專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個液晶顯示器(LCD)，特別地，涉及根據(jù)一個多分區(qū)排列的MVA(多域垂直排列)模式的一個液晶顯示器，其中，具有負介質(zhì)各向異性的液晶分子的排列狀態(tài)是各不相同的。
背景技術：
在各種平板顯示器中，液晶顯示器被認為是最有希望能夠替代CRT的顯示器。根據(jù)所估計的，通過不僅將液晶顯示器應用于一個PC(個人計算機)，一個文本處理器，或者一個OA設備的一個顯示器監(jiān)視器，而且將液晶顯示器應用于一個消費者(家用電器)電器設施，例如一個大屏幕的電視機或者一個便攜式小尺寸的電視機的一個顯示部分，LCD就具有更廣的市場。
目前使用最頻繁的一個LCD顯示操作模式是使用一個TN(扭曲向列)液晶的一個、通常是白色的模式。這個LCD包括分別被形成在相對安排的兩個玻璃襯底的相對表面上的電極，和形成在這兩個電極上的水平排列的薄膜。這兩個水平排列的薄膜被使用一個排列過程的處理，在這個過程中，是將薄膜在相互垂直的方向上進行摩擦或者類似的處理。另外，起偏振片的偏振軸被調(diào)節(jié)成與這些襯底的內(nèi)表面的排列薄膜的摩擦方向平行，并且起偏振片分別被放置在這些襯底的相應外表面上。
當具有正介質(zhì)各向異性的一個向列液晶被密封在這些襯底之間時，與排列薄膜相互接觸的液晶分子沿摩擦方向進行排列。即，與這兩個排列薄膜相互接觸的液晶分子的排列方向以直角進行相交。與此同時，在這些襯底之間的液晶分子在沿與襯底表面垂直的方向上排列成一條直線，而排列方向在與這個襯底表面平行的一個平面內(nèi)連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，并且在這些襯底之間的液晶被扭曲了，其扭曲角度為90度，并且這個液晶也被排列成一條直線。
如果光照射到具有上面所描述結構的TN類型LCD的一個襯底表面上，當在一個襯底的側面通過這個起偏振片的線性偏振光通過這個液晶層時，其偏振方向?qū)⒀匾壕Х肿拥呐で较蛐D(zhuǎn)90度，并且這個光在其偏振軸與這個襯底的起偏振片的偏振軸垂直的另一個襯底的側面上通過這個起偏振片。這樣，在沒有施加電壓的情形下(通常是白色的模式)就可以獲得一個亮的顯示狀態(tài)。
當一個電壓被施加在兩個電極上時，因為具有正介質(zhì)各向異性的向列液晶分子的主軸被排列成與襯底表面垂直，所以扭曲消失了。對照射到這個狀態(tài)的液晶層上的線性偏振光來說，這個液晶分子不具有雙折射現(xiàn)象(相對折射率各向異性)。所以，因為入射的線性偏振光沒有改變其偏振方向，所以它不能夠通過另一個起偏振片。這樣，就在施加了一個預定最大電壓的情形下，就獲得了一個黑的顯示狀態(tài)。當這個狀態(tài)變?yōu)闆]有施加電壓的情形時，通過排列調(diào)節(jié)力可以將顯示器返回到亮的顯示狀態(tài)。另外，通過改變所施加電壓來控制液晶分子的傾斜度并從而改變從另一個起偏振片透射出來的光的強度，就可以實現(xiàn)一個分等級的灰度顯示。
在一個有源矩陣TN類型的TFT-LCD的每一個點上提供了一個TFT(薄膜晶體管)來作為一個開關成分，以控制每一個點的相對電極之間的被施加電壓，這個TFT-LCD被廣泛地應用于一個PC顯示器監(jiān)視器，一個便攜式電視或者類似的，因為它很薄而且很輕，并且可以獲得一個大屏幕和高質(zhì)量的顯示器。近年來，TN類型的TFT-LCD的制造技術已經(jīng)被很大程度地改進了，并且與CRT相比，當以屏幕前方的方式來看顯示器時，LCD的對比度，顏色再現(xiàn)特性和類似的特性更好。但是，TN類型的TFT-LCD的一個致命缺陷是其視角很窄。特別地，在平板觀察方向上，其垂直方向的視角很窄。在一個方向上一個黑色狀態(tài)的顯示的亮度增加了并且圖象發(fā)白，而在另一個方向上整體獲得了一個黑色的顯示狀態(tài)，并且在一個半色調(diào)時，一個圖象就發(fā)生了亮度反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。這是TN類型的TFT-LCD的最大缺陷。
在日本專利No.2947350中公開的一個MVA-LCD已經(jīng)是解決了TN類型的TFT-LCD視角問題特性的一個LCD。下面將描述MVA-LCD的一個示例結構。首先，電極被分別形成在兩個襯底的相對表面的側面，這兩個襯底之間具有一個預定間隙并且被排列在相互相對的位置。垂直排列薄膜被形成在這兩個電極上，并且具有負介質(zhì)各向異性的一個液晶被密封在這兩個垂直排列薄膜之間。由絕緣物質(zhì)組成的多個線性突出部分被周期性地形成在這兩個襯底的電極和垂直薄膜之間。在這兩個襯底之間相互相對的這些線性突出部分被排列成，當從襯底表面進行觀察時，他們被從相互的位置移動了半個節(jié)距。這些線性突出部分是用于排列控制的，以將一個點區(qū)域中的液晶分為多個排列方向。附帶地說，甚至是可以在這個電極上提供帶切口的部分，而不是線性突出部分，也可以控制排列劃分。
在這兩個襯底的外表面上提供了其偏振軸相互垂直的兩個起偏振片。這些起偏振片的連接方向被這樣調(diào)節(jié)，以使在施加電壓時在襯底顯示表面上傾斜的液晶分子的主軸的方向相對起偏振片的偏振軸成大約45度的角，當從襯底表面進行觀察時。
當具有一個負介質(zhì)各向異性的一個向列液晶被密封在襯底之間時，液晶分子的主軸被調(diào)節(jié)在與垂直方向薄膜的薄膜表面垂直的方向上。這樣，在襯底表面上的液晶分子被排列成與襯底表面相互垂直，并且在這個線性突出部分的傾斜表面上的液晶分子被排列成與襯底表面呈相互傾斜的位置。
當一個電壓沒有被施加到具有上面所描述結構的MVA-LCD的兩個電極之間的狀態(tài)下，光入射到一個襯底表面上時，通過一個起偏振片并且入射到液晶層上的線性偏振光在垂直排列的液晶分子的主軸方向上通過。因為在液晶分子的主軸上不存在雙折射現(xiàn)象，所以入射光通過而沒有改變偏振方向，并且被其偏振方向與第一起偏振片的偏振方向垂直的另一個起偏振片所吸收。這樣，在不施加電壓的情形下，就獲得了一個暗顯示狀態(tài)(通常是黑色的模式)。
當一個電壓被施加到這兩個相對的電極之間時，這個液晶分子的主軸被排列成與襯底表面平行，而在襯底表面上的液晶分子的排列方向根據(jù)這個被線性突出部分提前傾斜的液晶分子的排列方向而被調(diào)節(jié)。
對入射到這個狀態(tài)下的液晶上的線性偏振光來說，這個液晶分子具有雙折射現(xiàn)象，并且入射光的偏振被根據(jù)液晶分子的傾斜而發(fā)生改變。在施加了預定最大電壓的情形下，通過液晶層的光改變?yōu)?，例如，其線偏振方向旋轉(zhuǎn)了90度，所以，它通過了另一個起偏振片，并且獲得了一個亮的顯示狀態(tài)。當又回到?jīng)]有施加電壓的狀態(tài)時，通過排列調(diào)節(jié)力，顯示器又可以回到暗顯示狀態(tài)。另外，可以通過將所施加電壓改變到控制液晶分子的傾斜度和改變從另一個起偏振片透射出來的光的強度，就可以實現(xiàn)一個分等級的灰度顯示。
根據(jù)其中在每一個點上形成一個TFT的有源矩陣MVA系統(tǒng)TFT-LCD，因為在點中的液晶的排列方向可以被分成多個排列方向，所以與TN類型的TFT-LCD相比，可以獲得一個非常寬的視角和很高的對比度。另外，因為不需要一個摩擦處理過程，所以制造過程變得容易了，并且制造的成品率能夠得到改進。
但是，傳統(tǒng)的MVA系統(tǒng)TFT-LCD可以在顯示的響應時間上實現(xiàn)改進。即，在一個黑色的顯示被改變到一個白色的顯示后又顯示黑色時，可以實現(xiàn)一個很高速度的響應。但是，當從另一個半色調(diào)變到一個半色調(diào)的一個響應時間比TN類型的TFT-LCD的響應時間還長。
另外，也從透視光的角度來說，雖然傳統(tǒng)的MVA系統(tǒng)TFT-LCD的視角的寬度上基本上是一個水平電場系統(tǒng)的IPS(平面內(nèi)交換)系統(tǒng)的視角寬度的2倍，但是它比TN類型的TFT-LCD的視角寬度小。
如上面所描述的，雖然傳統(tǒng)的MVA系統(tǒng)TFT-LCD在視角寬度，對比度，和黑-白-黑顯示的響應時間上解決了傳統(tǒng)LCD的問題，但是在從一個半色調(diào)到另一個半色調(diào)顯示的響應時間和透視光上并沒有超過傳統(tǒng)的TN類型的TFT-LCD。
這里，將參考圖73A到74C來描述為什么傳統(tǒng)的MVA系統(tǒng)TFT-LCD的半色調(diào)響應時間比傳統(tǒng)的TN類型的TFT-LCD差。圖73A到73C示出了在與一個襯底表面垂直的方向上切一個MVA-LCD面板所獲得的一個部分的一個示意性結構。圖73A示出了在沒有施加電壓的情形下液晶的一個排列狀態(tài)，圖73B示出了在施加電壓的情形下液晶的一個排列狀態(tài)。圖73C是示出一個排列控制狀態(tài)的一個概念圖。圖74A到74C示出了在與一個襯底表面垂直的方向上切一個TN類型的LCD面板所獲得的一個部分的一個示意性結構。圖74A示出了在沒有施加電壓的情形下液晶的一個排列狀態(tài)，圖74B示出了在施加電壓的情形下液晶的一個排列狀態(tài)。圖74C是示出一個排列控制狀態(tài)的一個概念圖。
首先，將參考圖74A到74C來描述一個TN類型的LCD 100。如在圖74A中所示出的，在沒有施加電壓的情形下，TN類型的LCD 100的一個液晶102被扭曲了一個扭曲角度90度，并且被排列在在一個上襯底104的側面上的一個電極108和在相互相對的下襯底106上的一個電極110(沒有示出排列薄膜)之間。當一個電壓被施加到電極108和110之間時，如圖74B所示出的，液晶分子排列成基本上與襯底104和106的表面垂直，并且扭曲消失了。如果所施加的電壓被去掉了，液晶分子在基本上與襯底104和106的開始平面內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)，并且返回到扭曲排列。如上面所描述的，在TN類型的LCD 100的情形下，如圖74C的一個傾斜線部分112所顯示的，我們可以認為，不僅是在電極108和110上沒有示出的排列薄膜的界面附近的液晶分子被這些排列薄膜的調(diào)節(jié)力控制其排列，而且在液晶層102中心的液晶分子也在一定程度上被所增加的一個螺旋媒質(zhì)或者類似的所引起的一個扭曲排列控制其排列。
另一方面，如圖73A中所示出的，在沒有施加電壓的情形下，在一個MVA-LCD 114的一個液晶124中，沒有在線性突出部分126，128，和130附近的那些液晶分子基本上被垂直地排列在一個上襯底116的側面上的一個電極120和在相互相對的下襯底118上的一個電極122(沒有示出排列薄膜)之間。在線性突出部分126到130附近的液晶分子基本上排列成與在突出部分的傾斜表面上沒有示出的排列薄膜的表面垂直，并且相對襯底表面傾斜了一個角度。當一個電壓被施加到電極120和122之間時，如圖73B所示出的，在線性突出部分126到130附近，液晶分子的傾斜在液晶分子的傾斜方向上被連續(xù)地傳播，以進行排列調(diào)節(jié)與控制。這樣，到在一個線性突出部分和一個相鄰的突出部分之間的一個部分中的，即，在這個間隙部分中心的液晶分子完成傾斜時，就有一個時間延遲。特別地，在從黑色到一個黑色半色調(diào)的一個灰度顯示的情形下，施加電壓的改變值比較小，在液晶中電場的強度改變也很小，以使液晶分子的傾斜的傳播速度也降低了。
如果傾斜方向沒有從線性突出部分126到130中傳播過來，在線性突出部分126到130的空部分中的液晶分子的下落方向就不能夠被確定。即，如圖73C的傾斜線部分132所顯示的，在MVA-LCD的液晶中的排列僅僅被在襯底表面上的排列薄膜的調(diào)節(jié)力所達到的排列薄膜的界面附近的電場、在線性突出部分126到130的排列薄膜上和其附近的電場的畸變所調(diào)節(jié)控制，其他區(qū)域中的液晶排列僅僅被間接地進行控制。
即使在傳統(tǒng)的MVA結構中，如果上和下襯底的線性突出部分的空間距離(節(jié)距)變短了，其響應時間也變短了。但是，如上面所描述的，在一個一般的MVA-LCD中，因為液晶的傾斜方向是被一個絕緣物質(zhì)的突出傾斜表面所決定的，所以這個傾斜部分必須具有一定的寬度，長度，和高度。這樣，上和下突出部分的節(jié)距不能夠做得太短。
圖75示出了，當從下襯底118的側面來觀察如圖73A到73C中所示出的MVA-LCD時，在施加了電壓的情形下，液晶分子的一個排列狀態(tài)。在圖中向水平方向延伸的3個線性突出部分126，128，和130中，上突出部分和下突出部分126和128是被形成在下襯底118上的，而中間的突出部分130是被形成在上襯底116上的。
在沒有施加電壓的情形下，液晶分子基本上被排列成與襯底116和118相互垂直，如圖75所顯示的，當電壓被施加到一個排列區(qū)域A和一個排列區(qū)域B時，液晶分子的排列被分開了，在排列區(qū)域A中時，液晶分子沿上襯底116側面上的線性突出部分130朝下襯底118側面上的線性突出部分128的方向(紙張平面的朝上的方向)進行排列，在排列區(qū)域B中，液晶分子沿線性突出部分130朝下襯底118側面上的線性突出部分126的方向(紙張平面的朝下的方向)進行排列。
即，在施加了電壓的情形下，在線性突出部分130的兩邊、在相鄰排列區(qū)域A和B上的液晶分子的排列被分開，以使在排列區(qū)域A中的液晶的主軸的方向基本上與線性突出部分130的延伸方向成+90度角，在排列區(qū)域B中的液晶的主軸的方向基本上與線性突出部分130的延伸方向成-90度角。另一方面，在施加了電壓的情形下，在線性突出部分126到130的頂部附近的液晶分子在相應突出部分延伸的方向上出現(xiàn)了傾斜，并且他們被這樣排列，以使相對相應的線性突出部分126，128和130的延伸方向來說，排列方向變?yōu)榛旧鲜?度或者180度(平行)。
如上面所描述的，在施加了電壓的情形下，相對在線性突出部分126到130的頂部附近的液晶分子的排列方向來說(基本上與線性突出部分126，128和130的延伸方向成0度或者180度)，在襯底116和118上的顯示區(qū)域中的液晶分子的排列方向被旋轉(zhuǎn)了90度。這樣，如圖75所示出的，在其排列方向相對相應的線性突出部分126，128和130的延伸方向來說是45度的液晶分子被組織安排在線性突出部分126到130的傾斜表面的兩側面。但是，在圖中用垂直箭頭表示的起偏振片的偏振軸P和A被安排成與在襯底116和118上的顯示區(qū)域A和B的液晶分子的排列方向成45度的傾斜角度。
所以，因為其排列方向與相應的線性突出部分126，128和130為45度角的液晶分子的排列方向變?yōu)榕c起偏振片的偏振軸P和A的偏振方向平行和垂直，如圖中的虛線所示出的，所以在線性突出部分126到130的傾斜表面的兩個側面產(chǎn)生了兩條黑線(區(qū)分線)140和142。附帶地說，對被形成在線性突出部分126到130上的排列矢量場的一第一極點(在圖中用(+1)來表示)和一第二極點(在圖中用(-1)來表示)之間的每一個間隔形成這兩個黑線140和142。在第一極點(+1)上，液晶分子的主軸的方向被排列成基本上朝相同的點，而在第二極點(-1)上，部分液晶分子朝向不同的方向。
在象這樣的傳統(tǒng)MVA-LCD中，如果通過縮短上突出部分和下突出部分的節(jié)距來增加成形密度，從而試圖縮短一個半色調(diào)的響應時間，不僅是點區(qū)域中的突出部分的占據(jù)面積增加了，而且被形成在突出部分兩側面的兩個黑色線140和142的成形密度也增加了，并且透射率的下降是這樣的大，以使它不能夠被忽視了。所以，這就產(chǎn)生了一個問題，如果為了改進液晶的響應特性而提高線性突出部分的成形密度，其透射就降低了。如上面所描述的，傳統(tǒng)的MVA-LCD結構的一個問題是，液晶的響應特性的改進和透射率的改進是一個需要進行相互折衷的關系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一個液晶顯示器，其中能夠抑制透射率的下降并且改進響應特性。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個液晶顯示器，其中能夠抑制響應特性并且改進透射率的下降。
通過具有下面這些特征的液晶顯示器來獲得上面所描述的目的的，這個液晶顯示器的特征是包括具有一個預定單元間隙并且相互相對排列的一對襯底，形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜，被密封在這個垂直排列薄膜之間的一個液晶層并且該液晶層具有負的介質(zhì)各向異性，被安排在這對襯底中至少一個上的、用于在施加了一個電壓的情形下調(diào)節(jié)控制液晶層的液晶分子的總的排列方向的一個排列調(diào)節(jié)結構組件，和被提供在這個液晶層中并且包括用于傾斜液晶分子的一個液晶骨架的一個固化材料。


圖1A和1B是示出根據(jù)本發(fā)明的一個第一實施方式的一個液晶示出器的工作原理的圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的示例1-1的應用效果的一個圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的示例1-1的響應速度的測量結果；圖4是示出根據(jù)比較示例1-1的響應速度測量結果的一個視圖；圖5是示出在形成聚合體以前，在調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的傾斜角度與透射(用施加的電壓來表示)之間的關系的一個圖；圖6A和6B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的示例1-3的一個MVA單元的示意圖結構的圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的示例1-4的一個MVA單元的示意圖結構的一個圖；圖8A到8D是示出液晶分子相對一個排列調(diào)節(jié)結構組件或者一個極點控制部分的排列狀態(tài)的圖；圖9A到9D是示出液晶分子相對一個排列調(diào)節(jié)結構組件或者一個極點控制部分的排列狀態(tài)的圖；圖10A到10D是示出液晶分子相對一個排列調(diào)節(jié)結構組件或者一個極點控制部分的排列狀態(tài)的圖；圖11A到11D是示出液晶分子相對一個排列調(diào)節(jié)結構組件或者一個極點控制部分的排列狀態(tài)的圖；圖12A到12D是示出液晶分子相對一個排列調(diào)節(jié)結構組件或者一個極點控制部分的排列狀態(tài)的圖；圖13A到13D是示出液晶分子相對一個排列調(diào)節(jié)結構組件或者一個極點控制部分的排列狀態(tài)的圖；圖14A和14B是示出這樣一個狀態(tài)的圖，其中包括被形成在一個襯底1上的一個十字形突出部分結構組件4的一個液晶面板被從一個襯底表面的一個垂直方向來進行觀察；圖15是示出這樣一個狀態(tài)的圖，其中根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的示例2-1的一個液晶面板被從一個襯底表面的一個垂直方向來進行觀察；圖16是將根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的示例2-1的液晶面板與一個比較示例的一個液晶面板進行比較的一個圖；圖17是示出這樣一個狀態(tài)的圖，其中根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的示例2-2的一個液晶面板被從一個襯底表面的垂直方向來進行觀察；圖18是將根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的示例2-2的液晶面板與一個比較示例的一個液晶面板進行比較的一個圖；圖19是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的一個液晶面板的結構的一個剖面視圖；圖20A到20D是解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的液晶面板的一個制造方法的圖；圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的這個液晶面板的結構的另一個示例的圖，并且是示出這樣一個狀態(tài)的圖，其中從面對一個襯底的方向來觀察兩個相鄰的液晶單元；圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的這個液晶面板的結構的另一個示例和一個比較示例的圖，并且是示出這樣一個狀態(tài)的圖，其中從與一個襯底表面垂直的方向來觀察液晶面板的兩個相鄰的點；圖23是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第四實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖24是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第四實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖25是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-1的一個液晶示出器的一個圖；圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-1的一個液晶示出器的一個圖；圖27是示意圖性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-1的一個MVA單元的一個部分的一個圖；圖28是示意圖性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-1的這個MVA單元的一個部分的一個圖；
圖29是示意圖性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-1的一個比較示例的一個MVA單元的一個部分的一個圖；圖30是示意圖性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-1的這個個比較示例的這個個MVA單元的一個部分的一個圖；圖31是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-2的一個液晶示出器的一個圖；圖32是示意圖性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-2的一個MVA單元的一個部分的一個圖；圖33是示意圖性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-2的這個MVA單元的一個部分的一個圖；圖34是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的示例4-3的一個液晶示出器的一個圖；圖35是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施方式的示例5-1的一個液晶示出器的一個圖；圖36是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施方式的示例5-1的這個液晶示出器的一個圖；圖37是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施方式的示例5-2的一個液晶示出器的一個圖；圖38A和38B是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的示例6-1的一個液晶面板結構的圖；圖39A和39B是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的示例6-2的一個液晶面板結構的圖；圖40A和40B是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的示例6-3的一個液晶面板結構的圖；圖41是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的示例6-4的一個液晶面板結構的圖；圖42是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的示例6-5的一個液晶面板結構的圖；圖43是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的示例6-6的一個液晶面板結構的圖；圖44是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第七實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖45A到45F是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第七實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖46A到46H是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第七實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖47A到47F是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第七實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖48A和48B是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-1的一個液晶面板結構的圖；圖49A和49B是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-1的這個液晶面板的響應速度的測量結果的圖；圖50A和50B是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-2的一個液晶面板結構的圖；圖51A和51B是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-3的一個液晶面板結構的圖；圖52A和52B是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-4的一個液晶面板結構的圖；圖53是解釋根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-5的一個液晶面板結構的一個制造方法的一個圖；圖54是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實施方式的示例7-6的一個液晶面板結構的圖；圖55是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第八實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖56是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的一個第八實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖57是示出在本發(fā)明的第八實施方式中，一個液晶示出器的響應特性與一個單元間隙(單元厚度)的相關性的一個圖；
圖58是示出在本發(fā)明的第八實施方式中，在一個液晶示出器的一個條的高度與對比度之間的關系的一個圖；圖59是示出在本發(fā)明的第八實施方式中，液晶示出器的響應特性與間距寬度(節(jié)距)之間的關系的一個圖；圖60是示出在本發(fā)明的第八實施方式中，液晶示出器的響應特性與間距寬度(節(jié)距)之間的關系的一個圖；圖61是示出在本發(fā)明的第八實施方式中，液晶示出器的響應特性與間距寬度(節(jié)距)之間的關系的一個圖；圖62是示出在本發(fā)明的第八實施方式中，在條寬度和面板透射率之間的關系的一個圖；圖63是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的第九實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖64是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的第九實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖65是用于解釋需要被根據(jù)本發(fā)明的第九實施方式而解決的一個問題的一個圖；圖66是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，在一個VA系統(tǒng)LCD的開狀態(tài)響應時間與參數(shù)之間的關系的一個圖；圖67是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，使用表11中的一個液晶的一個VA系統(tǒng)LCD的響應特性的一個圖；圖68是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，一個MVA-LCD的一個剖面結構的一個圖；圖69是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，MVA-LCD中的液晶分子的傾斜的傳播狀態(tài)的一個圖；圖70是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，在一個MVA-LCD的開狀態(tài)響應時間與參數(shù)之間的關系的一個圖；圖71是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，這個MVA-LCD的一個剖面結構的一個圖；圖72A到72D是示出在本發(fā)明的第九實施方式中，其一個間距s被改變的這個MVA-LCD的瞬時響應特性的一個顯微觀察的一個圖；圖73A到73C是用于解釋為什么一個傳統(tǒng)的MVA-LCD的半色調(diào)響應比一個傳統(tǒng)的TN類型LCD的響應速度慢的原因的一個圖；圖74A到74C是用于解釋為什么一個傳統(tǒng)的MVA-LCD的半色調(diào)響應比一個傳統(tǒng)的TN類型LCD的響應速度慢的原因的一個圖；圖75是示出了當從一個下襯底118的側面來觀察如圖73A到73C中所示出的MVA-LCD時，在施加了電壓的情形下，液晶分子的一個排列狀態(tài)的一個圖。
具體實施例方式將參考圖1A到7來描述根據(jù)一個液晶顯示器中，本發(fā)明第一實施方式的一個液晶顯示器。這個實施方式的特征在于施加電壓的情形下通過局部調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)所有液晶分子的排列狀態(tài)時如上面的MVA系統(tǒng)所代表的，在施加了電壓后的一個響應操作時，不需要有液晶分子的一個傾斜的傳播過程，并且同時，整個顯示區(qū)域被傾斜了。另外，提供了一個液晶顯示器，它通過改進這個液晶分子本身的響應特性而在所有灰度顯示中，具有一個很高的、對一個電場的響應速度。
為了改進MVA系統(tǒng)或者類似系統(tǒng)中的響應速度，必不可少的是，液晶分子的傾斜傳播時間應為0，并且同時一個顯示區(qū)域的整個表面變?yōu)閮A斜。為了實現(xiàn)整個表面同時傾斜，形成一個穩(wěn)定的狀態(tài)是有效果的，其中在沒有施加電壓的情形下，相對整個表面的一個襯底界面來說液晶分子有輕微的傾斜。
這個實施方式的工作原理被示出在圖1A和1B中。作為最重要的試驗的結果，發(fā)現(xiàn)通過如圖1A所示出的，在一個液晶層中形成具有一個液晶骨架的一個光學可固化化合物的一個光固化材料，并且通過使液晶骨架相對一個襯底是傾斜的來形成一個液晶骨架，就可以通過整個表面同時傾斜來大大提高響應速度。如圖1B中所示出的，液晶骨架被固定在與一個排列薄膜的排列控制方向不同的一個角度上，并且通過在液晶骨架和液晶分子之間的吸附作用，液晶分子是朝液晶骨架的排列方向的側面傾斜，而不是朝整個表面上的排列薄膜的排列控制方向傾斜。
這個傾斜的幅度和這個液晶骨架的排列方向可以被這個液晶骨架與這個液晶的數(shù)量的一個比例來任意改變。另外，在這個時刻，因為朝液晶骨架的排列方向的一個吸引力在包括體材料的整個物質(zhì)的液晶分子中都存在，與其中僅僅在這個界面附近被摩擦等促使有一個傾斜排列相比，就可以實現(xiàn)一個更高速度的開關。
在某個程度上，這個功能也可以用不具有液晶骨架的高聚合分子來實現(xiàn)。但是，為了將液晶分子均勻地固定在一個面板中，而不對液晶分子的排列狀態(tài)產(chǎn)生干擾，并且通過在固化以前增加幾個重量百分比、具有液晶特性的一個材料是可取的。這個材料很容易被混合在作為一個主媒質(zhì)的液晶中，并且可以被均勻地分布，在固化的時刻形成的結構幾乎不干擾液晶分子的排列，所以，可以獲得一個優(yōu)秀的固定狀態(tài)。
除了MVA系統(tǒng)外，使用這樣一個高分子材料的液晶排列固定技術也可以被應用到其他已經(jīng)有的工作系統(tǒng)(工作模式)。但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，其中通過應用這個實施方式中的固定技術而可以獲得很好效果的工作模式是有限的。
圖2示出了通過使用一個高分子材料的排列固定技術而實現(xiàn)的、對相應工作模式的主要改進效果。如圖2中所示出的，在一個TN類型，一個α-TN類型，一個ECB類型和一個IPS類型的相應模式中，在施加電壓的情形下，通過使用這個實施方式可以獲得對響應速度的改進。但是，在TN類型和α-TN類型中，會導致光旋轉(zhuǎn)力的下降和對比度的下降。
另外，在TN類型，α-TN類型，ECB類型和IPS類型中，除了α-TN類型外，在任何模式中都必須執(zhí)行一個排列處理。通過這個界面排列處理的液晶分子的排列調(diào)節(jié)力是非常高的，并且一個傾斜角度的可控制性或者類似的也是很好的。但是，這個界面排列處理在面板制造過程中增加了一個步驟，并且另外，增加了一個聚合體結構形成過程以使用這個實施方式的高分子材料來實現(xiàn)排列穩(wěn)定。另外，在使用向列液晶的一個水平排列模式中，特別是在其中一個水平排列時間被變?yōu)楹谏囊粋€工作模式中，液晶分子的排列順序的輕微干擾或者傾斜的一個改變將大大地影響顯示質(zhì)量。從上面的角度來說，可以想象得到，即使這個實施方式被應用到TN類型，ECB類型和IPS類型中，也不會有多少優(yōu)點。
雖然在OCB模式中，可以獲得高速度的響應和很寬的觀察視角，但是，其缺點是需要一個很高的驅(qū)動電壓來形成一個彎曲排列，并且當在電源被切斷后再打開電源時，就必須進行重新排列。因為高分子材料的排列穩(wěn)定性可以固定這個彎曲排列，這個缺點就被改進了。但是，因為這個目的，必須增加一個濃度很高的高分子材料，結果，透射光就發(fā)生了散射，并且透射率降低了。另外，液晶分子在空間中的自由度降低了，并且響應速度也降低了。
在FLC中，雖然獲得比向列液晶快大約1000倍的工作速度是可能的，但是因為它具有雙穩(wěn)定性，所以一個缺點是很難產(chǎn)生一個半色調(diào)的顯示。另外，因為在一個普通使用的Smc×層中增加了一個人字形層結構，所以也存在一個問題，即容易出現(xiàn)一個鋸齒排列的缺陷。通過使用高分子的液晶骨架中的相互作用，可以改進這些問題和缺陷。但是，通過相互作用，傾斜角度就減小了，并且也導致響應速度降低了。另外，也產(chǎn)生了一個問題，其中在FLC中很難獲得一個均勻的排列，其中排列控制從一開始就很難。
不同于上面描述的工作模式，在垂直排列類型的ASM和MVA模式中，傾斜方向是通過在襯底表面上局部提供的排列調(diào)節(jié)結構成分來調(diào)節(jié)的。這樣，諸如摩擦等界面排列處理是不必要的。另外，垂直排列是在沒有施加電壓并且在黑色顯示的狀態(tài)下完全從界面到達體。這樣，即使根據(jù)該實施例通過形成聚合物結構排列次序被打亂，由于反射率各向異性變化導致的對比度降得也很低。
然而，不同于MVA模式，在ASM模式中，當在襯底表面方向上任何分割的顯示區(qū)域內(nèi)發(fā)生傾斜時，在上下襯底之間產(chǎn)生大約90°的扭曲排列狀態(tài)。這樣，不同于MVA模式，與前述TN模式類似，在排列穩(wěn)定化時會有扭曲狀態(tài)被打亂的問題。相應地，在添加劑數(shù)量和體傾角方面有很多限制，并且很難獲使高分子穩(wěn)定化的效果達到最大。另外，扭曲變化在排列時發(fā)生，從而妨礙了高速響應。
從上可看出，當光固化材料的對準穩(wěn)定化技術被應用到MVA模式時，如果滿足下列條件，可以首先達到最大效果1)所有液晶分子的傾斜方向是通過在襯底表面局部提供的排列調(diào)節(jié)結構成分來調(diào)節(jié)的，并且響應操作通過液晶分子的傾斜來傳播的。
2)它們形成相列態(tài)相，沒有扭曲變形，并且傾斜簡單地發(fā)生在到襯底表面方向的單軸方向。
在其中排列調(diào)節(jié)結構組件是一個線性突出部分的情形下，如在MVA模式中，在排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子沿線性突出部分的延伸方向進行傾斜。其中在突出部分上的液晶分子的傾斜方向在突出部分延伸方向的角度方向上有180度差異的地方就變?yōu)榕帕械囊粋€極點。在其中在每一個域內(nèi)的液晶分子在相對排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向是垂直的方向上進行傾斜的情形下，如圖75所顯示的，如果這個極點的影響很大，那么顯示區(qū)域的排列方向就在這個排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向上進行漂移。如果這個光致固化材料被固化在這樣一個狀態(tài)下，這個聚合體結構的形成對排列就有干擾，對比度就降低了，并且一個顯示就變?yōu)椴黄交恕?br> 為了解決這個問題，首先，使用這樣一個方法來固化光致固化材料時，其中在排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的傾斜角度很小，并且在排列調(diào)節(jié)結構組件的液晶分子和在一個間隔部分中的液晶分子之間發(fā)生的變形是在一個極線角度方向上進行漂移的一個噴射變形。即，當在排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的傾斜角度是θpr(這個角度是LC分子與垂直狀態(tài)之間的傾斜角度)時，當如圖1B中所示出的光致固化材料被以滿足0度＜＝θpr＜45度的狀態(tài)來固化時，就可以獲得一個很好的排列狀態(tài)。
第二，在排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的傾斜方向總是朝一個固定的方向，并且抑制了一個極點的產(chǎn)生。即，如果一個結構是這樣的，其中在被作為邊界的排列調(diào)節(jié)結構組件所劃分的區(qū)域中的液晶分子的傾斜時，在朝向角度方向之間的一個角度不是180度時，這個排列方向就被調(diào)節(jié)到在能量上穩(wěn)定的一個方向上，并且抑制了能夠干擾間隔部分中的排列方向的極點的產(chǎn)生。在這個時刻，所希望的是，從透射光來看，在這些區(qū)域中的液晶分子傾斜的時刻，在朝向角度方向之間的這個角度是90度。
第三，除了用于粗略調(diào)節(jié)一個顯示區(qū)域的傾斜方向(傳播方向)的這個排列調(diào)節(jié)結構組件外，合適的是，還可以增加在傾斜時刻能夠抑制對朝向角度方向的干擾的一個附加排列控制因素。在傳統(tǒng)的MVA系統(tǒng)中，例如，多個線性突出部分是相互平行排列的，并且通過傾斜的傳播，在突出部分之間的一個間隔部分中的液晶分子的傾斜方向是與突出部分的延伸方向垂直的。所以，就產(chǎn)生了一個極點，并且當在突出部分邊緣附近的朝向角度漂移時，這個傾斜狀態(tài)就被傳播了。所以，如果用于調(diào)節(jié)與這個延伸方向垂直的方向上的朝向角度的排列控制因素被附加地提供在突出部分之間的間隔部分中時，在這個顯示區(qū)域中就能夠獲得一個很好的排列狀態(tài)，而不會受到這個排列調(diào)節(jié)結構組件的排列狀態(tài)的影響。
通過使用這個實施方式，在響應操作時刻進行的、液晶分子的傾斜的傳播過程就不需要了，并且整個顯示區(qū)域可以同時被傾斜。另外，這個液晶分子對一個電場的響應特性也可以被改進。特別地，在其中不對這個排列薄膜執(zhí)行一個排列處理過程，例如摩擦的液晶顯示器中，并且在這個顯示器中，在施加了電壓的情形下，液晶分子的總排列是被局部地提供的排列調(diào)節(jié)結構組件上來調(diào)節(jié)控制的，就可以實現(xiàn)一個非常高速度的響應特性。
下面，將描述具體的示例。
(示例1-1)Dainippon Ink公司的液晶單-丙烯酸脂(monoacrylate)單體UCL-001-K1以2.5％的重量百分比被添加到具有負的介質(zhì)各向異性的液晶材料A中，并且在被注入一個MVA單元后，在施加了一個5V的電壓的情形下，它被使用紫外線光進行固化。這里，聚酰胺酸材料X被用作一個垂直排列薄膜，每一個的高度為1.5微米、其寬度為10微米的條(突出部分)被使用Shipley公司的抗蝕劑LC-200交替地提供，以制造一個37.5微米的間隔，并且一個單元間隙是4微米。一個驅(qū)動模式是通常情形下是黑色的。
圖3示出了在這個示例中響應速度的測量結果。水平軸表示當從0V的電壓開始施加了一個預定電壓時所獲得的透射率(％)，并且垂直軸表示響應速度(ms；毫秒)。一個多邊形線α表示其中在液晶中沒有添加一個光致固化材料的情形，一個多邊形線β表示其中如上面所描述的添加了重量比為2.5％的光致固化材料時的情形。與其中沒有添加光致固化材料的單元相比，其改進效果大大地超過了2倍。當使用Otsuka Denshi Co.Ltd.公司的一個亮度計LCD-7000測量一個暗狀態(tài)下的透射率時，它是0.017％，其值基本上與其中沒有添加光致固化材料的情形所獲得的值相等。
(比較示例1-1)Dainippon Ink公司的液晶單-丙烯酸脂(monoacrylate)單體UCL-001-K1以2.5％的重量百分比被添加到具有正的介質(zhì)各向異性的液晶材料P中，并且在被注入一個TN液晶單元后，在施加了一個5V的電壓的情形下，它被使用紫外線光進行固化。這里，同質(zhì)聚酰亞胺排列薄膜材料Z被用作一個排列薄膜，并且作為一個排列處理對上襯底和下襯底執(zhí)行了一個摩擦處理過程。一個驅(qū)動模式是通常情形下是白色的。一個單元間隙是4微米。在這個時刻，與示例1-1類似，當使用Otsuka Denshi Co.Ltd.公司的一個亮度計LCD-7000測量一個暗狀態(tài)下的透射率時，它是0.41％，即，這個透射率是如在示例1-1中所示出的單元中所觀察到的透射率的20倍或者更高。為了使在暗狀態(tài)下的透射率是0.1％或者更低，就必須施加大約2V的電壓來促使固化。
圖4示出了在這個比較示例中的響應速度的測量結果。水平軸表示所施加的電壓(V)，垂直軸表示響應速度(ms)。一個多邊形線α表示其中在液晶中沒有添加一個光致固化材料的情形，一個多邊形線β表示其中如上面所描述的添加了重量比為2.5％的光致固化材料時的情形。與示例1-1相比，響應速度的改進大約是20％，并且其值低得多。
(示例1-2)在示例1-1的MVA單元中，當觀察施加了5V電壓時的排列狀態(tài)時，在排列調(diào)節(jié)結構組件之間的間隔部分中觀察到了由在如圖75所示出的排列調(diào)節(jié)結構組件上產(chǎn)生的極點所引起的排列干擾。當在進行光學固化時，排列狀態(tài)相對施加電壓的改變被測量，并且可以獲得一個很好的排列，直到施加電壓為3V時，當從施加電壓為3.5V時開始，就可以很明顯地看到對排列的干擾。
下面，排列薄膜材料被改變到為一個聚酰胺酸材料，這個材料的垂直排列能力比垂直排列薄膜材料X的垂直排列能力強得多，并且當執(zhí)行一個類似的實驗時，直到施加電壓為3.5V時還可以獲得一個很好的排列。
圖5示出了在聚合體形成在這些單元中以前，在排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的傾斜角度與施加電壓之間的關系。水平軸表示所施加的電壓(V)，垂直軸表示傾斜的角度(度)。值為90度的傾斜角度θpr是使用垂直排列薄膜材料X而在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上獲得最大透射率時的值。在這個圖中，多邊形線α表示排列薄膜是用垂直排列薄膜X制造的一個情形，而多邊形β表示這個排列薄膜是用垂直排列薄膜Y制造的一個情形。如從圖5中可以清楚地看出的，已經(jīng)證實關于對排列的干擾是否產(chǎn)生的一個邊界大約是傾斜角度θpr為45度。
(示例1-3)圖6A和6B示出了根據(jù)這個示例的一個MVA的一個示意圖結構。圖6A示出了從一個襯底表面的對面來觀察這個單元的一個狀態(tài)，圖6B示出了沿圖6A中的線A-A的一個剖面圖。這個示例的MVA單元具有這樣一個結構，其中除了用于粗略調(diào)節(jié)一個顯示區(qū)域的傾斜方向(傳播方向)的排列調(diào)節(jié)結構組件4和6，還添加了在傾斜時用于抑制朝向角度方向的干擾的附近排列控制因素5。
在圖6A和6B中，一個液晶層3被密封在具有一個預定單元間隙并且被相互相對粘接在一起的兩個玻璃襯底1和2之間。用ITO制造的透明電極(沒有示出這些電極)分別被形成在兩個相對襯底1和2的相對表面上。相互平行的、以節(jié)距為70微米進行排列的、線性突出部分的多個排列調(diào)節(jié)結構組件4被形成在這個襯底1的透明電極上。另一方面，其安排的節(jié)距與這個排列調(diào)節(jié)結構組件4的節(jié)距相同的、并且相對排列調(diào)節(jié)結構組件4移動了半個節(jié)距的、線性突出部分的多個排列調(diào)節(jié)結構組件6被形成在這個襯底2的透明電極上。排列調(diào)節(jié)結構組件4和6中的每一個的寬度是10微米，其高度是1.5微米。
在排列調(diào)節(jié)結構組件4之間的間隔部分中，每一個的高度為0.3微米的排列控制因素5在相鄰的排列調(diào)節(jié)結構組件4之間以節(jié)距為8微米來進行延伸。與示例1-1類似的、用液晶單-丙烯酸脂單體混合的液晶被插入到液晶層3中，并且在施加了5V的電壓時使用紫外線來被固化。垂直排列薄膜材料X被用作沒有示出的排列薄膜，并且Shipley公司的抗蝕劑LC-200被用于形成所有排列調(diào)節(jié)結構組件4和6和排列控制因素5的材料。一個單元的間隙是4微米。
與示例1-1類似的，雖然在厚度為1.5微米的主排列調(diào)節(jié)結構組件4和6上產(chǎn)生極點的情形下執(zhí)行了固化，但是沒有產(chǎn)生如圖75所示出的、在顯示區(qū)域中的排列干擾。附帶地說，在排列調(diào)節(jié)結構組件4和6之間的間隔部分中的液晶分子的傾斜方向與示例1-1相同。
(示例1-4)圖7示出了從面對一個襯底表面的方向來觀察根據(jù)這個示例的一個MVA單元的一個示意圖結構的一個狀態(tài)。在圖7中，一個液晶層3(沒有示出)被密封在具有一個預定單元間隙并且被相互相對粘接在一起的兩個玻璃襯底1和2之間。用ITO制造的透明電極分別被形成在兩個相對襯底1和2的相對表面上。例如，通過局部去除電極材料而形成的切口部分8和9被提供在襯底1的側面上的透明電極7上。寬度為5微米并且連接一個矩形單元的相應相對側面的中心點的十字形切口部分8用作一個排列調(diào)節(jié)結構組件4。在一個角度為45度的傾斜方向上從切口部分8延伸的、并且寬度是3微米的多個切口部分9是按照節(jié)距為8微米而形成的，并且這些切口部分用作用于在傾斜時抑制對朝向角度方向的干擾的附加控制因素。
在所形成的一個單元中，這個襯底1和襯底2的表面上基本上全部被形成有ITO，并且襯底1和2被相對粘接在一起，并且與這個示例1-1類似的、用液晶單-丙烯酸脂單體混合的液晶被密封，并且在施加了5V的電壓的情形下被使用紫外線進行固化。垂直排列薄膜材料X被用作排列薄膜。單元間隙是4微米。
在施加了電壓的情形下，間隔部分的液晶分子在與薄切口部分9的延伸方向平行的方向上傾斜，并且通過使用厚切口部分8作為邊界而形成4個區(qū)域。在這個時刻，一個極點僅僅被形成在切口部分8的十字形部分的中心部分上，并且在其他地點沒有觀察到一個極點。在使用紫外線進行固化后，沒有產(chǎn)生如圖75所示出的排列干擾。
通過使用這個示例，在所有灰度顯示中可以實現(xiàn)很高速度的響應特性，而一個好的排列狀態(tài)被保持。
下面，將參考圖8A到18來描述根據(jù)本發(fā)明的一個第二實施方式的一個液晶顯示器。這個實施方式涉及一個液晶顯示器，其中液晶分子在與一個排列調(diào)節(jié)結構組件，例如一個突出結構組件或者一個透明電極的一個切口部分的延伸方向成0度或者45度的方向上進行傾斜，并且通過使用光學固化，或者熱固化制造的一個液晶骨架，或者一個非液晶骨架而調(diào)節(jié)液晶分子的排列。
作為一個垂直排列類型LCD，雖然使用一個排列調(diào)節(jié)結構的一個MVA-LCD進行了實際應用，但是有一個問題，因為突出結構成分周圍的液晶分子的排列的干擾，而降低了光的透射率。為了解決這個缺陷，在日本專利事務所申請的一個專利申請(日本專利申請?zhí)朜o.2000-60200)中提出了一個極點控制類型的液晶顯示器。形成一個極點控制類型的液晶顯示器來控制液晶的一個極點的位置，以使能夠抑制對液晶分子排列的干擾，并且抑制光透射率的下降。作為一個示例，提出了用一個十字形突出部分或者一個電極切口部分來作為一個極點控制部分。另外，作為改進光透射率的另一個方法，提出了一個方法，其中在一個透明電極上形成了一個微小的切口部分，并且液晶分子被傾斜成與切口部分平行以避免對排列產(chǎn)生干擾，以使可以避免光透射率的下降。
但是，根據(jù)上面的十字形突出部分或者電極切口部分，或者微小的突出部分或者微小的電極切口部分，有一個情形，其中會產(chǎn)生一個問題，即，與一般的MVA-LCD相比，雖然亮度被改進了，但是響應時間會變得很慢。下面將描述響應時間變慢的原因。
圖8A到13D示出了液晶分子相對排列調(diào)節(jié)結構組件或者極點控制部分的排列狀態(tài)。圖8A，8C，9A，9C，10A，10C，11A，11C，12A，12C，13A和13C示出了被密封在相互相對放置的兩個襯底1和2之間的液晶分子10的狀態(tài)，并且是沿一個襯底表面的垂直方向進行剖面的圖。圖8B，8D，9B，9D，10B，10D，11B，11D，12B，12D，13B和13D示出了從襯底表面的垂直方向進行觀察而獲得的液晶分子10的狀態(tài)。圖8A，8B，9A，9B，10A，10B，11A，11B，12A，12B，13A和13B顯示了沒有施加電壓的情形下，即其中在形成在襯底1和2的相對表面上的透明電極11和12之間的電壓差為0的液晶分子10的狀態(tài)，圖8C，8D，9C，9D，10C，10D，11C，11D，12C，12D，13C和13D示出了施加電壓下的狀態(tài)。
首先，在圖8A到8D中，在透明電極12上形成了一個切口部分8。當一個電壓被施加到電極11和12之間時，在切口部分8附近的液晶分子10開始傾斜，并且液晶分子10的傾斜向周圍擴散開來(見圖8C)。如圖8D所示出的，傾斜的方向基本上與切口部分的延伸方向垂直。
類似地，在圖9A到9D中，一個線形突出部分的一個排列調(diào)節(jié)結構組件4被形成在透明電極12上。當一個電壓被施加到電極11和12之間時，在排列調(diào)節(jié)結構組件4附近的液晶分子10開始傾斜，并且液晶分子10的傾斜向周圍擴散開來(見圖9C)。如圖9D所示出的，傾斜的方向基本上與排列調(diào)節(jié)結構組件4的延伸方向垂直。
在用于控制這個對排列的干擾的十字形突出部分或者切口部分或者微小的電極切口部分中，因為在相鄰突出部分和切口部分之間的距離較短，傾斜的液晶分子的排列方向是重合的，并且液晶分子的傾斜方向也被改變了。例如，在圖10A到10D中，在透明電極12上形成一個切口部分8。與這個切口部分8相互垂直的一個切口部分8’被形成在一個透明電極11上。當一個電壓被施加到電極11和12之間時，在切口部分8和8’附近的液晶分子10開始傾斜，并且液晶分子10的傾斜向周圍擴散開來(見圖10C)。如圖10D所示出的，液晶分子10的傾斜的方向基本上與切口部分8和8’的延伸方向成45度角。因為改變傾斜方向需要一定的時間，所以響應速度變得異常地慢。
類似地，在圖11A到11D中，一個線形突出部分的一個結構組件4被形成在透明電極12上。一個與結構組件4垂直的線形突出部分的一個結構組件4’被形成在透明電極11上。當一個電壓被施加到電極11和12之間時，在切口部分8和8’附近的液晶分子10開始傾斜，并且液晶分子10的傾斜向周圍擴散開來(見圖11C)。如圖11D所示出的，液晶分子10的傾斜的方向基本上與結構組件4和4＇的延伸方向成45度角。因為改變傾斜方向需要一定的時間，所以響應速度變得異常地慢。
在圖12A到12D中，一個微小的切口部分9被形成在透明電極12上。當一個電壓被施加到電極11和12之間時，在切口部分9附近的液晶分子10開始傾斜，并且液晶分子10的傾斜向周圍擴散開來。如圖12C和12D所示出的，傾斜的方向基本上與切口部分9的延伸方向平行。因為改變傾斜方向需要一定的時間，所以響應速度變得異常地慢。
類似地，在圖13A到13D中，一個微小的線形突出部分的排列控制因素5被形成在透明電極12上。當一個電壓被施加到電極11和12之間時，在排列控制因素5附近的液晶分子10開始傾斜，并且液晶分子10的傾斜向周圍擴散開來(見圖13C)。如圖13D所示出的，傾斜的方向基本上與排列控制因素5的延伸方向平行。因為改變傾斜方向需要一定的時間，所以響應速度變得異常地慢。
另外，有一個情形，其中朝兩個不同方向的微小的切口部分9或者排列控制因素5被提供在每一個點上，以實現(xiàn)一個很寬的視角。在這個情形下，因為液晶分子穩(wěn)定地排列在具有不同方向的微小的切口部分9或者排列控制因素5的邊界上需要一定的時間，所以響應速度變得異常地慢。
與上面的問題相對，在這個實施方式中，一個光固化或者熱固化成分被混合在一個液晶化合物中，并且被注入到一個液晶面板中，在施加了一個確定電壓后施加了光或者熱，以使一個三維的結構可以由液晶中光固化或者熱固化成分的固化材料組成。
在MVA-LCD中，除了在突出部分或者電極切口部分附近外，液晶分子被垂直排列。所以，在電壓被改變的時刻，液晶分子的下落方向就不能夠被決定，并且他們也不能夠在任何方向上下落。另一方面，當提供了突出部分或者電極切口部分時，在施加了電壓的情形下，附近的液晶分子開始在與這個突出部分或者液晶切口部分的延伸方向垂直的方向上開始傾斜，并且這個傾斜被連續(xù)地傳播到相鄰的液晶分子，以使在相同的方向上在相同的區(qū)域中液晶分子傾斜。
圖14A和14B示出了從一個襯底表面的一個垂直方向來觀察包括被形成在一個襯底1上的一個十字形突出結構組件4的一個液晶面板的一個狀態(tài)。圖14A示出了緊接在施加了電壓后所獲得的液晶分子10的狀態(tài)。雖然在結構組件4附近的液晶分子10開始在與結構組件4的延伸方向垂直的方向上進行傾斜(以后，稱作一個傳播過程)，因為液晶分子10的傾斜是從兩個相互差90度的不同方向上進行傳播的，最后，如圖14B所示出的，液晶分子在與結構組件4的延伸方向成45度的方向上傾斜(以后稱作一個再傾斜過程)。因為改變傾斜方向需要一定的時間，所以響應速度變得異常地慢。
如上面參考圖8A到14B所描述的，因為所有的液晶分子10不使用朝最終方向的最小運動來對施加到液晶上的電場作出響應，所以響應速度變得很慢。然后，在施加的電壓達到這樣一個程度以使對比度不降低后，液晶分子10預先在一個排列的方向上傾斜。通過這，就去除了傳播過程和再傾斜過程，并且在施加了電壓后，所有的液晶分子10都移動到最終的排列，以使這個響應時間可以被縮短。附帶地說，為了獲得一個足夠強的對比度，希望當從襯底1和2的表面來測量時，傾斜角度是85度或者更高。
作為一個預先傾斜液晶分子10的方法，一個光固化或者熱固化單體被添加到液晶中，并且通過對單體進行聚合來形成一個固化材料。重量百分比為0.1％到3％的一個光固化或者熱固化液晶或者非液晶樹脂成分被預先混合在液晶中，并且被注入到一個液晶面板中，在施加了一定的電壓的情形下，光或者熱被施加到液晶面板上。因為在液晶樹脂附近的液晶分子10記住了當施加電壓時的狀態(tài)，所以如上面所描述的，可以改進響應時間。
在微小的電極切口部分9的情形下，雖然傳播過程幾乎沒有了，但是在朝向不同方向的切口部分9的邊界上，在施加了電壓后，液晶分子10就可以立即在兩個方向上被傾斜，以使液晶分子10的排列會受到干擾。雖然這些液晶分子10最終固定到一個方向上，但是這個重新組織時間屬于響應時間的一部分。如果通過光固化或者熱固化液晶樹脂，液晶分子10預先在液晶排列的最終狀態(tài)的方向上傾斜，在施加電壓后接著發(fā)生的對液晶分子10的排列的干擾就可以被避免，并且可以改進響應。
下面，將描述具體的示例。
(示例2-1)在對角線上為15英寸的一個XGA液晶面板被根據(jù)實驗而制造。圖15示出了其中從一個襯底表面的垂直方向來觀察液晶面板的3個點的狀態(tài)。例如，一個沒有示出的TFT和透明電極(點電極)7被形成在一個襯底1的側面，以一個預定節(jié)距安排的、與晶格類似的突出結構組件4被形成在點電極7上。一個光屏蔽薄膜13，一個沒有示出的顏色濾波器，和一個相對的電極被形成在一個相對襯底2的側面上。另外，其節(jié)距與晶格突出結構組件4的節(jié)距相同的、并且相對晶格突出結構組件4漂移了半個節(jié)距的、與晶格類似的突出結構組件6被形成在相對的電極上。
垂直排列薄膜材料X被用作一個未示出的排列薄膜。結構組件4和6是用Shipley公司的抗蝕劑LC-200制造的。作為液晶，DainipponInk公司的液晶單-丙烯酸脂單體UCL-001被添加到具有負的介質(zhì)各向異性的液晶材料A中，并且在被注入后，在施加了一個電壓的情形下，它被使用紫外線光進行照射。
另一方面，作為一個比較示例，根據(jù)實驗，制造了其中沒有添加一個光固化或者熱固化成分的一個液晶面板。圖16示出了一個圖，其中這個示例的液晶面板和比較示例的液晶面板被進行相互比較。水平軸表示透射率，垂直軸表示響應時間(ms)。在圖中的一個實線表示這個示例的液晶面板，而一個虛線表示比較示例的一個液晶面板。如從圖16中可以清楚地看出的，根據(jù)這個示例，在所有透射率的范圍內(nèi)可以獲得一個很短的響應時間，并且響應特性可以被顯著地改進。
(示例2-2)在對角線上為15英寸的一個XGA液晶面板被根據(jù)實驗而制造。圖17示出了其中從一個襯底表面的垂直方向來觀察液晶面板的3個點的狀態(tài)。例如，一個沒有示出的TFT和透明電極(點電極)7被形成在一個襯底1的側面，如圖中所示出的微小的切口部分9被形成在點電極7上。一個光屏蔽薄膜13，一個沒有示出的顏色濾波器，和一個相對的電極被形成在一個相對襯底2的側面上。
垂直排列薄膜材料X被用作一個未示出的排列薄膜。作為液晶，Dainippon Ink公司的液晶單-丙烯酸脂單體UCL-001被添加到具有負的介質(zhì)各向異性的液晶材料A中，并且在被注入后，在施加了一個電壓的情形下，它被使用紫外線光進行照射。
另一方面，作為一個比較示例，根據(jù)實驗，制造了其中沒有添加一個光固化或者熱固化成分的一個液晶面板。圖18示出了一個圖，其中這個示例的液晶面板和比較示例的液晶面板被進行相互比較。水平軸表示透射率，垂直軸表示響應時間(ms)。在圖中的一個實線表示這個示例的液晶面板，而一個虛線表示比較示例的一個液晶面板。如從圖18中可以清楚地看出的，根據(jù)這個示例，在所有透射率的范圍內(nèi)可以獲得一個很短的響應時間，并且響應特性可以被顯著地改進。
將參考圖19到22來描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的一個液晶顯示器。為了改進在已經(jīng)在現(xiàn)有技術中描述的、在MVA-LCD的突出結構組件附近的液晶分子的排列干擾所引起的光透射率的下降，并且改進在施加了電壓時、從突出結構組件傳播的液晶分子的傾斜方向的慢速度調(diào)節(jié)所引起的低響應速度，在第一和第二實施方式中已經(jīng)描述了這個方法，其中在液晶中形成了聚合體結構，并且在施加了電壓以預先調(diào)節(jié)這個液晶的傾斜方向的狀態(tài)下，該聚合體結構被凝固，以使避免排列干擾，并且實現(xiàn)響應速度的提高。
為了通過根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實施方式來避免排列干擾，并且實現(xiàn)響應速度的提高，就需要在凝固后減小液晶分子的傾斜角度(一個平均預傾斜角度；在一個襯底的垂直方向上放置的液晶分子的預傾斜角度的一個平均值；附帶地說，這個預傾斜角度是從襯底表面朝這個襯底的垂直線測量的一個角度)。但是，如果這個平均預傾斜角度減小了，即使在沒有施加電壓的情形下，黑色的亮度也就增加了，并且作為MVA-LCD的最大特征的很高的對比度就不能夠被實現(xiàn)。
然后，在這個實施方式中，在使用固化材料來形成聚合體結構的時刻，對液晶面板來執(zhí)行一個掩模的處理，以使僅僅是必要的部分被部分地作一個小預傾斜角度的一個低預傾斜區(qū)域，并且被固化，剩余的區(qū)域保持垂直對齊。
當僅僅是其中有干擾排列的部分，在突出結構組件上的一個部分，或者在一個總線上的一個部分在施加電壓的情形下被固化，可以避免對液晶排列的干擾，并且液晶分子的傾斜方向的傳播就更平滑了。另外，因為低預傾斜區(qū)域?qū)@個單元的整個區(qū)域的比例很小，并且?guī)缀跏撬械膮^(qū)域被形成在光屏蔽區(qū)域中，所以就不會出現(xiàn)對比度的下降。
如果以固定的間隔來形成低預傾斜區(qū)域，這個區(qū)域所產(chǎn)生的排列調(diào)節(jié)力就也被傳播到剩余的高預傾斜區(qū)域并且在施加了電壓的情形下高預傾斜區(qū)域的液晶分子的運動也變得平滑了。通過這，可以避免對液晶的排列的干擾，并且可以實現(xiàn)響應速度的提高，而可以保持高的對比度。
下面，將描述具體的示例。
圖19是示出根據(jù)這個實施方式的液晶面板結構的一個剖面視圖。透明電極11和12被形成在具有一個預定單元間隙、并且相對安排的相對襯底1和2的相對表面上。
一個液晶被密封在透明電極11和12上。多個切口部分8(在圖中示出了一個)被以一個預定節(jié)距形成在透明電極12上。多個線形排列調(diào)節(jié)結構組件4也以與切口部分8的節(jié)距相同的節(jié)距被形成在透明電極11上，并且與切口部分8有半個節(jié)距的偏移。
通過形成使用固化材料的聚合體結構，排列調(diào)節(jié)結構組件4和切口部分8變?yōu)榈皖A傾斜區(qū)域14，并且剩余的區(qū)域變?yōu)楦哳A傾斜區(qū)域15，其中液晶分子10保持基本上垂直的排列。如上面所描述的，如果即使在沒有施加電壓的情形下，液晶分子10在低預傾斜區(qū)域14中輕微傾斜，因為在施加電壓后的液晶分子的傾斜方向是預先被決定的，所以這個傾斜的傳播速度很快，并且不會發(fā)生對液晶分子的排列產(chǎn)生干擾。
下面，將使用圖20A到20D來描述在如圖19中所示出的液晶面板結構中的低預傾斜區(qū)域14和高預傾斜區(qū)域15的一個制造方法。圖20A示出了當紫外線(UV光)被照射到一個液晶面板上時所使用的一個掩模M的一部分平面。在這個掩模M的一個預定位置提供了一個開口O。圖20B示出了其中使用一個掩模M來將UV光照射到一個液晶面板P上的一個狀態(tài)。
在液晶面板P中，作為一個光固化樹脂材料，重量百分比為1％的Dainippon Ink公司的液晶單-丙烯酸脂單體UCL-001被添加到液晶主材料中。例如，一個值為6V的電壓被施加在液晶面板P的液晶兩側上的電極之間，并且通過一個定位的掩模M來執(zhí)行紫外線照射。UV光通過掩模M的開口O而照射到液晶面板P上的一個預定位置。通過這，低預傾斜度區(qū)域14被形成在預定位置上。
下面，在液晶兩側的電極被短路后，如圖20C所示出的，UV光就被照射到整個表面上。通過這，如圖20D所示出的，高預傾斜度區(qū)域15就被形成在沒有示出低預傾斜度區(qū)域14的位置。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明這個實施方式的液晶面板結構的另一個示例，并且示出了其中從面對一個襯底表面的方向來觀察兩個相鄰的液晶單元的一個狀態(tài)。例如，一個沒有示出的TFT和一個點電極7被形成在一個襯底1的一個側面。一個光屏蔽薄膜13，一個沒有示出的顏色濾波器和一個相對的電極被形成在一個相對襯底2的一個側面上。包括一個光固化樹脂的液晶被密封在襯底1和2之間。
在一個沒有被顯示的、當一個光固化材料被使用UV光進行凝固時使用的光掩模M中，一個開口O的形狀是一個條形形狀。通過使用這個掩模M用UV光來照射這個液晶單元，如圖21中所示出的，就形成了每一個的寬度較小、并且相對點電極7的末端為傾斜地延伸的低預傾斜度區(qū)域14。高預傾斜度區(qū)域15被形成在低預傾斜度區(qū)域14之間。
高預傾斜度區(qū)域15的液晶分子具有值為89度的一個預傾斜角度。在液晶被施加了一個5V的電壓的情形下用UV光進行照射時，低預傾斜度區(qū)域14的液晶分子的預傾斜角度為85度。通過使用這個結構，如果一個電壓被施加到這個點電極7和沒有示出的相對電極之間時，因為在高預傾斜區(qū)域15中的液晶分子在預先在低預傾斜區(qū)域14中調(diào)節(jié)的方向上平滑移動，所以可以實現(xiàn)一個很高的工作速度，并且降低了因為點中結構組件的不規(guī)則性，水平電場的不規(guī)則性和類似的所產(chǎn)生的、對液晶的排列干擾。附帶地說，所希望的是，在高預傾斜區(qū)域15中的平均預傾斜角度為88度或者更高，并且所希望的是，在低預傾斜區(qū)域14中的平均預傾斜角度為45度到88度。
在傳統(tǒng)的MVA-LCD中，在從黑色到一個暗半色調(diào)的灰度改變中，施加電壓的改變數(shù)量很小，并且液晶中電場的改變也很小，以使液晶分子的傾斜的傳播速度很慢。根據(jù)這個實施方式，期望的是，也可以獲得對傳播速度下降進行改進的效果。因為在低預傾斜區(qū)域14中的閾值電壓比較低，所以，預傾斜區(qū)域14首先在施加了低電壓時進行響應。因為低預傾斜區(qū)域14的面積比例很小，即使在低預傾斜區(qū)域14在某個程度上變得很亮，整個亮度仍然很低。即，雖然整個面積的亮度很低，但是低預傾斜區(qū)域14的響應速度很快，并且在某個程度上具有很高的亮度。如上面所描述的，因為低預傾斜區(qū)域14的響應變?yōu)檎麄€單元的響應，所以即使在一個低的灰度顯示下也可以獲得高速度的響應。附帶地說，所希望的是，其平均傾斜角度為88度或者更高的高預傾斜區(qū)域15的面積為整個單元面積的20％或者更高。
圖22示出了根據(jù)這個實施方式的液晶面板結構的另一個示例和一個比較示例，并且顯示了其中從一個襯底表面的一個垂直方向來觀察一個液晶表面中的兩個點的一個狀態(tài)。例如，一個沒有示出的TFT和一個點電極7被形成在一個襯底1的側面，以一個預定節(jié)距安排的、與晶格類似的突出結構組件4被形成在點電極7上。一個光屏蔽薄膜13，一個沒有示出的顏色濾波器，和一個相對的電極被形成在一個相對襯底2的側面上。另外，其節(jié)距與晶格突出結構組件4的節(jié)距相同的、并且相對晶格突出結構組件4漂移了半個節(jié)距的、與晶格類似的突出結構組件6被形成在相對的電極上。
為了進行比較，這個實施方式的一個單元被制造在這個圖中的左側，而一個傳統(tǒng)結構的一個單元被制造在這個圖中的右側。首先，在右邊的傳統(tǒng)結構的單元中，在沒有施加電壓時，液晶分子是垂直排列的。在施加了電壓時，液晶分子被強迫排列成與這個晶格突出結構組件4的突出壁垂直，并且不久以后，就改變成相對晶格為45度的方向。這樣，具有晶格突出結構組件4和6的這個結構的響應速度很低，并且也容易出現(xiàn)對液晶的排列的干擾。
另一方面，在左邊的這個單元改進了這個問題，并且低預傾斜區(qū)域14被形成在這個晶格突出結構組件4和6的周圍。即，低預傾斜區(qū)域14被形成在每一個圍繞部分中，每一個圍繞部分被這個晶格突出結構組件4和6所圍繞，并且低預傾斜區(qū)域14圍繞在一個高預傾斜區(qū)域15的周圍。然后，低預傾斜區(qū)域的液晶分子10被對齊并且沿相對這個晶格的延伸方向成45度的方向傾斜。通過這，在施加了電壓時，因為這個表面的液晶分子10在這個45的方向上平滑地傾斜，所以，就可以獲得一個高的響應速度，并且可以避免對液晶分子的排列產(chǎn)生干擾。另外，因為在沒有施加電壓時傾斜的液晶分子10僅僅是那些在與晶格類似的、突出結構組件4和6附近的液晶分子，所以也會大大減少對比度的下降。
低預傾斜區(qū)域14不僅可以如上面所描述的被形成為按一個條的形狀或者一個晶格形狀進行劃分，而且也可以這樣來形成低預傾斜區(qū)域14，以使一個高預傾斜區(qū)域(例如，其平均預傾斜角度為88度或者更高)是低預傾斜區(qū)域中的點。
另外，低預傾斜區(qū)域14可以被自然地形成為局限于結構組件4和6上，例如線形突出部分或者突出晶格，和局限于它們的附近，或者局限于切口部分8和9和它們的附近。
另外，雖然沒有示出，低預傾斜區(qū)域14可以被自然地形成在一個門控總線上，一個數(shù)據(jù)總線上，或者被形成在位于液晶面板上的一個附加電容總線上。
另外，光掩模M被劃分為具有多個透射系數(shù)的多個區(qū)域，并且通過在將一個預定電壓施加到液晶面板P的整個表面上的情形下，執(zhí)行掩模曝光并且進行一個預定時間，同時，就可以自然地獲得具有多個平均預傾斜角度的多個區(qū)域。
另外，所希望的是，包括在液晶化合物中的光固化單體的濃度是0.3％到3％的重量百分比。
下面，將參考圖23到24來描述根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的一個液晶顯示器。在MVA-LCD中，通過使用排列調(diào)節(jié)結構組件來實現(xiàn)排列劃分，當一個電壓被施加到這個液晶單元時，就可以形成多個單方向排列的區(qū)域(域)。因為在每一個域中的液晶方向是不同的，所以在邊界部分(區(qū)域壁)上就會發(fā)生液晶方向的連續(xù)過渡。在其中液晶分子在與襯底同平面的平面方向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的一個過渡(平面內(nèi)的過渡)的情形下，在與關系為尼科耳棱鏡的上襯底和下襯底上排列的一個起偏振片的一個偏振軸重合的一個微小的區(qū)域中，因為入射光沒有受到雙折射的影響，所以它變?yōu)橐粋€黑色的顯示。另外，在這個平面內(nèi)的過渡中，因為在這個區(qū)域中的液晶方向和區(qū)域壁的液晶方向是不同的，所以在這個區(qū)域的液晶方向上就會與一個理想的方向發(fā)生偏離(以后在這個實施方式中稱作一個φ偏離)，并且會發(fā)生透射率的下降。
圖23示出了一個傳統(tǒng)的MVA-LCD的一個剖面結構。圖23示出了其中電極11和12被形成在相對襯底1和2的相對表面上的一個情形，并且用數(shù)量很多的液晶分子10組成的一個液晶層被形成在電極11和12之間。兩個起偏振片(沒有示出)被以垂直尼科耳棱鏡的形式安排在每一個襯底1和2的外側面上。作為一個排列調(diào)節(jié)結構組件，例如，其寬度為d＝10微米，高度為dh＝1.2微米的一個線形突出部分4被形成在襯底12上。
根據(jù)這個結構，雖然其中液晶方向相互相差180度的兩個區(qū)域被形成在線形突出部分4的兩個側面，如圖中所顯示的，但是在區(qū)域壁上發(fā)生了平面內(nèi)的過渡，并且液晶分子10a和10b中的每一個的方向角度為45度(當面對一個襯底的表面來觀察時，一個液晶分子的一個主軸的角度)。線形突出部分4的延伸方向(在圖中，與紙張平面垂直的方向)是一個標準方向，并且在其中起偏振片被放置在尼科耳棱鏡的45度方向上的情形下，因為在液晶分子10a和10b附近沒有發(fā)生雙折射，所以就產(chǎn)生了一個黑色的顯示，并且兩個黑色線通常被產(chǎn)生在線形突出部分4的延伸方向的兩個側面。另外，在這個區(qū)域中的一個液晶分子10d的方向角度與這個區(qū)域壁中的一個液晶分子10c的方向角度差90度，在整個區(qū)域內(nèi)發(fā)生了φ偏離，并且透射會出現(xiàn)損失。如上面所描述的，在傳統(tǒng)的結構組件中，因為存在這個φ偏離，所以兩個黑色線和透射率的下降是避免實現(xiàn)高亮度的很大因素。
就響應速度來說，MVA-LCD具有很好的特性。但是，僅有一個問題，一個半色調(diào)的響應速度很慢。因為用于調(diào)節(jié)這個排列方向的區(qū)域僅在排列調(diào)節(jié)結構組件上，所以液晶傾斜的傳播是在整個區(qū)域內(nèi)發(fā)生的。這個傳播速度決定于在排列調(diào)節(jié)結構組件上所產(chǎn)生的一個電場的梯度的幅度。這樣，在一個半色調(diào)顯示時，因為在調(diào)節(jié)結構對象上的電場梯度比較平緩，所以傳播速度很低，并且最終，響應速度很慢。
另外，在這個區(qū)域中的φ偏離也對響應速度有影響。通過液晶分子在區(qū)域壁上的排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向上傾斜(例如，圖23的液晶分子10c到10a，或者10c到10b)，在這個區(qū)域的液晶分子10的方向角度上發(fā)生了偏離。在這個響應過程中，在當所有的液晶分子10都傾斜時，因為產(chǎn)生和混合了具有一個任意偏離的一個區(qū)域，所以就發(fā)生了一個過程，其中形成了一個穩(wěn)定的區(qū)域組。結果，除了所有液晶分子10被傾斜所需要的時間，也需要一個時間來將液晶分子固定在區(qū)域內(nèi)，所以響應速度很慢。特別地，從全黑色到全白色而實現(xiàn)一個陡改變的響應就會產(chǎn)生一個瞬時的φ偏離。
圖24示出了傳統(tǒng)的MVA-LCD的剖面結構的另一個示例。這個結構與圖23中所示出的結構相同，除了在圖23中所示出的電極12上形成的不是線形突出部分4，而是通過去除一個電極12上的一個電極材料來形成一個切口部分8來提供一個排列調(diào)節(jié)結構組件外。切口部分8的功能與線形結構組件4類似，并且在圖24中所示出的MVA-LCD也有一個問題，其中與前面類似，產(chǎn)生兩個黑色線和一個φ偏離。
在這個實施方式中，通過使用在窄化黑色線和降低或者避免這個φ偏離上是有效的一個排列調(diào)節(jié)結構組件，并且通過使用一個排列調(diào)節(jié)結構組件來使一個電場梯度變得更陡峭，就可以在一個MVA-LCD中實現(xiàn)一個高的亮度和高速度的響應。
下面，將描述具體的示例。
(示例4-1)圖25到30示出了這個實施方式的示例。
在圖25中所示出的一個MVA-LCD與圖23中所示出的結構相同，除了一個排列調(diào)節(jié)結構組件是用一個線形突出部分16而不是線形突出部分4組成外。在這個延伸方向的頂點附近，線形突出部分16具有多個微小的不規(guī)則部分。這個線形突出部分16的橫切面形狀是一個兩峰形狀，其中寬度d＝10微米、高度dh＝2微米的一個條形狀的上中心凹進去了。在兩個峰之間的距離d1是d1＝3微米，并且從下面的部分到兩個峰的谷底部分的高度d2是d2＝1微米。
圖26中所示出的一個MVA-LCD與圖24中所示出的結構相同，除了一個排列調(diào)節(jié)結構組件是用一個切口部分17而不是切口部分8組成外。這個切口部分17包括一個沿延伸方向的、很精細的條狀電極18。這個條狀的電極18的寬度是d3＝2.5微米，并且被形成在寬度為d＝10微米的切口部分的中心上。
線形突出部分16被形成在襯底2的電極12上，其節(jié)距是70微米，并且一個沒有示出的排列薄膜被形成在整個表面上，其厚度是0.05微米。另一方面，具有條狀電極18的切口部分17被形成在襯底1的電極11上，其節(jié)距是70微米，并且一個沒有示出的排列薄膜被形成在整個表面上，其厚度是0.05微米。
下面，在上襯底和下襯底1和2被這樣粘接，以使線形突出部分16和切口部分17被交替地排列，并且相互偏離了半個節(jié)距后就注入液晶，以便可以準備好一個單元間隙為4微米的一個MVA單元。這個正抗蝕劑(S1808；Shipley Far East Co.Ltd.公司制造的)，垂直排列薄膜材料X，和具有負介質(zhì)各向異性的液晶材料A被分別用于制造線形突出部分16排列薄膜和液晶分子10。
作為一個比較示例，準備了一個MVA單元，其中如圖23所示出的線形突出部分4被以一個預定節(jié)距形成在襯底1的側面上，并且如圖24中所示出的切口部分8別形成在襯底2的側面上，并且與線形突出部分4之間偏離了半個節(jié)距。在與這個示例的MVA單元的制造條件相同的條件下，制造了傳統(tǒng)的MVA單元，除了線形突出部分和切口部分的剖面形狀不同外。
圖27和28示意圖性地示出了根據(jù)這個示例的MVA單元的一個剖面。在這些圖中，省略了上襯底和下襯底。線形突出部分16被放置在圖27的左邊的電極12上，而切口部分17被放置在右邊。圖28示出了當一個預定電壓被施加到圖27結構的電極11和12之間時所獲得的、用等勢線表示的一個電壓分布。從這個圖中可以很清除地看出，在線形突出部分16的上部分上的等勢線被改變，以使它在中心具有一個最大值，而在其右邊和左邊具有最小值。類似地，在切口部分17的下部分上的等勢線被改變，以使它在中心具有一個最小值，而在其右邊和左邊具有最大值。即，在這個延伸方向上，在其中在垂直方向上的多個微小不規(guī)則部分被提供在頂點附近的線形突出部分16的上部分，和在切口部分17的上部分上，局部地形成微小區(qū)域，并且與在這個區(qū)域壁兩側面上的兩個區(qū)域相鄰。
另一方面，圖29和30示意圖性地示出了根據(jù)這個比較示例的MVA單元的一個剖面。這些圖中的結構分別與圖27和28中的結構相同。線形突出部分4被放置在圖29的左邊的電極12上，而切口部分8被放置在右邊。圖30示出了當一個預定電壓被施加到圖29結構的電極11和12之間時所獲得的、用等勢線表示的一個電壓分布。從這個圖中可以很清除地看出，在線形突出部分4的上部分上的或者在切口部分8的下部分上的等勢線才具有僅一個極值。如上面所描述的，因為在線形突出部分4的上部分上的或者在切口部分8的下部分上的等勢線才具有僅一個極值，所以如圖23和24所示出的，有一個為180度的平面內(nèi)過渡。
另一方面，根據(jù)這個實施方式，通過使用在線形突出部分16的頂部上的不規(guī)則部分或者在切口部分17上的條狀電極18，多個微小區(qū)域被局部地形成在線形突出部分16或者切口部分17上。這些微小區(qū)域的作用是將在線形突出部分16或者切口部分17上的液晶分子在這個延伸方向上進行傾斜。所以，根據(jù)這個實施方式的結構，在線形突出部分16或者切口部分17上的液晶分子在這個延伸方向上被比現(xiàn)有技術更強的排列調(diào)節(jié)力進行傾斜。通過這，傳統(tǒng)的、180度的平面內(nèi)過渡被劃分為兩個液晶方向角度的、90度的過渡，并且在這些相鄰的區(qū)域之間的液晶朝向角度之間的一個角度差異變?yōu)楹苄×?。結果，區(qū)域壁的過渡長度變短了，并且黑色線的窄化就被實現(xiàn)了。
附帶地說，隨著作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分16的上部分的不規(guī)則部分的數(shù)目或者切口部分17的條狀電極18的數(shù)目變大，被形成在這些區(qū)域之間的微小區(qū)域的排列調(diào)節(jié)力變小了。結果，隨著作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分16的上部分的不規(guī)則部分的數(shù)目或者切口部分17的條狀電極18的數(shù)目變大，區(qū)域壁的過渡長度變短了，并且黑色線的窄化就被實現(xiàn)了。
另外，因為其中液晶分子在線形突出部分16或者切口部分17的延伸方向上被傾斜的這些微小區(qū)域的穩(wěn)定性變高了，所以瞬時φ偏離變輕微了，并且可以獲得更好的響應特性。
根據(jù)這個示例的MVA單元，已經(jīng)證實，與比較示例的傳統(tǒng)MVA單元的透射率相比，其透射率已經(jīng)改進了10％或者更多，并且與這個比較示例相比，其黑色線寬度已經(jīng)變窄了20％或者更多。另外，從響應特性來說，已經(jīng)證實，作為一個需要考慮的問題的、半色調(diào)的響應比比較示例的快10％或者更多。
總的來說，根據(jù)這個示例的結構包括了具有一個預定單元間隙并且被相對放置的一對襯底1和2，被形成在這對襯底1和2的相對表面上的電極11和12，作為排列調(diào)節(jié)結構組件的、具有在延伸方向上的頂部附近形成有不規(guī)則部分的線形突出部分16和通過去除電極11或者12的電極材料的一部分并且在延伸方向上提供了條狀電極18的切口部分17中的至少一個，被形成在這對襯底1和2之間的垂直排列薄膜，和被密封在垂直排列薄膜之間的、并且具有負的介質(zhì)各向異性的液晶層。
(示例4-2)圖31到33示出了這個實施方式的一個示例。
根據(jù)圖31中所顯示的一個MVA-LCD，在圖24所顯示的這個MVA-LCD中，一個導電線形突出部分19被形成在恰好在傳統(tǒng)切口部分8上面的相對襯底上，并且提供組合這個切口部分8和導電線形突出部分19就構造了一個排列調(diào)節(jié)結構組件。其它的結構與圖24中所顯示的MVA-LCD的結構相同。導電線形突出部分19的剖面形狀是一個條狀形狀，其峰的寬度d＝5微米，高度dh＝2微米。切口部分8和導電線形突出部分19都被這樣放置，以使導電線形突出部分19的邊緣線位于切口部分8的中心上。
通過在襯底1和2上形成電極11和12以前形成寬度和高度為一個預定值的一個絕緣體的一個線形突出部分，接著在整個表面上形成一個電極材料，并且對這個電極材料進行圖案化制造，就可以制造導電線形突出部分19。這個導電線形突出部分19被提供在襯底1和2上，其節(jié)距是70微米。另外，在電極11和12上被去除的區(qū)域是在相鄰導電線形突出部分19之間的、基本上在中心的位置，并且放置了切口部分8。下面，一個沒有被示出的排列薄膜被形成在整個表面上，其厚度是0.05微米。
下面，在上襯底和下襯底1和2被這樣粘接，以使一個襯底上的這個導電線形突出部分19與在另一個襯底上的切口部分8相對后，就注入液晶，以便可以準備好一個單元間隙為4微米的一個MVA單元。這個排列薄膜和液晶材料與示例4-1的這些材料相同。通過在使用一個正抗蝕劑組成的一個絕緣結構組件上形成一個透明導電薄膜，就制造了這個導電線形突出部分19。
圖32和33示意圖性地示出了根據(jù)這個示例的MVA單元的一個剖面。在這些圖中，省略了上襯底和下襯底1和2的顯示。切口部分8被放置在圖32的左邊的電極12上，而導電線形突出部分19被放置在與切口部分8相對的位置上。因為在下一個示例中會描述圖32的右邊所示出的這個結構，所以在這里不描述它。圖33的左邊示出了當一個預定電壓被施加到圖32結構的電極11和12之間時所獲得的、用等勢線表示的一個電壓分布。從這個圖中可以很清楚地看出，在線形地連接這個線形突出部分19和切口部分8的一個區(qū)域中，在上襯底和下襯底之間所產(chǎn)生的電場變?nèi)趿?。所以，即使這個電壓被施加在電極11和12之間，因為一個足夠強的、能夠傾斜液晶分子的電場沒有被施加到在導電線形突出部分19和切口部分8之間的液晶分子上，所以液晶分子不會在導電線形突出部分19和切口部分8的延伸方向上傾斜，而是保持垂直排列。通過這，在這個示例中的區(qū)域壁附近的液晶分子通過垂直過渡而被傾斜，在垂直過渡中，在基本上與導電線形突出部分19和切口部分8的延伸方向垂直的一個平面內(nèi)，一個極向角度被連續(xù)地改變。即，這個區(qū)域壁的液晶的過渡是這樣一個改變，以使在一個固定朝向角度的狀態(tài)下，朝向角度從0度變?yōu)榇怪睜顟B(tài)，并且通過中心部分的垂直排列的液晶分子，這個朝向角度被反轉(zhuǎn)180度。
與傳統(tǒng)的切口部分結構相比，在這個結構組件上產(chǎn)生的電場的傾斜變得陡峭了，并且通過垂直過渡而不是平面內(nèi)過渡，這個結構組件上的液晶分子在能量上是處于一個穩(wěn)定狀態(tài)。在垂直過渡中，在其中起偏振片被形成為垂直尼科耳棱鏡并且相對這個排列調(diào)節(jié)對象的延伸方向為45度的情形下，在這個結構組件上黑色線的數(shù)目從2變?yōu)?。這是因為沒有一個區(qū)域中的入射光的方向是與液晶的方向重合，并且僅僅是其中位于中心部分的液晶變?yōu)榇怪辈⑶覜]有發(fā)生雙折射的一個區(qū)域才有一個黑色線。另外，沒有液晶分子沿線形突出部分的延伸方向下落，并且整個區(qū)域的液晶朝向變?yōu)槔硐氤?，并且不會發(fā)生φ偏離。結果，在區(qū)域壁上的黑色線的數(shù)目從1變?yōu)?，以使可以降低透射的損耗，并且避免φ偏離，并且實現(xiàn)高的亮度。另外，因為通過這個電極切口部分和導電結構組件，在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上的電場的梯度變陡峭了，所以這個區(qū)域的液晶的傾斜傳播速度變快了，并且可以獲得更好的響應特性。
根據(jù)這個示例的MVA單元，已經(jīng)證實，與比較示例的傳統(tǒng)MVA單元的透射率相比，其透射率已經(jīng)改進了20％或者更多，并且與這個比較示例相比，其黑色線寬度已經(jīng)變窄了20％或者更多。并且也證實，在這個區(qū)域中避免了φ偏離，與比較示例的區(qū)域的透射率相比，其透射率已經(jīng)改進了10％或者更多，并且它基本上是一個理想值。另外，從響應特性來說，已經(jīng)證實，作為一個需要考慮的問題的、半色調(diào)的響應比比較示例的快10％或者更多。
(示例4-3)圖32到34示出了這個實施方式的一個示例。
圖34中所示出的這個MVA-LCD與圖31中所示出的MVA-LCD的結構相同，除了圖26中所示出的切口部分17被提供，而不是提供圖31中所示出的MVA-LCD的切口部分8外。但是，切口部分17的寬度d比圖26中所示出的切口部分的寬度更長，并且在這個示例中，d＝22.5微米，切口部分17的中心部分的條狀電極的寬度d3是d3＝2.5微米。
圖32的右邊和圖33的右邊示意圖性地示出了根據(jù)這個示例的MVA單元的一個剖面。切口部分17被放置在電極11上，并且導電線形突出部分19被形成在與切口部分17相對的位置上。圖33的右邊顯示了當一個預定電壓被施加到圖32的右邊的電極11和12之間時所獲得的、用等勢線表示的一個電壓分布。從這個圖中可以很清楚地看出，因為這個區(qū)域壁的中心部分上的電場，即，在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上的部分的電場比兩個側面區(qū)域的電場強度高，所以與這個區(qū)域中的液晶分子相比，在切口部分17和導電線形突出部分19之間的液晶分子10被傾斜得更多。通過該切口部分17的邊緣和導電線形突出部分19所產(chǎn)生的高傾斜電場，這個傾斜方向基本上變?yōu)榕c在與如圖34所示出的切口部分17和導電線形突出部分19的延伸方向垂直的平面內(nèi)的襯底表面平行。在這個區(qū)域壁上的液晶過渡將發(fā)生改變(水平過渡)，其中在一個固定朝向角度的狀態(tài)下，極向角度被慢慢地傾斜，并且通過中心部分的最大極向角度，這個朝向角度被反轉(zhuǎn)180度。與傳統(tǒng)的切口部分8相比，在導電線形突出部分19上所產(chǎn)生的電場的傾斜變得更陡峭了，并且通過水平過渡而不是平面內(nèi)過渡，這個導電線形突出部分19上的液晶分子10在能量上是處于一個穩(wěn)定狀態(tài)。在水平過渡中，在其中起偏振片被形成為垂直尼科耳棱鏡并且相對這個排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向為45度的情形下，在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上黑色線的數(shù)目從2變?yōu)?。這是因為沒有一個區(qū)域發(fā)生雙折射。另外，沒有液晶分子10沿排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向下落，整個區(qū)域的液晶朝向變?yōu)槔硐氤?，并且不會發(fā)生φ偏離。結果，在區(qū)域壁上的黑色線的數(shù)目從2變?yōu)?，并且透射的損耗降低了，并且避免了φ偏離，實現(xiàn)了高的亮度。
另外，通過組合切口部分17和導電線形突出部分19而構造的這個排列調(diào)節(jié)結構組件的一個功能是改進響應特性。因為在區(qū)域壁中心部分的液晶分子10受到的電場的強度比區(qū)域中的電場強度高，所以與區(qū)域中的液晶分子10的傾斜相比，區(qū)域壁上的液晶分子10的傾斜更大。即，如圖34所示出的，在區(qū)域壁上的一系列液晶排列過渡具有象一個噴射的一個排列畸變。所以，即使是一個半色調(diào)顯示，因為通過用于調(diào)節(jié)液晶傾斜的傳播速度的區(qū)域壁，液晶分子的電場的梯度變得更陡峭了，所以可以獲得更好的響應特性。另外，通過將在黑色顯示時所施加的電壓設置到比一個預定閾值低，而不是0V，并且通過在區(qū)域壁的部分中預先傾斜液晶分子10，在區(qū)域壁部分中的液晶分子受到了一個傾斜方向上的電場，以使可以更顯著地改善響應特性。
因為在這個示例的MVA單元中不存在黑色線，所以與比較示例的傳統(tǒng)MVA單元的透射率相比，其透射率已經(jīng)改進了30％或者更多。也證實，在這個區(qū)域中避免了φ偏離，與比較示例的區(qū)域的透射率相比，其透射率已經(jīng)改進了10％或者更多，并且它基本上是一個理想值。另外，從響應特性來說，已經(jīng)證實，作為一個需要考慮的問題的、半色調(diào)的響應不大于比較示例的一半。
根據(jù)上面這些示例的功能，操作和效果被顯示在表1中，并且它們被與傳統(tǒng)的示例相比。
表1

如上面所描述的，根據(jù)這個實施方式，通過使用在使黑色線變窄方面、在降低或者避免φ偏離方面很有效的排列調(diào)節(jié)結構組件，就可以在MVA-LCD中實現(xiàn)高亮度，并且改善響應特性。
下面，將參考圖35到37來描述根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的一個液晶顯示器。這個實施方式是對參考圖34而描述的第四實施方式的示例4-3的液晶顯示器的一個改進。
有一個情形，當靠近閾值電壓的一個低電壓區(qū)域內(nèi)，具有用于實現(xiàn)水平過渡的結構的、示例4-3的液晶顯示器可能不能夠獲得一個足夠好的效果。因為在閾值電壓或者更低電壓時，在區(qū)域壁上的液晶分子10的傾斜方向不能夠比區(qū)域中的液晶分子10的傾斜方向更大，所以它們變得不穩(wěn)定了。另外，即使電壓是閾值電壓或者更高的電壓，當在區(qū)域中的液晶分子10很難被傾斜時，它們也類似地變?yōu)椴环€(wěn)定了。在這個不穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)生了一個問題，即，發(fā)生φ偏離的可能性變高了，并且不能夠獲得對響應特性有一個足夠好的改善效果。
另外，圖34中所示出的這個結構具有一個缺陷，即，制造容限非常小。當由于粘結上襯底和下襯底1和2而發(fā)生的一個粘結偏離導致分別被形成在上襯底和下襯底上的這個排列調(diào)節(jié)結構組件(切口部分17和導電線形突出部分19)的位置發(fā)生了偏離時，在相鄰區(qū)域之間的平衡就不存在了，并且會偏離一個理想水平過渡。特別地，產(chǎn)生了一個問題，即，很容易發(fā)生φ偏離，并且也不能夠充分地獲得高透射率。另外，當因為粘接偏離而在相鄰區(qū)域之間的φ偏離的幅度變?yōu)椴煌瑫r，就產(chǎn)生了一個問題，即，顯示變模糊，或者不能夠獲得所希望的響應特性。
在這個實施方式中，通過使用其中很難產(chǎn)生粘接偏離并且即使在低電壓的區(qū)域中也能夠獲得一個穩(wěn)定的水平過渡的一個排列調(diào)節(jié)結構組件，可以實現(xiàn)高的亮度和高速度的響應，而不會使制造容限變小。
下面，將描述具體的示例。
(示例5-1)圖35和36示出了這個實施方式的一個示例。
圖35中所示出的一個MVA-LCD與圖34中所示出的MVA-LCD的結構相同，除了圖34中所示出的MVA-LCD中的導電線形突出部分19被一個導電線形突出部分20替代外。但是，切口部分17的寬度d比圖26中所示出的切口部分的寬度更長，并且在這個示例中，d＝22.5微米，切口部分17的中心部分的條狀電極的寬度d3是d3＝2.5微米。
這個導電線形突出部分20是這樣的，以使在一個圖案化的酚醛樹脂清漆或者丙烯酸感光樹脂上形成一個透明導電薄膜。圖36示出了一個狀態(tài)，其中是從與這個延伸方向垂直的方向來觀察導電線形突出部分20的尖端部分。如圖36中所示出的，其中不規(guī)則性在延伸方向上被重復的一個不規(guī)則部分21被形成在導電線形突出部分20的頂點附近。不規(guī)則部分21的寬度(周期)是d4＝6微米，高度(垂直差異)是d5＝0.3微米。通過在對這個感光樹脂進行后烘烤后使用輻射能量大約是5000mJ/cm2(λ＝254nm)的紫外線進行照射而產(chǎn)生的熱收縮，就形成了這個不規(guī)則部分21。
被提供在導電線形突出部分20的頂部的不規(guī)則部分可以被看作是在與這個導電線形突出部分20的延伸方向垂直的方向上延伸的多個微小線形突出部分。這樣，在這些微小線形突出部分附近的液晶分子10被對齊在這些微小線形突出部分的延伸方向上。
所以，通過使用這個示例的排列調(diào)節(jié)結構組件(切口部分17和導電線形突出部分20的組合)，另外在低電壓區(qū)域中，通過導電線形突出部分20的不規(guī)則部分21的作用，在區(qū)域壁上的液晶分子10就有可能與這個延伸方向垂直。通過這，就可能能夠避免或者減少在傳統(tǒng)結構中容易發(fā)生的φ偏離，并且也可以改進響應特性和透射率。另外，因為在區(qū)域壁上施加了一個新的排列調(diào)節(jié)力，所以也可以降低因為粘接偏離而產(chǎn)生的φ偏離。所以，通過使用這個排列劃分結構，可以安全地保證有比較寬的制造容限，并且也可以顯著地改進響應特性和透射率。
作為一個比較示例，準備了如圖34中所示出的MVA單元。這個MVA單元與這個示例的MVA單元具有相同的結構，除了它具有導電線形突出部分19外。另外，在當前示例和比較示例這兩個示例中，為了證實對粘接偏離的容限，也制造了其中粘接發(fā)生了偏離的單元。作為一個排列觀察的結果，根據(jù)這個示例的MVA單元，與比較示例相比，在低電壓區(qū)域中發(fā)生的φ偏離變小了，并且可以獲得更好的透射率和響應特性。另外，已經(jīng)證實，當發(fā)生粘接偏離時所產(chǎn)生的φ偏離也被減少了。
(示例5-2)圖37示出了這個實施方式的一個示例。
在如圖37所示出的一個MVA-LCD中，這個導電線形突出部分20沒有被形成在如圖35所示出的MVA-LCD的襯底1上，而是切口部分17被形成在襯底1和2上，并且其節(jié)距是70微米。然后，厚度為d6＝0.5微米的、具有一個正抗蝕劑的一個介質(zhì)層22被形成在不是包括條狀電極18的切口部分17的區(qū)域中的電極12上，并且厚度為0.05微米的一個垂直排列薄膜(沒有示出)被形成在其上。上襯底和下襯底1和2被粘接在一起，以使切口部分17被交替排列，并且液晶被注入，以便可以準備一個單元間隙為4微米的MVA單元。
通過使用這個示例的排列調(diào)節(jié)結構組件，就可以實現(xiàn)其中不會產(chǎn)生因為粘接偏離而導致的問題的、對水平過渡的排列劃分。因為去除兩個相對排列調(diào)節(jié)結構組件和粘接襯底的一個步驟可以被簡化，所以可以獲得一個比較高的制造成品率。作為排列觀察的結果，在這個示例的MVA單元中，已經(jīng)證實在不是低電壓的區(qū)域中不會產(chǎn)生φ偏離，并且也避免了在比較示例中會發(fā)生的、因為粘接偏離而產(chǎn)生的φ偏離。
如上面所描述的，即使粘接襯底時發(fā)生了偏離，通過使用使水平過渡在能量上更穩(wěn)定的排列調(diào)節(jié)結構組件，就可以實現(xiàn)高亮度和高速度的響應特性，而不會使MVA-LCD的制造容限變小。
下面，將參考圖38A到43來描述根據(jù)本發(fā)明第六實施方式的一個液晶顯示器。根據(jù)這個實施方式的液晶顯示器是其中一個絕緣線形突出部分被安排作為一個排列調(diào)節(jié)結構組件的一個MVA-LCD，并且這個液晶顯示器的一個特征是，一個電極被形成在這個線形突出部分上。另外，一個電勢，例如降低相對在相對襯底的側面的一個電極上的一個電勢差被施加到這個線形突出部分的電極上。例如，與相對電極的電勢相同的電勢被施加了。通過這樣做，即使一個電壓被施加在這兩個襯底的電極之間，在這個線形突出部分上的液晶分子垂直排列，而不會在線形突出部分的延伸方向上傾斜。通過這，在區(qū)域壁附近的液晶分子在垂直過渡內(nèi)傾斜，其中極向角度在基本上與這個線形突出部分的延伸方向垂直的平面內(nèi)被連續(xù)地改變。即，在區(qū)域壁上的液晶過渡發(fā)生改變，其中在固定朝向角度的狀態(tài)下，極向角度從0度趨向垂直，并且通過在中心部分垂直排列的液晶分子，朝向角度被反轉(zhuǎn)180度。
下面，將描述具體的示例。
(示例6-1)圖38A和38B是示出根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構的剖面圖。圖38A示出了沿一個面板表面的一個垂直方向的一個面板剖面，圖38B示出了從這個面板表面的垂直方向來觀察的一個狀態(tài)。透明電極11和12被形成在具有一個預定單元間隙、并且被相互相對排列的一對襯底1和2上。包括數(shù)量很多的液晶分子10的一個液晶層被密封在透明電極11和12之間。多個線形突出部分4被形成在透明電極12上，并且具有一個預定節(jié)距。多個線形突出部分6被形成在透明電極11上，其節(jié)距與線形突出部分4的節(jié)距相同，并且相對線形突出部分4來說偏離了半個節(jié)距。兩個起偏振片(沒有示出)被以垂直尼科耳棱鏡的形式安排在每一個襯底1和2的外側面上。線形突出部分4和6的單元間隙是4微米，高度是1.5微米，其寬度為10微米，并且間距(節(jié)距)為25微米。
電極22和23被形成在相應線形突出部分4和6的頂部。與被施加到相對電極11上的電勢相同的電勢被施加到線形突出部分4上的電極22上。與被施加到相對電極12上的電勢相同的電勢被施加到線形突出部分6上的電極23上。
例如，當0V被施加到襯底1的電極11上時，并且+5V的電壓被施加到襯底2的電極12上時，根據(jù)通過作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分4和6的作用而在液晶層中產(chǎn)生的電場強度的畸變，液晶分子10被傾斜。但是，因為在相應線形突出部分4和6上的電極22和23上的電勢是與相對電極的電勢相同的，所以與沒有施加電壓的狀態(tài)相同的狀態(tài)被保持在相應線形突出部分4和6上。這樣，在相應線形突出部分4和6上的液晶分子10沒有傾斜，而是垂直排列。通過這，在區(qū)域壁附近的液晶分子在垂直過渡內(nèi)傾斜，其中極向角度在基本上與這個線形突出部分4和6的延伸方向垂直的平面內(nèi)被連續(xù)地改變。根據(jù)這個示例，可以獲得這樣的面板特性，其中面板透射率是5.2％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是77(毫秒)。
(示例6-2)圖39A和39B是示出根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構的剖面圖。圖39A和39B所示出的一個液晶面板與示例6-1的液晶面板的結構相同，除了在線形突出部分6上的電極23被從在圖38A和38B中所示出的示例6-1的液晶面板去掉外。
例如，當0V被施加到襯底1的電極11上時，并且+5V的電壓被施加到襯底2的電極12上時，根據(jù)通過作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分4和6的作用而在液晶層中產(chǎn)生的電場強度的畸變，液晶分子10被傾斜。但是，因為在相應線形突出部分4的電極22上的電勢是與相對電極的電勢相同的，所以與沒有施加電壓的狀態(tài)相同的狀態(tài)被保持在相應線形突出部分4上。這樣，在相應線形突出部分4上的液晶分子10沒有傾斜，而是垂直排列。但是，因為在相應線形突出部分6上的液晶分子10被傾斜，所以在這個區(qū)域壁附近的液晶分子10被傾斜成靠近垂直過渡的一個狀態(tài)，雖然其角度比示例6-1的小。根據(jù)這個示例，可以獲得這樣的面板特性，其中面板透射率是5.0％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是105(毫秒)。
(示例6-3)圖40A和40B是示出根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構的剖面圖。圖40A和40B所示出的一個液晶面板與示例6-1的液晶面板的結構相同，除了所提供的是切口部分8，而不是在圖38A和38B中所示出的示例6-1的液晶面板的線形突出部分4外(切口寬度是10微米)。
例如，當0V被施加到襯底1的電極11上時，并且+5V的電壓被施加到襯底2的電極12上時，根據(jù)通過作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分6和切口部分8的作用而在液晶層中產(chǎn)生的電場強度的畸變，液晶分子10被傾斜。但是，因為在相應線形突出部分6的電極23上的電勢是與相對電極的電勢相同的，所以與沒有施加電壓的狀態(tài)相同的狀態(tài)被保持在相應線形突出部分6上。這樣，在相應線形突出部分6上的液晶分子10沒有傾斜，而是垂直排列。但是，因為在切口部分8上的液晶分子10被傾斜，所以在這個區(qū)域壁附近的液晶分子10被傾斜成靠近垂直過渡的一個狀態(tài)，雖然其角度比示例6-1的小。根據(jù)這個示例，可以獲得這樣的面板特性，其中面板透射率是5.0％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是110(毫秒)。
(示例6-4)圖41是示出根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構的剖面圖。在圖41所示出的這個液晶面板中，線形突出部分6被形成在一個電極11上，并且具有一個預定節(jié)距，線形突出部分4被形成在與線形突出部分6相對的一個電極12上。電極22被形成在每隔一個的線形突出部分4上，電極23被形成在每隔一個的線形突出部分6上，并且相對它們來說偏離了半個節(jié)距。其它的結構與在圖38A和38B中所示出的示例6-1的液晶面板的結構相同。
與被施加到相對電極12上的電勢相同的電勢被施加到線形突出部分4上的電極22上。與被施加到相對電極11上的電勢相同的電勢被施加到線形突出部分6上的電極23上。即，這個結構是這樣的，以使被提供了電極的導電線形突出部分被放置在作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分4和6的相對側面上，并且排列調(diào)節(jié)結構組件的頂部上沒有電極。
例如，當0V被施加到襯底1的電極11上時，并且+5V的電壓被施加到襯底2的電極12上時，0V被施加到作為導電線形突出部分的線形突出部分的電極23上，+5V的電壓被施加到作為導電線形突出部分的線形突出部分4的電極22上。通過這樣做，排列調(diào)節(jié)力變強了，并且顯示的響應速度變快了。根據(jù)這個示例，可以獲得這樣的面板特性，其中面板透射率是4.8％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是90(毫秒)。
(示例6-5)圖42是示出根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構的剖面圖。在圖42所示出的這個液晶面板中，線形突出部分6被形成在一個電極11上，并且具有一個預定節(jié)距，導電線形突出部分24被形成的節(jié)距與線形突出部分6的節(jié)距相同，并且相對線形突出部分6來說偏離了半個節(jié)距。通過將一個電極11堆疊在預先形成的介質(zhì)突出部分上，就形成了導電線形突出部分24。
另外，線形突出部分4被形成在一個電極12上，其節(jié)距與線形突出部分6的節(jié)距相同，并且導電線形突出部分25被形成的節(jié)距與線形突出部分4的節(jié)距相同，并且相對線形突出部分4來說偏離了半個節(jié)距。通過將一個電極12堆疊在預先形成的介質(zhì)突出部分上，就形成了導電線形突出部分25。襯底1和2是這樣被粘接在一起，以使線形突出部分6和導電線形突出部分25相對，線形突出部分4和導電線形突出部分24相對。其它的結構與在圖38A和38B中所示出的示例6-1的液晶面板的結構相同。
因為這個示例的工作與示例6-4的工作相同，所以省略其描述。根據(jù)這個示例，可以獲得這樣的面板特性，其中面板透射率是4.8％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是90(毫秒)。
(示例6-6)圖43是示出根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構的剖面圖。在圖43所示出的這個液晶面板的結構與圖42中所示出的示例6-5的結構相同，除了導電線形突出部分24和25在與這個延伸方向垂直的方向上的剖面的形狀不同外。
導電線形突出部分24和25在與這個延伸方向垂直的方向上的剖面的形狀的特征是，上側面比下側面長，并且導電線形突出部分24和25中每一個的上表面的面積比與其上放置了突出部分的點電極相互接觸的一個表面的面積大。通過這樣做，突出部分的排列方向就變得更穩(wěn)定了，并且顯示的響應速度可以進一步被提高。附帶地說，通過使用一個負的感光材料進行過度曝光，就可以形成導電線形突出部分24和25。
另外，可以通過在形成顏色濾波器時成堆地形成顏色濾波器層，并且在其上形成透明電極，就可以形成導電線形突出部分24和25。所以，可以形成導電線形突出部分24和25，而不會增加制造步驟。根據(jù)這個示例，可以獲得這樣的面板特性，其中面板透射率是4.8％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是70(毫秒)。
(傳統(tǒng)示例)
一個傳統(tǒng)的MVA-LCD被形成，其中線形突出部分被形成在相對的襯底上，并且相互偏離半個節(jié)距。面板結構參數(shù)，例如單元間隙，與示例6-1的結構參數(shù)相同。面板透射率是4.8％，并且從黑色到25％的灰度顯示的響應速度是120(毫秒)。
根據(jù)上面這些示例的功能，操作和效果被顯示在表2中，并且它們被與傳統(tǒng)的示例相比。
表2
下面，將參考圖44到54來描述根據(jù)本發(fā)明第七實施方式的一個液晶顯示器。為了改善一個MVA-LCD的透射特性，提出了一個系統(tǒng)，其中一個結構組件或者一個切口部分的液晶排列朝向與一個間隔部分(兩個結構組件之間的區(qū)域)的液晶排列方向相差45度。例如，可以通過在如圖44所示出的上襯底和下襯底上形成晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件4和6，將上襯底和下襯底上形成的結構組件4和6安排成相互偏離半個節(jié)距，并且將結構組件4和6的每一個的高度降低到大約為傳統(tǒng)MVA-LCD的高度的一半，就可以實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)。在上襯底和下襯底的側面的兩個起偏振片被安排成垂直尼科耳棱鏡的形式，并且是這樣被安排，以使這兩個偏振軸與結構組件4和6的延伸方向垂直或者平行。通過這樣做，在這個區(qū)域中的液晶排列的方向和在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶排列的方向之間的偏差可以比傳統(tǒng)MVA-LCD的方向偏差小。這樣，液晶分子與區(qū)域中理想方向的偏差可以變小，并且黑色線的數(shù)目可以變?yōu)?，并且可以改善透射率。
但是，在這個系統(tǒng)中，雖然與傳統(tǒng)類型的LCD相比，其透射率可以被改進，但是產(chǎn)生了一個問題，即，響應速度變慢。然后，通過使用一個高速照相機就觀察到了一個單元的響應狀態(tài)。圖45A，45B，45C，46A，46B，46C，46D，47A，47B，和47C示出了在施加了電壓為一個預定時間后，一個單元的響應狀態(tài)的結果。在圖45A到47F中，每一個圖示出了被如圖44所示出的排列調(diào)節(jié)結構組件4和6所劃分的多個區(qū)域。圖45A到45C依次示出了從開始施加電壓0毫秒，12毫秒，和16毫秒后的響應狀態(tài)。圖46A到46D依次示出了20毫秒，40毫秒，100毫秒和200毫秒后的響應狀態(tài)。圖47A到47C依次示出了400毫秒，500毫秒，和700毫秒后的響應狀態(tài)。
通過這些觀察結果，已經(jīng)了解到，下面的這3個因素是使響應變慢的因素。
1、(見圖46A的問題2)已經(jīng)看到，在這個響應的開始階段，一個復雜的光學圖案出現(xiàn)在間隔的中心部分，并且它吸收周圍的亮度，并且隨著時間的增加，而逐漸變亮。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的原因是在間隔部分的中心部分附近的液晶分子在響應的開始階段沒有跟隨結構組件的排列調(diào)節(jié)，并且是被隨機地排列地，但是，隨著時間的增加，它們從其中的排列已經(jīng)被結構組件所調(diào)節(jié)的液晶分子接收了傾斜的傳播，并且逐漸地排列到結構組件的排列方向上。
2、(見圖46A的問題3)在非?？拷@個結構組件或者切口部分的區(qū)域中，在響應發(fā)生后，不是一個垂直部分的區(qū)域就立即變?yōu)楹谏⑶译S著時間的增加而變亮。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，發(fā)生這個現(xiàn)象的原因是在響應發(fā)生后，這個區(qū)域的液晶分子的排列方向就立即與這個線形結構組件或者切口部分的延伸方向垂直(90度)，并且其后，排列被變?yōu)?5度。
3、(見圖46B的問題1)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在響應發(fā)生后，在這個結構組件或者切口部分上的區(qū)域中，排列矢量的多個極點就立即出現(xiàn)在垂直部分和不是它的區(qū)域中，隨著時間的增加，出現(xiàn)在不是垂直部分的區(qū)域中的極點被移動，以進行相互吸引并且最后消失。進一步，根據(jù)這個移動和極點的消失，周圍的亮度會發(fā)生改變(3個黑色線變?yōu)?個黑色線)。這個的原因?qū)⒃谙旅姹幻枋觥Ｔ谑┘恿穗妷旱臅r刻，在這個線形結構組件或者切口部分上的液晶分子被強迫排列在與這個線形結構組件或者切口部分的延伸方向平行的方向上。這里，例如，在一個線朝右邊和左邊延伸的情形下，有兩個情形，即，一個左邊的方向和一個右邊的方向，其中液晶分子是平行地排列的。在這個結構組件或者切口部分的垂直部分附近，因為實現(xiàn)了其中一個排列矢量的極點被穩(wěn)定地形成這樣一個排列控制狀態(tài)，所以液晶分子的排列方向被根據(jù)這個而決定為在一個方向上。但是，在不是垂直部分的區(qū)域中，沒有裝置來決定液晶排列的方向。這樣，就可以想象到，在響應發(fā)生后，在不是垂直部分的區(qū)域中的液晶分子就隨機地在兩個方向中的一個方向上傾斜，以使在不是垂直部分的區(qū)域中產(chǎn)生了極點，其后，排列狀態(tài)根據(jù)垂直部分的排列方向而發(fā)生改變，并且垂直部分內(nèi)可以形成穩(wěn)定的極點，不是垂直部分上的極點的極點最終將消失。
總的來說，使響應變慢的原因可以分為3個因素，即，間隔部分中的隨機排列，在結構組件附近的垂直排列，和在不是晶格的垂直部分的區(qū)域中產(chǎn)生的極點的改變(移動和消失)。
然后，根據(jù)這個實施方式，為了改進通過被提供在襯底上的線形突出部分或者切口部分控制液晶排列的、MVA-LCD的響應特性，在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子被變?yōu)椴皇谴怪迸帕?，即使在沒有施加電壓時。通過這，在沒有施加電壓時，可以預先決定在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的傾斜方向。
結果，在施加了電壓后，因為在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子跟隨預先決定的傾斜方向，所以可以去除在傳統(tǒng)的MVA-LCD中會出現(xiàn)的、極點的移動和消失。
另外，在施加了電壓時，在與線形突出部分或者切口部分相鄰的區(qū)域上的液晶分子被強迫排列在相對線形突出部分或者切口部分的延伸方向成45度的方向上。這個時刻，因為在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子在預先決定的方向上傾斜，所以在與這個相鄰的區(qū)域中的液晶分子可以將排列從這個傾斜方向平滑地變?yōu)槠?5度的方向。通過這，上面的問題2和3可以被改進，并且可以提高響應速度。
附帶地說，為了獲得具有高對比度的一個亮顯示，在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的排列方向相對在施加了電壓時區(qū)域中液晶分子的排列方向成45度角是合適的。另外，一個起偏振片的偏振軸也被放置在相對這個區(qū)域中液晶分子的排列方向成45度角是必要的。如果在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的排列方向相對這個區(qū)域中液晶分子的排列方向成45度角，偏振軸的方向就與在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的排列方向重合，并且就不會出現(xiàn)光的泄漏。如果在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的排列方向偏離了偏振軸的方向，在黑色顯示時就會出現(xiàn)光的泄漏。這樣，作為避免光泄漏發(fā)生的一個方法，線形突出部分或者切口部分中的至少一個，和它們的相對部分可以被屏蔽。
另外，在施加了電壓時，線形突出部分或者切口部分可以用作邊界，并且相鄰液晶區(qū)域的排列方向可以相互相差大約90度。在沒有施加電壓時，在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的排列方向與這個線形突出部分或者切口部分的延伸方向相等。另外，在沒有施加電壓時在線形突出部分或者切口部分上的液晶分子的預傾斜角度出現(xiàn)的方向，與在施加了電壓時在線形突出部分或者切口部分的側面上的液晶區(qū)域的排列方向的差異是90度或者更少。
下面，將描述具體示例。
(示例7-1)將參考圖48A和48B來描述根據(jù)這個示例的一個液晶面板結構。圖48A和48B示出了從面對這個襯底表面的方向來觀察根據(jù)這個示例的一個液晶面板的一個狀態(tài)，圖48A示出了在沒有施加電壓時的狀態(tài)，而圖48B示出了在施加電壓時的狀態(tài)。
晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件4(6)被形成在具有一個ITO電極的一個襯底上。感光丙烯酸樹脂被用作一個結構材料。通過將樹脂旋轉(zhuǎn)涂在襯底上，并且在90℃下烘烤20分鐘(使用干凈的烘烤箱)，通過使用一個光學掩模來進行選擇性地紫外線照射，用一個有機堿性顯影劑(重量百分比為0.2％的TMAH溶液)進行顯影，在200℃下烘烤60分鐘(使用干凈的烘烤箱)，就可以形成一個結構圖案。這個結構組件4(6)的寬度是5微米，高度是0.74微米，晶格節(jié)距是40微米。
通過使用一個排列薄膜來直接涂覆這樣獲得的襯底，而不執(zhí)行灰化處理，這個排列薄膜被沒有選擇性地形成在結構組件4(6)上。垂直排列薄膜材料X被旋轉(zhuǎn)涂在襯底上，并且在110℃預烘烤1分鐘后(使用一個熱的盤)，就在180℃下烘烤60分鐘(使用干凈的烘烤箱)來進行這個基本烘烤。使用這個方法而形成的這兩個襯底被相互地粘接在一起，以使晶格節(jié)距被相互偏離半個節(jié)距，以形成一個單元，具有負介質(zhì)各向異性的液晶材料A被注入到襯底之間。單元間隙是4微米。這個單元的排列狀態(tài)被觀察，并且被示出在圖48A中，已經(jīng)證實，在沒有施加電壓時，在結構組件4和6上的液晶分子10沒有垂直排列。附帶地說，在這個排列調(diào)節(jié)結構組件或者在相對部分上的排列薄膜的厚度可以比其中沒有排列調(diào)節(jié)結構組件的區(qū)域中的排列薄膜的厚度小。
下面，作為一個比較示例，制造了一個面板，其中在涂覆這個排列薄膜以前，在一個氧氣等離子體氣氛下，對這個襯底進行了1分鐘的灰化處理，以使這個排列薄膜也被形成在這個結構組件上。
下面，用一個高速照相機觀察這兩個的響應狀態(tài)。下面參考圖45A到47F來再描述觀察結構。圖45A，45B，45C，46A，46B，46C，46D，47A，47B，和47C示出了在這個比較示例中施加了電壓為一個預定時間后，這個單元的響應狀態(tài)的結果。圖45D，45D，45F，46E，46F，46G，46H，47D，47E，和47F示出了在這個示例中施加了電壓為一個預定時間后，這個單元的響應狀態(tài)的結果。附帶地說，為了理解這些圖，在圖45D，45D，45F，46E，46F，46G，46H，47D，47E，和47F的相應圖中，需要被注意的區(qū)域被用圈來圍繞。
首先，在沒有施加電壓時，在這個示例中，雖然在這個結構組件上的液晶分子沒有垂直排列，因為這個方向與偏振軸的方向相等，所以與其中結構組件上的液晶分子是垂直排列的比較示例類似，出現(xiàn)了一個黑色的顯示狀態(tài)(見圖45A和45D)。
下面，當對施加了電壓后結構組件附近的亮度進行比較時，在結構組件附近的整個區(qū)域在這個示例中在12毫秒后也變亮，而在比較示例中，僅垂直部分附近變亮(見圖45B和45E)。
另外，當對施加了電壓后結構組件上形成的極點的狀態(tài)進行比較時，在這個示例中，除了結構組件的垂直部分外，其它部分不會出現(xiàn)極點，而極點也被形成在垂直部分之間的一個線形部分內(nèi)，并且應理解，在700毫秒或者更多這樣長的時間后極點才消失(見圖47C和47F)。
下面，在圖49A和49B中示出了響應速度的測量結果。圖49A是一個圖，其中水平軸表示相對透射率(％)，垂直軸表示響應速度(毫秒)。附帶地說，當所施加到液晶的電壓是5.4V時，相對透射率是100％。圖49B用數(shù)字形式示出了在相應的相對透射率(％)的測量點測量的響應速度。從圖49A和49B中可以清楚地看出，在這個示例中，在任何灰度顯示下，可以獲得比比較示例的響應速度快的響應速度，并且這完全與圖45A到47F所示出的高速照相結果相應。通過這，可以理解，通過這個實施方式可以改進響應特性。
(示例7-2)圖50A示出了根據(jù)這個示例的一個面板結構，而圖50B示出了根據(jù)一個比較示例的一個面板結構。除了下面這些外，這個示例與圖48A和48B所示出的示例7-1的面板結構相同。在圖50B所示出的比較示例中，寬度相等的、晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件4和6被形成在上襯底和下襯底上。另一方面，在這個示例中，如圖50A所示出的，晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件34和36的寬度在延伸方向上被改變。晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件34和36比較厚的部分的寬度是5微米，而比較薄的部分的寬度是2微米。通過這，在結構組件34和36上的液晶排列可以被控制并且可以處于一個確定的方向上。這里，在相同襯底上的結構組件的交叉部分的厚度是最厚的，在結構組件上的液晶排列可以被控制在位于區(qū)域的液晶排列的90度內(nèi)(在這個示例中是45度)。與在這個比較示例中相同，在結構組件的寬度是固定的情形下，因為沒有一個相對延伸方向的方向可以被設置為結構組件上液晶分子的傾斜方向，所以有一個情形，其中結構組件上液晶分子的傾斜方向相對在施加了電壓時間隔部分的排列方向的角度為90度或者更多(在這個圖中，黑色的液晶分子)。在這個情形下，如圖45D，45D，45F，46E，46F，46G，46H，47D，47E，和47F的中心下部分(在一個圓部分的外面的下面的部分)所顯示的一個排列異常被觀察到了，并且透射率降低了。但是，通過如這個示例中的、改變結構組件的寬度，可以為結構組件的液晶排列設置一個所希望的穩(wěn)定方向，以便可以抑制透射率的下降。
(示例7-3)圖51A示出了從面對一個襯底表面的方向來觀察根據(jù)這個示例的一個液晶面板的一個狀態(tài)。圖51B示出了沿圖51A中線A-A的一個剖面。除了晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件4和6的高度發(fā)生了改變外，這個示例的面板結構與如圖48A和48B所示出的示例7-1的面板結構相同。在這個示例中，在相同襯底上的結構組件的交叉部分的厚度是最厚的，高部分的高度是1.2微米，而低部分的高度是0.5微米。在圖51B中，襯底2上的晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件4的交叉部分37的高度是最高的。與示例7-2類似，另外也通過這個示例的結構，在結構組件上的液晶排列可以被穩(wěn)定地設置到一個所希望的方向，并且可以抑制透射率的下降。
(示例7-4)圖52A和52B示出了根據(jù)這個示例的一個面板結構。圖52A示出了從面對一個襯底表面的方向來觀察根據(jù)這個示例的一個液晶面板的一個狀態(tài)。圖52B示出了沿圖52A中線A-A的一個剖面。除了多個微小結構組件40被形成在晶格狀排列調(diào)節(jié)結構組件4和6上一個排列薄膜41被形成在其上外，這個示例的面板結構與如圖48A和48B所示出的示例7-1的面板結構相同。
如圖52A所示出的，當從面對一個襯底表面的方向來觀察時，每一個微小結構組件40具有一個等腰三角形的形狀。這些微小結構組件40被這樣排列，以使等腰三角形形狀的底變朝向結構組件4和6的交叉部分37的側面。通過這，因為在結構組件上的液晶排列可以被穩(wěn)定地設置為一個所希望的方向，就可以抑制透射率的下降。
(示例7-5)將參考圖53來描述這個示例。在圖53中，執(zhí)行紫外線照射，而襯底1和2被選擇性地用一個光掩模M來屏蔽，以使僅結構組件4和其相對部分被紫外線照射。紫外線的波長是254nm，照射量大約是5000mj/cm2。通過這，在結構組件4上的液晶分子10的預傾斜角度可以基本上是0度(液晶分子10基本上被排列成與襯底表面平行)。在預傾斜角度是0度的情形下，就不會出現(xiàn)因為傾斜角度有差異而導致透射率下降的情形。
(示例7-6)將參考圖54來描述這個示例。這個示例與示例7-1的結構相同，除了下面的不同外。在結構組件4和6上選擇性地執(zhí)行一個摩擦處理過程。摩擦方向46(在這個圖中用箭頭表示)與線形結構組件4和6的延伸方向平行，并且按照從交叉部分37的內(nèi)部到外部的順序來執(zhí)行這個處理。通過這，因為在結構組件4和6上的液晶排列可以被穩(wěn)定地設置為一個所希望的方向，就可以抑制透射率的下降。
如上面所描述的，根據(jù)這個實施方式，通過被提供在襯底上的結構組件或者切口部分，就可以改進用于控制液晶排列的、液晶顯示器中的響應特性。
下面，將參考圖55到62來描述根據(jù)本發(fā)明第八實施方式的一個液晶顯示器。這個實施方式顯示了能夠改進一個MVA-LCD的顯示響應速度的一個液晶面板的最佳結構條件。一個傳統(tǒng)MVA-LCD的液晶面板條件的一個示例是這樣的，以使單元間隙d是4微米，并且液晶的Δn(相對折射率各向異性)是0.0822。在傳統(tǒng)的MVA-LCD中，因為當從前面觀察時一個對比度的比例是很高的，一個視角特性是很寬的，并且在白色和黑色之間的響應特性也是很快的，那么它作為一個PC(個人計算機)的一個禁止圖象監(jiān)視器或者類似的是非常好的。但是，因為在半色調(diào)(灰度)的響應速度不是很好，所以如果它被用作處理運動圖象的一個監(jiān)視器，就會出現(xiàn)這樣一個情形，其中會出現(xiàn)“圖象留影”或者“顯示模糊”。
圖55和56是解釋需要被這個實施方式所解決的一個問題。在圖55中，水平軸表示所獲得的透射率(％)，而垂直軸表示響應速度Ton(ms；毫秒)，并且在MVA-LCD中，這個圖示出了從其中開始的透射率大約是0％并且一個顯示屏幕是全黑色的一個0灰度到一個預定灰度所獲得的透射率的響應速度Ton。
在圖56中，水平軸表示在灰度發(fā)生改變后的開始透射率(％)，并且垂直軸表示響應速度Toff(ms)，并且在MVA-LCD中，這個圖示出了從一個預定灰度到其中所獲得的灰度大約是0％的全黑色的一個顯示屏幕的響應速度Toff。
從圖55中可以清楚的看出，有一個半色調(diào)，在這個點上，從黑色顯示改變到灰度(半色調(diào))的顯示的響應速度Ton超過了100毫秒。另外，從圖56中可以清楚的看出，有一個半色調(diào)，在這個點上，從半色調(diào)改變到黑色的顯示的響應速度Toff超過了20毫秒。特別地，使用低響應速度Ton，當液晶監(jiān)視器被用于產(chǎn)生一個運動圖象顯示時，就會發(fā)生線(拖尾)圖或者類似的，并且不能夠獲得一個滿意的運動顯示。
使用垂直排列液晶分子的MVA系統(tǒng)使用一個ECB效果(電場控制雙折射效果)，并且一般來說，與這個電光特性相關的響應速度τ由下面的表達式給出。
τr＝ηid2/(ε0×|Δε|V2-K33π2)τd＝ηid2/(K33π2)τr上升時間(MVA黑色→白色)
τd下降時間(MVA白色→黑色)ηi粘度參數(shù)K33彈性參數(shù)(彎曲)d單元間隙ε0相對介電常數(shù)Δε介電常數(shù)各向異性(液晶材料)V所施加的電壓上面的表達式意味著，如果液晶材料的粘度參數(shù)變低，單元間隙變小，液晶材料的介電常數(shù)各向異性變大，所施加的電壓變高，或者彈性常數(shù)變小，液晶單元的響應速度τ就變小，并且MVA-LCD的響應性能就被改進。
傳統(tǒng)地，是通過降低MVA-LCD的單元間隙d和減小液晶的粘度來增加響應速度的。特別地，從上面的表達式可以清楚地看出，如果單元間隙d變小，就可以實現(xiàn)平方減小的效果。
但是，如果簡單地將單元間隙d變小，液晶單元的透射率就降低，并且液晶監(jiān)視器或者類似的顯示就會變黑。為了避免這個問題，以補償小的單元間隙d，就必須使用具有較大Δn的液晶。但是，在具有較大Δn的并且具有一個負的介質(zhì)各向異性的液晶材料中，其粘度就容易變得比較大，并且也需要將這個因素降低到最小。
另外，在MVA-LCD中，即使單元間隙d被簡單地變小，或者施加的電壓被變高，如在前面描述的實施方式中所指出的，會出現(xiàn)一個情形，其中響應時間τ不能夠被在作為排列調(diào)節(jié)結構組件的線形突出部分(條)或者切口部分附近所產(chǎn)生的液晶分子的排列偏離(φ偏離)變高。為了避免這個問題并且使單元間隙d變小，就需要提供能夠滿足各種條件的一個排列調(diào)節(jié)結構組件。
附帶地說，一般來說，當單元間隙d變小時，將液晶注入到在兩個相對玻璃襯底之間的空間所需要的時間就變長了。特別地，MVA系統(tǒng)所使用的垂直排列類型液晶的粘度參數(shù)很容易變得比較大，并且液晶注入的時間就變長了。所以，當MVA-LCD中的單元間隙d變小時，與TN類型LCD或者類似的相比，就會產(chǎn)生一個問題，即，在批量生產(chǎn)時會出現(xiàn)缺陷。這樣，就需要引入一個MVA-LCD制造方法，其中即使單元間隙d變小時，在批量生產(chǎn)過程中也不會出現(xiàn)缺陷，并且制造成本也是相等的或者更少。
圖57是示出一個液晶顯示器的響應特性與單元間隙(單元厚度)之間的關系的一個圖。水平軸表示所獲得的透射率(％)，垂直軸表示響應速度Ton(ms)。表3示出了在如圖57的圖的相應單元厚度上，所獲得的透射率與響應速度Ton之間的關系。附帶地說，圖57和表3中所示出的MVA-LCD的液晶材料，一個條狀排列調(diào)節(jié)結構組件的條高度和條寬度，條的間隙寬度是在與具有如圖55和56的特性的MVA-LCD的相同條件下被制造的。


如圖57和表3所示出的，當單元間隙d變小時，在所獲得的透射率靠近0％的側面上，響應速度變高了。但是，在所獲得的透射率是100％的點上，響應速度不必要地變高了。這是因為當單元間隙d變小時，在施加了一個高電壓(例如，5V)的情形下，就施加了一個強度過強的電場，以使會發(fā)生一個過度的排列，并且需要時間來固定液晶分子的排列方向。隨著單元間隙d變小時，過度的電場被施加，以使響應速度的最小點移動到獲得的低透射率的一邊。作為如上面所描述的各種測量的結果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在單元間隙d變小的情形下，對響應速度的影響不是簡單地用單元間隙d的平方來出現(xiàn)，而是對實現(xiàn)一個高速度響應的影響比這還大。
附帶地說，與其它液晶材料相比，具有一個負的介質(zhì)各向異性的一個液晶材料的材料設計相對來說比較難。這樣，作為令人滿意地用于在提供了TFT作為開關元件的一個有源矩陣類型顯示器的一個運動圖象顯示器的一個液晶材料，Δn的上限是0.15到0.17。
作為各種測量的結果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了可以獲得與現(xiàn)有技術的透射率相等的透射率的條件，并且可以在一個半色調(diào)顯示時獲得高速度響應。首先，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了滿意地處理一個運動圖象顯示，單元間隙d是2微米或者更小是合適的，并且需要被使用的液晶材料的Δn是0.1500或者更大。
另外，在ECB類型，例如MVA系統(tǒng)的液晶單元的情形下，因為透射率與延遲Δn×d相關，非常大的Δn×d就不能夠被采用。作為各種測量的結果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了作為其中可以實現(xiàn)高速度響應而保持MVA系統(tǒng)的特性的范圍，其中Δn×d是從0.30nm到0.42nm的范圍是比較合適的。
為了獲得具有負的介質(zhì)各向異性和大的Δn的液晶，下面的方法是有效的(1)引入具有較大的Δn的一個負成分化合物，或者(2)使用具有較大的Δn的中性材料化合物。
在條件(2)的情形下，使用沒有二苯乙炔系成分(tolan systemcomponent)的液晶材料是所希望的。如果使用了一個二苯乙炔系化合物，液晶單元的穩(wěn)定性和使用壽命就降低了。所以，對需要滿足嚴格電氣特性的一個有源矩陣LCD來說，沒有二苯乙炔系成分的一個液晶材料是比較好的。這樣，所希望的是，使用由包括不飽和鍵的一個液晶化合物構造的液晶材料。
另外，當在施加了電壓時，液晶單元中的液晶分子在兩個或者多個方向上傾斜時，響應特性和視角特性就變得更好了，并且一個多區(qū)域結構是所希望的。為了在施加電壓時，在多個區(qū)域中和在多個方向上傾斜液晶分子，所希望的是，一個排列調(diào)節(jié)結構組件，例如一個條或者一個突出部分，被形成在兩個相對襯底中至少一個的一個襯底表面上，或者通過部分地去除一個點電極而形成的一個切口狀圖案的一個排列調(diào)節(jié)結構組件被形成。
一般來說，在MVA-LCD中，排列調(diào)節(jié)結構組件，例如條或者突出部分，被形成在這兩個相對襯底上，或者排列調(diào)節(jié)結構組件，例如條或者突出部分，被形成在這一個襯底上，并且通過部分地去除一個電極而形成的一個切口狀圖案的一個排列調(diào)節(jié)結構組件被形成在另一個襯底上。
就響應速度來說，已知的是，在這兩個相對襯底上形成排列調(diào)節(jié)結構組件，例如條或者突出部分，是合適的。另外，在這個實施方式的、其中單元間隙d變小的液晶面板中，在排列調(diào)節(jié)結構組件，例如條或者突出部分，被形成在這兩個相對襯底上的情形下，就可以非常確定地獲得高速度響應。
圖58是示出在一個液晶顯示器的一個條的高度與對比度系數(shù)之間的關系的一個圖。水平軸表示條的高度(微米)，垂直軸表示對比度系數(shù)。表4示出了在圖58的相應單元厚度下，在條的高度與對比度系數(shù)之間的關系。附帶地說，圖58和表4中所示出的MVA-LCD的液晶材料是具有一個負的介質(zhì)各向異性的液晶材料A，并且在其單元間隙d＝4微米的一個面板的條之間的間隔寬度是25微米，并且在其單元間隙d＝2微米的一個面板的條之間的間隔寬度是15微米。條的寬度都是10微米。
從圖58和表4中可以看出，為了使對比度系數(shù)很高，應理解，條的高度也是很重要的。即使條的高度等于1.5微米，在液晶單元的單元間隙d比較大時，因為1.5微米的條的錐形(傾斜部分)的影響很小，所以在黑色顯示時，在光泄漏的情形下，它不被考慮，并且對比度系數(shù)很高。在其單元間隙d＝4微米的面板中，如果條的高度是1.7微米或者更少，就可以保持很高的一個對比度系數(shù)。另一方面，當單元間隙d變?yōu)?微米時，當條的寬度是1.5微米時，光的泄漏就更高了。在單元間隙d變小時，因為光泄漏相對條的高度來說的容限區(qū)域變小了，所以為了保持一個高的對比度系數(shù)，就需要使條的高度等于單元間隙d或者更小。


就排列調(diào)節(jié)結構組件的條的高度來說，在其單元間隙d＝4微米的傳統(tǒng)MVA-LCD中，它是1.3微米到1.5微米。如果其單元間隙d比較小的、這個實施方式的液晶面板的條的高度被形成為與傳統(tǒng)的條的高度相等，在這個條上的垂直排列薄膜就在相對襯底之間產(chǎn)生很強的作用，并且在黑色狀態(tài)下的光泄漏會發(fā)生，以使在一個監(jiān)視器顯示器上的黑色電平被降低，并且對比度系數(shù)被降低(見圖58和表4)。另外，當考慮到隔柱的離散或者類似的因素時，為了保持均勻的單元間隙，所希望的是，條的高度比較小，并且批量生產(chǎn)中的成品率也很好。所以，所希望的是，實現(xiàn)高速度響應的并且在批量生產(chǎn)中也是有利的條的高度是1微米或者更小。
圖59到61是示出在間隔寬度(節(jié)距)與一個液晶顯示器的響應特性之間的關系的圖。水平軸表示所獲得的透射率(％)，垂直軸表示響應速度Ton(ms)。圖59示出了單元間隙d＝4微米的一個情形，圖60示出了單元間隙d＝3微米的一個情形，圖61示出了單元間隙d＝2微米的一個情形。表5到7分別顯示了在圖59到61的圖的相應間隔寬度的情形下，在所獲得的透射率和響應速度Ton之間的關系。圖59到61和表5到7中所示出的MVA-LCD的液晶材料，條高度和條寬度是在與具有如圖55和56的特性的MVA-LCD的相同條件下被制造的。
從圖59到61和表5到7可以清楚地看出，當單元間隙d變小時，因為在施加了電壓時會發(fā)生對液晶排列的干擾，并且響應速度Ton會降低，所以在相鄰排列調(diào)節(jié)結構組件之間的間隔寬度需要比傳統(tǒng)情形的25微米更小。
在如圖57中所示出的單元間隙d＝4微米的傳統(tǒng)情形下，因為響應特性沒有一個最小點，如圖59中所示出的，如果間隔寬度變小，響應特性就朝它們應改進的方向進行改進。
在如圖60和61中所示出的單元間隙d＝3微米或者2微米的情形下，在響應特性有一個最小點的情形下，間隔寬度變小是有效的?？梢韵氲?，這是因為產(chǎn)生了控制排列的條的作用?？梢韵氲剑驗閼慌帕性谄矫鎯?nèi)理想方向上的液晶分子阻止在單元間隙方向上的電場強度，所以例如，即使一個5V的電壓被施加在液晶兩個側面的襯底之間，也沒有產(chǎn)生一個過剩的排列改變，以使單元間隙的作用就產(chǎn)生了。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在單元間隙d＝3微米的情形下，當間隔寬度是20微米或者更小時可以抑制一個最小點的產(chǎn)生，在單元間隙d＝2微米的情形下，當間隔寬度是15微米或者更小時可以抑制一個最小點的產(chǎn)生。
附帶地說，間隔寬度很小并不總是很合適的。這涉及到液晶單元的透射率和對比度系數(shù)。例如，當一個5V的電壓被施加到液晶單元上時，隨著透射率變高，顯示就變亮了。當在條之間的間隔寬度變小時，透射率就變低了。另外，當間隔寬度變小時，每單位面積的條區(qū)域就增加了。例如，如果每一個LCD的點的條的數(shù)目變得很大，在黑色顯示下的光泄漏部分就變大了，并且對比度系數(shù)降低了。這是因為條的錐形部分被傾斜了，并且液晶分子沒有被排列在相對襯底的垂直方向上，以使雖然光泄漏的數(shù)量很小，但是光泄漏了，并且結果，對比度系數(shù)降低了。
即，當每單位面積的條數(shù)目變小時，顯示性能在透射率和對比度系數(shù)兩個方面都被改進了。但是，從響應速度的角度來說，為了避免產(chǎn)生一個最小點，有相對單元間隙而獲得的一個最佳間隔寬度。




圖62是示出了在條寬度和面板透射率之間的關系的一個圖。水平軸表示條寬度(微米)，垂直軸表示在施加的電壓是5V時面板的最大透射率(％)。表8示出了在圖62的圖中相應的單元間隙下，在條寬度與透射率之間的關系。附帶地說，其單元間隙d＝2微米的液晶面板的液晶材料是后面所提到的液晶C，在相鄰條之間的間隔寬度是15微米，并且條的高度是0.8微米。另一方面，其單元間隙d＝4微米的液晶面板的液晶材料是液晶A，在相鄰條之間的間隔寬度是25微米，并且條的高度是1.5微米。


當在條之間的間隔寬度變小時，根據(jù)這個，就需要形成一個相對比較長的條寬度。當條寬度比較小時，透射率的損耗區(qū)域就變小了。但是，條寬度也與條之間的間隔相關，并且在間隔寬度比較大的情形下，如果條寬度沒有大到那個程度，就不能夠獲得在理想方向上的排列。如在這個實施方式中的，當單元間隙d變小時，間隔寬度也變小了，并且所以，就也有可能來減小條寬度。作為測量的結果，如圖62和表8所示出的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了排列的穩(wěn)定性和避免亮度的損失，包括制造容限的條寬度僅僅是3微米或者更小。
在制造其單元間隙d比較小的液晶面板的情形下，在一個傳統(tǒng)的制造方法中(真空浸漬注入方法)，注入時間是比較長的，從問題的考慮來說，制造成本增加了。然后，在根據(jù)這個實施方式的液晶顯示器的制造中，一個下滴注入方法被使用。這個下滴注入方法的優(yōu)點是，其注入時間可以被縮短，特別地，尺寸比較大的、并且間隔變窄的一個液晶顯示器大大地利用了這個優(yōu)點的有利面。
另外，可以使用包括一個液晶化合物的液晶材料，這個液晶化合物適合用于下滴注入方法并且在真空下具有很高的揮發(fā)性，并且通過引入液晶化合物，具有負的介質(zhì)各向異性的液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度(γ1)可以變小，并且響應速度可以被改進。
就在真空中具有很高揮發(fā)性的液晶化合物來說，因為通過在TN類型LCD的傳統(tǒng)真空浸漬注入過程中的揮發(fā)而改變了液晶材料的組合比例，所以這個化合物被判斷為不適合批量生產(chǎn)，并且也沒有被使用。但是，雖然在真空浸漬注入方法中，這個液晶被放入真空中的時間長達大約6到7個小時，但是在下滴注入方法中，液晶放入真空的時間僅僅是大約1分鐘，這個時間非常短。這樣，就可以使用在真空中會揮發(fā)的液晶化合物來進行批量生產(chǎn)，該液晶化合物比傳統(tǒng)使用的化合物高得多。作為測量的結果，已經(jīng)證實，當使用了具有高揮發(fā)性的材料時，液晶的旋轉(zhuǎn)粘度γ1可以被降低20％到30％，并且這也會改進液晶單元的響應速度。
眾所周知的是，一般來說，當液晶材料的Δn變高時，Δn與波長的相關性就變高了。這意味著，在這個液晶面板中，電壓-透射率特性中的波長相關性變高了。甚至在實現(xiàn)了高速度的液晶面板中，如果波長相關性很高，就會出現(xiàn)一個情形，其中透射光譜發(fā)生了彩色化，并且色度特性降低了。特別地，當在藍波長區(qū)域內(nèi)的相對折射率各向異性變高時，并且電壓-透射特性中的藍色的波長相關性變高時，與綠色或者紅色相比，一個顏色的偏移就變得很顯著了。作為糾正這個色偏移的一個方法，在一個結構組件和點中一個結構組件之間的間隔寬度被改變了，并且可以采用這樣一個結構組件圖案，其中間隔寬度以藍，綠色，和紅色的順序而變大。因為藍波長區(qū)域基本上很顯著，當僅藍波長區(qū)域內(nèi)的間隔部分比綠色或者紅色波長的間隔寬度小時，色度特性就可以被大大增強。
下面，將描述具體的示例。
(示例1)抗蝕劑S1808(Shipley公司制造的)被進行圖案形成并且被熱固化以在具有一個ITO電極的一個襯底上形成條(寬度為3微米)。在這個襯底被進行了一個灰化處理過程后，使用垂直排列薄膜材料X的一個排列薄膜被用一個旋轉(zhuǎn)器而形成。條的高度是0.7微米。預定的間隔柱散落在襯底上，并且這些襯底被使用一個熱固化密封材料相互粘接在一起，以使空的單元被制造(間隔柱2微米，3微米，4微米)。當這些襯底被相互粘接在一起時，在條和切口部分之間的間隔(排列控制)是5微米，10微米，和15微米。液晶材料A，液晶B，液晶C和液晶D在粘度×Δn上是不同的，他們被分別注入到這些空單元中并且被密封，起偏振片被粘接在垂直尼科耳棱鏡中，以使MVA單元被制造。通過Oak Seisakusho Co.Ltd.公司的一個單元厚度測量設備獲得了單元間隙。這樣來組合液晶B，液晶C，液晶D，和單元間隙，以使他們的Δn×d的值是相等的。
這里，表9顯示了液晶A，B，C，和D的特性。
液晶材料的物理特性值

測量了相應MVA單元的T-V特性，也測量了促使一個實際的白色顯示為100％的電壓為5.4V，從0％到25％，50％，和100％的響應時間。結果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與其中單元間隙比較大的(4微米)的相比，隨著單元間隙變小，這個速度變得很高，特別是在半色調(diào)區(qū)域中。在單元間隙比較小的情形下，與液晶粘度的相關性變小了，并且對用作MVA單元的液晶材料的限制變少了。
因為當在一個條部分和一個條部分之間的間隔節(jié)距超過了15微米時，在施加了高電壓時，將發(fā)生排列模糊，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，間隔節(jié)距的值最好是15微米或者更少。當間隔節(jié)距比15微米低時，因為在T-V特性中的的透射率在施加電壓下被降低了，所以，希望的是，間隔節(jié)距是15微米。
當條部分的寬度是3微米或者更高時，透射率也被降低，并且不能夠獲得一個所希望的趨勢。在條的高度是1微米或者更高的情形下，因為在沒有施加電壓的情形下透射率是高的，并且發(fā)生了光泄露，所以對比度系數(shù)變小了，并且不能夠獲得一個非常好的結果。
如上面所描述的，根據(jù)這個實施方式的液晶顯示器，其響應速度可以變高，特別地，在半色調(diào)顯示中是一個問題的“顯示停留”和“顯示模糊”可以被減輕，并且MVA-LCD的顯示性能可以被改進。
下面，將參考圖63到72D來描述根據(jù)本發(fā)明第九實施方式的一個LCD。這個實施方式涉及LCD的面板結構調(diào)節(jié)，特別地，涉及使用具有一個負介質(zhì)各向異性的液晶來對VA系統(tǒng)LCD的響應速度的改進。
因為使用具有一個負介質(zhì)各向異性的液晶的VA系統(tǒng)LCD具有一個很高的對比度，并且具有非常好的響應特性，所以已經(jīng)研究開發(fā)了各種系統(tǒng)。特別地，使用多個區(qū)域的MVA-LCD在視角特性上是最好的，并且被用于在批量生產(chǎn)中生產(chǎn)高性能的液晶監(jiān)視器。
隨著近年來在多媒體技術上的發(fā)展，對從一個靜止圖象到一個運動圖象的需求增加了，所以就需要能夠在一個幀的時間(16.7ms)內(nèi)能夠完成一個響應的LCD。TN類型和IPS類型對響應特性的改進已經(jīng)在被提出了，另外，在MVA-LCD中，對響應特性的改進也是所希望的。
圖63解釋了需要被這個實施方式所解決的一個問題，并且顯示了在進行切換以前一個MVA-LCD在相應半色調(diào)上的的響應特性。水平軸表示進行切換后的半色調(diào)，而垂直軸表示進行切換以前和以后是需要的響應時間(ms)。這里，一個半色調(diào)的定義被顯示在圖64中。圖64示出了在MVA-LCD中，透射光的亮度相對施加電壓的關系，并且示出了相應的半色調(diào)程度。水平軸表示施加的的電壓(V)，垂直軸表示透射光的亮度(a.u.)。如圖63中所示出的，當獲得一個完全白色的顯示時(半色調(diào)程度為8)，響應時間很短，而與切換前的半色調(diào)程度無關。但是，當獲得一個半色調(diào)顯示時，因為響應需要幾十毫秒或者更長，所以就在一個監(jiān)視器屏幕上出現(xiàn)了顯示停留，顯示模糊，或者類似的。特別地，當切換是從半色調(diào)程度為10切換到一個比較低的半色調(diào)，例如半色調(diào)程度為1和2時，就需要一個比較長的響應時間。
另外，圖65解釋了需要被這個實施方式所解決的一個問題，并且示出了在進行切換以前一個VA系統(tǒng)LCD在相應半色調(diào)上的的響應特性。與圖63類似，水平軸表示進行切換后的半色調(diào)，而垂直軸表示響應時間(ms)。如圖65中所示出的，當獲得一個完全白色的顯示時(半色調(diào)程度為8)，響應時間很短，而與切換前的半色調(diào)程度無關。但是，當獲得一個半色調(diào)顯示時，因為響應需要幾十毫秒或者更長，所以就在一個監(jiān)視器屏幕上出現(xiàn)了顯示停留，顯示模糊，或者類似的。特別地，當切換是從半色調(diào)程度為0切換到一個比較低的半色調(diào)，例如半色調(diào)程度為1和2時，就需要一個比較長的響應時間。
使用具有一個負介質(zhì)各向異性的液晶的VA系統(tǒng)LCD的響應特性取決于一些參數(shù)，例如液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1，一個噴射的彈性常數(shù)K11一個彎曲的彈性常數(shù)K33，和介質(zhì)各向異性Δε。但是，因為這些參數(shù)之間有相關性，所以難以對所有這些參數(shù)進行優(yōu)化。
使用具有一個負介質(zhì)各向異性的液晶的VA系統(tǒng)LCD具有能夠在一個幀內(nèi)對所有灰度進行響應的的響應特性，當液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1(單位是mPa·s)，一個噴射的彈性常數(shù)K11(單位是pN)，一個彎曲的彈性常數(shù)K33(單位是pN)，介質(zhì)各向異性Δε，和一個單元間隙d(單位是微米)滿足下面的關系時(γ1-1.1)×(K11+233.7)×(K33+36.9)×(d-1.1)×(Δε4+31.7Δε3+370.8Δε2+1948.6Δε+4304.2)＜＝8.8×108。(表示式3)
另外，在這樣一個MVA-LCD中，其中具有負介質(zhì)各向異性的液晶被夾在兩個襯底之間，這兩個襯底中的每一個的表面被進行了一個垂直排列處理，并且一個排列調(diào)節(jié)結構組件被形成在至少一個襯底的表面上，該MVA-LCD具有能夠在一個幀內(nèi)對所有灰度進行響應的的響應特性，當液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1(單位是mPa.s)，一個噴射的彈性常數(shù)K11(單位是pN)，一個彎曲的彈性常數(shù)K33(單位是pN)，介質(zhì)各向異性Δε，和一個單元間隙d(單位是微米)滿足下面的關系時(γ1-1.1)×(K11+875.6)×(K33+50.6)×(d4+2.7d3+9.5d2+430.8d+524.1)×(Δε4+31.7Δε3+370.8Δε2+1948.6Δε+4304.2)＜＝1.6×1012。(表示式4)下面，將描述具體的示例。
(示例9-1)就一個VA系統(tǒng)的LCD的響應時間來說，對與液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1，一個噴射的彈性常數(shù)K11，一個彎曲的彈性常數(shù)K33，介質(zhì)各向異性Δε，和液晶層厚度d的關系進行了模擬。圖66示出了在VA系統(tǒng)的LCD中的一個開狀態(tài)響應時間與這些參數(shù)的關系。水平軸表示參數(shù)的變化(％)，而垂直軸表示開狀態(tài)響應時間的變化Δt(％)。作為γ1，K11，K33，Δε，和d的參考值，使用了在表10中所顯示的、具有負介質(zhì)各向異性的一個液晶材料的典型值。


如圖66中所示出的，相應參數(shù)對響應特性的影響程度是非常地不同的。另外，如圖65所示出的，在如表10所示出的條件下，從半色調(diào)程度0到半色調(diào)程度1的響應時間是69.5ms，而這在VA系統(tǒng)LCD的響應特性中需要最長的時間。
在開狀態(tài)下γ1導致的響應時間的變化是Δt(γ1)。在開狀態(tài)下K11導致的響應時間的變化是Δt(K11)。在開狀態(tài)下K33導致的響應時間的變化是Δt(K33)。另外，在開狀態(tài)下Δε導致的響應時間的變化是Δt(Δε)，在開狀態(tài)下d導致的響應時間的變化是Δt(d)。當對圖66所獲得的結果使用最小平方方法時，Δt(γ1)，Δt(K11)，Δt(K33)，Δt(Δε)，Δt(d)分別被表示如下Δt(γ1)＝7.4667×10-3γ1-1.008(表達式5)Δt(K11)＝4.044×10-3K11-0.055(表達式6)Δt(K33)＝1.938×10-3K33-0.285(表達式7)Δt(Δε)＝1.3826×10-3Δε4+4.3821×10-2Δε3+51.2690×10-2Δε2+2.6942Δε+4.9511(表達式8)Δt(d)＝0.339d-1.354(表達式9)如果從半色調(diào)程度0到半色調(diào)程度1的響應時間，這是最慢的響應時間，是16.7ms或者更少，那么，在所有的灰度中就可以實現(xiàn)在一個幀內(nèi)完成一個響應。當考慮到所有參數(shù)導致的響應時間的變化時，當γ1，K11，K33，Δε，和d被改變時，VA系統(tǒng)LCD的響應時間的變化f被表示如下f＝[1+Δt(γ1)]×[1+Δt(K11)]×[1+Δt(K33)]×[1+Δt(Δε)]×[1+Δt(d)](表達式10)因為從半色調(diào)程度0到半色調(diào)程度1的響應時間，這是最慢的響應時間，是69.5ms，所以為了使響應時間為16.7ms或者更少，那么，就必須滿足下面的條件。
f＜＝1-(69.5-16.7)/69.5(表達式11)當(表達式5)到(表達式10)被代入(表達式11)時，就獲得了下面的表達式(γ1-1.1)×(K11+233.7)×(K33+36.9)×(d-1.1)×(Δε4+31.7Δε3+370.8Δε2+1948.6Δε+4304.2)＜＝8.8×108(表達式12)(示例9-2)使用如表11所示出的一個液晶材料來制造VA系統(tǒng)LCD。作為一個排列薄膜，使用了一個垂直排列薄膜材料X，并且使用尼龍進行了六次摩擦(摩擦數(shù)量是0.2mm)。表11示出了液晶材料的參數(shù)。在如表11所示出的液晶1到5中的任何一個液晶中，都可以建立(表達式12)。


圖67示出了當測量開狀態(tài)下的響應特性所獲得的結果。圖67示出了使用如11所顯示的液晶1到5中的每一個液晶材料的VA系統(tǒng)LCD的響應特性。水平軸表示進行切換后的透射率(％)，垂直軸表示響應時間(ms)。這里，在切換以前的透射率是0％(施加電壓為0V時的黑色顯示狀態(tài))，并且當施加的電壓是5V時，透射率為100％。如圖67所示出的，在任何一個情形下，都可以實現(xiàn)響應時間為16.7ms或者更少，并且可以證實(表達式12)的有效性。
在如表11所示出的液晶材料中，為了改進響應特性，相應的參數(shù)可以被假定為是實際的。在液晶1中，假定了旋轉(zhuǎn)粘度γ1比較大的一個情形，并且單元間隙d比較小，以使可以改進響應特性。在液晶2中，假定了介質(zhì)各向異性Δε比較大的一個情形，以使可以改進響應特性。在液晶3中，旋轉(zhuǎn)粘度γ1被變小，以使可以改進響應特性。在液晶4中，如果在實際的液晶材料中，旋轉(zhuǎn)粘度γ1比較小，并且彈性常數(shù)K11，K33和Δε傾向于降低，以使可以改進響應特性。在液晶5中，γ1比液晶3中的更小，以使可以改進響應特性。
(示例9-3)圖68示出了一個MVA-LCD的剖面結構。一個液晶層3被密封在具有預定單元間隙d并且被相互相對粘接在一起的兩個玻璃襯底1和2之間。用ITO制造的透明電極11和12分別被形成在兩個相對襯底1和2的相對表面上。另外，以垂直尼科耳棱鏡排列的起偏振片30被形成在兩個襯底的外表面上。多個線形突出部分4被形成在這個襯底1的透明電極11上。另一方面，其安排的節(jié)距與這個線形突出部分4的節(jié)距相同的、并且相對線形突出部分4移動了半個節(jié)距的多個線形突出部分6被形成在這個襯底2的透明電極上。每一個線形突出部分4和6具有一個寬度w和一個高度h。線形突出部分4和線形突出部分6在一個襯底表面的方向上具有間隔s。
圖69示出了在MVA-LCD中的液晶分子的傾斜的傳播狀態(tài)。如圖69所顯示的，因為在線形突出部分6附近的液晶分子在一個預定方向上的傾斜被連續(xù)地傳播到如圖68所示出的、在線形突出部分4和6之間的間隔s，所以MVA-LCD的響應特性與VA系統(tǒng)的響應特性不同。
就圖68所示出的這個MVA-LCD的響應時間來說，對與液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1，一個噴射的彈性常數(shù)K11一個彎曲的彈性常數(shù)K33，介質(zhì)各向異性Δε，和液晶層厚度d的關系進行了模擬。這里，在線形突出部分4和6之間的間隔s是25微米，分別地，高度h是1微米，寬度w是5微米，并且如表10中所示出的液晶材料被用作標準。圖70示出了在MVA-LCD中的一個開狀態(tài)響應時間與這些參數(shù)的關系。如圖70所示出的，相應參數(shù)對響應特性的影響程度是非常地不同的。另外，如圖63所示出的，在如表10所示出的條件下，從半色調(diào)程度0到半色調(diào)程度1的響應時間是91.5ms，而這在MVA-LCD的響應特性中需要最長的時間。
在開狀態(tài)下γ1導致的響應時間的變化是Δt’(γ1)。在開狀態(tài)下K11導致的響應時間的變化是Δt’(K11)。在開狀態(tài)下K33導致的響應時間的變化是Δt’(K33)。另外，在開狀態(tài)下Δε導致的響應時間的變化是Δt’(Δε)，在開狀態(tài)下d導致的響應時間的變化是Δt’(d)。當對圖70所獲得的結果使用最小平方方法時，Δt’(γ1)，Δt’(K11)，Δt’(K33)，Δt’(Δε)，Δt’(d)分別被表示如下Δt’(γ1)＝7.4667×10-3γ1-1.008(表達式13)Δt’(K11)＝1.125×10-3K11-0.015(表達式14)Δt’(K33)＝1.531×10-2K33-0.225(表達式15)Δt’(Δε)＝1.3826×10-3Δε4+4.3821×10-2Δε3+51.2690×10-2Δε2+2.6942Δε+4.9511(表達式16)Δt’(d)＝6.5120×10-4d4+1.7511×10-3d3+6.2138×10-3d2+0.28053d-0.65873(表達式17)。
為了在所有的灰度中就可以實現(xiàn)在一個幀內(nèi)完成一個響應，如果從半色調(diào)程度0到半色調(diào)程度1的響應時間，這是最慢的響應時間，是16.7ms或者更少，那么，在所有的灰度中就可以實現(xiàn)在一個幀內(nèi)完成一個響應。當考慮到所有參數(shù)導致的響應時間的變化時，當γ1，K11，K33，Δε，和d被改變時，MVA-統(tǒng)LCD的響應時間的變化f’被表示如下f’＝[1+Δt’(γ1)]×[1+Δt’(K11)]×[1+Δt’(K33)]×[1+Δt’(Δε)]×[1+Δt’(d)](表達式18)因為從半色調(diào)程度0到半色調(diào)程度1的響應時間，這是最慢的響應時間，是91.5ms，所以為了使響應時間為16.7ms或者更少，那么，就必須僅滿足下面的條件。
f’＜＝1-(91.5-16.7)/91.5(表達式19)當(表達式13)到(表達式18)被代入(表達式19)時，就獲得了下面的表達式(γ1-1.1)×(K11+875.6)×(K33+50.6)×(d4+2.7d3+9.5d2+430.8d+524.1)×(Δε4+31.7Δε3+370.8Δε2+1948.6Δε+4304.2)＜＝1.6×1012(表達式20)
(示例9-4)圖71示出了根據(jù)這個示例的一個MVA-LCD的一個剖面結構。如圖71中所示出的，在根據(jù)這個示例的MVA-LCD中，不是圖68中所示出的線形突出部分6，而切口部分8被形成在玻璃襯底2上。另外，除了線形突出部分4和切口部分8的組合外，甚至是切口部分8被形成在兩個襯底1和2上，也可以實現(xiàn)這個MVA-LCD。
(示例9-5)一個垂直排列薄膜材料X被用作排列薄膜11和12，Shipley公司制造的抗蝕劑LC-200被用作線形突出部分4和6，以使可以制造一個MVA-LCD。線形突出部分4和6中的每一個的寬度為5微米，高度為1微米。具有一個負介質(zhì)各向異性的液晶材料A被用作液晶材料。圖72A到72D示出了對其中間隔s被改變的MVA-LCD的瞬時響應特性的一個顯微觀察結果。圖72A示出了當間隔s為6微米時的結果，圖72B示出了當間隔s為15微米時的結果。圖72C示出了當間隔s為30微米時的結果，圖72D示出了當間隔s為45微米時的結果。對每一個情形來說，所施加的電壓是5V。如圖72A到72D所示出的，當間隔s為30微米或者更多時，就不能夠形成一個均勻的排列。
表12和表13顯示了在這個示例中，在間隔s和排列狀態(tài)之間的關系。表12示出了當間隔s為15微米或者更少時的排列狀態(tài)，而表13示出了當間隔s為20微米或者更多時的排列狀態(tài)。在這些表中，排列狀態(tài)被用○，△，×來表示。符號○表示獲得了一個均勻的排列，而△表示雖然產(chǎn)生了幾個區(qū)域，但是獲得了一個均勻的排列。符號×表示產(chǎn)生了一些區(qū)域，并且沒有獲得一個均勻的排列。



如表12和表13所示出的，如果間隔s為25微米或者更少，就可以獲得均勻的排列。另一方面，如果間隔s比25微米大，就可以在間隔部分中產(chǎn)生一些區(qū)域，而不能夠獲得均勻排列。
當間隔s為25微米或者更少時，如圖69所示出的，因為一個預定的方向中的傾斜不能夠連續(xù)地從線形突出部分6進行傳播。就可以獲得均勻的排列。另一方面，當間隔s比25微米大時，在傾斜被從線形突出部分6中進行傳播時，有一個區(qū)域，其中在不同方向上進行傾斜。這樣，就可以在間隔部分中產(chǎn)生一些區(qū)域，而不能夠獲得均勻排列。所以，在MVA-LCD中，間隔s必須為25微米或者更少。
(示例9-6)為了改進視角特性，也可以在一個起偏振片和一個玻璃襯底之間提供一個光學補償層來作為光學補償裝置。作為光學補償層，可以使用一個單軸或者雙軸相位差異薄膜。
如上面所描述的，在根據(jù)這個實施方式的液晶顯示器中，其響應速度可以很高，并且顯示停留，顯示模糊或者類似的，可以被減輕，而這在顯示器中是一個問題，并且這個實施方式可以改進VA類型液晶顯示器的顯示性能。
如上面所描述的，根據(jù)本發(fā)明，有可能能夠抑制透射率的下降并且改進響應特性。另外，根據(jù)本發(fā)明，也可能抑制響應特性的下降并且改進透射率。
權利要求
1.一個液晶顯示器，包括具有一個預定單元間隙并且相互相對排列的一對襯底；形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜；被密封在這個垂直排列薄膜之間的一個液晶層并且該液晶層具有負的介質(zhì)各向異性；被安排在這對襯底中至少一個上的、用于在施加了一個電壓的情形下調(diào)節(jié)控制液晶層的液晶分子的總的排列方向的一個排列調(diào)節(jié)結構組件，和被提供在這個液晶層中并且包括用于傾斜液晶分子的一個液晶骨架的一個固化材料。
2.如權利要求1所述的一個液晶顯示器，其中當在排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的傾斜角度是θpr時，固化材料包括滿足0度＜＝θpr＜45度的液晶骨架。
3.如權利要求1所述的一個液晶顯示器，進一步包括一個排列調(diào)節(jié)結構子組件，用于傾斜在該子組件的延伸方向上基本上相互平行的液晶分子。
4.如權利要求1所述的一個液晶顯示器，其中這個固化材料是通過對一個光致固化或者熱固化單體進行聚合而形成的。
5.如權利要求4所述的一個液晶顯示器，其中單體的濃度是0.1到3％的重量百分比。
6.一個液晶顯示器，包括具有一個預定單元間隙并且相互相對排列的一對襯底；形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜；被密封在這個垂直排列薄膜之間的一個液晶層并且該液晶層具有負的介質(zhì)各向異性；和被提供在這個液晶層中并且包括用于改變每一個預定區(qū)域中的液晶分子的傾斜角度的一個液晶骨架的一個固化材料。
7.如權利要求6所述的一個液晶顯示器，進一步包括一個被安排在這對襯底中至少一個上的排列調(diào)節(jié)結構組件，用于在施加了一個電壓的情形下調(diào)節(jié)控制液晶層的液晶分子的總的排列方向。
8.如權利要求6所述的一個液晶顯示器，其中這個固化材料構成一個聚合體結構，該聚合體結構將液晶分子的平均預傾斜角度調(diào)節(jié)控制在襯底的垂直方向上，并且使每一個預定區(qū)域的平均預傾斜角度是不同的。
9.如權利要求8所述的一個液晶顯示器，其中這個聚合體結構是可以通過對被添加到這個液晶中的一個光固化單體進行聚合而形成的，并且通過使用一個預定圖案來進行曝光，而給出對每一個預定區(qū)域不同的平均預傾斜角度。
10.如權利要求8所述的一個液晶顯示器，其中一個平均預傾斜角度是88度或者更多，而另一個是從45度到88度。
11.如權利要求10所述的一個液晶顯示器，其中被其平均預傾斜角度為88度或者更多的預定區(qū)域所占據(jù)的面積是整個面積的20％或者更多。
12.一種制造液晶顯示器的方法，包括步驟在一對襯底之間密封一個液晶層，其中一個光固化單體被添加在具有一個負介質(zhì)各向異性的液晶中；和形成一個聚合體結構，其中通過使用具有一個預定開口圖案的掩模來曝光液晶層，在這些襯底的一個垂直方向上的液晶分子的平均預傾斜角度對每一個預定區(qū)域是不同的。
13.如權利要求12所述的制造一個液晶顯示器的方法，其中通過將對每一個預定區(qū)域的曝光不同的電壓施加到液晶層上而形成這個聚合體結構，并且平均預傾斜角度對每一個預定區(qū)域是不同的。
14.一個液晶顯示器，包括相互相對排列的一對襯底；分別被形成在這對襯底的相對表面上的電極；作為一個排列調(diào)節(jié)結構組件，是包括形成在一個延伸方向上的頂部附近的一個不規(guī)則部分并且被形成在電極上的線形突出部分，和通過去除這個電極的一部分電極材料而形成的、其中在延伸方向上形成一個條狀電極的一個切口部分中的至少一個；形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜；和被密封在這個垂直排列薄膜之間的一個液晶層并且該液晶層具有負的介質(zhì)各向異性。
15.一個液晶顯示器，包括相互相對排列的一對襯底；分別被形成在這對襯底的相對表面上的第一和第二電極；一個排列調(diào)節(jié)結構組件，具有通過去除第一電極的一部分電極材料而形成的一個切口部分，和與這個切口部分相對的、被形成在第二電極上的一個導電線形突出部分的一個組合；形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜；和被密封在這個垂直排列薄膜之間的一個液晶層并且該液晶層具有負的介質(zhì)各向異性。
16.如權利要求15所述的一個液晶顯示器，其中這個切口部分在該切口部分的一個延伸方向上包括一個條狀電極。
17.如權利要求16所述的一個液晶顯示器，其中導電線形突出部分的一個頂部部分包括其中不規(guī)則性在突出部分的延伸方向上重復的一個不規(guī)則部分。
18.如權利要求17所述的一個液晶顯示器，其中不規(guī)則部分的不規(guī)則性是周期性地形成的。
19.一個液晶顯示器，包括相互相對排列的一對襯底；分別被形成在這對襯底的相對表面上的電極；一個排列調(diào)節(jié)結構組件，具有通過去除這個電極的一部分電極材料而形成的一個切口部分，并且其中在這個排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向上形成了一個條狀電極；形成在電極上而不是切口部分上的介質(zhì)層；被形成在介質(zhì)層上的垂直排列薄膜；和一個具有負的介質(zhì)各向異性的液晶層。
20.一個液晶顯示器，包括相互相對排列的一對襯底；分別被形成在這對襯底的相對表面上的第一和第二電極；被提供用于排列調(diào)節(jié)的一個線形突出部分，并且在一個頂部上包括第三電極；和形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜；和被密封在這個垂直排列薄膜之間并且具有負的介質(zhì)各向異性的一個液晶層。
21.如權利要求20所述的一個液晶顯示器，其中一個電勢被施加到第三電極上，以使在第三電極和相對排列的第一或者第二電極之間的電壓差比在其它區(qū)域的電壓差小。
22.如權利要求20所述的一個液晶顯示器，其中基本上與被提供了第三電極的線形突出部分被安排在其上的第一或者第二電極的電勢相同的電勢被施加到第三電極上。
23.如權利要求22所述的一個液晶顯示器，進一步包括被形成在與第三電極相對的相對襯底的側面上的一個絕緣線形突出部分。
24.如權利要求23所述的一個液晶顯示器，其中與被提供了第三電極的線形突出部分的延伸方向垂直的一個剖面形狀的上邊比下邊長，并且線形突出部分的上部分面積比下部分面積大。
25.一個液晶顯示器，包括相互相對排列的一對襯底；分別被形成在這對襯底的相對表面上的電極；一個排列調(diào)節(jié)結構組件，它包括被形成在電極上的一個線形突出部分和通過去除電極的一部分電極材料而形成的一個切口部分中的至少一個，并且被形成在至少一個襯底上；和被密封在這對襯底之間并且具有負的介質(zhì)各向異性的一個液晶層，其中排列控制是這樣的，以使當一個電壓被施加到電極上時，在與這個排列調(diào)節(jié)結構組件相鄰的一個區(qū)域中的一個液晶區(qū)域的排列方向與這個排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向偏差大約45度，并且在沒有施加電壓時，其中不存在排列調(diào)節(jié)結構組件的區(qū)域的液晶分子基本上是垂直排列的，并且在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子或者在其相對部分上的液晶分子不是垂直排列的。
26.如權利要求25所述的一個液晶顯示器，其中在沒有施加電壓時，在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上的液晶分子的預傾斜角度大約是0度。
27.如權利要求25所述的一個液晶顯示器，其中在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上的或者在相對部分上的一個排列薄膜比其中不存在排列調(diào)節(jié)結構組件的區(qū)域中的薄膜薄。
28.如權利要求27所述的一個液晶顯示器，其中這個排列薄膜沒有被形成在這個排列調(diào)節(jié)結構組件上或者相對部分上。
29.如權利要求25所述的一個液晶顯示器，其中這個線形突出部分的一部分的高度被改變。
30.如權利要求25所述的一個液晶顯示器，其中排列調(diào)節(jié)結構組件在與這個排列調(diào)節(jié)結構組件的延伸方向垂直方向上的寬度被改變。
31.如權利要求25所述的一個液晶顯示器，其中在一個襯底表面方向上具有方向性的一個結構組件被安排在排列調(diào)節(jié)結構組件或者相對部分中的至少一個上。
32.一個液晶顯示器，包括一對襯底，具有一個預定單元間隙d，并且被相對排列；和被密封在這對襯底之間的一個液晶，它具有負的介質(zhì)各向異性，并且被排列成基本上與一個襯底表面垂直，其中這個預定單元間隙d是2微米或者更少，這個液晶的相對折射率各向異性Δn是0.1500或者更大，并且延遲Δn.d是0.3μm＜Δn.d＜0.42μm。
33.如權利要求32所述的一個液晶顯示器，其中用于調(diào)節(jié)液晶的一個排列方向的一個排列調(diào)節(jié)結構組件被形成在這對襯底的至少一個上。
34.如權利要求33所述的一個液晶顯示器，其中這個排列調(diào)節(jié)結構組件包括被提供在這對襯底上的條狀線形突出部分。
35.如權利要求33所述的一個液晶顯示器，其中排列調(diào)節(jié)結構組件的高度是1微米或者更少。
36.如權利要求33所述的一個液晶顯示器，其中這個排列調(diào)節(jié)結構組件的寬度是3微米或者更少，在結構組件之間的間隔寬度是15微米或者更少。
37.如權利要求33所述的一個液晶顯示器，其中對每一個點，R(紅色)，G(綠色)和B(藍色)的這個排列調(diào)節(jié)結構組件的間隔寬度是PR，PG和PB，并且滿足PB＜PG＜＝PR。
38.一個液晶顯示器，包括一對襯底，具有一個預定單元間隙d(μm)，并且被相對排列；和被密封在這對襯底之間的一個液晶，它具有負的介質(zhì)各向異性，并且被排列成基本上與一個襯底表面垂直，其中在這個液晶中，一個單元間隙d(微米)，液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1(mPa.s)，一個噴射的彈性常數(shù)K11(pN)，一個彎曲的彈性常數(shù)K33(pN)，和介質(zhì)各向異性Δε滿足(γ1-1.1)×(K11+233.7)×(K33+36.9)×(d-1.1)×(Δε4+31.7Δε3+370.8Δε2+1948.6Δε+4304.2)＜＝8.8×108。
39.一個液晶顯示器，包括一對襯底，具有一個預定單元間隙d(μm)，并且被相對排列，具有被形成在它們中至少一個上的一個排列調(diào)節(jié)結構組件；和被密封在這對襯底之間的一個液晶，它具有負的介質(zhì)各向異性，并且被排列成基本上與一個襯底表面垂直，其中在這個液晶中，一個單元間隙d(微米)，液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度γ1(mPa.s)，一個噴射的彈性常數(shù)K11(pN)，一個彎曲的彈性常數(shù)K33(pN)，和介質(zhì)各向異性Δε滿足(γ1-1.1)×(K11+875.6)×(K33+50.6)×(d4+2.7d3+9.5d2+430.8d+524.1)×(Δε4+31.7Δε3+370.8Δε2+1948.6Δε+4304.2)＜＝1.6×1012。
40.如權利要求39所述的一個液晶顯示器，其中在一個襯底表面方向上的、在排列調(diào)節(jié)結構組件之間的一個間隔是25微米或者更少。
全文摘要
本發(fā)明涉及根據(jù)多劃分排列的一個MVA模式的一個液晶顯示器,其中具有負介質(zhì)各向異性的液晶分子的排列狀態(tài)是相互不同的,并且提供了一個液晶顯示器,在該液晶顯示器中,可以抑制透射率的下降并且可以改進響應特性。這樣來構造這個液晶顯示器,以使包括具有一個預定單元間隙并且被相互相對排列的一對襯底,被形成在這對襯底之間的垂直排列薄膜,被密封在垂直排列薄膜之間并且具有負介質(zhì)各向異性的一個液晶層,被放置在這對襯底中至少一個上的、用于在施加了電壓時調(diào)節(jié)液晶層中的液晶分子的排列方向的一個排列調(diào)節(jié)結構組件,和被提供在液晶層中的、包括用于傾斜液晶分子的一個液晶骨架的一個固化材料。
文檔編號G02F1/139GK1379269SQ0210832
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月28日 優(yōu)先權日2001年3月30日
發(fā)明者花岡一孝, 田沼清治, 仲西洋平, 上田一也, 片岡真吾, 佐佐木貴啟, 武田有廣, 津田英昭, 間山剛宗, 井人上雄一, 杉浦規(guī)生 申請人:富士通株式會社