專利名稱：垂直取向型液晶顯示元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及將薄膜晶體管(以下記作TFT)作為有源元件使用的垂直取 向型有源矩陣液晶顯示元件。
背景技術：
垂直取向型有源矩陣液晶顯示元件包括設有預定間隙而對置的一對 基板；設置在上述一對基板的相互對置的內面之中的一個基板的內面，且 沿著行方向和列方向排列成矩陣狀的多個像素電極；在上述一個基板的內 面與上述多個像素電極分別對應地設置，且分別與對應的像素電極連接的 多個TFT;分別設置在上述一個基板的內面上且在各像素電極行之間和各像 素電極列之間，將柵極信號和數據信號提供給上述行和列的上述TFT的柵 極布線和數據布線；在另一個基板的內面，分別與上述多個像素電極相對 置而設置的對置電極；在上述前側基板和后側基板的內面分別覆蓋上述電 極而設置的垂直取向膜；以及被封入上述前側基板和后側基板之間的間隙 中的具有負的介質各向異性的液晶層。
該垂直取向型液晶顯示元件是在由多個像素電極和對置電極相互對置 的區域構成的多個像素的每一個，通過向上述電極之間施加電壓，使液晶 分子從垂直取向狀態傾斜取向來顯示圖像的液晶顯示元件，各像素的液晶 分子通過上述電壓的施加相對于基板面傾斜取向。
這樣的垂直取向型液晶顯示元件，其液晶分子按照施加在各像素上的 電壓進行取向的傾斜取向狀態存在偏差，并產生顯示不均。
于是，為了使每個像素的取向狀態穩定且得到廣視野角特性，提出了 每個像素都形成使液晶分子朝多個方向取向的多個域的方案。例如，像日 本專利第2565639號的說明書所記載的那樣，有一種液晶顯示裝置，在對置電極上形成X字形狀的開口，在對置的兩個電極間施加電壓時，在一個
像素中使液晶分子朝上述X字形狀開口的中央向4個方向傾斜取向。
但是，在上述液晶顯示元件中，因形成在各像素之中的X字開口而形 成取向方向不同的區域，所以為了斷絕各區域間的相互作用，X字開口形成 充分寬的寬度。因此，存在在各像素中，不能由電場控制的開口的面積變 多，對置的電極的面積變小，孔徑比(aperture ratio:開口率)變小的 問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種垂直取向型有源矩陣液晶顯示元件，通過施 加電壓使各像素的液晶分子穩定地傾斜取向，從而顯示明亮且無顯示不均， 視野角廣，能顯示品質量好的圖像。
為了達成上述目的，本發明第1觀點的液晶顯示元件，其特征在于，具 有 一對基板，設有預定間隙而對置；至少一個對置電極，形成在上述一 對基板的相互對置的內面之中的、 一個基板的內面上；多個像素電極，設 置在上述一對基板的相互對置的內面之中的、另一個基板的內面上，且沿 著行方向和列方向排列成矩陣狀，由上述多個像素電極與上述對置電極分 別對置的區域分別定義一個像素，為了分別劃分為多個電極部以將上述一 個像素劃分為多個具有正方形形狀的子像素，而殘留預定寬度的連接部來 形成除去了電極的一部分的至少一個狹縫，其中，上述連接部對相互鄰接 的電極部進行連接；多個薄膜晶體管，在上述一個基板的內面分別與多個 像素電極對應設置，分別被連接在對應的像素電極上；多個柵極布線和數 據布線，分別設置在上述一個基板的內面上、多個像素電極的行和列之間， 且將柵極信號和數據信號提供給各行和列的上述薄膜晶體管；垂直取向膜， 在上述一個基板和另一個基板的內面，分別覆蓋上述像素電極和對置電極 而設置；液晶層，被封入上述一對基板之間的間隙中，具有負的介質各向 異性；以及輔助電極，在設有多個像素電極的另一個基板的基板面和上述 像素電極的形成面之間，與上述多個像素電極的周緣部和上述狹縫對應且 與上述像素電極絕緣地配置，并在上述輔助電極和對置電極之間形成生成 預定值的電場的區域；上述各個像素電極被形成為具有短邊和長邊的細長 形狀，還在上述像素電極的上述短邊的一端連接了薄膜晶體管，而且，各個像素電極設有沿著與上述像素電極的短邊平行的方向延伸、且用于將上
述像素電極劃分為多個電極部的至少一個狹縫；連接上述多個電極部的連 接部被形成在上述像素電極的連接了上述薄膜晶體管的一側的長邊相反一 側的長邊側。所以，能使各像素的液晶分子，不受相鄰的電極部所對應的 區域的液晶分子的排列影響，通過電壓的施加而在上述像素電極的多個電 極部所對應的各區域的每個區域，從其周緣部穩定地向中心傾斜取向，能 夠顯示沒有粗糙感的品質良好的圖像，而且能不使各像素的孔徑比降低， 顯示明亮的圖像。
優選在液晶顯示元件中，上述輔助電極被設置為與上述輔助電極的一 部分沿著上述像素電極的周緣部和由上述狹縫劃分的各電極部的邊緣部重 疊。優選在液晶顯示元件中，輔助電極被形成為在與像素電極之間形成補 償電容的補償電容電極。優選在液晶顯示元件中，輔助電極的電位被設定 為與對置電極的電位相同的值。優選在液晶顯示元件中，還在設有對置電 極的一個基板的內面具有突起，該突起被分別設置在另一個基板的多個像 素電極的由狹縫劃分的各像素電極部的中心所對應的位置上。
通過這種結構，施加電壓時，在各像素各自的電極部所對應的每個區 域，能得到液晶分子穩定的取向狀態。
圖1是表示本發明的實施例1的液晶顯示元件的一個基板的一部分的 '圖2是沿著圖1的II-II線剖開的液晶顯示元件的剖面圖。
圖3是沿著圖i的ni-m線剖開的液晶顯示元件的剖面圖。
圖4是示意地示出實施例1的液晶顯示元件的像素電極的多個電極部
所對應的各區域在施加電壓時的液晶分子取向狀態的俯視圖。
圖5是表示本發明的實施例2的液晶顯示元件的一個基板的一部分的 俯視圖。
圖6是示意地示出像素電極的多個電極部的連接部的位置確定的上述 電極部所對應的各區域在施加電壓時的液晶分子取向狀態的俯視圖。
圖7是表示本發明的實施例3的液晶顯示元件的一個基板的一個像素 部的俯視圖。圖8是表示本發明的實施例4的液晶顯示元件的一個基板的一個像素 部的俯視圖。
圖9是表示本發明的實施例5的液晶顯示元件的一個基板的一個像素 部的俯視圖。
圖10是表示本發明的實施例6的液晶顯示元件的一個基板的一部分的 俯視圖。
圖11是沿著圖10的VI-VI線剖開的液晶顯示元件的剖面圖。 圖12是沿著圖10的VH-W線剖開的液晶顯示元件的剖面圖。 圖13是示意地示出實施例6的液晶顯示元件的一個像素在施加電壓時
的液晶分子取向狀態的俯視圖。
圖14是示意地示出實施例6的液晶顯示元件的一個像素在施加電壓時
的液晶分子取向狀態的剖面圖。
具體實施方式
(實施例1)
圖1 圖4示出了本發明的實施例1，圖1是液晶顯示元件的形成有像
素電極的基板的一部分的俯視圖，圖2和圖3是沿著圖i的n-n線和m-in線剖開的液晶顯示元件的剖面圖。
該液晶顯示元件是將TFT作為有源元件的垂直取向型有源矩陣液晶顯 示元件，如圖1 圖3所示，具備設有預定間隙相對置的一對透明基板l、 2。在上述一對基板1、 2相互對置的內面中的、 一個基板例如觀察側的基 板(以下稱作前基板(front substrate)) 2的內面，設有至少一個透明的 對置電極n。還形成有多個透明的像素電極3、多個TFT6和多條柵極布線 12和數據布線13;多個透明的像素電極3在上述一對基板1、 2相互對置 的內面之中的另一個基板、即與顯示的觀察側相反一側的基板(以下稱作 后基板(rear substrate)) 1的內面，沿著行方向(圖1中左右方向)和 列方向(圖1中上下方向)排列成矩陣狀，并由與上述對置電極分別對置 的區域分別定義一個像素；多個TFT6在上述后基板1的內面與上述多個像 素電極3分別對應設置，且分別與對應的像素電極3連接；多條柵極布線 12和數據布線13設置在上述后基板1的內面上各像素電極的行和各像素電 極的列之間，分別向設置在該行和列上的上述TFT6提供柵極信號和數據信號。在上述一對基板l、 2的內面，分別形成覆蓋上述電極3、 17而設置的 垂直取向膜16、 20，在上述一對基板1、 2間的間隙封入具有負介質各向異 性的液晶層21。
上述多個TFT6包括形成在上述后基板1的基板面上的柵電極7;覆 蓋上述柵電極7形成在上述像素電極3的排列區域的整個區域上的透明柵 極絕緣膜8;在上述柵極絕緣膜8之上與上述柵電極7對置形成的i型半導 體膜9;在上述i型半導體膜9的一側部和另一側部之上間隔著圖未示出的 n型半導體膜形成的漏電極10和源電極11。
另外，上述多個像素電極3被設置在上述柵極絕緣膜8之上。為了提 高液晶顯示元件的像素密度而提高精細度，這些像素電極3在列方向(沿 著數據布線13的方向)具有長的長邊，在行方向(沿著柵極布線12的方 向)有短的短邊，并被形成為上述長邊的長度與上述短邊的長度相比較， 實質上是3倍長的細長形狀。上述TFT6配置在上述細長形狀的像素電極3 的上述短邊的邊緣的一端，將上述源電極11連接在上述像素電極3的對應 的端緣部。
另外，在上述多個像素電極3上分別設置有狹縫(slit) 4，狹縫4將 上述像素電極3劃分為相鄰的邊緣部分的一部分相互連接的多個電極部。 也就是說，在各個像素電極3上設有至少一個狹縫，該狹縫用于將該像素 電極劃分為多個電極部而將上述一個像素劃分為多個子像素，該狹縫通過 殘留將一個像素電極3的鄰接的電極部的區域連接的預定寬度的連接部5 并除去上述像素電極3的一部分而形成。另外，該狹縫4的寬度形成為例 如小于等于4. 0um。
在本實施例中，將上述像素電極3形成為其電極寬度(短邊的長度) 大約為電極長度(長邊的長度)的1/3的細長形狀，并在將該像素電極3 的長度實質上三等分的2個部位，分別設置沿著上述像素電極3寬度方向 的狹縫4，從而將上述像素電極3劃分為實質上具有正方形狀的三個電極部 3a、 3b、 3c。
另外，在本實施例中，避開像素電極3的寬度方向的中間部而在其兩 側沿著像素電極3的兩側邊緣開放狹縫端部來設置上述狹縫4，并在上述寬 度方向的中央部分，形成各電極部3a、 3b、 3c的連接部5。另外，如圖1所示，將與用于形成上述電極部3a、 3b、 3c的上述像素 電極3上所形成的上述狹縫4平行的方向的像素電極的寬度設定為W,，并 將隔著上述狹縫4而相鄰的電極部3a、 3b和3b、 3c的連接部5的寬度設 定為W2時，連接部5的寬度W2在上述連接部5的電阻不超出允許值的范圍 內，比像素電極的寬度W,的1/5還窄。優選上述連接部5的寬度W2和像素 電極的寬度W,被設定為滿足W2/W,《0. 13的值。
也就是說，在本實施例中，上述連接部5的寬度W2被設定為小于等于 與上述電極部3a、 3b、 3c的與上述狹縫4平行的方向的寬度Wi的13/100， 而且上述連接部5的電阻值不超出允許范圍的值。
在上述后基板1的基板面上設有補償電容電極14，上述補償電容電極 14分別與各行的像素電極3相對應，間隔著上述柵極絕緣膜8與上述像素 電極3的除連接了 TFT6的源電極11的部分附近之外的周緣部相對置，在 上述補償電容電極14與上述像素電極3之間形成將上述柵極絕緣膜8作為 電介質層的補償電容。
另外，以與像素電極3的周緣部對應且其一部分重疊的方式與上述像 素電極絕緣來設置上述補償電容電極14，并將上述補償電容電極14形成為 沿著像素電極3的周緣部的外側伸出預定寬度的形狀。
另外，與上述各行的像素電極3分別對應的補償電容電極14按各像素 電極行的每行，在與上述像素電極3的TFT連接側相反一側連接為一體， 再者，各行的補償電容電極14延長至上述多個像素電極3的排列區域的外 側的區域，在一端或者兩端共同連接到與上述數據布線13平行設置的圖未 示出的電容電極連接布線上。
另外，在上述后基板1的內面設有覆蓋絕緣膜15，該覆蓋絕緣膜15 覆蓋上述多個TFT6和數據布線13，除與上述多個像素電極3對應的部分以 外，在覆蓋絕緣膜15之上形成有上述垂直取向膜16。
另一方面，在前基板2的內面，設有格子狀黑掩膜18和紅、綠、藍三 色的彩色濾光片19R、 19G、 19B。黑掩膜18與由設置在上述后基板1內面 的多個像素電極3和設置在前基板2內面的對置電極17相互對置的區域形 成的各像素之間的區域相對置，彩色濾光片19R、 19G、 l犯分別與上述各 像素對置。在上述彩色濾光片19R、 19G、 19B之上形成有上述對置電極17，在上述對置電極17之上形成有垂直取向膜20。
上述后基板1和前基板2經包圍上述多個像素電極3的排列區域的圖 未示出的框狀密封件而被接合。
另外，雖然沒有圖示出，但上述后基板1的行方向的一端和列方向的 一端分別具有向上述基板2的外側突出的伸出部，在上述行方向的伸出部 上排列形成多個柵極側驅動連接端子，在列方向的伸出部排列形成多個數 據側驅動連接端子。
另外，上述多個柵極布線12向上述行方向的伸出部導出而分別與上述 多個柵極側驅動連接端子連接，上述多個數據布線13向上述列方向的伸出 部導出而與上述多個數據側驅動連接端子連接，共用連接了上述各行的補 償電容電極14的圖未示出的電容電極連接布線向上述行方向和列方向的伸 出部的一方或雙方導出，并且與上述伸出部的多個驅動連接端子之中的預 定電位的圖未示出的電位供應端子相連接。
再者，在上述后基板l的內面，設有圖未示出的對置電極連接布線， 該對置電極連接布線從利用上述密封件的圖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雙方導出，而與上述驅動連接 端子之中的電位供應端子相連接，設置在上述前基板2內面的對置電極17 在上述基板接合部與上述對置電極連接布線相連接，且經由該對置電極連 接布線連接到上述電位供應端子。也就是說，上述多個補償電容電極14的 電位被設定為與上述對置電極17的電位相同的值。
另外，上述液晶層21被封入上述后基板1和前基板2之間的由上述密 封件包圍的區域中，該液晶層21的液晶分子21a利用分別設置在兩個基板 1、 2內面的垂直取向膜16、 20的垂直取向性，而實質上垂直于基板1、 2 的面來取向。
另外，在上述后基板1和前基板2的外面分別設置偏振片22、 23，使 偏振片22、 23的透射軸朝向預定方向。另外，在本實施例中，使偏振片22、 23各自的透射軸實質上相互正交來配置上述偏振片22、 23，在液晶顯示元
件上進行標準黑模式的顯示。
該液晶顯示元件通過在多個像素電極3上設置劃分為在各個連接部相 互連接的多個電極部3a、 3b、 3c的狹縫4，并通過在上述像素電極3和對置電極17之間施加電壓，而使各像素的液晶分子21a在與上述多個電極部 3a、 3b、 3c對應的各區域的每個區域傾斜取向。另外，該液晶顯示元件將 上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c的寬度W,和上述電極部3a、 3b、 3c的連接部5的寬度W2設定為W2/W,《0. 13。因此，通過上述電壓的施加， 能使各像素的液晶分子21a，在與上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c對應的各區域的每個區域，從該區域的周緣部向上述區域的中心規則地 傾斜取向。
也就是說，圖4是示意性示出上述實施例的液晶顯示元件中上述像素 電極3的多個電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域在施加電壓時的液晶分子 取向狀態的俯視圖。如圖4所示，在將像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c的寬度W,和上述電極部3a、 3b、 3c的連接部5的寬度W2設定為W2/W,《 0. 13的上述實施例的液晶顯示元件，其像素電極3的隔著狹縫4相鄰的電 極部3a、 3b和3b、 3c分別所對應的區域的液晶分子21a，在與上述連接部 5相對應的部分基本不受影響地取向，各區域的液晶分子21a在上述像素電 極3的電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的每個區域，從區域的周緣部向 上述區域的中心規則地傾斜取向。
與之相對，如將上述電極部3a、 3b、 3c的連接部5的寬度W2設定為大 于像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c的寬度W,的1/5，則像素電極3的 隔著狹縫4相鄰的電極部3a、 3b和3b、 3c分別所對應的區域的液晶分子 21a，在與上述連接部5相對應的部分相互影響地進行取向，相鄰的電極部 3a、 3b的液晶分子21a分別向同一方向傾斜進行排列，所以不能得到所劃 分的各電極部的每個電極部均勻取向。在將電極部3a、 3b、 3c的連接部5 的寬度W2與電極部3a、 3b、 3c的寬度W,之比設定為WjW^O. 13的情況下， 不能得到十分穩定的取向。
于是，本實施例的液晶顯示元件，通過將電極部3a、 3b、 3c的連接部 5的寬度W2與電極部3a、 3b、 3c的寬度W,之比設定為W在《0. 13，而能使 各像素的液晶分子21a，通過上述電壓的施加，在上述像素電極3的多個電 極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的每個區域，從其周緣部向中心穩定地傾 斜取向，能顯示沒有粗糙感的品質良好的圖像。
再者，該液晶顯示元件，由于將上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、3c分別實質上形成為正方形，所以能使上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的液晶分子21a，在上述各區域的每個區域，從周 緣部向中心平衡性良好地傾斜取向，因此，能使上述像素電極3的多個電 極部3a、 3b、 3c所對應的各區域每個區域的液晶分子21a的傾斜取向更加 穩定，能顯示更好品質的圖像。
另外，該液晶顯示元件在多個像素電極3上設有將上述像素電極3劃 分為多個電極部3a、 3b、 3c的狹縫4，但由于上述狹縫4的寬度如上所述 小于等于4.0um，所以能得到充分的孔徑比。 (實施例2)
圖5是表示本發明的實施例2的液晶顯示元件的一個基板的一部分的 俯視圖。而且，在本實施例中，對與上述實施例1相同的部件附加相同符 號，并省略其說明。
本實施例的液晶顯示元件，將多個像素電極3形成為具有沿著行方向 的短邊和沿著列方向的長邊的細長形狀，并將各個TFT6的源電極11連接 到上述多個像素電極3的短邊的一端，而且在上述像素電極3上設有沿著 其寬度方向(短邊方向)將上述像素電極3劃分為沿著其長邊方向排列的 多個例如3個電極部3a、 3b、 3c的狹縫41，并將隔著上述狹縫41相鄰的 電極部3a、 3b和3b、 3c的連接部51，設置為從上述電極部3a、 3b、 3c 的與上述狹縫41平行的方向的寬度的中央部分到上述電極部3a、 3b、 3c 的寬度方向任一方偏離的位置，其它構成與上述實施例1的液晶顯示元件 相同。
在該液晶顯示元件中，上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c之中， 至少連接了上述TF6T的電極部3a和與該電極部3a相鄰的電極部3b之間 的連接部51，被形成在相對于連接了上述TFT6的短邊的一端，該短邊方向 的反對側的另一端側。
另外，在本實施例中，上述像素電極3的一端側的連接了 TFT6的電極 部3a和與該電極部3a相鄰的中央的電極部3b之間的連接部51，以及上述 中央的電極部3b和上述像素電極3的另一端側的電極部3c之間的連接部 51，分別被形成在連接了上述TFT6的短邊的一端側相反一側。
該液晶顯示元件與實施例1一樣，通過在多個像素電極3上設有分別將上述像素電極3劃分為在相鄰的邊緣部分的一部分相連接的多個電極部
3a、 3b、 3c的狹縫41，并通過在上述像素電極3和對置電極17之間施加 電壓，而使各像素的液晶分子21a，在上述多個電極部3a、 3b、 3c對應的 各區域的每個區域傾斜取向。
本實施例的液晶顯示元件，由于將上述連接部51形成在從上述電極部 3a、 3b、 3c的與狹縫41平行的方向的寬度的中央部分到上述電極部3a、 3b、 3c的寬度方向任一方偏離的位置上，所以，能減少電極部3a的液晶分 子21a的取向帶給電極部3b和3c的液晶分子21a的影響，各區域的液晶 分子21a在上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c對應的各區域的每個 區域，從該區域的周緣部向上述區域的中心規則地傾斜取向，能顯示沒有 粗糙感的畫質量好的圖像。
再者，該液晶顯示元件，由于上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c之中，至少連接了上述TF6T的電極部3a和與該電極部3a相鄰的電極部 3b的連接部51，被形成在上述TFT6的連接側相反一側，所以，通過提供 給TFT6的電極(特別是柵電極)的柵極信號，由電極部3a的TFT附近發 生的電場所產生的液晶分子取向的雜亂，不影響像素電極3的隔著狹縫41 相鄰的電極部3b所對應的區域的液晶分子21a，能使上述電極部3b的液晶 分子21a的取向基本不雜亂。
圖6是示意地示出上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c的連接部 51的位置確定的上述電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域在施加電壓時的液 晶分子取向狀態的俯視圖，如圖6所示，由于上述連接部51位于上述TFT6 的柵電極7和上述電極部3a的TFT鄰接邊緣之間產生的橫電場方向延長線 相反側的位置，所以，基本不產生上述TFT6的柵電極7和上述電極部3a 之間產生的橫電場的影響導致的取向雜亂，與連接了上述TFT6的電極部3a 對應的區域的液晶分子21a，從上述區域的周緣部向中心規則地傾斜取向。
因此，能使包括與連接了上述TFT6的電極部3a對應的區域在內的各 區域的液晶分子21a，從各個區域的周緣部向中心穩定地傾斜取向，能顯示 品質良好的圖像。
在本實施例的液晶顯示元件中，優選上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c分別實質上形成為正方形，這樣一來，能使與上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c對應的各區域的液晶分子21a，在上述各區域的每個 區域從其周緣部向中心平衡良好地傾斜取向。
而且，在本實施例的液晶顯示元件中，與如上所述的實施例1 一樣， 上述電極部3a、 3b、 3c的與上述狹縫4平行的方向的寬度為W,，上述連接 部5的寬度為W2時，上述連接部51的寬度優選設定為W2/W,《0.13的值， 這樣一來，能使各像素的液晶分子21a，通過施加電壓，而在上述像素電極 3的多個電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的每個區域，從其周緣部向中 心更穩定地傾斜取向。
再者，上述像素電極3的狹縫4的寬度優選小于等于4.0um，這樣一
來，能得到充分的孔徑比。 (實施例3)
圖7是表示本發明的實施例3的液晶顯示元件的一個基板的一個像素 部的俯視圖。而且，在本實施例中，對與上述實施例1和2相同的部件附 加相同符號，并省略其說明。
本實施例的液晶顯示元件，在細長形狀的像素電極3上，設有將該像 素電極3劃分為沿著其長邊方向排列的多個例如大于等于3個(本實施例 中為3個)電極部3a、 3b、 3c的多個狹縫42，并將上述像素電極3的各電 極部3a、 3b、 3c之中，連接了TFT6的電極部3a和與該電極部3a相鄰的 電極部3b之間的連接部52，形成在上述TFT6的連接側相反一側，而且， 將隔著從上述TFT6的連接側起第奇數個的狹縫42而相鄰的2個電極部3a、 3b的連接部51，以及隔著從上述TFT6的連接側起第偶數個的狹縫42而相 鄰的2個電極部3b、 3c的連接部，形成在互為相反的一側，其它構成與上 述實施例2相同。
也就是說，在該液晶顯示元件中，上述像素電極3的各電極部3a、 3b、 3c之中，將上述像素電極3的一端側的連接了 TFT6的電極部3a和與該電 極部3a相鄰的中央的電極部3b之間的連接部52，形成在相對于連接了上 述TFT6的短邊的一端，該短邊方向的反對側的另一端側，并將上述中央的 電極部3b和上述像素電極3的另一端側的電極部3c之間的連接部52，形 成在連接了上述TFT6的一側。根據該液晶顯示元件，由于上述連接部52 交替地形成在上述像素電極的長邊互為相反的一側，所以，能使上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的液晶分子的取向產生的 相互的影響力最小，能在各像素部的每個區域，從周緣部向中心，比上述 實施例2更穩定地傾斜取向。 (實施例4)
圖8是表示本發明的實施例4的液晶顯示元件的一個基板的一個像素 部的俯視圖。而且，在本實施例中，對與上述實施例1和2相同的部件附 加相同符號，并省略其說明。
本實施例的液晶顯示元件，將多個像素電極3實質上形成為矩形，將 TFT6的源電極11連接到上述像素電極3的長度方向的一端邊源的一側部， 而且，在上述像素電極3上沿著其長度方向和寬度方向設置多個狹縫43、 44，該多個狹縫43、 44將上述像素電極3劃分為沿著其寬度方向排列為2 列，且每列沿著其長度方向排列為至少2行例如3行的多個電極部3ai、3a2、 3b,、 3b2、 3d、 3c2，在各上述多個電極部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3Cl、 3c2和 該電極部相同列的相鄰電極部及同行的相鄰電極部的至少一方之間，將該 相鄰電極部的連接部53、 54，形成在從上述電極部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3c2的與上述狹縫43、 44平行的方向的寬度的中央部分向上述電極部的寬 度方向的任一方偏離的位置，其它構成與上述實施例1相同。
另外，在本實施例中，在上述像素3的寬度方向(短邊方向)的中央 部分設置1個長度方向狹縫43，在將上述像素電極3的長度(長邊方向) 實質上三等分的兩個部位分別設置寬度方向狹縫44。將連接部53形成在上 述長度方向狹縫43的兩端，上述兩個部位的寬度方向狹縫44之中的、TFT6 側的寬度方向狹縫44的靠近上述TFT6的一端部到達像素電極3的邊緣， 在相反側的遠離上述TFT的一側形成連接部54，而且，離TFT6遠的寬度方 向狹縫44的兩端分別形成有上述連接部54。通過該結構，排列為上述2 列和3行的全部電極部3ai、 3a2、 3b,、 3b2、 3d、 3c2經上述連接部5a、 5b 順序連接。
該液晶顯示元件，由于在各上述多個電極部3a,、 3a2、 3b^ 3b2、 3c,、 3c2和該電極部相同列的相鄰電極部及同行的相鄰電極部的至少一方之間， 形成該相鄰電極部連接的連接部53、 54，且上述連接部53、 54形成在從上 述電極部的與上述狹縫43、 44平行的方向的寬度的中央部分向上述電極部的寬度方向的任一方偏離的位置，所以，與上述第2和第3實施例的液晶 顯示元件一樣，使各區域的液晶分子，通過電壓的施加，而在上述像素電 極3的多個電極部3a,、 3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3c2所對應的各區域的每個區 域，從其周緣部向中心穩定地傾斜取向，能顯示沒有粗糙感的畫品質好的 圖像。
另外，該液晶顯示元件中，將上述多個電極部3a、3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3c2之中、至少連接了 TFT6的電極部3&和與該電極部3eu相鄰的電極部(在 本實施例中是沿行方向相鄰的電極部)3a2之間的連接部53，形成在避開 于上述TFT6的柵電極7和連接了上述TFT6的上述電極部3a,的端邊緣之間 產生的橫電場的延長線上的位置(在本實施例中是像素電極3的短邊部分)， 所以，連接了上述TFT6的電極部3&所對應的區域的上述TFT6的柵電極7 和上述電極部3ai之間產生的橫電場的影響導致的液晶分子的取向雜亂，不 會影響鄰接的電極部3a2對應的液晶分子的取向，能得到每個像素部穩定取 向的狀態。
另外，在本實施例中，雖然在圖8所示的位置形成了像素電極3的多 個電極部3a,、 3a2、 3b:、 3b2、 3Cl、 3c2的連接部53、 54，但只要能連接全 部電極部3a,、 3a2、 3h、 3b2、 3d、 3c2，則上述連接部53、 54的位置和數
量也可以是其它位置和數量。
在本實施例的液晶顯示元件中，優選上述像素電極3的多個電極部3&、 3a2、 3b,、 3b2、 3Cl、 3c2分別實質上形成為正方形，這樣一來，能使與上述 像素電極3的多個電極部3a" 3a2、 3b,、 3b2、 3c,、 3c2對應的各區域的液 晶分子，在上述各區域的每個區域從其周緣部向中心平衡良好地傾斜取向。
而且，在本實施例的液晶顯示元件中，與如上所述的實施例1 一樣， 上述電極部3a、 3b、 3c的與上述狹縫43、 44平行的方向的寬度為W,，且 上述連接部5的寬度為W2時，上述連接部53、 54的寬度優選設定為W2/% 《0. 13的值，這樣一來，能使各像素的液晶分子，通過施加寫入電壓而在 上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的每個區域從其 周緣部向中心更穩定地傾斜取向。
再者，上述像素電極3的狹縫43、 44的寬度優選小于等于4.0um，這
樣一來，能得到充分的孔徑比。(實施例5)
圖9是表示本發明的實施例5的液晶顯示元件的一個基板的一個像素 部的俯視圖。該液晶顯示元件，在圖6所示的實施例2的液晶顯示元件中， 在設有多個像素電極3的后基板1的基板面和上述像素電極3的形成面之 間，與上述多個像素電極3的狹縫41分別對應，設置輔助電極141,在輔 助電極141和上述前基板2的對置電極17之間形成實質上無電場的區域， 向該輔助電極141提供預定電位，該輔助電極141被設定為與對置電極17 相同的電位。在本實施例中，上述輔助電極141與補償電容電極14一體形 成，在上述補償電容電極14和上述多個像素電極3的邊緣部分之間形成補 償電容。
而且，在本實施例中，對與上述實施例1和2相同的部件附加相同符 號，并省略其說明。
本實施例的液晶顯示元件，也可以在圖1 圖3所示的實施例1的液晶 元件、圖7所示的實施例3的液晶顯示元件或圖8所示的實施例4的液晶 顯示元件上，設置上述輔助電極141。
該液晶顯示元件由于在設有多個像素電極3的后基板1的基板面和上 述像素電極3的形成面之間，與上述多個像素電極3的狹縫41分別對應， 設置輔助電極141，在該輔助電極141和前基板2的對置電極17之間形成 實質上無電場的區域。這樣一來，能使上述像素電極3的狹縫41所對應的 部分、即隔著上述狹縫41相鄰的電極部3a、 3b和3b、 3c之間所對應的部 分的液晶分子，實質上相對于基板l、 2的面垂直地取向，能使各像素的液 晶分子，通過電壓的施加而在上述像素電極3的多個電極部3a、 3b、 3c所 對應的各區域的每個區域，從其周緣部向中心穩定地傾斜取向。
另外，在本實施例中，由于將上述輔助電極141與上述補償電容電極 14形成為一體，所以與由不同的金屬膜形成上述補償電容電極14和輔助電 極141的情況相比較，能容易地制造液晶顯示元件。 (實施例6)
圖10 圖14示出了本發明的實施例6，圖10是表示液晶顯示元件的 一個基板的一部分的俯視圖，圖11是沿著圖10的VI-VI線剖開的液晶顯示
元件的剖面圖，圖12是沿著圖io的vn-vn線剖開的液晶顯示元件的剖面圖。該液晶顯示元件，在圖1所示的實施例1的液晶顯示元件中，在設有
多個像素電極3的后基板1的基板面和上述像素電極3的形成面之間，與 上述多個像素電極3的狹縫41分別對應，設置輔助電極142，在輔助電極 142和上述前基板2的對置電極17之間形成實質上無電場的區域，而且， 在上述前基板2的內面的、上述各電極部的中央所對應的部分形成了突起。 上述輔助電極142被提供給預定的電位。在本實施例中，上述輔助電極142 被設定為與對置電極17相同的電位。也就是說，上述輔助電極142與補償 電容電極14 一體地形成，在上述補償電容電極14和上述多個像素電極3 的邊緣部之間形成補償電容。
而且，在本實施例中，對與上述實施例1相同的部件附加相同符號， 并省略其說明。
在本實施例中，在上述后基板1的內面，在該后基板1的基板面和上 述像素電極3的形成面之間，與上述多個像素電極3的周緣部和上述狹縫 對應并與上述像素電極絕緣而設置輔助電極142，而且該輔助電極142與上 述前基板2的對置電極17對置，在該輔助電極142與上述對置電極17之 間形成預定值的電場。該輔助電極142沿著上述像素電極3的由狹縫4劃 分的各電極部3a、 3b、 3c的全部邊緣部分設置，兼用作與上述像素電極3 之間形成補償電容的補償電容電極。
也就是說，上述輔助電極142由金屬膜形成，該金屬膜在上述后基板1 的基板面上，與上述像素電極3的TFT連接部以外的周緣部和上述狹縫4 相對應，而與上述像素電極3的周緣部對應的框狀部的內周緣部與上述像 素電極3的周緣部局部重合地對置，且上述框狀部的外周緣部朝著上述像 素電極3的外側伸出的外形，上述狹縫4所對應的部分的兩側邊緣部形成 為與上述像素電極3的各電極部3a、 3b、 3c的邊緣部對置的寬度。該金屬 膜的與像素電極3相對置的部分，在該部分與上述像素電極3之間形成將 上述柵極絕緣膜7作為電介質層的補償電容，上述像素電極3的周邊外側 伸出的部分和上述狹縫4內所對應的部分，形成在該部分與上述對置電極 17之間生成上述預定值的電場的區域。
再者，在上述前基板2的內面，上述后基板l的多個像素電極3的由 狹縫4劃分的各電極部3a、 3b、 3c的中心所分別對應的位置上，設置了由電介質形成的多個突起25。
在上述對置電極17之上，由感光性樹脂等電介質材料，形成例如向突 出端直徑變小的截頭圓錐(圓錐臺truncated cone)狀的上述多個突起 25，在上述多個突起25之上，覆蓋這些突起25和對置電極17而形成垂直 取向膜20。
該液晶顯示元件中，由于在設有對置電極17的前基板2的內面，設置 后基板l的多個像素電極3的由狹縫4劃分的各電極部3a、 3b、 3c的中心 分別對應的多個突起25，所以，能在上述各電極部3a、 3b、 3c所對應的各 區域的每個區域，從其周緣部向上述區域的中心穩定地傾斜取向。
圖13和圖14是示意地示出各上述液晶顯示元件的一個像素在施加電 壓時的液晶分子取向狀態的俯視圖和剖面圖。該液晶顯示元件，在像素電 極3和對置電極17之間施加電壓時，上述像素電極3的電極部3a、 3b、 3c 對應的各區域的液晶分子21a分別被上述突起25附近的分子取向所感應， 如圖所示，以倒向上述突起25、即上述各區域的中心的方式進行取向，所 以能顯示品質更好的圖像。
另外，該液晶顯示元件，由于與上述多個像素電極3的狹縫4對應且 與上述基板2的對置電極17對置設置輔助電極142,在輔助電極142與上 述對置電極17之間形成預定值的電場，所以，即使上述狹縫4的寬度小， 也能使上述像素電極3的各電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的液晶分子 21a利用上述電壓的施加而穩定地傾斜取向。
再有，該液晶顯示元件，由于將上述輔助電極142沿著上述像素電極3 的由狹縫4劃分的各電極部3a、 3b、 3c的全部邊緣部設置，所以能使液晶 分子21a在上述像素電極3的各電極部3a、 3b、 3c所對應的各區域的每個 區域穩定地傾斜取向。
另外，該液晶顯示元件，由于將上述輔助電極142設定為與對置電極 17的電位實質上相同的值，所以上述輔助電極142和對置電極17之間實質 上形成無電場狀態，能使該部分的液晶分子21a如圖13和圖14那樣實質 上垂直地取向，因此，能使各像素的液晶分子21a在上述各區域更加穩定 地傾斜取向。
權利要求
1. 一種液晶顯示元件，其特征在于，具有一對基板，設有預定間隙而對置；至少一個對置電極，形成在上述一對基板的相互對置的內面之中的、一個基板的內面上；多個像素電極，設置在上述一對基板的相互對置的內面之中的、另一個基板的內面上，且沿著行方向和列方向排列成矩陣狀，由上述多個像素電極與上述對置電極分別對置的區域分別定義一個像素，為了分別劃分為多個電極部以將上述一個像素劃分為多個具有正方形形狀的子像素，而殘留預定寬度的連接部來形成除去了電極的一部分的至少一個狹縫，其中，上述連接部對相互鄰接的電極部進行連接；多個薄膜晶體管，在上述一個基板的內面分別與多個像素電極對應設置，分別被連接在對應的像素電極上；多個柵極布線和數據布線，分別設置在上述一個基板的內面上、多個像素電極的行和列之間，且將柵極信號和數據信號提供給各行和列的上述薄膜晶體管；垂直取向膜，在上述一個基板和另一個基板的內面，分別覆蓋上述像素電極和對置電極而設置；液晶層，被封入上述一對基板之間的間隙中，具有負的介質各向異性；以及輔助電極，在設有多個像素電極的另一個基板的基板面和上述像素電極的形成面之間，與上述多個像素電極的周緣部和上述狹縫對應且與上述像素電極絕緣地配置，并在上述輔助電極和對置電極之間形成生成預定值的電場的區域；上述各個像素電極被形成為具有短邊和長邊的細長形狀，還在上述像素電極的上述短邊的一端連接了薄膜晶體管，而且，各個像素電極設有沿著與上述像素電極的短邊平行的方向延伸、且用于將上述像素電極劃分為多個電極部的至少一個狹縫；連接上述多個電極部的連接部被形成在上述像素電極的連接了上述薄膜晶體管的一側的長邊相反一側的長邊側。
2. 如權利要求1所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述輔助電極被 設置為與上述輔助電極的一部分沿著上述像素電極的周緣部和由上述狹縫 劃分的各電極部的邊緣部重疊。
3. 如權利要求2所述的液晶顯示元件，其特征在于，輔助電極被形成為在與像素電極之間形成補償電容的補償電容電極。
4. 如權利要求l所述的液晶顯示元件，其特征在于，輔助電極的電位 被設定為與對置電極的電位相同的值。
5. 如權利要求1所述的液晶顯示元件，其特征在于，還在設有對置電 極的一個基板的內面具有突起，該突起被分別設置在另一個基板的多個像 素電極的由狹縫劃分的各像素電極部的中心所對應的位置上。
全文摘要
本發明提供垂直取向型液晶顯示元件，特征在于，具有一對基板；至少一個對置電極；多個像素電極；多個薄膜晶體管；多個柵極布線和數據布線；垂直取向膜；液晶層；以及輔助電極；各個像素電極被形成為具有短邊和長邊的細長形狀，還在像素電極的短邊的一端連接了薄膜晶體管，而且，各個像素電極設有沿著與像素電極的短邊平行的方向延伸、且用于將像素電極劃分為多個電極部的至少一個狹縫；連接多個電極部的連接部被形成在像素電極的連接了薄膜晶體管的一側的長邊相反一側的長邊側。
文檔編號G02F1/1337GK101435958SQ20081017674
公開日2009年5月20日 申請日期2005年12月26日 優先權日2004年12月24日
發明者中島靖, 山口稔, 水迫亮太 申請人:卡西歐計算機株式會社