙15c之上的液晶分子31被维持为大致与基板面垂直，以该液晶分子31为中心或边界，能够迅速稳定地控制线状部1 之上的液晶分子31的倾斜取向。另外，此时，间隙15c的两侧的两个线状部1 之上的液晶分子31，以间隙15c之上的液晶分子31为边界，以倾斜方向相互对称的方式倾斜取向，能够防止配线之上的液晶分子31沿着配线的延伸方向仅在一个方向上取向。由此， 如图12(b)和(c)所示的配线附近的液晶分子的取向散乱减少，能够将实现图12(a)和图 6所示的理想的取向的控制力提供给聚合物构造物32。液晶显示装置100，由于具有通过这样的方式形成的聚合物构造物32，在显示时， 通过像素内的聚合物构造物32的取向控制力(或取向维持力)，能够使未施加电压时的聚合物构造物32附近的液晶分子31向像素中央取向(预倾)。因此，能够使施加电压时的像素内的液晶分子31呈放射状更加均勻地倾斜取向。由此，显示时的取向散乱减少，像素间的取向状态的散乱减少，所以能够防止显示的粗糙感的发生。另外，在显示时施加了电压的情况下，通过由弯曲部15b形成的间隙15c自身的取向边界形成力，能够使像素边界的液晶分子31速地以具有对称性的方式取向。由此，像素内部的液晶分子31以更短时间稳定地放射状取向。另外，通过将弯曲部1 配置在不对像素的透过率造成影响的辅助电容配线16 上，能够得到防止与设置弯曲部1 相伴的透过率的降低的优点。另外，弯曲部15b，由于其大部分形成在像素电极12下，所以通过像素电极12的屏蔽效果，能够防止弯曲部1 提供给液晶分子31的不必要的电压施加作用。图9(a)表示在信号配线15中没有形成弯曲部1 的参考例的液晶显示装置中使液晶分子倾斜取向时的显微镜照片，图9(b)表示本实施方式的液晶显示装置100中使液晶分子倾斜取向时的显微镜照片。另外，两个液晶显示装置均为，两枚偏光板配置成正交尼科尔状态(偏光轴相互正交的状态)。在该配置中，在液晶分子相对于基板垂直取向的区域， 和液晶分子向与偏光板的偏光轴平行或正交的方位取向的区域，可以观察到较黑。与之相对地，在液晶分子向相对于偏光轴倾斜的方位取向的区域，可以观察到较亮，能够观察到液晶分子向相对于偏光轴成45°角的方位取向的区域最亮。在参考例的液晶显示装置中，如图9(a)所示，在一部分液晶畴(图中的实线包围的部分)和其他的液晶畴中，较亮区域的分布不同。这表示，每个像素的液晶取向状态发生散乱。与之相对，在本实施方式的液晶显示装置100中，如图9(b)所示，多个液晶畴中较亮区域以大致相同的方式分布。这表示，每个像素的液晶取向状态大致均勻。像这样，根据本实施方式的液晶显示装置，由于稳定地实现了液晶分子的更理想的取向，所以能够提供能够防止发生显示的粗糙感的高品质的显示。本实施方式的液晶显示装置100，由于具有上述方式的配线结构，所以能够在聚合物构造物32中存储更理想的放射取向状态。特别是，在图9(a)所示的例子中，能够看到如红色像素(上段的实线包围的像素)的左侧的暗线，和蓝色的子像素(下段的实线包围的像素)的右侧的暗线那样，起因于液晶分子的异常取向而出现的向下方向弯曲的暗线(黑线)。与之相对，在表示本实施方式的显示状态的图9(b)中，通过在配线上设置弯曲部1 和间隙15c，液晶分子的取向稳定。由此，不会出现如图9(a)所示的取向散乱，各像素的左右的暗线均勻地在左右方向稳定延伸。像这样，根据本实施方式，显示时能够实现液晶分子的更理想的放射取向，降低了显示的粗糙感。本实施方式使用CPA模式的液晶显示装置100，但本发明并不限定于此。本发明能够广泛用于具有垂直取向型的液晶层，且在向液晶层施加电压时形成有液晶分子的倾斜方位相互不同的多个区域的(即取向分割型的)液晶显示装置，例如适宜用于MVA模式的液晶显示装置。另外，本实施方式是具有作为取向维持层的聚合物构造物32的液晶显示装置 100，但从液晶显示装置100除去聚合物构造物32的不具有取向维持层的液晶显示装置也包含在本申请发明的实施方式中。在这样的实施方式中，也能够在显示时以间隙15c之上的液晶分子31为基点，使配线之上的液晶分子31稳定地取向，进一步使像素内的液晶分子 31向像素中心方向更理想地放射取向。产业上的可利用性本发明的液晶显示装置，能够适宜用作便携式电话、PDA、笔记本PC、监视器和电视接收机等从小型到大型的液晶显示装置。附图符号说明10 TFT 基板11 透明基板12像素电极
14
13TFT14扫描配线15信号配线15a线状部15b弯曲部15c间隙16辅助电容配线17辅助电容电极18绝缘层19辅助电容对置电极20对置基板21透明基板22对置电极23突起(凸部)30液晶层31液晶分子32聚合物构造物(取向控制层)33垂直取向膜IOOa液晶显示面板100液晶显示装置110像素
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示装置具有沿着第一方向和与所述第一方向不同的第二方向呈矩阵状配置的多个像素，所述液晶显示装置包括TFT基板，其具有与所述多个像素的每一个像素对应配置的薄膜晶体管和像素电极、大致在所述第一方向上延伸且向所述薄膜晶体管供给显示信号的信号配线、和大致在所述第二方向上延伸且向所述薄膜晶体管供给栅极信号的扫描配线； 对置基板，其具有与所述像素电极相对的对置电极； 液晶层，其配置在所述TFT基板和所述对置基板之间；和取向膜，其形成在所述TFT基板和所述对置基板中的至少一个的所述液晶层侧的面， 用于使包含于所述液晶层中的液晶分子与基板面大致垂直地取向，所述信号配线和所述扫描配线中的至少一个具有在相邻的两个像素的边界，在所述第一方向或所述第二方向上呈直线状延伸的两个线状部；和配置在所述两个线状部之间且从所述两个线状部的延长线上偏离延伸的弯曲部。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述TFT基板具有在所述第二方向上延伸的辅助电容配线，所述信号配线具有所述两个线状部和所述弯曲部，从基板铅垂方向看时，所述弯曲部形成在与所述辅助电容配线重叠的位置。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于从基板铅垂方向看时，所述弯曲部的至少一部分形成在与所述像素电极重叠的位置。
4.如权利要求1 3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于在所述两个线状部之间的所述两个线状部的延长线上，没有形成所述信号配线和所述扫描配线。
5.如权利要求1 4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于 所述弯曲部位于像素的一边的中央。
6.如权利要求1 5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于当通过所述弯曲部，在所述信号配线或所述扫描配线与所述对置电极之间产生电位差时，形成有液晶分子的取向方向被维持为相对于基板面大致垂直的区域。
7.如权利要求1 5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于当通过所述弯曲部，在所述信号配线或所述扫描配线与所述对置电极之间产生电位差时，在所述两个像素的边界上，形成有沿着所述信号配线或所述扫描配线的液晶取向的边界。
8.如权利要求1 7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示装置包括取向维持层，该取向维持层形成在所述取向膜的所述液晶层侧，规定所述液晶分子的相对于基板面的取向方向。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向维持层由通过使包含于所述液晶层中的聚合性组合物聚合而形成的聚合物构造物构成。
10.一种液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示装置具有沿着第一方向和与所述第一方向不同的第二方向呈矩阵状配置的多个像素，所述液晶显示装置包括TFT基板，其具有与所述多个像素的每一个像素对应配置的薄膜晶体管和像素电极、大致在所述第一方向上延伸且向所述薄膜晶体管供给显示信号的信号配线、和大致在所述第二方向上延伸且向所述薄膜晶体管供给栅极信号的扫描配线； 对置基板，其具有与所述像素电极相对的对置电极； 液晶层，其配置在所述TFT基板和所述对置基板之间；和取向膜，其形成在所述TFT基板和所述对置基板中的至少一个的所述液晶层侧的面， 用于使包含于所述液晶层中的液晶分子与基板面大致垂直地取向，在相邻的两个像素的边界上，当所述信号配线或所述扫描配线与所述对置电极之间产生电位差时，形成有液晶分子的取向方向被维持为相对于基板面大致垂直的区域。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于当通过在所述区域中被维持为大致垂直的液晶分子，在所述信号配线或所述扫描配线与所述对置电极之间产生电位差时，在所述两个像素的边界上，形成有沿着所述信号配线或所述扫描配线的方向的液晶取向的边界。
12.如权利要求10或11所述的液晶显示装置，其特征在于所述信号配线和所述扫描配线中的至少一个具有在所述两个像素的边界，在所述第一方向或所述第二方向上呈直线状延伸的两个线状部；和配置在所述两个线状部之间且绕过所述区域延伸的弯曲部。
13.—种制造方法，其为液晶显示装置的制造方法，其特征在于所述液晶显示装置具有沿着第一方向和与所述第一方向不同的第二方向呈矩阵状配置的多个像素，所述液晶显示装置包括TFT基板，其具有与所述多个像素的每一个像素对应配置的薄膜晶体管和像素电极、大致在所述第一方向上延伸且向所述薄膜晶体管供给显示信号的信号配线、和大致在所述第二方向上延伸且向所述薄膜晶体管供给栅极信号的扫描配线； 对置基板，其具有与所述像素电极相对的对置电极； 液晶层，其配置在所述TFT基板和所述对置基板之间；取向膜，其形成在所述TFT基板和所述对置基板中的至少一个的所述液晶层侧的面， 用于使包含于所述液晶层中的液晶分子与基板面大致垂直地取向， 所述液晶显示装置的制造方法包括准备在所述TFT基板和所述对置基板之间配置有包含聚合性组合物的所述液晶层的液晶显示面板的工序；和在向所述液晶层施加电压的状态下，通过使所述液晶层中的聚合性组合物聚合，在所述取向膜的所述液晶层侧形成取向维持层的聚合工序，在所述聚合工序中，存在在相邻的两个像素的边界上，液晶分子的取向方向被维持为相对于基板面大致垂直的区域。
14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于在所述聚合工序中，通过在所述区域中被维持为大致垂直的液晶分子，在所述两个像素的边界上，形成沿着所述信号配线或所述扫描配线的方向的液晶取向的取向边界。
15.如权利要求13或14所述的制造方法，其特征在于在所述信号配线和所述扫描配线中的至少一个形成有在所述两个像素的边界，在所述第一方向或所述第二方向上呈直线状延伸的两个线状部；和配置在所述两个线状部之间且绕过所述区域延伸的弯曲部。
全文摘要
本发明提供液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法。本发明的目的在于降低液晶显示装置的显示的粗糙感，提供高品质的显示。本发明的液晶显示装置具有沿着第一方向和第二方向配置的多个像素(110)，上述液晶显示装置包括TFT基板(10)，其具有在第一方向上延伸且向TFT(13)供给显示信号的信号配线(15)、和在第二方向上延伸且向TFT(13)供给栅极信号的扫描配线(14)；具有对置电极的对置基板(20)；设置在两基板之间的垂直取向型的液晶层(30)；和垂直取向膜(33)。信号配线(15)和扫描配线(14)中的至少一个具有在相邻的两个像素的边界，在第一方向或第二方向上呈直线状延伸的两个线状部(15a)；和配置在两个线状部之间且从两个线状部的延长线上偏离延伸的弯曲部(15b)。根据本发明，当形成PSA方式的液晶显示装置的取向维持层时，能够使信号配线和扫描配线中的至少一个之上的液晶分子稳定地在更理想的方向上取向。
文档编号G02F1/1368GK102209931SQ20098014504
公开日2011年10月5日 申请日期2009年11月9日 优先权日2008年11月11日
发明者永田尚志 申请人:夏普株式会社