專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到液晶顯示裝置，確切地說是涉及到滿足高透射率和寬視角范圍的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置采用其諸如厚度小造成的節(jié)省空間和低功耗之類的特點而被用作筆記本計算機(jī)和臺式計算機(jī)等的顯示器。而且，由于生產(chǎn)大屏幕液晶屏技術(shù)的新近發(fā)展，液晶顯示裝置也已經(jīng)被用作電視顯示器，大多數(shù)電視顯示器迄今還是陰極射線管型的。雖然扭曲向列相(TN)顯示模式已經(jīng)被主要用于液晶顯示裝置，但TN顯示模式無法提供滿意的視角特性。因此，隨著液晶顯示裝置屏幕尺寸的已經(jīng)被增大，為了改善視角特性，已經(jīng)提出了采用不同于TN顯示模式的液晶顯示裝置。這種新顯示模式已經(jīng)被用于大的液晶顯示電視中作為TN顯示模式的替換。用來改善視角特性的液晶顯示元件的這種顯示模式的例子包括專利文獻(xiàn)1所述的平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)顯示模式以及專利文獻(xiàn)2所述的多疇垂直對準(zhǔn)(MVA)顯示模式。
專利文獻(xiàn)1日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.6-160878專利文獻(xiàn)2日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.11-242225專利文獻(xiàn)3日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.63-106624專利文獻(xiàn)4日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.8-304828非專利文獻(xiàn)1de Boer et al.，Proc.International DisplayWorkshop’02，LCT4-3.，p.69非專利文獻(xiàn)2T.Hashimoto et al.，Society of InformationDisplay’95 Digest，41-4，p.877但在上述二種已知技術(shù)(IPS模式和MVA模式)中，已知全白態(tài)(白色亮度)中的象素透射率低于TN顯示模式中的。此白色亮度是一個直接關(guān)系到峰值顯示亮度的因素，是顯示器圖象質(zhì)量最重要的因素之一，特別是在用于液晶顯示電視的液晶顯示裝置中，更是如此。白色亮度低，是用于液晶顯示電視的液晶顯示裝置中的重要技術(shù)問題之一，用于液晶顯示電視的液晶顯示裝置顯著不同于計算機(jī)的顯示器件，在用于液晶顯示電視的液晶顯示裝置中，考慮到長時間連續(xù)觀看顯示器所引起的視力疲勞，亮度必須具有一個上限。
在已知的技術(shù)中，IPS模式的白色亮度低于TN模式的具體的理由如下。在IPS模式中，如其名稱所示，在基板平面中的水平電場分量由施加到提供在基板表面上的叉指電極的電位差產(chǎn)生。水平電場分量的產(chǎn)生改變了液晶分子的取向，以便顯示黑白灰度。因此，其上不產(chǎn)生水平電場(因為沒有電位差)的電極區(qū)域基本上對白色亮度沒有貢獻(xiàn)。
另外MVA模式的白色亮度低于TN模式的理由如下。在具有MVA模式的顯示器中，如其名稱所示，單個象素被分成多個象素疇(通常，一個象素被分成4個疇)，其中，各個液晶分子的取向彼此不同。被分割了的各個疇的邊界區(qū)域?qū)Π咨炼葲]有貢獻(xiàn)。由于為了改善采用液晶垂直排列的MVA模式的視角特性，象素的分割在理論上是至關(guān)重要的，故疇邊界內(nèi)白色亮度的降低也是不可避免的。
與MVA模式不同，IPS模式采用單一的對準(zhǔn)。因此，即使沒有多疇結(jié)構(gòu)，也能夠得到滿意的視角特性。但為了改善從傾斜方向觀看器件時顏色改變的特性，就必須形成多疇結(jié)構(gòu)。(通常借助于優(yōu)化電極的形狀而采用將象素分割成二個疇的方法)。在此情況下，如在MVA模式中那樣，疇邊界區(qū)引起白色亮度降低。
另一方面，如專利文獻(xiàn)3所述，多疇結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于具有高白色亮度的TN模式，從而改善了視角特性。此技術(shù)在IPS模式和MVA模式之前就被提出了。例如，根據(jù)非專利文獻(xiàn)1，報道了當(dāng)多疇結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于TN模式時，能夠抑制疇邊界中白色亮度的降低，疇邊界中白色亮度的降低是上述MVA模式中的一個問題。
但這種多疇TN模式迄今沒有得到實際使用。其理由如下。與MVA模式等不同，多疇結(jié)構(gòu)應(yīng)用于TN模式要求下列結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)層被提供在基板的表面上，將液晶層夾在中間，且多疇結(jié)構(gòu)必須被應(yīng)用于對準(zhǔn)層上液晶分子的定向狀態(tài)(預(yù)傾斜)本身。在此情況下，大規(guī)模生產(chǎn)的生產(chǎn)率非常低。提出來在TN模式中為基板表面上的液晶定向狀態(tài)提供多疇結(jié)構(gòu)的方法的例子包括下列方法。專利文獻(xiàn)3公開了一種執(zhí)行多次掩模摩擦的方法，作為表面定向加工，包括摩擦步驟、涂敷抗蝕劑、對抗蝕劑進(jìn)行圖形化、以及清除抗蝕劑圖形。專利文獻(xiàn)4公開了一種借助于組合光對準(zhǔn)處理和掩模圖形而執(zhí)行多次光對準(zhǔn)處理以便提供多疇結(jié)構(gòu)的方法。這些方法要求多個復(fù)雜的額外步驟。確切地說，關(guān)于稍后用掩模圖形的光對準(zhǔn)處理，在借助于輻照偏振紫外線的一般光處理中，必須在基板上執(zhí)行二次光輻照，亦即從垂直方向以及從傾斜于基板的方向執(zhí)行光輻照，以便產(chǎn)生和調(diào)整預(yù)傾斜。這就意味著，例如為了形成與MVA模式相同的由4個疇組成的象素，必須用4個掩模執(zhí)行8次光輻照(例如非專利文獻(xiàn)2)。除了步驟增多之外，例如在前者掩模摩擦中，對準(zhǔn)層可能由于涂敷或清除抗蝕劑而被損傷或沾污。這可以使顯示器圖象退化。
如上所述，在已知技術(shù)中，在要求高白色亮度和寬廣視角特性的應(yīng)用中，例如在液晶顯示電視中，難以滿足這些特性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示裝置，此液晶顯示裝置能夠更簡單地被制造，并適用于滿足高象素透射率和寬廣視角顯示特性二者的液晶顯示電視。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了下列情況[1]一種液晶顯示裝置，包括至少包括一個透明基板的一對基板、插入在該對基板之間的液晶層、以及插入在液晶層與該對基板中至少任何一個之間的液晶對準(zhǔn)層。在液晶對準(zhǔn)層上設(shè)置了液晶對準(zhǔn)方向不同于周圍液晶對準(zhǔn)方向的多個封閉區(qū)域。在此液晶顯示裝置中，各個封閉區(qū)域具有這樣的形態(tài)，即沿周圍液晶對準(zhǔn)方向頭和尾是可區(qū)別的。
在根據(jù)項目[1]的液晶顯示裝置中，液晶顯示裝置還包括多個更高層次的區(qū)域(疇)，其中，多個封閉區(qū)域外圍的液晶對準(zhǔn)方向彼此不同。
在根據(jù)項目[1]或項目[2]的液晶顯示裝置中，至少一個用來將液晶取向錨定在多個不同方向中的處理，是將能夠在基板表面上引起化學(xué)反應(yīng)的光作為線偏振光進(jìn)行輻照的處理。
在根據(jù)項目[1]或項目[2]的液晶顯示裝置中，至少一個用來將液晶取向錨定在多個不同方向中的處理，是用在基板表面上提供應(yīng)力形變的細(xì)小探針進(jìn)行掃描的處理。
在根據(jù)項目[1]或項目[2]的液晶顯示裝置中，至少一個用來將液晶取向錨定在多個不同方向的處理，是用能夠在基板表面上引起化學(xué)反應(yīng)的光線進(jìn)行掃描的處理。
根據(jù)項目[1]-項目[5]中任何一個的液晶顯示裝置，液晶層由包含不對稱分子作為組成部分的液晶材料組成。
在根據(jù)項目[1]-項目[6]中任何一個的液晶顯示裝置中，液晶顯示裝置還包括一對透明電極，各個透明電極被安置在各個成對基板上。
考慮到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，多疇結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于對準(zhǔn)層上液晶分子的取向狀態(tài)(預(yù)傾斜)本身上，這是TN模式中多疇結(jié)構(gòu)所要求的，而不采用包括增加步驟和損傷對準(zhǔn)層問題的掩模摩擦或簡單光對準(zhǔn)。
而且，包括具有適當(dāng)二維對稱性的定向圖形的對準(zhǔn)層被用于本發(fā)明。結(jié)果，本發(fā)明就能夠提供滿足TN模式中的高象素透射率以及多疇結(jié)構(gòu)造成的寬視角顯示特性二者的液晶顯示裝置。
現(xiàn)在來詳細(xì)地描述本發(fā)明的包括定向圖形的對準(zhǔn)層的工作。
為了將多疇結(jié)構(gòu)應(yīng)用于對準(zhǔn)層上液晶分子的取向狀態(tài)(預(yù)傾斜)本身，作為先決條件，必須在對準(zhǔn)層上各個象素位置調(diào)整液晶分子的預(yù)傾斜。
光對準(zhǔn)被采用，以便防止由于在掩模摩擦中涂敷或清除抗蝕劑而引起的損傷。但在此情況下，如上所述，對于一分為四的各個疇，所要求的光輻照和掩模的數(shù)目脫離現(xiàn)實地大。為了減少輻照和掩模的數(shù)目，在光對準(zhǔn)中，必須尋找一種產(chǎn)生和錨定此預(yù)傾斜的方法，此方法包括不同于從傾斜方向進(jìn)行輻照的步驟，且包括更少的步驟?？紤]到用掩模光對準(zhǔn)來形成多疇結(jié)構(gòu)的工藝，必須采用用來分割成各個區(qū)域的光掩模，用來形成多疇。若借助于優(yōu)化用來分割成各個區(qū)域的上述光掩模的圖象本身能夠同時得到分割成各個區(qū)域以及各個區(qū)域中預(yù)傾斜的調(diào)整，則能夠減少輻照步驟的數(shù)目。
接著，考慮到對準(zhǔn)層上液晶分子預(yù)傾斜的產(chǎn)生機(jī)制，借助于打破平面內(nèi)頭和尾沿對準(zhǔn)方向的對稱性，可以產(chǎn)生沿水平方向的傾斜。引起破壞對稱性以產(chǎn)生傾斜的因素基本上可以是任何因素。例如，此因素可以是共平面定向圖形的對稱性的破壞。下面來描述為了證實此假設(shè)而執(zhí)行的驗證實驗。
在此實驗中，用原子力顯微鏡(AFM)制備了精確調(diào)整過的液晶定向圖形。具體地說，借助于用能夠在基板表面上提供應(yīng)力引起的形變以形成任意圖形的細(xì)小探針進(jìn)行掃描，制備了定向圖形。
在此方法中，當(dāng)探針沿一個方向掃描時，產(chǎn)生傾斜，而對稱的往返掃描不產(chǎn)生傾斜。在此實驗中，借助于后者對稱往返掃描而制備了特定的共平面定向圖形。具體地說，用甩涂方法，用作對準(zhǔn)層的聚酰亞胺被均勻地涂敷在基板的表面上，然后對基板進(jìn)行加熱，以便酰亞胺化。隨后，使得到的聚酰亞胺表面經(jīng)受用AFM探針沿特定方向進(jìn)行對稱往返掃描。利用上述工藝，液晶分子就已經(jīng)以0度傾斜被單軸定向在聚酰亞胺對準(zhǔn)層上。
隨后，用探針掃描圖1所示的同心三角圖形(從中心到頂角的尺寸為1微米)，使中心被置于在聚酰亞胺表面上具有適當(dāng)間距的正交晶格的晶格點的位置處。(以這種方式，當(dāng)同一個區(qū)域用AFM探針被二次掃描等同于重復(fù)寫入時，最后的掃描方向就是對準(zhǔn)方向)。考慮到組合下層的均勻單軸取向與這一三角形封閉區(qū)域圖形所形成的整個圖形，液晶的宏觀平均對準(zhǔn)方向是用探針在下層上執(zhí)行的掃描方向?？紤]到此圖形沿這一宏觀共平面對準(zhǔn)方向的對稱性，頭和尾的對稱性被破壞了。因此，在圖1的共平面定向圖形1中，由于頭和尾的對稱性被破壞，就可望產(chǎn)生預(yù)傾斜。
隨后，如圖2所示，圖1中的多個共平面定向圖形1被排列在基板上的四角形晶格點上，以便制備多個成對的基板2。一對基板2被組合，以便圖形的方向性變成反平行，以制備空白元胞(cell)。用向列相液晶(5CB)填充此元胞。用晶體旋轉(zhuǎn)方法測量了此液晶元胞的傾斜。圖3示出了結(jié)果。在圖3中，橫軸表示邊長為100微米的正方形區(qū)域每邊的三角形封閉區(qū)域圖形的數(shù)目，此正方形區(qū)域上具有定向圖形?？v軸表示測得的傾斜數(shù)值的3倍。
此結(jié)果表明，借助于形成其中適當(dāng)?shù)亟⒘藢ΨQ性的上述圖形，如在摩擦處理中那樣，能夠提供幾度的預(yù)傾斜。
在上述驗證實驗中，AFM納米摩擦被用來調(diào)整液晶取向。作為變通，借助于用光掩模的光對準(zhǔn)方法進(jìn)行定向圖形化，能夠得到相同的效果。
如上所述，在用來分割成各區(qū)域的光掩模的圖形中，此掩模被用來形成多疇，圖形本身被優(yōu)化，使頭和尾的對稱性沿各個區(qū)域中的取向軸被破壞。于是能夠同時得到分割成各個區(qū)域以及預(yù)傾斜的調(diào)整。結(jié)果就能夠減少輻照步驟的數(shù)目和光掩模的數(shù)目。


圖1是示意圖，示出了用于本發(fā)明的驗證實驗的器件中的探針掃描圖形。
圖2示出了用于本發(fā)明的驗證實驗的器件中掃描圖形的安排。
圖3曲線示出了用于本發(fā)明的驗證實驗的器件的預(yù)傾斜的測量結(jié)果。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方案1的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
圖5包括一些示意圖，示出了用于本發(fā)明實施方案1的光掩模以及用光掩模形成的定向圖形。
圖6包括對應(yīng)于圖5的一些示意圖，示出了用于本發(fā)明實施方案1的反基板的光掩模以及用光掩模形成的定向圖形。
圖7包括一些示意圖，示出了用于本發(fā)明比較實施例的光掩模以及用光掩模形成的定向圖形。
圖8包括對應(yīng)于圖7的一些示意圖，示出了用于本發(fā)明比較實施例的反基板的光掩模以及用光掩模形成的定向圖形。
圖9包括一些示意圖，示出了用于本發(fā)明實施方案3的光掩模。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，利用更簡單的生產(chǎn)工藝，能夠提供液晶顯示裝置，此液晶顯示裝置滿足由于多疇結(jié)構(gòu)的寬視角顯示特性和在TN模式中的高透射率二者，并適用于液晶顯示電視。
本發(fā)明的液晶顯示裝置包括至少包括一個透明基板的一對基板、插入在成對基板之間的液晶層、以及插入在液晶層與成對基板中至少任何一個之間的對準(zhǔn)層。在對準(zhǔn)層中，在基板平面內(nèi)安置了具有多個不同的液晶易取向軸向的第一層次區(qū)域。而且，在對準(zhǔn)層中，在各個第一層次區(qū)域內(nèi)安置了多個其液晶易取向軸向不同于對應(yīng)的第一層次區(qū)域的液晶易取向軸向的第二層次區(qū)域。因此，利用簡單的生產(chǎn)工藝，能夠滿足由于多疇結(jié)構(gòu)的寬視角顯示特性和在TN模式中的高透射率二者。
現(xiàn)在來詳細(xì)地描述本發(fā)明的各個實施方案。
實施方案1圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方案1的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
在此圖中，參考號11表示基板(SUB1)，參考號12表示另一基板(SUB2)，參考號13表示透明電極(EL1)，參考號14表示另一透明電極(EL2)，參考號15表示對準(zhǔn)層(AL1)，參考號16表示另一對準(zhǔn)層(AL2)，參考號17表示偏振片(POL1)，參考號18表示另一偏振片(POL2)，參考號19表示液晶對準(zhǔn)方向(ALD1)，參考號20表示另一液晶對準(zhǔn)方向(ALD2)，參考號21表示液晶層(LCL)。
厚度各為1.1mm且具有拋光表面的二個玻璃基板被用作基板11(SUB1)和基板12(SUB2)。透明電極13(EL1)和透明電極14(EL2)分別被形成在基板11和12上。各個透明電極13和14被形成為由氧化銦錫(ITO)組成的透明導(dǎo)電層。隨后，致密化的光敏膜分別被如下形成在基板11和12的透明電極13和14上。用聯(lián)氨化合物和酸酐合成聚酰胺酸。借助于對具有重氮苯原子團(tuán)的以化學(xué)式1表示的化合物和克分子當(dāng)量的4，4’-二氨基二苯基甲烷進(jìn)行混合來制備此聯(lián)氨化合物。均苯四酸二酐和/或1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧基二酐被用作此酸酐。聚酰胺酸被涂敷在基板11和12的表面上，并在200℃下被烘焙30分鐘。在此步驟中，代替化學(xué)式1所表示的化合物，可以采用化學(xué)式2或化學(xué)式3所表示的化合物作為光敏材料。所有這些光敏膜用作對準(zhǔn)層(光對準(zhǔn)層)。此對準(zhǔn)層誘導(dǎo)液晶分子以大約0度預(yù)傾斜角沿正交于從大致垂直于基板表面的方向輻照的線偏振光的方向的均勻?qū)?zhǔn)。
[化學(xué)式2] [化學(xué)式3]
隨后，采用用作紫外線光源的汞燈，從大致垂直于基板表面的方向，用線偏振的紫外光輻照基板11，此線偏振紫外光是用采用Brewster角的偏振元件偏振的。通過包括圖5(a)或5(b)所示的正方形棋盤狀圖形的光掩模31或32，用線偏振紫外光以每平方厘米10mW的光強(qiáng)，二次輻照基板11(光不透射通過黑色部分31A和32A)。在圖5中的光掩模的示意圖中，僅僅作為代表而示出了各個四分之一疇(區(qū)域)中的單個三角形，以便表明如圖2所示大量形成在疇中的三角形封閉區(qū)域圖形的方向。在實際的基板中，大量這種三角形封閉區(qū)域圖形以特定的密度被排列在各個疇中。
線偏振紫外光的上述二次輻照如下被執(zhí)行。利用圖5(a)所示的掩模，用沿圖中A-A’線所示的對角方向線偏振的紫外光來執(zhí)行第一輻照。利用圖5(b)所示的掩模，用沿圖中B-B’線所示的對角方向線偏振的紫外光來執(zhí)行第二輻照。換言之，線偏振方向被旋轉(zhuǎn)了90度。偏振的紫外光沿垂直于基板11表面的方向被入射到基板11的表面，致使輻照所提供的液晶取向的預(yù)傾斜角變成大約0度。作為線偏振紫外光二次輻照的結(jié)果，就制備了包括沿正交于輻照的線偏振光的方向的對準(zhǔn)圖形的對準(zhǔn)層15(AL1)。具體地說，如圖5(C)中圓圈所示放大圖所示，包括其中輻照在三角形封閉區(qū)域圖形中的線偏振光的方向正交于輻照在背景中的線偏振光方向的輻照圖形的對準(zhǔn)層15(AL1)，被形成在各個疇中，致使各個輻照圖形的方向彼此不同。設(shè)想得到的定向圖形提供了下列效果。例如，在圖5(c)中的4個分割的疇41-44中，在右下的疇43中，預(yù)傾斜沿液晶對準(zhǔn)方向(箭頭)47(此箭頭表示液晶取向沿其從基板表面向上傾斜的方向)所示的方向產(chǎn)生。借助于由于圓圈中放大圖所示的三角形封閉區(qū)域圖形而破壞頭和尾的對稱性，來產(chǎn)生此預(yù)傾斜。而且，在其中共平面取向彼此相差90度的其它分割的疇41、42、和44中，根據(jù)疇41、42、和44中三角形封閉區(qū)域圖形的方向，預(yù)傾斜分別沿圖5(c)中的液晶對準(zhǔn)方向(箭頭)45、46、48所示的方向產(chǎn)生。換言之，上述箭頭線的方向?qū)?yīng)于液晶對準(zhǔn)方向(共平面45度、135度、-135度、-45度)，且具有指示端的箭頭端對應(yīng)于液晶分子沿其離開(亦即傾斜)基板表面幾度的方向。以相同的方式，如圖6(c)所示，利用圖6(a)和6(b)所示的光掩模51和52(光不透射通過黑色部分51A和52A)，包括相似的4個分割的疇61-64的圖形化的光對準(zhǔn)層16(AL2)，被形成在反基板12的表面上。成對的基板11和12被組合，致使當(dāng)從上往下看時，定向圖形由圖6(d)示出。于是就提供了所謂TN元件結(jié)構(gòu)，其中，在各個4個分割的疇中，上下基板11和12之間的液晶取向被扭轉(zhuǎn)大約90度。
圖5和6中的分割和定向圖形的方法不局限于此例子?？梢匀绱死又心菢拥玫奖景l(fā)明的優(yōu)點，只要分割和定向圖形的方法提供多疇結(jié)構(gòu)造成的相同預(yù)傾斜效果和相同加寬視角效果即可。
隨后，此二個基板11和12被組合，使能夠定向液晶分子的表面彼此面對。其中分散了球形聚合物小珠的墊圈以及環(huán)繞的密封劑被安置在基板之間，以便制造液晶單元。
然后，來自Merck公司的向列相液晶組分ZLI-4535(介電各向異性Δε為+14.8，且折射率各向異性Δn為0.0865)21在真空下被注入在上述液晶單元的基板11與12之間。用由可UV固化的樹脂組成的密封劑將液晶單元密封，從而制備液晶屏。
在包括液晶的狀態(tài)下，用墊圈將液晶層21的厚度控制為6.4微米。因此，本例子的液晶顯示裝置的延遲(Δnd)為0.5微米。
隨后，用二個偏振片17(POL1)和18(POL2)(來自Nitto Denko公司的G1220DU)將液晶屏夾在中間。偏振片17(POL1)被安置成其偏振透射軸對應(yīng)于大致平行于被分割成4個疇的上述圖形的對角線方向(A-A’或B-B’)的方向。另一偏振片18(POL2)被安置成其偏振透射軸對應(yīng)正交于偏振片17(POL1)的方向。
然后，驅(qū)動電路和后照光等被連接到液晶屏，從而制造液晶顯示裝置。
為了參考起見，用相同于此例子的對準(zhǔn)層材料(對準(zhǔn)層)和工藝制作了另一液晶單元。但在此液晶單元中，在相同于上述4個分割的疇的條件下，在相同的紫外線輻照條件下，對準(zhǔn)層被形成在基板的整個表面上。相同的液晶組分ZLI-4535填充在一對相同的基板之間，從而制備液晶單元。用晶體旋轉(zhuǎn)方法測得的此液晶單元的預(yù)傾斜約為1度。
實施方案1中的液晶顯示裝置具有常白模式TN顯示元件的結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)不施加電壓時，得到高透光狀態(tài)(亦即白色顯示)。隨后，當(dāng)頻率為1kHz的5Vpp交流電壓被施加在透明電極13(EL1)與14(EL2)之間時，得到滿意的低透光狀態(tài)(亦即黑色顯示)。用來自Minolta公司的液晶視角測量裝置CV-1000測量了本實施方案中液晶顯示裝置的視角特性。根據(jù)此結(jié)果，此顯示器件具有寬廣的視角范圍，具體地說，在包括上140度到下140度以及左140度到右140度的整個范圍內(nèi)，此顯示器件具有101或以上的反差比，且沒有色調(diào)反轉(zhuǎn)。圖象質(zhì)量的目測表明，即使當(dāng)傾斜地觀察時，也未曾觀察到顯示顏色的明顯改變，且此顯示器件提供了高度均勻的顯示。在白色顯示過程中用顯微鏡對象素進(jìn)行的觀察表明，疇邊界內(nèi)的透射率降低是小的，疇邊界的寬度也小，且得到了高的白色亮度。
在已知的技術(shù)中，例如為了形成由4個分割的疇組成的象素，每個要處理的基板必須執(zhí)行8次光輻照。相反，如上述實施方案所述，根據(jù)本發(fā)明，僅僅執(zhí)行2次光輻照，從而能夠顯著地簡化生產(chǎn)。
(比較實施例)下面來描述本發(fā)明的比較實施例。
除了圖7(a)、7(b)、8(a)、8(b)所示的光掩模91、92、101、102分別被用來代替實施方案1中圖5(a)、5(b)、6(a)、6(b)所示的光掩模之外，如實施方案1那樣制作了比較實施例的液晶顯示裝置。
根據(jù)此比較實施例，在形成于各個疇111、112、113、114中的定向圖形中，頭和尾沿平均定向方向是對稱的。如圖8(c)所示，液晶分子因而構(gòu)成了預(yù)傾斜大致為0度的均勻?qū)?zhǔn)的TN定向。
因此，當(dāng)電壓被施加到此比較實施例中的液晶顯示裝置時，初始傾斜的方向就不被調(diào)整。因此，此器件包括了大量反方向傾斜的疇。由于出現(xiàn)在這些疇邊界(反傾斜疇)中的光泄漏，此液晶顯示裝置因而在反差等方面的顯示質(zhì)量低。而且，當(dāng)不施加電壓時，產(chǎn)生了其中液晶定向的扭轉(zhuǎn)方向沿反方向的疇(反扭轉(zhuǎn)疇)，導(dǎo)致白色亮度降低。
實施方案2下面來描述本發(fā)明的實施方案2。
除了下列情況之外，如實施方案1那樣制作了實施方案2的液晶顯示裝置?；逯话ㄆ渖暇哂?圖5中的)定向圖形的對準(zhǔn)層。另一基板不包括對準(zhǔn)層。而且，來自Merck公司的手性摻雜劑CB-15被加入到液晶材料，使組分的螺距長度相當(dāng)于元胞間隙的大約1/4。
除了下列情況之外，此液晶顯示裝置提供了相同于實施方案1的優(yōu)點。在此情況下，由于手性摻雜劑的作用，提供了實施方案1那樣的TN顯示結(jié)構(gòu)，其中，當(dāng)不施加電壓時，上下基板之間的液晶定向被扭轉(zhuǎn)大約90度。
根據(jù)用相同于實施方案1的方法所進(jìn)行的視角測量，實施方案2中的顯示器件也滿足大致相同于實施方案1的寬視角特性，從而提供了高度均勻的顯示器。
實施方案3下面來描述本發(fā)明的實施方案3。
除了下列情況之外，如實施方案1那樣制作了實施方案3的液晶顯示裝置。在實施方案1中，用圖5(a)和5(b)所示的一個基板的二個光掩模以及圖6(a)和6(b)所示的另一基板的二個光掩模，對每個基板執(zhí)行二次光輻照。而在實施方案3中，分別用圖9(a)、9(b)、9(c)所示的3個光掩模71-73以及圖9(d)、9(e)、9(f)所示的3個光掩模81-83，對每個基板執(zhí)行3次光輻照。
利用圖9(a)、9(b)、9(c)所示的光掩模，或用圖9(d)、9(e)、9(f)所示的光掩模，依此順序，用線偏振紫外光對各個基板進(jìn)行了輻照。線偏振紫外光分別沿對角線方向A-A’、B-B’、A-A’被輻照。
在實施方案1和2中，每個基板僅僅執(zhí)行二次光輻照。但在二次光輻照過程中，各個光掩模必須以排列在各個4個分割的疇中的大量精細(xì)三角形封閉區(qū)域圖形的大致尺寸(亦即幾微米到10-20微米)的精度被對準(zhǔn)。因此可能產(chǎn)生失準(zhǔn)引起的缺陷。
相反，在實施方案3中，雖然各個掩模數(shù)目和每個基板的光輻照次數(shù)比實施方案1的多1，但各個光掩模的對準(zhǔn)精度不是約為精細(xì)三角形封閉區(qū)域圖形的尺寸，而是約為分割的疇的尺寸(亦即幾十微米到100-200微米)。于是能夠顯著地降低所要求的各個光掩模的對準(zhǔn)精度。
根據(jù)用相同于實施方案1的方法所進(jìn)行的視角測量，本實施方案中的顯示器件也滿足大致相同于實施方案1的寬視角特性，從而提供高度均勻的顯示器。此外，由于降低了所要求的對準(zhǔn)精度，故減少了失準(zhǔn)所造成的缺陷的數(shù)目。
本發(fā)明不局限于上述各個實施例。根據(jù)本發(fā)明的目的，能夠作出各種修正，且這些修正不被排除于本發(fā)明的范圍。
工業(yè)應(yīng)用可能性本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠被用于液晶顯示電視，此液晶顯示電視滿足由于多疇結(jié)構(gòu)的寬視角顯示特性以及TN模式的高透射率二者。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括至少包括一個透明基板的一對基板；插入在該對基板之間的液晶層；以及液晶對準(zhǔn)層，此液晶對準(zhǔn)層插入在液晶層與該對基板中至少任何一個之間，且設(shè)置有液晶對準(zhǔn)方向不同于周圍液晶對準(zhǔn)方向的多個封閉區(qū)域，其中，各個封閉區(qū)域具有這樣的形態(tài)，即沿周圍液晶對準(zhǔn)方向頭和尾是可區(qū)別的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，還包含多個更高層次的區(qū)域(疇)，其中，多個封閉區(qū)域外圍的液晶對準(zhǔn)方向彼此不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其中，至少一個用來將液晶取向錨定在多個不同方向中的處理，是將能夠在基板表面上引起化學(xué)反應(yīng)的光作為線偏振光進(jìn)行輻照的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其中，至少一個用來將液晶取向錨定在多個不同方向中的處理，是采用在基板表面上提供應(yīng)力形變的細(xì)小探針進(jìn)行掃描的處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其中，至少一個用來將液晶取向錨定在多個不同方向中的處理，是采用能夠在基板表面上引起化學(xué)反應(yīng)的光線進(jìn)行掃描的處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一個的液晶顯示裝置，其中，液晶層包括含有不對稱分子作為組成部分的液晶材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一個的液晶顯示裝置，還包含一對透明電極，每個透明電極被設(shè)置在所述成對基板的每一個上。
全文摘要
一種液晶顯示元件，此液晶顯示元件能夠比常規(guī)元件更方便地被制作，且適用于滿足高象素透射率和寬視角顯示特性二者的液晶電視。此液晶顯示元件包含至少包括一個透明基板的一對基板；插入在成對基板之間的液晶層；以及液晶定向調(diào)整層，此液晶定向調(diào)整層插入在液晶層與成對基板中至少任何一個之間，且設(shè)置有多個液晶定向調(diào)整方向不同于周圍液晶定向調(diào)整方向的封閉區(qū)域(40)，其中，此封閉區(qū)域(40)具有這樣的形態(tài)，即沿周圍液晶定向調(diào)整方向頭和尾是可區(qū)別的。
文檔編號G02F1/1337GK1860408SQ20048002821
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者金鐘賢, 米谷慎, 橫山浩 申請人:獨立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)