CN1232870C

CN1232870C - 液晶显示器

Info

Publication number: CN1232870C
Application number: CNB021246920A
Authority: CN
Inventors: 荻岛清志; 久保真澄
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: US7139055B2; JP3875125B2; KR100800238B1; JP2003167253A; US6788375B2; US20020149728A1; KR100507585B1; KR20050065459A; CN1385738A; US20050001947A1; TW588199B; KR20020079583A

Abstract

本发明液晶显示器包括在第一基片和第二基片之间的垂直对准类型液晶层。图象单元区域由被提供在面对液晶层之第一基片表面上的第一电极和被提供在面对液晶层之第二基片表面上的第二电极所定义。在多个图象单元区域的每一个中，第一基片在其面对液晶层的表面上具有有倾斜侧面的至少一个第一凸出物。包括在多个图象单元区域每一个中的液晶层部分在没有施加电压之下处于基本上垂直取向状态，并且包括在施加电压之下处于关于第一凸出物为径向倾斜取向状态的至少一部分第一液晶域。显示是通过根据施加电压改变液晶层的取向状态产生的。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明涉及液晶显示器，尤其涉及具有宽视角特征和高显示质量的液晶显示器。

背景技术

近来，薄和亮的液晶显示器被用作为个人计算机显示的显示器或者便携式信息终端设备的显示单元。但是，传统的扭曲向列(TN)或者超扭曲向列(STN)液晶显示器具有窄视角的缺点，并且已经开发了各种技术用于克服这个缺点。

改进TN或者STN液晶显示器视角特征的典型技术是附加提供光补偿器的方法。另一种技术是通过液晶层将在横向方向的电场施加到基底表面的横向场方法。横向场方法的液晶显示器近来被大批量生产并且被看作为有希望的器件。另一个技术是DAP(垂直对准相位的变形)，其中具有负性介质各向异性的向列液晶材料被用作为液晶材料，并且垂直对准膜被用作为对准膜。DAP是一种电控制双折射(ECB)方法，其中透射率是通过利用液晶分子的双折射特性控制的。

尽管横向场方法是用于达到宽视角的有效方法之一，但与通用的TN液晶显示器的相比，其生产余量在生产过程是很小的，因此，这种类型的液晶显示器的稳定生产是有困难的。这是因为，在基片之间的间隙不规则性和极化板透射轴(极化轴)偏离液晶分子取向轴极大地影响显示的亮度和对比度系数。为了通过高度精确地控制这些因素稳定地生产横向场方法的液晶显示器，这种技术应当进一步高度地开发。

而且，为了产生摆脱由DAP方法的液晶显示器之显示不均匀性的均匀显示，控制取向是必须的。为了控制取向，对准处理是通过研磨对准膜的表面实现的。但是，当垂直对准膜的表面经过研磨处理时，在显示的图象中容易引起研磨条纹。因此，这个处理不适用于批量生产。

另一方面，为了不用研磨处理控制取向，通过由在电极形成窄缝(开口)产生的倾斜电场控制液晶分子取向方向的方法已经提出(例如在日本待审专利公开号JP6-301036和2000-47217中说明的)。但是，本发明人已经发现下述的检查结果：对应于电极开口的一部分液晶层的取向状态没有在这些出版物公开的方法中详细说明，并且液晶分子取向的连续性是不充分的。因此，在整个图象单元上取得稳定取向状态是困难的，并且因此所显示的图像不利地变成非均匀。

发明内容

本发明用来克服前述缺点，本发明的目的是提供具有宽视角特征和高显示质量的液晶显示器。

本发明的液晶显示器包括第一基片；第二基片；布置在第一基片和第二基片之间的液晶层；以及多个图象单元区，每个图象单元区由在面对液晶层的第一基片表面上提供的第一电极和在面对液晶层的第二基片表面上提供的第二电极定义的，并且第一基片在其面对液晶层的表面上具有至少一个带有对应于该多个图象单元区每一个的倾斜侧面的第一凸出，以及在该多个图象单元区每一个中包括的一部分液晶层是处于在没有电压施加之下的基本上垂直取向状态，和包括至少一部分第一液晶域，其被置于在电压施加之下关于至少一个第一凸出之径向倾斜取向状态，用于通过根据施加电压改变液晶层取向状态来产生显示；其中多个图象单元区的每一个具有多个部分，每个部分具有不同厚度的液晶层，第一基片和第二基片中的至少一个具有在多个部分之间的级差，并且该级差被第一电极或者第二电极覆盖。。因此能够实现上述目的。

至少一个第一凸出可以被形成在多个图象单元区的每一个中。

至少一个第一凸出在数量上可以是多个，多个图象单元区的每一个中包括的液晶层部分可以包括多个第一液晶域，其都被置于在电压施加之下之径向倾斜取向状态。

第一电极可以包括至少一个第一开口，并且至少一个第一凸出可以被形成在该至少一个第一开口之内。

在其面对液晶层的表面上，第二基片优选具有至少一个第二凸出，其带有对应于多个图象单元区之每一个的倾斜侧面，并且在多个图象单元区之每一个中包括的液晶层部分在电压施加之下包括至少一部分第二液晶域，其处于关于至少一个第二凸出的径向倾斜取向状态，使得第一液晶域中的液晶分子的倾斜方向能够与第二液晶域中的液晶分子的倾斜方向是连续的。

第二电极可以具有至少一个第二开口，在多个图象单元区之每一个中包括的液晶层部分在电压施加之下可以包括第二液晶域，其处于关于至少一个第二开口的径向倾斜取向状态，使得第一液晶域中的液晶分子的倾斜方向能够与第二液晶域中的液晶分子的倾斜方向是连续的。

第二电极可以具有至少一个第二开口，并且至少一个第二凸出可以被形成在至少一个第二开口内。

至少一个第二凸出可以包括在多个图象单元区之每一个之外形成的多个第二凸出。

该至少一个第一凸出的沿第一基片表面所做的剖面优选为具有旋转对称的形状。

另外，该至少一个第一凸出的沿第一基片表面所做的剖面可以为基本上圆形形状。

另外，该至少一个第一凸出的沿第一基片表面所做的剖面可以为基本上十字形形状，其由沿第一方向和第二方向伸展的以基本上直角相互交叉的交叉线构成。

液晶显示器还可以包括一对分别被提供在第一基片和第二基片外表面上的极化板，以便该对极化板可以以这种方式布置，使得该对极化板之一的极化轴平行于第一方向，该对极化板之另一个的极化轴平行于第二方向。

从第一基片法线方向看去的至少一个第一开口的形状具有旋转对称性。

该至少一个第二凸出的沿第二基片表面所做的剖面优选为具有旋转对称的形状。

从第二基片法线方向看去的至少一个第二开口的形状具有旋转对称性。

至少一个第一凸出优选为在数量上是多个，并且至少一些该多个第一凸出被配置为具有旋转对称性。

至少一个第一开口优选为在数量上是多个，并且至少一些该多个第一开口被配置为具有旋转对称性。

至少一个第二凸出优选为在数量上是多个，并且至少一些该多个第二凸出被配置为具有旋转对称性。

至少一个第二开口优选为在数量上是多个，并且至少一些该多个第二开口被配置为具有旋转对称性。

第一凸出和/或第二凸出的倾斜侧面对着第一基片的表面和/或第二基片的表面被倾斜优选为5度到85度和最优选为50度或更小的角度。

其中，至少一些该至少一个第一凸出优选地用该级差包围。

该结构有效地被特别采用在液晶显示器中，其中第一电极包括透明电极和反射电极，该多个图象单元区域的每一个包括用于以传输模式产生显示的透射区域和以反射模式产生显示的反射区域，并且液晶层在透射区域具有比在反射区域更大的厚度。

第一基片还可以包括对应于该多个图象单元区域的每一个所提供的有源单元，第一电极可以对应于分别被提供在由有源单元转换的多个图象单元区域中的图象单元电极，并且第二电极可以对应于对着图象单元电极的至少一个对电极。对电极一般被形成为在整个显示区域上伸展的单电极。

第二基片还可以包括对应于该多个图象单元区域的每一个所提供的有源单元，第二电极可以对应于分别被提供在由有源单元转换的多个图象单元区域中的图象单元电极，并且第一电极可以对应于对着图象单元电极的至少一个对电极。

本发明的功能如下：

本发明的液晶显示器是垂直取向模式的液晶显示器，其中液晶层在没有施加电压下基本上处于垂直取向状态。垂直对准类型液晶层一般通过用垂直对准膜来定向具有负性介质各向异性的向列液晶材料获得的。每个都具有倾斜侧面的多个凸出被提供在被布置成使得夹住该液晶层的一对基片之一个(例如TFT基片)上。由于液晶分子被垂直地对着凸出物的倾斜侧面(一般被垂直对准膜覆盖)取向，在凸出周围出现的液晶分子关于凸出被径向地倾斜。除了在凸出物倾斜侧面附近出现的液晶分子之外，大多数液晶分子是处于垂直取向状态。

当电压被施加到液晶层时，液晶分子在这些方向上倾斜，这些方向匹配于因凸出物倾斜侧面作用(取向调节力或者所谓的固着力)导致倾斜的液晶分子之取向方向。液晶分子的倾斜程度(即倾斜角度)依赖于电场的强度，并且随着电场愈强，液晶分子更大地被倾斜到被取向为比较靠近水平方向的方向上。液晶分子的倾斜方向与通过凸出物倾斜侧面之固着力而径向关于凸出物倾斜的液晶分子之倾斜方向一致。因此，在施加电压之下，径向倾斜取向状态中的液晶域被形成在液晶层中。在被置于径向倾斜取向状态的液晶域中，液晶分子被沿着所有方位方向取向。结果，在所有方位方向上，液晶显示器的视角特征能够被改善。

对应于图象单元区域提供多个凸出，使得具有径向倾斜取向的域能够被形成在液晶层的各个图象单元区域中。例如，至少一个凸出被提供在每个图象单元区域中，以便在液晶层的图象单元区域中形成具有关于该凸出之径向倾斜取向的域。另外，多个凸出被提供在该图象单元区域的周围(例如对应于源极线，栅极线等的部分)，使得液晶层的图象单元区域能够包括多个域的一组区域部分，其具有分别关于该凸出形成的径向倾斜取向。不用说，这两个结构可以组合。

在本发明的液晶显示器中，具有径向倾斜取向的域是通过利用凸出物倾斜侧面的取向调节力形成的。由于由倾斜侧面引起的取向调节力也在没有施加电压之下作用，即使液晶层的取向例如由于对液晶显示器冲击而被干扰，关于该凸出的径向倾斜取向当施加到液晶材料的外力被去掉时能够恢复。因此，本发明的液晶显示器对传统的液晶显示器是有优点的，其中径向倾斜取向是通过利用由具有开口(缝隙)的电极产生的倾斜电场而形成的。

液晶显示器的显示特征展示了源于液晶分子取向状态(光学各向异性)的方位角关系。为了减少显示特征的方位角关系，液晶分子优选地以相等概率沿着各个方位方向取向。而且，在每个图象单元区域之内的液晶分子优选地以相等概率沿着各个方位方向取向。因此，凸出物优选地具有这种形状，使得液晶域能够被形成为使得以相等概率沿着各个方位方向在每个图象单元区域中取向液晶分子。

当凸出物沿着基片表面所做的剖面具有旋转对称时，视角特征能够沿着所有的方位方向被做成是均匀的。剖面形状优选地具有高的旋转对称性，具有双重旋转轴或者更优选地具有四个或更多重的旋转轴(例如正如在正方形和圆形中)。

而且，随着凸出物倾斜侧面的面积愈大，对液晶分子的取向调节力就愈大。例如，当凸出物具有基本上十字形的剖面时，倾斜侧面的面积能够比较地增加，使得比较地增加液晶分子的取向调节力。因此，径向倾斜取向能够被进一步稳定以及响应速度能够被增加。而且，当凸出物具有基本上十字形的剖面时，通过使被布置为交叉Nicols状态的一对极化板的极化轴方向与交叉的交叉线方向(即以基本上直角相互交叉的方向)一致，也能够提高透过率和对比度系数。

当提供了多个凸出物时，通过将多个凸出物布置成旋转对称排列(例如在正方格排列中)，具有径向倾斜取向的液晶域能够被均匀地形成。

除了凸出物倾斜侧面的固着效应之外，液晶分子的取向还能够通过利用由具有开口的电极产生的倾斜电场引起的取向调节力被稳定。当凸出物被形成在电极的开口中时，由倾斜电场引起的取向调节力的方向能够与由倾斜侧面引起的取向调节力的方向一致，并且因此，液晶分子能够被稳定地放置在径向倾斜取向状态。从法向看过去的开口形状也优选为具有旋转对称性，并且优选为与凸出物剖面形状相同(类似)。不用说，开口可以被置于不同于凸出物的位置上。但是，在提供了多个开口的情况下，它们被优选地布置成使得具有旋转对称性。而且，凸出物和开口被优选地布置在具有互补旋转对称性的一个排列中。例如，假设开口被凸出物代替，则它们被优选地布置成使得包括该被替换凸出物的多个凸出物能够具有旋转对称。

在多个凸出物和/或开口被提供在一个图象单元区域中的情况下，排列它们使得在整个图象单元区域上具有旋转对称并不总是必须的。例如，正方形格子(具有四重旋转轴的对称)被用作为最小单位，以便从该正方形格子的组合中形成图象单元区域，液晶分子能够在所有图象单元区域之上以基本上相等的概率沿着所有的方位方向被定向。换言之，在每个图象单元区域中包括的一部分液晶层可以被形成为一组液晶域，其被排列成具有旋转对称性(或者轴对称性)(例如，正方形格子排列中的多个液晶域)。

在本发明的液晶显示器中，液晶分子的取向能够通过也在第二基片(例如对基片或者滤色器基片)上提供凸出物和/或开口被进一步稳定，该基片对着其上提供了凸出物和/或开口的第一基片。由于由在面对液晶层的第二基片表面上提供的凸出物和/或开口引起的取向调节力，具有径向倾斜取向的液晶域被在施加电压之下形成。

关于第二基片每个凸出物和/或开口的径向倾斜取向优选地被形成为与关于第一基片每个凸出物和/或开口的径向倾斜取向相连续。为此目的，当从垂直方向基片看时，在第一基片上提供的凸出物和/或开口优选地被排列成不重叠在第二基片上提供的凸出物和/或开口。各个凸出物和/或开口被优选地排列成具有上述的旋转对称性。因此，当它们被布置成正方形格排列时，各个基片上提供的凸出物和/或开口被布置成使得由第二基片的凸出物和/或开口形成的正方形格的格点被分别位于由第一基片的凸出物和/或开口形成的正方形格的中心。不用说，第一基片和第二基片可以相互替换。

由于在对应于凸出物的部分可以被引起光泄露，因此凸出物被优选地提供在图象单元区域的周围(例如在对应于扫描线或者信号线的部分中)或者在对应于图象单元区域中包括的不传输光的诸如存储电容线之单元的区域中。当凸出物被布置在这种部分中时，能够抑制显示质量的降低。

在本发明的液晶显示器中，凸出被至少形成在一个基片(例如TFT基片或者彩色基片)上，并且因此，在施加电压下被置于径向倾斜取向状态的稳定液晶域能够被形成在垂直对准类型液晶层中。

特别地，在一个图象单元区域内部具有不同厚度液晶层的所谓多间隙系统液晶显示器中，诸如在每个图象单元区域具有透过区和反射区的透过/反射组合类型液晶显示器(例如在日本公开待审专利JP11-101992中公开的)，其液晶分子的取向容易地受到因级差作用导致的干扰。因此，在这种液晶显示器中，具有足够稳定之径向倾斜取向的液晶域仅仅通过使用由倾斜电场引起的取向调节力是难以形成的。但是，根据本发明，液晶分子取向因级差导致的不连续性是通过由被级差覆盖的电极产生的电场所抑制，并且通过使用由倾斜侧面引起的取向调节力，具有适当倾斜侧面的凸出物被提供成使得形成径向倾斜取向的中心。结果，能够实现稳定的径向倾斜取向。特别是，当凸出物用覆盖有电极的基差所包围时，液晶分子取向因级差导致的不连续性能够被有效地抑制。

以此方式，液晶显示器的视角特征能够通过本发明改善。因此，当本发明特别用于有源矩阵液晶显示器时，能够产生具有非常高质量的显示。

附图说明

图1A是用于表示根据本发明实施例1之液晶显示器100的一个图象单元区域的结构的示意性顶视图，图1B是沿图1A的线1B-1B’做的其剖面图；

图2A和2B是根据实施例1之另一个液晶显示器110的部分剖面图，而图1A特别示意地表示出在没有电压施加之下液晶分子31的取向状态，图1B示意地表示在有电压施加之下的情况(中间灰度级电压)；

图3A是用于表示实施例1之又一个液晶显示器120的一个图象单元区域的结构的示意性顶视图，而图3B是沿图3A的线3B-3B’做的其剖面图；

图4A是用于表示实施例1之又一个液晶显示器130的一个图象单元区域的结构的示意性顶视图，而图4B是沿图4A的线4B-4B’做的其剖面图；

图5A是用于表示实施例1之又一个液晶显示器150的一个图象单元区域的结构的示意性顶视图，而图5B是沿图5A的线5B-5B’做的其剖面图；

图6是用于表示由将电压加到图5B液晶层30产生的使用等位线EQ表达的电场的示意图；

图7A，7B，7C和7D是用于解释通过电场施加到液晶分子31的取向调节力的示意图；

图8A和8B是液晶显示器150的部分剖面图，而图8A特别示意地表示出在没有电压施加之下液晶分子31的取向状态，图8B示意地表示在有电压施加之下的情况(中间灰度级电压)；

图9A和9B是从液晶显示器150基片顶面看的液晶分子31的取向状态的示意图，而图9A特别地表示出在没有电压施加之下的情况，而图9B表示在有电压施加之下的情况；

图10A，10B和10C是用于解释在本发明液晶显示器中使用的凸出16和开口12a之间的位置关系的示意图；

图11A是用于示意地表示实施例1之又一个液晶显示器160的一个图象单元区域的结构的顶视图，而图11B是沿图11A的线11B-11B’做的其剖面图；

图12是在电压施加过液晶显示器160的液晶层30之下从基片项面看的液晶分子31的取向状态的示意图；

图13A是用于示意地表示实施例1之又一个液晶显示器170的一个图象单元区域的结构的顶视图，而图13B是沿图13A的线13B-13B’做的其剖面图；

图14是用于表示由将电压加到图13B液晶层30产生的使用等位线EQ表达的电场的示意图；

图15是在电压施加过液晶显示器170的液晶层30之下从基片顶面看的液晶分子31的取向状态的示意图；

图16A是用于示意地表示实施例1之又一个液晶显示器180的一个图象单元区域的结构的顶视图，而图16B是沿图16A的线16B-16B’做的其剖面图；

图17A，17B和17C是用于表示根据实施例2组合类型液晶显示器200和200’的一个图象单元区域之结构的示意图，特别地，图17A是组合类型液晶显示器200的顶视图，图17B是组合类型液晶显示器200’的顶视图以及图17C是沿图17A和17B的线17C-17C’做的剖面图；

图18A是用于示意地表示实施例2之又一个组合类型液晶显示器210的一个图象单元区域的结构的顶视图，而图18B是沿图18A的线18B-18B’做的其剖面图；

图19A是用于示意地表示实施例2之又一个组合类型液晶显示器220的一个图象单元区域的结构的顶视图，而图19B是沿图19A的线19B-19B’做的其剖面图；

图20A和20B分别是组合类型液晶显示器210和220的顶视图；

图21A，21B，21C和21D分别是用于示意地表示实施例2的其它组合类型液晶显示器240，250，260和270的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图22A是用于示意地表示实施例2之又一个组合类型液晶显示器280的一个图象单元区域的结构的顶视图，而图22B是沿图22A的线22B-22B’做的其剖面图；

图23是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图24是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器310的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图25是用于示意地沿图24的线25A-25A’所做的组合类型液晶显示器310的一个图象单元区域的结构的剖面图；

图26是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器320的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图27A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300A的一个图象单元区域的结构的顶视图，图27B是其剖面图；

图28A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300B的一个图象单元区域的结构的顶视图，图28B是其剖面图；

图29A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300C的一个图象单元区域的结构的顶视图，图29B是其剖面图；

图30A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300D的一个图象单元区域的结构的顶视图，图30B是其剖面图；

图31是用于表示在电压施加过组合类型液晶显示器300D的液晶层330之下液晶分子31的取向状态的示意图；

图32A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300E的一个图象单元区域的结构的顶视图，图32B是其剖面图；

图33A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300F的一个图象单元区域的结构的项视图，图33B是其剖面图；

图34A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300G的一个图象单元区域的结构的顶视图，图34B是其剖面图；

图35A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300H的一个图象单元区域的结构的顶视图，图35B是其剖面图；

图36A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300I的一个图象单元区域的结构的顶视图，图36B是其剖面图；

图37A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300J的一个图象单元区域的结构的顶视图，图37B是其剖面图；

图38A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300K的一个图象单元区域的结构的顶视图，图38B是其剖面图；

图39A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300L的一个图象单元区域的结构的顶视图，图39B是其剖面图；

图40A是用于示意地表示实施例2的又一个组合类型液晶显示器300M的一个图象单元区域的结构的顶视图，图40B是其剖面图；

图41A和41B是用于示意地表示在本发明的液晶显示器中可使用的其它凸出物16’的顶视图，图41C是沿图41A和41B的线41C-41C’做的剖面图；

图42是用于表示包括具有基本上为圆形剖面凸出物的液晶显示器和包括具有基本上为十字形剖面凸出物的液晶显示器之相应速度的曲线；

图43是用于表示在凸出物具有基本上圆形剖面和基本上十字形剖面的情况下获得的透过率强度方向性对所施加电压(V)的曲线；

图44A，44B和44C是用于表示在没有施加电压之下液晶分子31的取向状态的示意图，特别地，图44A是当具有基本上十字形状剖面的凸出物被提供时获得的取向的顶视图，图44B是当具有基本上圆形剖面的凸出物被提供时获得的取向的顶视图，图44C是沿图44A和44B的线44C-44C’做的剖面图；

图45A和45B是用于表示在有施加电压之下液晶分子31的取向状态的示意图，特别地，图45A是当具有基本上圆形剖面的凸出物被提供时获得的取向的项视图，图45B是当具有基本上十字形状剖面的凸出物被提供时获得的取向的顶视图；

图46A和46B是在本发明液晶显示器中可使用的其它凸出物16’的示意顶视图；

图47A和47B是用于分别表示实施例2的其它组合类型液晶显示器290a和290b的一个图象单元区域的结构的示意顶视图；

图48A和48B是用于分别表示实施例2的其它组合类型液晶显示器290c和290d的一个图象单元区域的结构的示意顶视图；

图49是用于示意地表示实施例2的其它组合类型液晶显示器330的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图50是用于示意地表示沿图49的线50A-50A’所做的组合类型液晶显示器330的一个图象单元区域的结构的剖面视图；

图51是用于示意地表示实施例2的其它组合类型液晶显示器340的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图52是用于示意地表示实施例2的其它组合类型液晶显示器350的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图53A和53B是用于示意地表示分别沿图52的线53A-53A’和图52的线53B-53B’所做的组合类型液晶显示器350的一个图象单元区域的结构的剖面视图；

图54是用于示意地表示实施例2的其它组合类型液晶显示器360的一个图象单元区域的结构的顶视图；

图55A是用于示意地表示根据本发明另一个实施例的液晶显示器190的一个图象单元区域的结构的顶视图，图55B是沿图55A的线55B-55B’所做的其剖面图；和

图56是用于示意地表示根据本发明另一个实施例的组合类型液晶显示器370的一个图象单元区域的结构的顶视图。

具体实施方式

现在参考附图说明优选实施例。

实施例1

本发明的液晶显示器适合于被用在具有优良显示特性的有源矩阵液晶显示器。使用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵液晶显示器将在下面优选实施例中被示例，其不限制本发明。本发明还适用于使用MIM的有源矩阵液晶显示器和无源矩阵液晶显示器。而且，在下述实施例中，透过类型液晶显示器和透过/反射组合类型液晶显示器被示例，其不限制本发明。本发明还适用于反射类型液晶显示器。

这里，对应于“图象单元”的液晶显示器的区域，即显示的最小单位被指定为“图象单元区域”。在彩色液晶显示器中，R，G和B的三个“图象单元”一起对应于一个“象素”。在有源矩阵液晶显示器中，一个图象单元区域是通过图象单元电极和对着该图象单元电极的对电极定义的。另外，在无源矩阵液晶显示器中，在条形的列电极和垂直于该列电极提供的行电极之间的每个交叉区域被定义为图象单元区域。在采用黑底(black matrix)的结构中，严格地说，在根据要被显示状态而施加电压的整个区域之对应于黑底开口的区域对应于图象单元区域。

现在，参考图1A和1B说明根据实施例1的液晶显示器100的一个图象单元区域的结构。在下述说明中，为简单起见省略了彩色滤光器和黑底。图1A是从基片法方向看的顶视图，图1B是沿图1A的线1B-1B’做的剖面图，而图1B表示液晶层没有施加电压的状态。

液晶显示器100包括有源矩阵基片(以后称为“TFT基片”)10，对基片(counter substrate)(也叫着“滤色器基片”)20和布置在TFT基片10和对基片20之间的液晶层30。液晶层30的液晶分子31具有负介质各向异性，并且由于在TFT基片10和面对液晶层30的对基片20之表面上提供的垂直对准膜(未示出)，当没有电压施加到液晶层30时，液晶分子31对图1B所示垂直对准膜的表面被垂直地定向。液晶层30的这种状态被叫做垂直取向状态。但是，依赖于垂直对准膜和液晶材料的种类，处于垂直取向状态的液晶层30的液晶分子31可以稍微逆着垂直对准膜表面(基片表面)的法线而倾斜。通常，在液晶分子与对着垂直对准膜表面倾斜大约85度或更多的液晶分子轴(也叫“轴向”)一起取向的状态叫做垂直取向状态。

液晶显示器100的TFT基片10包括透明基片(诸如玻璃基片)11和其上形成的图象单元电极12。对基片20包括透明基片(诸如玻璃基片)21和其上形成的对电极22。根据通过夹在其间的液晶层30而施加到相互对着的每对图象单元电极12和对电极22的电压，在每个图象单元区域中的液晶层30的取向状态被改变。显示是通过利用下述现象而产生，即透过液晶层30的光的极化状态和光量是根据液晶层30取向状态的变化被改变。

凸出物16被形成在液晶显示器100的图象单元电极12的中心。凸出物16是具有倾斜侧面16s和顶面16t的截锥形状。倾斜侧面16s逆着图象单元电极12的表面(平行于基片11的表面)被倾斜θ角。凸出物16可以具有没有顶面16t的锥形状。

凸出物16的表面具有垂直对准特性(典型因覆盖凸出物16的垂直对准膜(未示出)导致的)，并且液晶分子31因这些面的固着效应被垂直地对着倾斜侧面16s和顶面16t而定向。由于凸出物16具有沿基片11表面做的圆形剖面(如图1A所示)，在凸出物16周围定位的液晶分子被径向地关于凸出物16取向。其它大多数液晶分子31处于垂直取向状态。

当电压以这种状态被施加到液晶层30时，液晶分子31被倾斜为使得与因凸出物16倾斜侧面16s的固着效应引起形成的径向倾斜取向相匹配。结果，形成径向倾斜取向状态的液晶域。这将参考图2A和2B说明。这里，液晶分子31被取向成施加电压之下为径向地倾斜。因此，这种取向状态在这里被叫做“径向倾斜取向状态”。而且，其中液晶分子处于关于一个中心为径向倾斜取向状态的一部分液晶层在这里被叫做液晶域。

图2A和2B是在一个图象单元区域中具有多个凸出物16的液晶显示器110的部分剖面图。图2A示意地表示在没有施加电压之下液晶分子31的取向状态，而图2B示意地表示在施加了电压之下的情况(中间灰度级电压)。

如图2A所示，当没有电压施加时，仅仅位于每个凸出物16附近的液晶分子31被取向成关于对应于凸出物16中心之对称轴SA为径向地倾斜。当电压施加到液晶层30时，如图2B所示，在图象单元区域中包括的其它液晶分子被取向成与关于凸出物16的径向倾斜取向相匹配，以便形成液晶域。在图2B中，形成分别具有两个凸出物16的中心作为对称轴SA的两个液晶域和具有在两个凸出物16中心的对称轴SB的一个液晶域。为了稳定地形成具有在相邻凸出物16中心的对称轴SB的液晶域，多个凸出物16被优选地排列成具有旋转对称性。例如，当四个凸出物16被排列成具有正方形格时，径向倾斜取向且具有在四个凸出物16中心的对称轴SB的液晶域能够被稳定地形成。以这种方式，液晶分子31的取向在液晶域之间是连续的，该液晶域在本发明液晶显示器的液晶层中被置于径向倾斜取向状态。结果，能够实现非常稳定的径向倾斜取向。

尽管凸出物16在上述说明中是截锥形状，沿基片11的面所做的凸出物16剖面并不局限于圆形。但是，为了形成具有稳定径向倾斜取向的液晶域，凸出物的剖面被优选处于旋转对称形状并且更优选为高度旋转对称形状，具有两重旋转轴或者更优选具有四重或更多重旋转轴。

凸出物16倾斜侧面16s的倾斜角θ优选在5度和85度之间的范围，用于实现液晶分子31的稳定倾斜取向。在没有施加电压之下，因通过倾斜侧面16s的固着效应倾斜取向之液晶分子31的双折效应导致可以引起光泄露，其可以降低对比度系数。考虑此，凸出物16倾斜侧面16s的倾斜角θ优选为50度或更小。

具有倾斜侧面的凸出物16可以从具有高透过率的介质材料制成。另外，当凸出物16是用透明介质材料制成时，源于因凸出物16倾斜侧面16s的固着效应倾斜取向之液晶分子31的光程差的光泄露能够被有利地防止。基于液晶显示器的应用，能够确定使用哪种类型的介质材料。在这两种情况中，当介质材料是光敏树脂时，根据后面所述开口12a的图形来构图该介质材料的步骤能够被有利地简单化。为了获得足够的取向调节力，具有倾斜侧面的凸出物16的高度当液晶层30具有近似3μm厚度时优选为在近似0.5μm和近似3μm之间的范围。通常，具有倾斜侧面的凸出物16的高度优选为小于液晶层30的厚度和大于近似其1/6。

下面，参考图3A和3B说明实施例1的另一个液晶显示器120的一个图象单元区域的结构。图3A是从基片法向看的顶视图，图3B是沿图3A的线3B-3B’做的剖面图。

除了形成在面对液晶层30的TFT基片10表面上的多个第一凸出物16之外，液晶显示器120还包括形成在面对液晶层30的对基片20表面上的多个第二凸出物26。第一凸出物16基本上与液晶显示器100的凸出物16相同，第二凸出物26基本上与第一凸出物16相同。

如图3A所示，九个第一凸出物16被排列以形成四个正方形格，第二凸出物26被布置在对应的四个正方形格的中心。四个第二凸出物26也一起形成正方形格。当第一凸出物16和第二凸出物26被如此排列时，在施加电压之下的液晶层30中形成的液晶域的径向倾斜取向能够被进一步地稳定。

尽管第二凸出物26基本上具有与本实施例中第一凸出物16的相同高度和相同形状，高度和形状能够被适当地改进。但是，第二凸出物26也优选地满足关于第一凸出物16在上述中的倾斜角，剖面形状，高度和排列的条件。

下面，参考图4A和4B说明实施例1的又一个液晶显示器130的一个图象单元区域的结构。图4A是从基片法向看的顶视图，图4B是沿图4A的线4B-4B’做的剖面图。

除了形成在面对液晶层30的TFT基片10表面上的多个第一凸出物16之外，液晶显示器130包括形成在对基片20的对电极22中的多个开口22a。开口22a对应于由导电膜(诸如ITO膜)制成的其中去掉了导电膜的一部分对电极22。第一凸出物16基本上与液晶显示器100的凸出物16相同。开口22a用于稳定径向倾斜取向，类似于液晶显示器120的第二凸出物26，但是仅仅在不同于第二凸出物26的电压施加之下起作用。开口22a的形状和排列优选满足第二凸出物26的条件。开口22a的大小不特别地规定。而且，第二凸出物26和开口22a两者可以被一起使用。

下面，参考图5A和5B说明实施例1的又一个液晶显示器150的一个图象单元区域的结构。图5A是从基片法向看的顶视图，图5B是沿图5A的线5B-5B’做的剖面图。

液晶显示器150没有类似于液晶显示器100和200的用于获得用来形成在对基片20上径向倾斜取向的取向调节力的单元，但是除了TFT基片10上的凸出物16之外，具有形成在图象单元电极12中的开口12a。

如图5A所示，九个开口12a被排列成形成四个正方形格，并且一个凸出物16被形成在每个开口12a中。开口12a当从基片法向看去时是圆形状，凸出物16在沿平行于基片表面的方向所取的剖面中也是圆形状。而且，开口12a的中心与凸出物16的中心一致。

当没有电场被施加到液晶层30时，仅仅位于凸出物16周围的液晶分子是处于径向倾斜取向状态(其对应于固着层)，如图5B所示。该状态与图1B的状态相同，图1B中，凸出物16被形成在没有开口12a的图象单元电极12上。当电压被施加在图象单元电极12和对电极22之间时，在开口12a边沿的周围产生倾斜的电场，由此稳定液晶分子31的径向倾斜取向。该倾斜电场的作用现在参考图6，7A到7D，8A和8B进行说明。

图6表示由将电压加到图5B液晶层30产生的使用等位线EQ表达的电场。等位线EQ平行于在位于图象单元电极12和对电极22之间一部分液晶层中的图象单元电极12和对电极22的表面。而且，等位线EQ在对应于图象单元电极12开口12a的部分下降，并且由等位线EQ倾斜部分表示的倾斜电场被形成在开口12a边沿部分(即包括其边界的开口12a的内部周边)上的一部分液晶层30中。对具有负性介质各向异性的液晶分子31，施加了用于使液晶分子31的轴方向定向为平行于等位线EQ(垂直于电力线)的力矩。因此，在开口12a边沿部分布置的液晶分子31在开口12a右手侧的边沿部分以顺时针方向被倾斜(旋转)，而在左手侧的边沿部分以逆时针方向被倾斜(旋转)，使得平行于等位线EQ取向。

现在，参考图7A到7D详细地说明液晶分子31取向的变化。当在液晶分子31中产生电场时，用于使液晶分子31的轴方向定向为平行于等位线EQ的力矩被施加到具有负性介质各向异性的液晶分子31。如图7A所示，当产生了由垂直于液晶分子31轴方向的等位线EQ表达的电场时，力矩被施加到液晶分子31，用于使其以相同的概率在顺时针方向或者在逆时针方向倾斜。因此，在相互对着的平行板电极之间布置的一部分液晶层30中，力矩以顺时针方向被施加到一些液晶分子31和以逆时针方向被施加到其它液晶分子31。结果，根据施加到液晶层30的电压，取向有时可以不是平滑改变的。

当对着液晶分子31轴方向倾斜的由等位线EQ表达的电场(即倾斜电场)在如图6表示的液晶显示器150的开口12a的边沿部分产生时，液晶分子31在用于平行于等位线EQ的取向方向上(图中的逆时针方向)以较小倾斜度被倾斜，如图7B所示。而且，被定位在产生由垂直于轴方向的等位线EQ表达的电场的部分中的液晶分子31以与被定位在等位线EQ倾斜部分上的另一个液晶分子31之相同方向被倾斜，使得它们的取向连续(匹配)，如图7C所示。

当施加了由具有如图7D所示连续不均匀性的等位线EQ表达的电场时，位于等位线EQ平坦部分上的液晶分子31被定向在与由定位在等位线EQ倾斜部分上的其它液晶分子31调节的取向方向相匹配的方向上。这里，“要被定位在等位线EQ上”意味着“要被定位在由等位线EQ表达的电场内”。

由于液晶显示器150具有在开口12a内形成的凸出物16，当没有电压施加时，一些液晶分子31被垂直地定向到倾斜侧面，其它液晶分子31被垂直地定向到水平表面，如图8A所示。

但电压被施加到液晶层30时，在液晶层30中产生由等位线EQ表达的电场，并且因此，在图象单元电极12开口12a的边沿部分定位的液晶分子31被因倾斜电场的作用而倾斜。尽管仅仅有几个液晶分子31由于凸出物16倾斜侧面的固着效应被取向为倾斜，由倾斜电场作用的范围是比较大的，并且甚至在没有电压施加之下被基本上垂直取向的液晶分子31因倾斜电场作用而倾斜。由在开口12a边沿部分产生的倾斜电场而倾斜的液晶分子31的倾斜方向与由在开口12a内形成的凸出物16倾斜侧面的固着效应而倾斜的液晶分子31的倾斜方向匹配。因此，图8B的径向倾斜取向比图2B的径向倾斜取向更稳定(尽管因图2B和8B是示意图而没有示出差别)。

图9A和9B示出了从对基片20的基片法向看的图8A和8B所示的液晶分子31的取向状态。

在图9A所示的没有施加电压之下，仅仅在凸出物16周围附近定位的少数液晶分子被定向为倾斜，而在剩余部分中定位的其它液晶分子被基本上垂直地定向为附图表面。在图9A中，为简单化没有示出液晶分子。

在施加电压之下，液晶分子31关于凸出物16被径向地倾斜，如图9B所示。画成椭圆形状的每个液晶分子31的黑端意味着液晶分子31被倾斜使得黑端应当比其它端更靠近在此形成了具有开口12a之图象单元电极12的基片10。这也适用于下述的其它附图。

从图9B显然可见，在施加电压之下，分别具有9个凸出物16作为它们对称轴的9个液晶域和分别具有由9个凸出物16形成的四个正方形格的中心作为对称轴的4个液晶域被形成在液晶显示器150的一个图象单元区域中。液晶分子31的取向在这十三个液晶域之间是连续的(匹配的)。

由倾斜电场引起的取向调节力必然地仅仅在施加电压之下起作用，并且其强度依赖于电场的强度(即，施加电压的幅值)。因此，当电场弱时(即，施加电压为低)，由倾斜电场引起的取向调节力是弱的。所以，当外力施加到液晶板时，径向倾斜取向可以因液晶材料的浮动被破坏。当径向倾斜取向一旦被破坏时，其不能够恢复，直到施加了用于产生能够展示出足够强取向调节力之倾斜电场的电压为止。相反，由凸出物16倾斜侧面引起的取向调节力的作用与施加电压无关，并且是非常强的，与对准膜的固着效应所知相同。因此，即使当径向倾斜取向一旦因液晶材料的浮动被破坏时，位于凸出物16倾斜侧面附近的液晶分子31保持它们取向方向与径向倾斜取向中的相同。所以，当液晶材料的浮动停止时，径向倾斜取向能够容易地被恢复。

在实施例1的液晶显示器150中，径向倾斜取向因具有开口12a的图象单元电极12产生的倾斜电场导致比仅仅由形成凸出物16的情况下(例如，在图2的液晶显示器120中的情况)具有更大的稳定性。

迄今，示例说明了正方形形状的图象单元电极12，但是图象单元电极12的形状不局限于方形。图象单元电极12的通用形状近似为矩形(包括正方形)，并且因此，开口12a能够规则地被布置成正方形格排列。即使当图象单元电极12处于非矩形形状的形状，对开口12a被规则地被布置(例如为上述的正方形格排列)以便形成在整个图象单元区域上的液晶域来说，也能够获得本发明的效果。

具有倾斜侧面的凸出物16优选地被形成在图10A所示的开口12a内并且可以被形成为使得凸出物16的周边覆盖开口12a的边缘部分，如图10B所示。但是，不希望的是，靠近开口12a的图象单元电极12的边缘12e被形成在凸出物16的倾斜侧面上，如图10C所示。当图象单元电极12的边缘12e被形成在凸出物16的倾斜侧面上时，由在该部分产生的电场引起的取向调节力在逆方向上作用于由凸出物16的倾斜侧面引起的取向调节力，导致干扰液晶分子的径向倾斜取向。

当顺时针或者逆时针螺旋径向倾斜取向时，液晶分子31的径向倾斜取向比其为简单径向倾斜取向时更加稳定，如图9B所示。这里螺旋取向意思是在液晶层平面上(即基片平面上)做的液晶分子的取向状态。在通过将小量的手性试剂加到液晶材料而展示的螺旋取向中，沿着不同于一般扭曲取向之液晶层30的厚度方向，液晶分子31的取向方向是极小螺旋改变的，但当在小区域看时，液晶分子31的取向方向沿着液晶层30的厚度方向是极小改变的。具体地说，在沿着液晶层30厚度方向任何位置所做的剖面中(即在沿着平行于该层表面的平面所做的任何剖面中)，液晶分子处于相同的取向状态，并且沿着液晶层30厚度方向的扭曲改变是极小被引起。但是，在整个液晶域中，在一定程度要引起扭曲改变。

当手性试剂被加到具有负性介质各向异性的向列液晶材料中时，在施加电压之下形成液晶域，在每一个该液晶域中，液晶分子31是处于关于开口12a为逆时针或者顺时针螺旋径向倾斜取向状态。螺旋方向依赖于所使用的手性试剂的种类。因此，通过形成在施加电压之下位于螺旋径向倾斜取向状态的液晶域，在垂直于基片表面取向的液晶分子31周围的径向倾斜液晶分子31的螺旋方向能够被做成在所有液晶域中是相同的，导致实现没有不均匀性的均匀显示。而且，由于在垂直于基片表面取向的液晶分子31周围的螺旋方向是如此确定的，因此能够提高电压被施加到液晶层30的响应速度。

而且，当加入了大量的手性试剂时，同样在螺旋取向状态的液晶层中，当如同在一般扭曲取向中一样在小区域中看时，液晶分子31的取向沿着液晶层30的厚度方向是螺旋改变的。

在液晶分子31的取向沿着液晶层30的厚度方向不是螺旋改变时的取向状态下，垂直于或者平行于极化板之极化轴取向的液晶分子31不引起入射光的相位差别，并且因此，通过处于这种取向之部分的入射光对透过率没有贡献。例如，当观察包括被布置成交叉Nicols之极化板的液晶显示器白色显示状态的图象单元区域时，在径向倾斜取向状态的液晶域中心能够清楚地看到十字形状的消隐图形。

相反，在液晶分子31的取向沿着液晶层30的厚度方向是螺旋改变时的取向状态下，垂直于或者平行于极化板之极化轴取向的液晶分子31也引起入射光的相位差别，并且能够利用光的光学活动性。因此，通过处于这种取向状态之部分的入射光能够对透过率有贡献，导致实现能够亮显示的液晶显示器。例如，当观察包括被布置成交叉Nicols状态之极化板的液晶显示器白色显示状态的图象单元区域时，在径向倾斜取向状态的液晶域中心，十字形状的消隐图形是不清楚的，并且显示作为整体是亮的。为了通过光活动性有效地提高光利用率，液晶层的扭曲角优选为近似90度。

不仅在形成了开口12a的情况下，而且在通过使用凸出物16和/或在不形成开口12a的凸出物26来形成径向倾斜取向的情况下，螺旋径向倾斜取向是优选的。

下面，参考图11A和11B说明实施例1的又一个液晶显示器160的一个图象单元区域的结构。图11A是从基片法方向看的顶视图，而图11B是沿图11A的线11B-11B’做的剖面图。

液晶显示器160对应于通过用液晶显示器150的TFT基片10替代液晶显示器120的TFF基片10获得的器件，并且因此包括具有基本上与液晶显示器150的TFT基片10相同结构的TFT基片10和具有基本上与液晶显示器120的对基片20相同结构的对基片20。

多个开口12a以格正方形排列被布置在TFT基片10的图象单元电极12中，并且一个第一凸出物16被形成在每个开口12a中。多个第二凸出物26被形成在面对液晶层30的对基片20的表面上，使得被分别布置在由TFT基片10的第一凸出物16(和开口12a)形成的正方形格的中心。

图12表示在液晶显示器160施加电压之下从对基片20的基片法方向观察的液晶分子31的取向状态。正如从图12中显而易见的，分别具有九个第一凸出物16(和开口12a)作为对称轴的九个液晶域和分别具有分别布置在由九个第一凸出物16形成的四个正方形格中心的第二凸出物26之中心的四个液晶域在液晶显示器160施加电压之下被形成在一个图象单元区域中。液晶分子31的取向在这13个液晶域之间的边界上是连续的(匹配)。

由于液晶显示器160的TFT基片10不仅具有第一凸出物16而且具有开口12a，径向倾斜取向比图3的液晶显示器120中的更加稳定，并且响应速度还能够被提高。

下面，参考图13A和13B说明实施例1的又一个液晶显示器170的一个图象单元区域的结构。图13A是从基片法方向看的顶视图，而图13B是沿图13A的线13B-13B’做的剖面图。

液晶显示器170包括在对电极22中形成的开口22a，其代替液晶显示器160的第二凸出物26。开口22a作用使得稳定径向倾斜取向，其类似于参考4A和4B上述的液晶显示器160的第二凸出物26。这将参考图14说明。

图14表示由将电压加到图13B液晶层30产生的使用等位线EQ表达的电场。正如从图14显而易见，在开口12a和开口22a两者的边缘部分产生倾斜电场。由在开口22a边缘部分产生的电场引起的取向调节力的方向是与由凸出物26倾斜侧面引起的取向调节力的方向相同，并且这个取向调节力作用使得稳定径向倾斜取向，其类似于凸出物26。但是，由电场引起的取向调节力仅仅在施加电压之下作用，其不同于由凸出物26倾斜侧面引起的取向调节力。开口22a的形状，大小和排列优选地满足与对第二凸出物26的相同条件。而且，第二凸出物26和开口22a可以一起使用。

图15表示在电压施加在液晶显示器170下时从对基片20的基片法方向看的液晶分子31的取向状态。正如从图15中显而易见的，分别具有九个第一凸出物16(和开口12a)作为对称轴的九个液晶域和分别具有分别布置在由九个第一凸出物16形成的四个正方形格中心的开口22a之中心的四个液晶域在液晶显示器170施加电压之下被形成在一个图象单元区域中。液晶分子31的取向在这13个液晶域之间的边界上是连续的(匹配)。

而且，为了增加对基片20上的取向调节力，开口22a可以被形成在具有被形成在开口22a内之第二凸出物26的对电极22中，如同图16A和16B所示的液晶显示器180。

实施例2

液晶分子径向倾斜取向的稳定性能够根据本发明被提高，并且因此，当本发明被应用于具有其中液晶分子的取向容易变成不稳定之结构的液晶显示器时，优点能够显著地展现出。例如，在包括一个图象单元区域具有不同厚度之液晶层的所谓多隙体系的液晶显示器中，诸如在每个图象单元区域中具有透过区域和反射区域之透过/反射组合类型液晶显示器中，液晶分子的取向因级差导致容易被干扰，并且因此获得稳定径向倾斜取向是困难的。例如，已经发现，作为通过本发明做的检查结果，甚至当开口被形成在用于产生倾斜电场的电极中时，在这种液晶显示器中获得足够稳定的径向倾斜取向是困难的。

实施例2中，本发明被应用于透过/反射组合类型(以后称为“组合类型”)液晶显示器。

现在参考图17A，17B和17C说明实施例2的组合类型液晶显示器的结构。

图17A是组合类型液晶显示器200的顶视图，图17B是组合类型液晶显示器200’的顶视图，以及图17C是沿图17A或者17B的线17C-17C’做的剖面图。在这些附图中，滤色器，黑底，TFT等为简单被省略了。

组合类型液晶显示器200或200’的图象单元电极212包括透明电极212t和反射电极212r。透明电极212t定义了用于以透过模式产生显示的透过区域T，反射电极212r定义了用于以反射模式产生显示的反射区域R。透明电极212t例如由ITO层形成，反射电极212r例如由铝层形成。代替反射电极212r，可以使用透明导电层和反射层的组合。

液晶层230在透过区域T具有比在反射区域R更大的厚度。这是为了调节已经通过透过区域T中的液晶层230的透过光的光程差和已经通过反射区域R中的液晶层230的反射光的光程差。液晶层230在透过区域T中优选具有是反射区域R中的近似两倍的厚度。

例如在绝缘层213上形成反射电极212r和在形成于绝缘层213的开口213a中形成透明电极212t，引起了液晶层230厚度的这个差别。透明电极212t被电连接到TFT的漏电极(未示出)，并且反射电极212r被连接到绝缘层213开口213a中的透明电极212t。反射电极212r被形成为使得覆盖由开口213a引起的级差。不用说，开口213a可以是凹口。

正如从图17A和17B之间的比较可以理解的，组合类型液晶显示器200和200’在反射区域R和透过区域T的相互排列中是彼此不同的。该排列不局限于附图中所表示的那些，而是可以采用各种排列的任何一个。但是，在形成了诸如线(例如扫描线和信号线)和TFT的不透过光之单元的区域不能够被用作为透过区域T。因此，当反射区域R被形成在形成了不透过光之单元的区域中时，实质上可用于显示的图象单元区域的面积能够被有利地增加。

组合类型液晶显示器200或200’具有形成在反射电极212r中的开口212a和形成在在面对液晶层230之TFT基片表面上的透明电极212t上的第一凸出物216，和还具有形成在面对液晶层230之对电极222表面上的第二凸出物226。正如在实施例1中详细所述，液晶层230液晶分子的径向倾斜取向能够通过开口和凸出物引起的取向调节力被稳定。不言而喻，该结构不局限于附图中所表示的，但是凸出物和在电极中或上形成的开口能够被进行各种组合，如实施例1中所述。

但是，当凸出物216被形成在透明电极212t上时，凸出物216能够在构图透明树脂层(优选具有光敏性)的步骤中形成，该透明树脂层对应于形成在用于形成开口213a之透明电极212t上的绝缘层213。因此，生产工艺能够被有利地简单化。

同样，反射电极212r优选覆盖该级差。当如此覆盖该级差时，能够产生用于形成平行于反射电极212r之等位线的电场。因此，径向倾斜取向能眵比在级差没有用反射电极212r覆盖的情况下更稳定。

以这种方式，根据本发明，电极被形成为覆盖级差以便通过使用电场功能抑制源于级差的液晶分子取向中的非连续性，并且具有适当倾斜侧面的凸出物216被提供以便通过使用由其倾斜侧面引起的取向调节力来形成径向倾斜取向的中心。结果，能够实现稳定的径向倾斜取向。

形成在反射区域R中的开口212a和第二凸出物226的作用是与图4A和4B所表示实施例1的液晶显示器130中的相同，因此说明被省去。

下面，参考图18A和18B说明实施例2的另一个组合类型液晶显示器210的一个图象单元区域的结构。图18A是从基片法向看的顶视图，图18B是沿图18A的线18B-18B’做的剖面图。

透过区域T被形成在图象单元区域的中心和反射区域R被形成在透过区域T周围。不同于组合类型液晶显示器200和200’，没有开口212a被形成在反射电极212r中。六个第二凸出物226被形成在反射区域R的对电极222中。六个第二凸出物226被排列成形成两个正方形格，并且第一凸出物216被分别布置在正方形格的中心。由于第一凸出物216和第二凸出物226被如此排列，具有关于对应凸出物径向倾斜取向的八个液晶域能够被稳定地形成。

下面，参考图19A和19B说明实施例2的另一个组合类型液晶显示器220的一个图象单元区域的结构。图19A是从基片法向看的顶视图，图19B是沿图19A的线19B-19B’做的剖面图。

组合类型液晶显示器220不同于图18A和18B的组合类型液晶显示器210之处在于，第二凸出物226被布置在图象单元区域之外。

仅仅一部分关于每个第二凸出物226形成的液晶域被定位在图象单元区域中以便对显示有贡献，而其它部分则对显示没有贡献。但是，由于凸出物226被排列使得形成正方形格，当位于图象单元区域内的液晶域部分被加起来时，总共两个液晶域被形成在图象单元区域中。具体地，在矩形图象单元区域每个角附近形成的近似1/4液晶域被定位在图象单元区域中((1/4)×4)，在图象单元区域每个较长侧的中心附近形成的近似1/2液晶域被定位在图象单元区域中((1/2)×2)。因此，组合类型液晶显示器220的视角特性是非常好的，其等同于组合类型液晶显示器210的视角特性。

当凸出物226如同在组合类型液晶显示器220中被形成在图象单元区域的外面(在相临图象单元区域之间的区域中)时，即使在引起源于位于凸出物226附近之液晶分子的光泄露的情况下，也能够抑制显示质量的降低。

而且，正如在图20A的组合类型液晶显示器210和图20B的组合类型液晶显示器220之间的比较中显而易见的，由于凸出物226不位于图象单元区域内，在组合类型液晶显示器220中用于显示的有效面积是大的，以便实现较亮的显示。

不用说，凸出物226的排列不局限于上述情况，但可以根据图象单元区域的形状和大小进行各种改变。例如，凸出物226能够被配置成组合类型液晶显示器240，250，260和270的任何一种，其分别被表示在图21A，21B，21C和21D中。

在图象单元区域是如图21A和21B中表示的正方形形状的情况下，正方形透过区域(透明电极212t被暴露的区域)被形成在图象单元区域的中心，其具有围绕透过区域形成的反射区域(即反射电极212r)，并且形成在对电极上的第二凸出物226可以被配置成使得在图象单元区域内(如图21A所表示)或者在图象单元区域外(如图21B所表示)形成正方形格。不用说，该排列可以根据透过区域的大小(比例于反射区域的大小)进行适当地改进。

特别是，当图象单元区域是大时，希望多个透过区域(透明电极212t被暴露的区域)被形成具有围绕透过区域形成的反射区域(反射电极212r)，如图21C和21D分别表示的组合类型液晶显示器260和270中的情况。换言之，当图象单元区域是大时，必须增加液晶域的数目以便稳定地形成径向倾斜取向。在这种情况下，所有的第二凸出物226可以被形成如图21C表示的图象单元区域内，或者被布置在最外部分的凸出物226可以被形成如图21D表示的图象单元区域外，而被形成在图象单元区域外的凸出物226也被优选地配置成使得考虑取向稳定与被形成在图象单元区域内的凸出物226一起来形成正方形格。代替第二凸出物，开口可以被形成在对电极222中。

在图象单元区域是小的情况下，即使当图21A或者21B表示的第二凸出物226被省去时，径向倾斜取向通过利用在图象单元电极212边缘部分产生的倾斜电场能够被稳定地形成。

另外，如在图22A和22B表示的液晶显示器280中，形成在TFT基片上的第一凸出物216可以被省去使得径向倾斜取向能够通过形成在透过区域T中的对基片上的第二凸出物226来实现。

下面，参考图23，24和25来说明组合类型液晶显示器300和310的特定结构。

组合类型液晶显示器300或310包括TFT342，与TFT342源电极一起整体形成的信号线343和与TFT342栅电极一起整体形成的扫描线344。透明电极312t被连接到TFT342的漏电极，反射电极312r被连接到在绝缘层313形成的开口312a中的透明电极312t上(图25表示)。反射电极312r被形成为使得覆盖TFT342和重叠在其周围的信号线343和扫描线344。组合类型液晶显示器300或310还包括存储电容线345，其被连接到在绝缘层形成的接触孔347内的反射电极312r。

图23的组合类型液晶显示器300具有两个透过区域T(见图25)，并且第一凸出物316被形成在每个透过区域T的中心。形成在对基片上的第二凸出物326被布置在对应于信号线343和扫描线344之部分中的图象单元区域之外。

图24和25表示的组合类型液晶显示器310不同于组合类型液晶显示器300，其在于包括大量的透过区域T。而且，第二凸出物326也被形成在对应于接触孔347的部分中。当第二凸出物326也被形成在这种部分中时，液晶域排列中的规律性能够被提高，导致增加径向倾斜取向的稳定性。以这种方式，甚至在配置液晶域使得如在正方形格排列中为高旋转对称是困难的时候，第二凸出物326(或者第一凸出物316或者开口)被布置成使得液晶域的相互排列尽可能规则。而且，由于存储电容线345是由不透光的材料制成，甚至当在对应于存储电容线345布置的第二凸出物326附近引起光泄露的时候，显示质量不会降低。而且，如图25所表示，甚至当在对应于信号线343布置的第二凸出物326附近引起光泄露的时候，显示质量不会降低，因为光被信号线343遮蔽。

而且，如在图26表示的液晶显示器320中，形成在TFT基片上的第一凸出物316可以被省去使得径向倾斜取向能够通过形成在透过区域T中的对基片上的第二凸出物326来实现。

在其中一个图象单元区域包括液晶层具有不同厚度的多个部分的多隙体系液晶显示器中，在该多个部分之间出现的级差(边界)被优选地用上述电极覆盖。在凸出物被形成为具有由电极覆盖的级差作为边界的情况下，该凸出物可以被另外提供在两个基片上或者可以仅仅被提供在一个基片上。

其中凸出物被提供在两个基片上的组合类型液晶显示器300A和300B被示意地表示在图27A，27B，28A和28B中。

组合类型液晶显示器300A具有形成在TFT基片上的第一凸出物316和形成在对基片上的第二凸出物326，如图27A和27B所表示。第一凸出物316被布置在透过区域T中，第二凸出物326被布置在反射区域R中。换言之，通过由夹在其间的反射电极312r覆盖的级差306而相互靠近的凸出物被分别形成在不同的基片上。

由布置在透过区域T的第一凸出物316引起的取向调节力和由布置在反射区域R的第二凸出物326引起的取向调节力相互匹配。而且，在透过区域T和反射区域R之间的级差306是用反射电极312r覆盖，并且因此源于级差的液晶分子取向中的不连续性能够被由覆盖级差306之电极产生的平行于级差306表面的电场所抑制。因此，在液晶层330透过区域T中形成的液晶域径向倾斜取向和在液晶层330反射区域R中形成的液晶域径向倾斜取向是平滑连续的，导致实现稳定的径向倾斜取向。

图28A和28B中表示的组合类型液晶显示器300B不同于组合类型液晶显示器300A，其在于在TFT基片上形成的第一凸出物316被提供在反射区域R中，在对基片上形成的第二凸出物326被提供在透过区域T中，但是能够类似地实现稳定的径向倾斜取向。

其中凸出物被提供在仅仅一个基片上的组合类型液晶显示器300C和300D被示意地表示在图29A，29B，30A和30B。

图29A和29B表示的组合类型液晶显示器300C具有形成在透过区域T和反射区域R两者中之TFT基片上的第一凸出物316，和图30A和30B表示的组合类型液晶显示器300D具有形成在透过区域T和反射区域R两者中之对基片上的第二凸出物326。换言之，通过由反射电极312r覆盖的级差306而相互靠近的凸出物被形成在组合类型液晶显示器300C和300D中的相同基片上。

如果不考虑位于级差306上面的液晶分子的取向状态，似乎是，形成在透过区域T中的液晶域的径向倾斜取向和形成在反射区域R中的液晶域的径向倾斜取向是相互不匹配的。但是，在组合类型液晶显示器300C或300D中，级差306是用电极(在本例中为反射电极312r)覆盖的并且因此工作为情况改变之点。因此，在透过区域T中的液晶域和在反射区域R中的液晶域两者获得稳定的径向倾斜取向。

这是因为下述原因：微小不平衡是由级差的特定形状引起的和平行于级差306表面的电场(等位面)是由覆盖级差306的电极产生的。因此，如图31所表示，位于级差306上面的液晶分子31在垂直于在第一凸出物316之间伸展的线的方向上(即在垂直于图31图表面的方向上)被肯定地倾斜为平行于基片表面。形成在透过区域T中的液晶域和形成在反射区域R中的液晶域被定向为使得通过位于夹在其间作为边界的级差306上面的如此倾斜的液晶分子31而相互三维匹配。

如上述，在其中一个图象单元区域包括液晶层具有不同厚度的多个部分的多隙体系液晶显示器中，稳定的径向倾斜取向能够通过用电极覆盖在该多个部分之间出现的级差(边界)获得。考虑源于级差的取向不连续性的有效抑制，希望凸出物由级差包围(当从基片法方向看时)。

尽管这里示例说明了包括透过区域T和反射区域R的组合类型液晶显示器，不用说本发明在由电极覆盖级差的多隙体系的透过类型液晶显示器和反射类型液晶显示器中也能够实现稳定的径向倾斜取向。用于覆盖级差的电极不局限于反射电极。级差可以用透明电极覆盖，或者透明电极和反射电极可以被堆积在级差上。

而且，由于在本实施例中垂直对准膜不经过磨擦处理，在显示的图象中不引起磨擦拖尾，并且能够产生具有高对比度的良好显示。相反，在取向是通过将垂直对准膜进行摩擦处理来控制的情况下，在位于基片表面附近的液晶分子中引起近似90度(例如88到89度)的预先倾斜角，并且因此暗电平因预先倾斜角的微小变化而可以改变。所以，对比度被局部地改变使得可以引起摩擦拖尾。这是因为暗电平的变化要比白色电平的变化更大地影响对比度。

另一个组合类型液晶显示器300E和300F被示意地表示在图32A，32B，33A和33B中。当形成在反射区域R中的凸出物如在图32A，32B，33A和33B表示的组合类型液晶显示器300E和300F被省去时，可用于显示的一部分反射区域R的面积能够被增加，使得改善反射区域R的反射率。

图32A和33B的组合类型液晶显示器300E包括形成在透过区域T对基片上的第二凸出物326，而图33A和33B的组合类型液晶显示器300F包括形成在透过区域T的TFT基片上的第一凸出物316。

在图33A和33B的组合类型液晶显示器300F中，凸出物(即第一凸出物316)被提供在具有级差的基片下级部分(即对应于具有级差306之TFT基片的透过区域T的部分)。因此，该凸出物能够在对应于用于形成开口313a之绝缘层313的透明树脂层(优选具有光敏性)的构图步骤中形成，并且因此能够有利地简单化生产工艺。

而且，用于形成液晶分子径向倾斜取向的凸出物可以作用为用于在基片之间保持间隙的隔离体(即液晶层的厚度)。例如，作为在图34A，34B，35A，35B，36A和36B中表示的组合类型液晶显示器300G，300H和300I中，也被用作为定义液晶层300厚度之隔离体的第二凸出物326’可以被形成为布置在反射区域R中的凸出物。如图34A到36B的表示，第二凸出物326’被提供在TFT基片和对基片之间(具体地在反射电极312r和对电极322之间)，以便在其间保持间隙，并且作用为定义液晶层330厚度的隔离体。

当采用这种结构时，不需要分离地提供用于定义液晶层330厚度的隔离体，因此，生产工艺能够有利地简单化以降低生产成本。而且，在隔离体被附加地提供给凸出物的情况下，提供了隔离体的部分基本上对显示没有贡献。但是，当第二凸出物326’也作用为组合类型液晶显示器300G，300H和300I中一样的隔离体时，可用于显示的部分的面积能够增加，使得提高孔径率。

当布置在透过区域T中的第二凸出物326是由与布置在反射区域R中的第二凸出物326’的相同材料和相同步骤中形成的并且也用作为图34A和34B中表示的隔离体时，生产成本能眵被进一步降低。而且，当布置在透过区域T中的第二凸出物326被形成为低于布置在反射区域R中的第二凸出物326’并且也用作为图35A和35B中表示的隔离体时，凸出物倾斜侧面的面积能够被减少以便降低可能引起光泄露的液晶分子的存在几率。因此，对比度能被提高。当形成在TFT基片上的第一凸出物316被布置在如图36A和36B中表示的透过区域T中时，第一凸出物316能够在形成上述绝缘膜313中的开口313a的步骤中形成，并且因此能够进一步降低生产成本。

尽管在图27A到36B显示器的每个图象单元区域中透过区域T的面积大于反射区域R的面积，不用说作为在图37A，37B，38A和38B表示的组合类型液晶显示器300J和300K中，反射区域R的面积能够大于透过区域T的面积。两个反射区域R可以被布置成使得夹着透过区域T，如图37A和37B表示的，或者透过区域T可以被布置在图象单元区域的后端，如图38A和38B表示的。能够根据不透光的单元例如线(扫描线，信号线，存储电容线等)和TFT的设计来确定反射区域R的排列。由于形成了不透光单元的部分不能够被用作为透过区域T，反射区域R被形成在形成了不透光单元的部分中，使得基本上可用于显示的图象单元区域部分的面积能够增加。

每个都包括有被布置成夹着透过区域T之两个反射区域的组合类型液晶显示器300L和300M被示意地表示在图39A，39B，40A和40B中。

图39A和39B的组合类型液晶显示器300L包括分别形成在透过区域T和两个反射区域R中的对基片上的第二凸出物326和326’，并且布置在反射区域R之一个中的第二凸出物326’还作用为隔离体。

图40A和40B的组合类型液晶显示器300M包括形成在透过区域T之TFT基片上的第一凸出物316和形成在仅仅一个反射区域R中之对基片上的第二凸出物326。布置在一个反射区域R中的第二凸出物326’还单独作用为隔离体。当布置在另一个反射区域R中的凸出物被省去且形成在TFT基片上的第一凸出物316以这种方式被布置在透过区域T中时，孔径率能够提高以及生产成本能够降低。

尽管在基片上形成的凸出物在上述器件中是截锥形状，但凸出物的形状不局限于此。可以使用具有如在图41A，41B和41C中表示的沿基片表面做的基本上十字形状剖面的凸出物16’代替之。

图41A，41B和41C的凸出物16’具有倾斜侧面16s和顶面16t，并且倾斜侧面16s对图象单元电极12的表面(平行于基片11的表面)被倾斜θ角。不用说，凸出物16’可以不具有顶面16t。

在具有基本上十字形状剖面的凸出物16’中，引起液晶层30液晶分子31之取向调节力的倾斜侧面16s的面积大于具有基本上圆形剖面的凸出物和基本上占有相同的面积。因此，凸出物16’能够展示出对液晶分子31的较大的取向调节力。因此，当使用具有基本上十字形状剖面的图41A，41B和41C的凸出物16’时，径向倾斜取向能够更加稳定并且在电压施加之下的响应速度能够提高。

图42表示在包括具有基本上圆形剖面之凸出物的液晶显示器和包括具有基本上十字形状剖面之凸出物的液晶显示器的响应速度。在图42的曲线中，横轴表示单元厚度(μm)，纵轴表示响应速度(ms)。图42中，○表示当剖面为基本上圆形形状时获得的响应速度，+表示当剖面为基本上十字形状时获得的响应速度。如图42所表示的，当剖面为基本上十字形状时响应速度要高于当剖面为基本上圆形形状时的响应速度。

不用说，当凸出物的大小增加时，倾斜侧面的面积增加，并且因此取向调节力能够通过增加凸出物的大小而增加。但是，当凸出物的大小增加时，在图象单元区域中由凸出物占有的面积也增加。因此，用于显示的图象单元区域部分的面积减少，导致降低孔径率。相反，当凸出物具有基本上十字形状剖面时，与凸出物具有基本上圆形剖面的情况相比，倾斜侧面的面积能够在不增加由凸出物占有面积的情况下被增加。因此，对液晶分子31的取向调节力能够在不降低孔径率的情况下被增加。

而且，在使用具有基本上十字形状剖面的凸出物16’时，在沿着所有方位方向取向的现有几率液晶分子中能够引起指向性。因此，当具有基本上十字形状剖面的凸出物16’被用在安装有极化板的液晶显示器中时，透过率能够通过优化在极化板极化轴方向和交叉的交叉线方向之间的位置关系来提高。因此，透过率能够提高，使得能够实现较亮的显示和能眵提高对比度。这将详细说明。

图43表示在凸出物具有基本上圆形剖面时和在凸出物具有基本上十字形状剖面时获得的对施加电压(V)的透过率强度指向几率。图43中，虚线表示在凸出物具有基本上圆形剖面时获得的透过率强度指向几率，而实线表示在凸出物具有基本上十字形状剖面时获得的透过率强度指向几率。透过率强度指向几率被表达为I₊/(I₊+I_X)，其中I₊是当交叉Nicols状态的一对极化板是为给定排列时获得的透过率强度，I_X是当极化轴从该排列被旋转45度时获得的透过率强度。在凸出物具有基本上十字形状剖面的情况下，在极化板极化轴方向与交叉的交叉线方向一致时获得的透过率强度被定义为透过率强度I₊。在液晶分子沿着所有方位方向以相等几率取向的情况下，透过率强度几率为0.5，并且在获得了完全分开取向的情况下，透过率强度几率为0或者1。

当凸出物具有基本上圆形剖面时，透过率强度几率近似为0.5，与施加的电压无关，如图43表示。这是因为，当凸出物具有基本上圆形剖面时，在施加电压或者没有施加电压两者之下，液晶分子沿着所有的方位方向以相等几率取向。

相反，在凸出物具有基本上十字形状剖面的情况下，透过率强度几率当没有施加电压时为小于0.5而当施加了足够高电压时为大于0.5。这意味着当以交叉Nicols状态布置的极化板的极化轴与交叉的交叉线方向一致时，能够实现较暗的黑色显示和较亮的白色显示，并且能够提高对比度。这是因为下面的原因：

参考图44A，44B和44C将说明能够实现较暗色显示的原因。图44A，44B和44C示意地表示了在没有施加电压之下液晶分子31的取向状态。具体地，图44A是当提供了具有基本上十字形状剖面的凸出物16’时获得的取向状态的顶视图，图44B是当提供了具有基本上圆形剖面的凸出物16’时获得的取向状态的顶视图，图44C是沿图44A和44B的线44C-44C’做的剖面图。

如图44C表示，当没有施加电压时，有因为倾斜侧面16s的固着效应导致的被倾斜取向的液晶分子31，并且因此，因这些倾斜液晶分子31的双折射效应导致可以引起光泄露。

在凸出物具有基本上十字形状剖面的情况下，在没有电压施加之下倾斜的液晶分子31取向的方位方向是平行于或者垂直于交叉的交叉线方向(即以直角相互交叉的第一方向FD和第二方向SD)，如图44A表示。因此，当极化板极化轴的方向与交叉的交叉线方向一致时，在没有电压施加之下倾斜的液晶分子31取向的方位方向是平行于或者垂直于极化板极化轴。所以，在没有电压施加之下倾斜的液晶分子31不引起入射光的相位差，导致抑制光泄露。

相反，在凸出物具有基本上圆形剖面的情况下，因倾斜侧面16s的效应导致倾斜的液晶分子31以相等几率沿着所有方位方向取向，如图44B表示。因此，不管极化板极化轴如何设置，都有沿着对极化轴倾斜之方向取向的液晶分子。因此，可以引起光泄露。

如上述，当凸出物具有基本上十字形状剖面时，通过优化极化板极化轴方向，能够在没有电压施加之下抑制光泄露的发生，使得能够实现较暗色显示。

下面将参考图45A和45B说明能够实现较亮色显示的原因。图45A和45B示意地表示在施加电压之下液晶分子31的取向状态。具体地，图45A是当提供了具有基本上圆形剖面的凸出物16时获得的取向状态的顶视图，图45B是当提供了具有基本上十字形状剖面的凸出物16’时获得的取向状态的顶视图。

在提供了具有基本上圆形剖面的凸出物16的情况下，因在没有施加电压之下倾斜侧面16s的取向调节力(固着效应)，在倾斜侧面16s附近出现的液晶分子31沿着所有的方位方向以相等几率取向，如图44B所表示的。因此，当电压被施加到液晶分子31时，除了那些在倾斜侧面16s附近出现的液晶分子31之外的液晶分子31沿着与因倾斜侧面16s取向调节力导致倾斜的液晶分子31之取向方向相匹配的方向被倾斜。结果，如图45A表示，液晶层30的液晶分子31以相等几率沿着所有的方位方向被取向。

另一方面，在提供了具有基本上十字形状剖面的凸出物16’的情况下，在没有电压施加之下倾斜的液晶分子31取向的方位方向是平行于或者垂直于交叉的交叉线方向(即以直角相互交叉的第一方向FD和第二方向SD)，如图44A表示。因此，当电压被施加到液晶层30时，除了那些在倾斜侧面16s附近出现的液晶分子31之外的液晶分子31沿着与因倾斜侧面16s取向调节力导致倾斜的液晶分子31之取向方向相匹配的方向被倾斜。结果，沿着对交叉的交叉线方向以近似45度角的方向倾斜的液晶分子31的现有几率是比较高的，如图45B表示。因此，当一对极化板以这种方式布置使得极化板极化轴的方向与交叉的交叉线方向一致时，即这种方式使得一个极化板的极化轴平行于第一方向FD和另一个极化板的极化轴平行于第二方向SD时，光透过率能够被提高，这是因为沿着对极化板极化轴以近似45度角的方向倾斜的液晶分子31的现有几率是比较高的。

如上述，当凸出物具有基本上十字形状剖面时，通过优化极化板极化轴方向，能够改善在有电压施加之下的光透过率，使得能够实现较亮的白色显示。

尽管在图41A和41B中表示了具有由线性侧面构成的基本上十字形状剖面的凸出物16’，但凸出物16’的形状不局限于此。具有包括曲线侧面的基本上十字形状剖面的凸出物能够获得相同的效果。该剖面可以是包括如图46A表示的四个四分之一弧形侧面的基本十字形状或者可以是单单由如图46B表示的四个四分之一弧形侧面构成的基本十字形状。为了在不降低孔径率的情况下增加取向调节力，基本上十字形状剖面被优选地由如图41A和41B表示的线性侧面形成。

具有基本上十字形状剖面的凸出物的排列例子将通过将组合类型液晶显示器作为例子来说明。在下述说明中，具有基本上十字形状剖面的凸出物被形成在对基片上，但其可以被形成在TFT基片上或者可以与具有基本上圆形剖面的凸出物一起使用，如后面说明。

例如，形成在对基片上的凸出物226’可以被布置在透过区域(即透明电极212t)中，如在图47A和47B分别表示的组合类型液晶显示器290a和290b中。另外，形成在对基片上的凸出物226’可以被布置成在透过区域(即透明电极212t)和反射区域(即反射电极212r)之上延伸，如在图48A和48B分别表示的组合类型液晶显示器290c和290d中。考虑孔径率，图47A或者47B的排列是优选的，在考虑用于提高响应速度的取向调节力的增加中，48A或者48B的排列是优选的。

而且，凸出物226’可以被布置具有交叉的交叉线，其垂直或者平行于用于定义图象单元区域的侧面，如图47A和48A表示的。另外，凸出物226’可以被布置具有对用于定义图象单元区域之侧面而倾斜(例如以近似45度角)的交叉的交叉线，如图47B和483表示。在任何排列中，透过率和对比度能够通过使极化板极化轴方向与交叉的交叉线方向一致被提高。相反地说，即使当在极化板的设计中有限制时，透过率能够通过优化凸出物226’的排列(即交叉的交叉线方向)被提高。

现在，将参考图49，50和51说明每个都包括具有形成在对基片上的基本上十字形状剖面之凸出物326’的组合类型液晶显示器330和340的特定结构。图49是用于示意地表示组合类型液晶显示器330的顶视图，图50是沿图49的线50A-50A’做的剖面图，而图51是用于示意地表示组合类型液晶显示器340的顶视图。在下述说明中，同类的参考标记被用于指具有与图23，24和25表示的组合类型液晶显示器300和310之相同功能的单元，目的是节省说明。

图49，50和51表示的组合类型液晶显示器330或340在一个图象单元区域中具有两个透过区域T，并且具有基本上十字形状剖面的凸出物326’被形成在对电极322上，以便被定位在每个透过区域T的中心。

在图49和50表示的组合类型液晶显示器330中，凸出物326’被布置具有交叉的交叉线方向，其延伸垂直或者平行于用于定义图象单元区域的侧面。相反，在图51表示的组合类型液晶显示器340中，凸出物326’被布置具有对用于定义图象单元区域之侧面而倾斜(例如以近似45度角)的交叉的交叉线方向。

尽管在图49，50和51表示的组合类型液晶显示器330和340中凸出物326’被布置在透过区域T，但凸出物326’也可以被布置在反射区域R。另外，凸出物326’可以被布置延伸过透过区域T和反射区域R两者上，如在图52，53A和53B表示的组合类型液晶显示器350中。

而且，凸出物326’可以被独立地布置在每个图象单元区域，如在图52，53A和53B表示的组合类型液晶显示器350中，或者凸出物326’可以与另一个相临凸出物326’(包括形成在另一个图象单元区域中的另一个凸出物326’)被整体地提供，如在图54表示的组合类型液晶显示器360中。

尽管仅仅具有基本上十字形状剖面的凸出物被提供在上述器件中，当然其不限制本发明。具有基本上十字形状剖面的凸出物可以与具有另一个形状之剖面的凸出物被组合使用。而且，尽管在上述器件中具有基本上十字形状剖面的凸出物被提供在一个基片(对基片)上但没有凸出物被形成在另一个基片(TFT基片)上，当然其不限制本发明。被形成在一个基片上具有基本上十字形状剖面的凸出物可以与被形成在另一个基片上的另一个凸出物组合使用。

包括具有基本上圆形剖面的第一凸出物16和具有基本上十字形状剖面的第二凸出物26’的液晶显示器190被示意地表示在图55A和55B中，图55A是液晶显示器190的示意顶视图，图55B是沿图55A的线55B-55B’做的剖面图。

液晶显示器190包括形成在面对液晶层30之TFT基片10表面上的多个第一凸出物16和形成在面对液晶层30之对基片20表面上的多个第二凸出物26’。第一凸出物16具有基本上圆形剖面，第二凸出物26’具有基本上十字形状剖面。

如图55A中表示，排列九个凸出物16使得形成四个正方形格，并且第二凸出物26’被分别位于四个正方形格的中心。而且，四个第二凸出物26’一起形成一个正方形格。而且，在具有基本上圆形剖面的第一凸出物16和具有基本上十字形状剖面的第二凸出物26’被组合使用的情况下，在施加电压之下形成在液晶层30中的液晶域的径向倾斜取向通过如此配置第一凸出物16和第二凸出物26’能够被进一步稳定。

包括具有基本上圆形剖面的第一凸出物316和具有基本上十字形状剖面的第二凸出物326’的组合类型液晶显示器370被示意地表示在图56中。

图56的组合类型液晶显示器370具有两个透过区域T，并且具有基本上十字形状剖面的第二凸出物326’被形成在对电极322上以便被定位在每个透过区域T的中心。形成在TFT基片上的第一凸出物316被提供在对应于信号线343和扫描线344之部分中的图象单元区域之外。如图56表示，六个第一凸出物316被配置使得形成两个正方形格，并且第二凸出物326’分别被定位在这两个正方形格的中心。因此，径向倾斜取向能够被进一步稳定。

(极化板和相位板的配置)

在包括液晶层的所谓垂直对准类型液晶显示器中，能够以各种各样的显示模式产生显示；在该液晶层中，具有负性介质各向异性的液晶分子在没有施加电压之下被垂直地取向。例如，不仅用于通过用电场控制液晶层的双折射来产生显示的双折射模式而且光学旋转模式和光学旋转模式与双折射模式的组合都脂眵被采用作为显示模式。当在实施例1和2中说明的每一个液晶显示器中一对极化板被提供在该对基片(例如TFT基片和对基片)的外表面(不面对液晶层30的表面)上时，能够获得双折射模式的液晶显示器。而且，如果需要可以提供相位补偿器件(一般为相位板)。而且，能够明亮显示的液晶显示器能够通过使用基本上圆形极化光来获得。

根据本发明，液晶域径向倾斜取向的稳定性能够被提高，使得进一步提高具有宽视角特性之传统液晶显示器的显示质量。而且，本发明提供了高可靠性的液晶显示器，其中径向倾斜取向能够容易地恢复，即使当其被外力破坏是也是如此。

尽管本发明已经在优选实施例中被说明，但是对本领域技术人员来说，很明显，所公开的发明可以以各种方式被修改并且可以假定许多的实施例，而这些实施例并未在上面提出和说明。因此，希望通过所附权利要求来覆盖落在本发明真实精神和范围之内的本发明的所有改进。

Claims

1.一种液晶显示器(100)，包括：

第一基片(10)；

第二基片(20)；

布置在第一基片和第二基片之间的液晶层(30)；以及

多个图象单元区，每个图象单元区由在面对液晶层的第一基片表面上提供的第一电极(12)和在面对液晶层的第二基片表面上提供的第二电极(22)定义的，

其中第一基片在其面对液晶层的表面上具有至少一个带有对应于该多个图象单元区每一个的倾斜侧面的第一凸出(16)，以及

在该多个图象单元区每一个中包括的一部分液晶层是处于在没有电压施加之下的基本上垂直取向状态，和包括至少一部分第一液晶域，其被置于在电压施加之下关于至少一个第一凸出之径向倾斜取向状态，用于通过根据施加电压改变液晶层取向状态来产生显示；

其中多个图象单元区的每一个具有多个部分，每个部分具有不同厚度的液晶层，

第一基片和第二基片中的至少一个具有在多个部分之间的级差(306)，并且

该级差被第一电极(212r)或者第二电极(312r)覆盖。

2.权利要求1的液晶显示器，

其中至少一个第一凸出物可以被形成在多个图象单元区的每一个中。

3.权利要求2的液晶显示器，

其中至少一个第一凸出物在数量上是多个，和

多个图象单元区的每一个中包括的液晶层部分包括多个第一液晶域(31)，其都被置于在电压施加之下之径向倾斜取向状态。

4.权利要求2的液晶显示器，

其中第一电极包括至少一个第一开口(12a)，并且

至少一个第一凸出可以被形成在该至少一个第一开口之内。

5.权利要求2的液晶显示器，

其中在其面对液晶层的表面上，第二基片具有至少一个第二凸出(26)，其带有对应于多个图象单元区之每一个的倾斜侧面，

在多个图象单元区之每一个中包括的液晶层部分在电压施加之下包括至少一部分第二液晶域，其处于关于至少一个第二凸出的径向倾斜取向状态，以及

第一液晶域中的液晶分子的倾斜方向能够与第二液晶域中的液晶分子的倾斜方向是连续的。

6.权利要求2的液晶显示器，

其中第二电极具有至少一个第二开口(22a)，

在多个图象单元区之每一个中包括的液晶层部分在电压施加之下包括第二液晶域，其处于关于至少一个第二开口的径向倾斜取向状态，和

第一液晶域中的液晶分子的倾斜方向与第二液晶域中的液晶分子的倾斜方向是连续的。

7.权利要求5的液晶显示器，

其中第二电极具有至少一个第二开口，并且

至少一个第二凸出被形成在至少一个第二开口内。

8.权利要求5的液晶显示器，

其中至少一个第二凸出包括在多个图象单元区之每一个之外形成的多个第二凸出。

9.权利要求1的液晶显示器，

其中该至少一个第一凸出的沿第一基片表面所做的剖面为具有旋转对称的形状。

10.权利要求9的液晶显示器，

其中该至少一个第一凸出的沿第一基片表面所做的剖面为基本上圆形形状。

11.权利要求9的液晶显示器，

其中该至少一个第一凸出的沿第一基片表面所做的剖面为基本上十字形状，其由沿第一方向和第二方向伸展的以基本上直角相互交叉的交叉线构成。

12.权利要求11的液晶显示器，还包括一对分别被提供在第一基片和第二基片外表面上的极化板，

其中该对极化板以这种方式布置，使得该对极化板之一的极化轴平行于第一方向，该对极化板之另一个的极化轴平行于第二方向。

13.权利要求4的液晶显示器，

其中从第一基片法线方向看去的至少一个第一开口的形状具有旋转对称性。

14.权利要求5的液晶显示器，

其中该至少一个第二凸出的沿第二基片表面所做的剖面为具有旋转对称的形状。

15.权利要求6的液晶显示器，

其中从第二基片法线方向看去的至少一个第二开口的形状具有旋转对称性。

16.权利要求1的液晶显示器，

其中至少一个第一凸出为在数量上是多个，并且

至少一些该多个第一凸出被配置为具有旋转对称性。

17.权利要求4的液晶显示器，

其中至少一个第一开口为在数量上是多个，并且

至少一些该多个第一开口被配置为具有旋转对称性。

18.权利要求5的液晶显示器，

其中至少一个第二凸出为在数量上是多个，并且

至少一些该多个第二凸出被配置为具有旋转对称性。

19.权利要求6的液晶显示器，

其中至少一个第二开口为在数量上是多个，并且

至少一些该多个第二开口被配置为具有旋转对称性。

20.权利要求1的液晶显示器，

其中至少一个第一凸出的倾斜侧面对着第一基片的表面被倾斜为5度到85度的角度。

21.权利要求5的液晶显示器，

其中至少一个第二凸出的倾斜侧面对着第二基片的表面被倾斜为5度到85度的角度。

22.权利要求21的液晶显示器，

其中至少一些该至少一个第一凸出用该级差包围。

23.权利要求1的液晶显示器，

其中第一电极包括透明电极和反射电极，

该多个图象单元区域的每一个包括用于以传输模式产生显示的透射区域和以反射模式产生显示的反射区域，并且

液晶层在透射区域具有比在反射区域更大的厚度。

24.权利要求1的液晶显示器，

其中第一基片还包括对应于该多个图象单元区域的每一个所提供的有源单元，

第一电极对应于分别被提供在由有源单元转换的多个图象单元区域中的图象单元电极，并且

第二电极对应于对着图象单元电极的至少一个对电极。

25.权利要求1的液晶显示器，

其中第二基片还包括对应于该多个图象单元区域的每一个所提供的有源单元，

第二电极对应于分别被提供在由有源单元转换的多个图象单元区域中的图象单元电极，并且

第一电极对应于对着图象单元电极的至少一个对电极。