專利名稱：液晶元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶元件和具有該液晶元件的液晶顯示裝置等。
背景技術(shù)：
在日本特許第2510150號公報(專利文獻(xiàn)1)中公開了這樣的液晶顯示裝置(現(xiàn)有 技術(shù)例1)使液晶分子在與通過配向處理的方向組合來規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向 上扭曲配向，由此提高電光特性，所述配向處理被實施于相對配置的一對基板的各基板上。另外，在日本特開2007-293278號公報(專利文獻(xiàn)2)中公開了這樣的液晶元件 (現(xiàn)有技術(shù)例幻既施加在與通過配向處理的方向組合來規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向(第一旋轉(zhuǎn)方 向)相反的旋轉(zhuǎn)方向(第二旋轉(zhuǎn)方向)上扭曲的手性劑，又使液晶分子在上述第一旋轉(zhuǎn)方 向上扭曲配向，由此，使液晶層內(nèi)的應(yīng)變增加，進而使閾值電壓降低，可以進行低電壓驅(qū)動， 所述配向處理被實施于相對配置的一對基板的各基板上。然而，上述的現(xiàn)有技術(shù)例1的液晶顯示裝置具有這樣的缺點反扭曲的配向狀態(tài) 不穩(wěn)定，雖然可以通過對液晶層施加比較高的電壓來獲得反扭曲的配向狀態(tài)，但是隨著時 間流逝，向正扭曲的配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。此外，如上所述，雖然現(xiàn)有技術(shù)例2的液晶元件具有降 低閾值電壓的優(yōu)點，但是具有這樣的缺點如果關(guān)閉電壓，則立即(例如，幾秒鐘左右)轉(zhuǎn) 成為正扭曲的配向狀態(tài)，反而使閾值升高。此外，不論在哪一個現(xiàn)有技術(shù)例中，都沒有設(shè)想 積極地利用正扭曲和反扭曲這兩個配向狀態(tài)來作為顯示等用途。也就是說，針對為了積極 地利用雙穩(wěn)定性而需要的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動方法等技術(shù)思想，完全沒有公開，也不存在啟示。而且， 在如專利文獻(xiàn)1和2中所記載的反扭曲向列(reverse twisted nematic,RTN)型液晶元件 中，一般地，在液晶分子向第一旋轉(zhuǎn)方向扭曲的排列狀態(tài)(反扭曲排列狀態(tài))和向第二旋轉(zhuǎn) 方向扭曲的排列狀態(tài)(分散扭曲(splay twist)排列狀態(tài))下，外觀上的顯示狀態(tài)(光透 過率)不存在較大區(qū)別，即使賦予雙穩(wěn)定性也很難獲得高對比度比。專利文獻(xiàn)1日本特開2510150號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2007-293278號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具體方式的目的之一在于，提供一種利用兩個配向狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的新TN 型液晶元件。另外，本發(fā)明具體方式的另一目的在于，提供一種使用新TN型液晶元件并能以低 耗電進行驅(qū)動的液晶顯示裝置。再者，本發(fā)明具體方式的又一目的在于，提供一種顯示品質(zhì)高的液晶元件。本發(fā)明的一個方式的液晶元件包括(a)在各自的一面上實施了配向處理并相對 配置的第一基板和第二基板；(b)設(shè)置在所述第一基板的一面與所述第二基板的一面之間 的液晶層；以及(c)用于對所述液晶層施加電場的電場施加單元，(d)所述第一基板和所述 第二基板以所述液晶層的液晶分子容易產(chǎn)生往第一旋轉(zhuǎn)方向扭曲的第一配向狀態(tài)的方式相對配置，(e)所述液晶層添加有具有以下性質(zhì)的手性劑，該性質(zhì)使所述液晶分子產(chǎn)生往與 所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向扭曲的第二配向狀態(tài)，(f)通過所述電場施加單元 在與所述第一基板和所述第二基板的各自一面大致垂直的方向上施加電場，由此所述液晶 層向所述第一配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。優(yōu)選的是，所述電場施加單元至少具有設(shè)置在所述第一基板的一面?zhèn)鹊牡谝浑?極；以及設(shè)置在所述第二基板的一面?zhèn)鹊牡诙姌O。優(yōu)選的是，通過在與所述第一基板和所述第二基板的各自一面大致平行的方向上 施加電場，由此所述液晶層向所述第二配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。優(yōu)選的是，所述電場施加單元還具有第三電極和第四電極，所述第三電極和第四 電極隔著絕緣層設(shè)置在所述第二基板的所述第二電極的上側(cè)，并相互隔開地配置。優(yōu)選的是，所述第一基板和所述第二基板分別以呈現(xiàn)20°以上45°以下的預(yù)傾 角的方式進行了配向處理。更優(yōu)選的是，所述第一基板和所述第二基板分別以呈現(xiàn)31°以上37°以下的預(yù) 傾角的方式進行了配向處理。在這些情況下，優(yōu)選的是，添加到所述液晶層的所述手性劑的添加量以下述方式 調(diào)整在設(shè)手性間距為P、設(shè)所述液晶層的厚度為d時，d/p大于0. 04小于0. 25。此外，優(yōu)選的是，所述第一基板以呈現(xiàn)40°以上65°以下的預(yù)傾角的方式進行了 配向處理，所述第二基板以呈現(xiàn)1°以上15°以下的預(yù)傾角的方式進行了配向處理。在該情況下，優(yōu)選的是，添加到所述液晶層的所述手性劑的添加量以下述方式調(diào) 整在設(shè)手性間距為P、所述液晶層的厚度為d時，d/p為0. 125以上0. 5以下。更優(yōu)選的是，當(dāng)從所述第一基板和所述第二基板各自的法線方向觀察時，所述第 一基板的配向處理方向與所述第二基板的配向處理方向所構(gòu)成的角為90°以上100°以 下。


圖1是示出一個實施方式的液晶元件的構(gòu)造的示意性剖面圖。圖2是示意性示出各電極的構(gòu)造的平面圖。圖3是說明可以使用各電極來提供給液晶層的電場的示意性剖面圖。圖4是用于說明沒有施加電壓時的液晶層的液晶分子的配向狀態(tài)的示意性立體 圖。圖5是用于說明沒有施加電壓時的液晶層的液晶分子的配向狀態(tài)的示意性立體 圖。圖6是用于更詳細(xì)地說明獲得雙穩(wěn)定性的條件的圖。圖7是針對液晶元件，觀察使用各電極對液晶層施加電場并進行了轉(zhuǎn)換時的樣子 的圖(顯微鏡照片)。圖8是示出實施例的液晶元件的電光特性(電壓-透過率特性)的測定結(jié)果的圖。圖9是示出實施例的液晶元件的電光特性(電壓-透過率特性)的測定結(jié)果的圖。圖10是示出實施例的液晶元件的電光特性(電壓-透過率特性)的測定結(jié)果的 圖。
圖11是示出通過理論計算對場合I和場合II求解配向的穩(wěn)定性與單元條件之間 的關(guān)系的結(jié)果的圖。圖12是示出通過理論計算對場合III求解配向的穩(wěn)定性與單元條件之間的關(guān)系 的結(jié)果的圖。圖13是用于說明通過實驗研究摩擦方向與橫電場的方向之間的關(guān)系的結(jié)果的 圖。圖14是示出實施例的液晶元件的透過率特性的測定例的圖。圖15是示出總結(jié)了透過率特性的測定結(jié)果的特性表的圖。圖16是示出總結(jié)了透過率特性的測定結(jié)果的特性表的圖。圖17是示出總結(jié)了透過率特性的測定結(jié)果的特性表的圖。圖18是示意性地示出液晶顯示裝置的構(gòu)成例的圖。圖19是示出實施例的液晶元件的制造方法的流程圖。圖20是示出形成配向膜時的烘焙溫度和摩擦處理時的壓入量的組合的表。圖21的㈧ (C)是示出所制作的多個液晶元件的外觀的照片。圖22的㈧ (F)是示出液晶元件的制作條件的表以及示出觀察結(jié)果的表和照 片。圖23是實施例的液晶元件的一個像素內(nèi)的概略剖面圖。圖M是示出形成在上側(cè)透明基板Illa上的ITO膜的圖案的概略平面圖。圖25是示出形成在下側(cè)透明基板Illb上的ITO膜的圖案的概略平面圖。圖沈是示出在ITO膜的蝕刻中使用的光掩模的概略平面圖。圖27是示出形成在下側(cè)基板IlOb上的下側(cè)配向膜114b的形成區(qū)域的一部分的 概略平面圖。圖觀是示出實施例的液晶元件的構(gòu)造的概略平面圖。圖四中，(A) (C)是實施例的液晶元件的外觀照片，⑶ (F)是示出施加電壓 時的電場方向的概略剖面圖。圖30的(A) (D)是示出實施例的液晶元件以及在其它優(yōu)選條件下制作的液晶 元件的電壓-光透過率特性的曲線圖。圖31的(A)和(B)是示出實施例的液晶元件的視角-對比度特性的曲線圖。圖32是實施例的液晶元件200的一個像素內(nèi)的概略剖面圖。圖33是示出實施例的液晶層203內(nèi)的液晶分子的配向狀態(tài)的概略平面圖和剖面 圖。圖34是示出實施例的液晶元件的制造方法的流程圖。圖35是示出液晶元件的單元制作條件的顯示狀態(tài)的肉眼觀察結(jié)果的表。圖36是示出利用單元制作條件No. 1 3制成的實施例的液晶元件的電壓-光透 過率特性的曲線圖。

圖37是示出對基于單元制作條件No. 3制成的液晶元件改變手性劑的添加量對黑 色顯示狀態(tài)的保持時間進行肉眼觀察的結(jié)果的表。標(biāo)號說明11第一基板
12第一電極
13、20配向膜
14、115、203 液晶層
15第二基板
16第二電極
17絕緣層
18第三電極
19第四電極
21第一偏光板
22第二偏光板
31、32、33驅(qū)動器
34像素部
110a、201上側(cè)基板
110b、202下側(cè)基板
llla、212上側(cè)透明基板
11 lb、222下側(cè)透明基板
112a上側(cè)電極
112b下側(cè)電極
112c第一梳齒電極
112d第二梳齒電極
113絕緣膜
114a、214上側(cè)配向膜
114b,224下側(cè)配向膜
116a、211上側(cè)偏光板
116b、221下側(cè)偏光板
120電源
213上側(cè)ITO電極
223下側(cè)ITO電極
220驅(qū)動電源
具體實施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。圖1是示出一個實施方式的液晶元件的構(gòu)造的示意性剖面圖。作為基本構(gòu)成，圖 1所示的本實施方式的液晶元件具有被相對配置的第一基板11和第二基板15、以及被配置 在兩基板之間的液晶層14。在第一基板11的外側(cè)配置有第一偏光板21，在第二基板15的 外側(cè)配置有第二偏光板22。下面，更詳細(xì)地說明液晶元件的構(gòu)造。另外，關(guān)于對液晶層14 的周圍進行密封的密封材料等部件，省略圖示和說明。第一基板11例如是玻璃基板、塑料基板等透明基板。第二基板15與第一基板11 相同，例如是玻璃基板、塑料基板等透明基板。在第一基板11和第二基板15之間例如分散地配置有許多間隔體(粒狀體)，利用這些間隔體來保持第一基板11與第二基板15之間的 相互間隔。第一電極12被設(shè)置在第一基板11的一面?zhèn)取Ｍ瑯拥?，第二電極16被設(shè)置在第二 基板15的一面?zhèn)取４送?，第三電極18和第四電極19隔著絕緣層17(例如氧化硅膜等)被 設(shè)置在第二基板15的第二電極16的上側(cè)，并且相互間隔。對于第一電極12、第二電極16、 第三電極18和第四電極19，例如分別通過適當(dāng)對銦錫氧化物(ITO)等透明導(dǎo)電膜進行構(gòu)圖 來構(gòu)成。配向膜13以覆蓋第一電極12的方式設(shè)置在第一基板11的一面?zhèn)取Ｍ瑯拥?，配?膜20以覆蓋第二電極16的方式設(shè)置在第二基板15的一面?zhèn)取Ｔ诒緦嵤┓绞街?，使用將?晶層14的初始狀態(tài)(沒有施加電壓時)的配向狀態(tài)規(guī)定為水平配向狀態(tài)的膜(水平配向 膜)，作為配向膜13和配向膜20。對于這些配向膜13、20，典型的作法是通過實施摩擦處理 來發(fā)揮既產(chǎn)生對液晶層14的配向約束力又賦予預(yù)傾角的效果。也就是說，分別在第一基板 11、第二基板15的一面上實施配向處理。液晶層14被設(shè)置在第一基板11的第一電極12與第二基板15的第二電極16的 相互之間。在本實施方式中，使用介電各向異性Δ ε為正(Δ ε > 0)的液晶材料(向列 液晶材料)來構(gòu)成液晶層14。被圖示在液晶層14中的橢圓示意性示出液晶層14內(nèi)的液晶 分子。沒有施加電壓時的液晶分子相對于第一基板11和第二基板15的各基板面具有規(guī)定 的預(yù)傾角，配向為大致水平。在本實施方式中，通過使第一基板11和第二基板15中分別產(chǎn) 生配向約束力的方向交叉，由此成為液晶層14中的液晶分子的配向方位在第一基板11和 第二基板15之間逐漸扭曲的扭曲向列型配向狀態(tài)。關(guān)于此，在后面進一步地詳細(xì)敘述。圖2是示意性地示出各電極的構(gòu)造的平面圖。如圖2所示，第三電極18和第四電 極19分別具有梳齒狀的形狀，兩者的電極枝被配置為相互錯開。第一電極12和第二電極 16被配置為分別與第三電極18和第四電極19的各電極枝重疊。第一電極12和第二電極 16被配置為至少有一部分相互重疊。這些各電極都發(fā)揮對液晶層14提供電場的電場施加 單元的功能。圖3是說明可以使用各電極來提供給液晶層的電場的示意性剖面圖。在圖3中， 為了便于說明，僅示意性地示出各電極。如圖3(a)所示，通過在第一電極12與第二電極16 之間施加電壓，可以在兩電極間產(chǎn)生電場。如圖所示，該情況下的電場為沿著第一基板11 和第二基板15的厚度方向(單元厚度方向)的電場。在下面，有時也將該電場稱為“縱電 場”。另外，如圖3(b)所示，通過在第三電極18與第四電極19之間施加電壓，可以在兩 電極間產(chǎn)生電場。如圖所示，該情況下的電場為沿著與第一基板11和第二基板15的各自 一面大致平行的方向的電場。在下面，有時也將該電場稱為“橫電場”。在后面，有時也將使 用這種電場的模式稱為“ IPS模式”。再者，如圖3(c)所示，通過在第三電極18與第二電極16之間、以及第四電極19 與第二電極16之間施加電壓，可以在兩電極間產(chǎn)生電場。如圖所示，該情況下的電場為沿 著與第一基板11和第二基板15的各自一面大致平行的方向的電場。在下面，有時也將該 電場稱為“橫電場”。在后面，有時也將使用這種電場的模式稱為“FFS模式”。圖4和圖5是用于說明沒有施加電壓時的液晶層的液晶分子的配向狀態(tài)的示意性立體圖。本實施方式的液晶元件是所謂的雙穩(wěn)定性的液晶元件，即具有兩個穩(wěn)定的配向狀 態(tài)作為沒有施加電壓時的配向狀態(tài)。而且，通過使用上述的各電極對液晶層14施加電場， 可以從一種配向狀態(tài)轉(zhuǎn)成為另一種配向狀態(tài)。具體地說，圖4所示的液晶元件處于液晶層14的液晶分子向第一旋轉(zhuǎn)方向扭曲的 配向狀態(tài)(第一配向狀態(tài))。如果從第一基板11側(cè)俯視該液晶層14的液晶分子，則向逆 時針方向產(chǎn)生扭曲。基于因在第一基板11和第二基板15的各自一面上實施的配向處理而 產(chǎn)生的預(yù)傾角的相對關(guān)系，液晶分子向容易扭曲的方向(優(yōu)勢方向)扭曲，由此，實現(xiàn)這樣 的第一配向狀態(tài)。即使在沒有施加電壓的時候，也穩(wěn)定地維持該第一配向狀態(tài)。另一方面， 圖5所示的液晶元件處于液晶層14的液晶分子向與上述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方 向扭曲的配向狀態(tài)(第二配向狀態(tài))。如果從第一基板11側(cè)俯視該液晶層14的液晶分子， 則向順時針方向產(chǎn)生扭曲。這樣的第二配向狀態(tài)是通過向液晶層14添加手性劑來實現(xiàn)的， 所述手性劑具有下述性質(zhì)基于因在第一基板11和第二基板15的各自一面上實施的配向 處理而產(chǎn)生的預(yù)傾角的相對位置關(guān)系，產(chǎn)生向與容易扭曲的方向相反的方向的扭曲。即使 在沒有施加電壓的時候，也穩(wěn)定地維持該第二配向狀態(tài)。使用上述的各電極，適當(dāng)?shù)貙σ壕?4施加橫電場或縱電場，由此，可以從第一 配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變成第二配向狀態(tài)或者產(chǎn)生與此相反的配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。具體地說，使用第一 電極12和第二電極16 (參照圖3(a))，在與第一基板11和第二基板15的各自一面大致垂 直的方向上施加電場(縱電場)，由此，液晶層14的配向狀態(tài)向第一配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變(參照圖 4)。另外，使用第三電極18和第四電極19 (參照圖3(b))、或者對第三電極18、第四電極19 和第二電極16進行組合使用(參照圖3(c))，在與第一基板11和第二基板15的各自一面 大致水平的方向上施加電場(橫電場)，由此，液晶層14的配向狀態(tài)向第二配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變 (參照圖幻。在任一種情況下，施加電場后，即使不施加電場，也維持第一配向狀態(tài)或第二 配向狀態(tài)。即，呈現(xiàn)雙穩(wěn)定性。下面，更詳細(xì)地說明獲得雙穩(wěn)定性的條件。上面所述的雙穩(wěn)定性是通過利用特殊 的狀態(tài)來獲得的，所述特殊狀態(tài)是將第一基板11和第二基板15的各自一面中的預(yù)傾角和 液晶層14的液晶分子的扭曲角的關(guān)系以及添加到液晶層14中的手性劑的扭曲力(手性) 設(shè)定為某特定范圍時而獲得的。使用圖6的表來說明該“特殊的狀態(tài)”。所謂特殊的狀態(tài)是 指“在分為圖示的場合(CASE) I III的時候，第一配向狀態(tài)和第二配向狀態(tài)中的任一狀態(tài) 都被十分穩(wěn)定地維持”的狀態(tài)。具體地說，場合I是指如下條件將分別針對配向膜13、20 的摩擦方向所構(gòu)成的角度設(shè)為100°，將單元厚度(液晶層14的層厚)d與手性劑的手性間 距(chiral pitch)p之比d/p設(shè)置為0. 04。場合II是指如下條件將摩擦方向所構(gòu)成的 角度設(shè)為87°，將d/p設(shè)為0。此外，場合III是指如下條件將摩擦方向所構(gòu)成的角度設(shè) 為75°，將d/p設(shè)為0.04。下面，通過更具體的實施例來進一步地詳細(xì)敘述本發(fā)明。首先，說明液晶元件的制造方法的具體例子。使用預(yù)先形成有作為透明導(dǎo)電膜之一的ITO(銦錫氧化物)膜的玻璃基板，作為第 一基板11和第二基板15。關(guān)于第一基板11，利用光刻等方法對帶有該ITO膜的玻璃基板 的ITO膜進行構(gòu)圖，由此形成第一電極12。作為蝕刻方法，采用了基于氯化鐵溶液的濕蝕 刻。此處的構(gòu)圖使得未圖示的引出電極部分和相當(dāng)于第一電極12的部分。關(guān)于第二基板
815，也同樣地通過構(gòu)圖來形成第二電極16。接著，在第二基板15的第二電極16的上側(cè)形成絕緣層17。此時，在引出電極部分， 需要設(shè)法不形成絕緣層17。例如，可以列舉出預(yù)先在引出電極部分形成抗蝕劑，在形成絕緣 層17之后進行剝離的方法，或者在利用金屬掩模等隱藏引出電極部分的狀態(tài)下，采用濺射 成膜等成膜方法來形成絕緣層17的方法等。作為絕緣層17，可以列舉出有機絕緣膜、氧化 硅膜或氮化硅膜等無機絕緣膜以及它們的組合(層疊膜)等。在本實施例中，使用丙烯基 有機絕緣膜和氧化硅膜的層疊膜來作為絕緣層17。另外，作為成膜方法，除了濺射法之外， 還可采用旋轉(zhuǎn)涂布法、狹縫涂布法、噴墨法等不利用制版的印刷法、柔版印刷代表的利用制 版的印刷法。再者，還可采用真空蒸鍍法、離子束法、化學(xué)氣相淀積法(CVD法)等各種成膜 方法(以下也相同)。在玻璃基板上的引出電極部分(端子部分)粘貼耐熱性的薄膜(聚酰亞胺膠帶)， 在該狀態(tài)下，將有機絕緣膜材料旋轉(zhuǎn)涂布在玻璃基板上。在以2000rpm旋轉(zhuǎn)30秒的條件下 獲得膜厚為Iym的膜。使用清潔烘箱以220°C、1小時的條件來烘焙該玻璃基板。接著，在 保持粘貼著耐熱性薄膜的狀態(tài)下，利用濺射法(交流放電)形成氧化硅膜。將玻璃基板加 熱到80°C，形成1000埃的氧化硅膜。在此，如果剝下耐熱性薄膜，則都能夠干凈地剝下有機 絕緣膜、氧化硅膜。進一步使用清潔烘箱以220°C、1小時的條件來烘焙該玻璃基板。這是 用于提高氧化硅膜的絕緣性和透明性的處理。另外，雖然不一定要形成氧化硅膜，但是通過形成氧化硅膜，可以獲得提高隨后形 成的ITO膜等透明導(dǎo)電膜的粘著性和圖案精度的效果。而且，還提高絕緣層17整體的絕緣 性。另一方面，也考慮這樣的情況不形成有機絕緣膜，而只以氧化硅膜來形成絕緣層17。 在該情況下，由于氧化硅膜容易為多孔性，因此期望將膜的厚度設(shè)置得足夠厚(例如設(shè)為 4000 8000埃的程度)。此外，也可以設(shè)為氮化硅膜和氧化硅膜的層疊膜。在該情況下， 例如可以利用濺射法等使兩者交替地成膜。接著，在作為第二基板15的玻璃基板的絕緣層17上，利用濺射法(交流放電)來 形成ITO膜。具體地說，將基板加熱到100°c，在基板的整個表面上形成大約1200埃的ITO 膜。利用光刻等對該ITO膜進行構(gòu)圖。作為光掩模，采用具有與最終想獲得的第三電極18 和第四電極19的形狀(參照圖2、對應(yīng)的梳齒狀的掩模圖案的掩模。關(guān)于各第三電極18 和第四電極19，形成為梳齒狀的各電極枝的寬度被設(shè)定為20μπι和30 μ m這兩種中的任一 種，各電極枝的相互間隔被設(shè)定為20、30、50、100、200μπι這五種中的任一種。此外，因為如 果在引出電極部分也沒有圖案，則通過蝕刻會除去下側(cè)的ITO膜，因此，使用引出電極部分 也形成有圖案的光掩模。通過以上所述，制成了具有第二電極16、第三電極18和第四電極 19的第二基板15。接著，使用按上面所述制作的第一基板11和第二基板15來制作液晶元件(液晶 單元)。具體地說，首先，對第一基板11和第二基板15進行水洗凈(刷子洗凈或噴射洗凈、 純水洗凈等)、脫水、紫外線洗凈、干燥的各工序。隨后，在第一基板11和第二基板15的各自一面上涂覆配向膜材料。作為配向膜， 在本實施例中，采用通常用作用于STN型液晶的元件配向膜的、示出較高預(yù)傾角的聚酰亞 胺膜。在第一基板11和第二基板15的各自一面上涂覆配向膜材料，使用清潔烘箱在180°C 下對它們進行烘焙一個小時。作為配向膜材料的涂覆方法，可采用柔版印刷、噴墨印刷或旋轉(zhuǎn)涂布法等各種方法。在本實施例中，采用旋轉(zhuǎn)涂布法。關(guān)于旋轉(zhuǎn)涂布法的條件，調(diào)整為 配向膜的膜厚被設(shè)置為500 800埃。隨后，分別對第一基板11的配向膜13和第二基板 15的配向膜20進行作為配向處理之一的摩擦處理。摩擦?xí)r的壓入量被設(shè)為0. 4mm，但一般 只要是被稱為強錨定(stong anchoring)條件的條件，就沒有特別的差別。此時，通過各配 向膜賦予液晶分子的預(yù)傾角為6° 12°的程度。接著，將第一基板11和第二基板15以彼此一面相對的狀態(tài)進行粘合。關(guān)于扭曲 角，在場合I中設(shè)為作為摩擦方向所構(gòu)成的角度的100°，在場合II中設(shè)為87°，在場合 III中設(shè)為75°。此外，將第一基板11和第二基板15的間隙，即液晶層14的層厚(單元 厚度)設(shè)為4μπι。之后，通過在第一基板11與第二基板15的間隙中注入液晶材料來形成 液晶層14。在液晶材料中添加手性劑。關(guān)于該手性劑的添加量，如上面所述，在場合I中調(diào) 整成d/p為0. 04，在場合II中調(diào)整成d/p為0，在場合III中調(diào)整成d/p為0. 04。接著，將第一偏光板21粘合在第一基板11的外側(cè)，將第二偏光板22粘合在第二 基板15的外側(cè)。關(guān)于各偏光板的吸收軸，對于一個偏光板(例如第一偏光板21)，使吸收 軸與摩擦方向平行，對于另一個偏光板(例如第二偏光板22)，使摩擦方向與吸收軸錯開 45°。一般來說，摩擦方向與偏光板的吸收軸之間往往被配置成平行或垂直，但是在本實施 例的情況下，由于通過這樣的配置很難在第一配向狀態(tài)與第二配向狀態(tài)之間獲得透過率的 差，因此，特意將吸收軸的配置從相對于摩擦方向平行或垂直的任一方式偏移。關(guān)于按上面所述來制作的液晶元件，在圖7中示出觀察使用各電極對液晶層14施 加電場并進行了轉(zhuǎn)變時的樣子的顯微鏡照片。圖7所示的顯微鏡照片涉及上述場合II (參 照圖6)的液晶元件，即將第三電極18和第四電極19的各電極枝的寬度設(shè)為20 μ m、將電極 枝的相互間隔設(shè)為20 μ m、將摩擦方向所構(gòu)成的角度設(shè)為87°的液晶元件。此外，雖然省略 圖示，但是即使在場合I和場合III，也是相同的結(jié)果。在已制成液晶元件的狀態(tài)下，液晶層14的配向狀態(tài)為上述的第二配向狀態(tài)(分散 扭曲狀態(tài))。其顯微鏡照片為圖7(a)。而且，使用第一電極12和第二電極16對液晶層14 施加縱電場時的顯微鏡照片為圖7(b)。如圖7(b)所示，通過施加縱電場，液晶層14的配向 狀態(tài)轉(zhuǎn)成為上述的第一配向狀態(tài)(反扭曲狀態(tài))。根據(jù)該情況，即使在第一電極12和第二 電極16之間夾著絕緣層17而存在第三電極18與第四電極19的狀態(tài)下，也可確認(rèn)施加了 縱電場。圖7 (c)是在使液晶層14轉(zhuǎn)成為第一配向狀態(tài)后，使用第三電極18和第四電極19 施加與第一基板11和第二基板15的各自一面大致平行的電場時(IPS模式)的顯微鏡照 片。在該情況下，可知轉(zhuǎn)成為作為初始狀態(tài)的第二配向狀態(tài)。此外，圖7(d)是使液晶層14轉(zhuǎn)成為第一配向狀態(tài)后使用第二電極16、第三電極 18以及第四電極19來施加與第一基板11和第二基板15的各自一面大致平行的電場時 (FFS模式)的顯微鏡照片。在該情況下，可知轉(zhuǎn)變成為作為初始狀態(tài)的第二配向狀態(tài)。在此，考察IPS模式和FFS模式的差別。在IPS模式中，基本上認(rèn)為因為只在第 三電極18和第四電極19之間產(chǎn)生橫電場(參照圖3(b))，所以優(yōu)先在產(chǎn)生了橫電場的區(qū)域 發(fā)生了配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。因此認(rèn)為如圖7(c)所示，配向狀態(tài)不同的部分線狀地產(chǎn)生。與 此相對，在FFS模式中，認(rèn)為由于在第三電極18和第四電極19的上側(cè)也產(chǎn)生橫電場(參 照圖3(c))，因此同樣發(fā)生了配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。所以，如果從開口率(透過率和對比度比)
10方面來評價本實施方式的液晶元件，則可以說FFS模式比IPS模式優(yōu)越?？疾炜蛇M行配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變(轉(zhuǎn)換)的理由。在第二配向狀態(tài)(分散扭曲狀態(tài))中， 在液晶層14的單元厚度方向的中央的液晶分子幾乎為水平，但是如果因縱電場而成為第 一配向狀態(tài)(反扭曲狀態(tài))，則中央的液晶分子稍微傾斜。之后，通過橫電場(IPS模式或 FFS模式)對第一配向狀態(tài)的單元厚度中央的液晶分子施加橫電場，朝向第二配向狀態(tài)下 單元厚度中央的液晶分子應(yīng)有的主導(dǎo)方向，因此再轉(zhuǎn)成為作為初始狀態(tài)的第二配向狀態(tài)。接下來，對實施例的液晶元件的電光特性(電壓-透過率特性)的測定結(jié)果進行 說明。圖8是上述場合I的液晶元件的電光特性，圖9是上述場合II的液晶元件的電光特 性，圖10是上述場合III的液晶元件的電光特性。任何一幅圖都示出下述情況時的電光特 性，即設(shè)定為第一偏光板21的透過軸與第一基板11的摩擦方向平行而第二偏光板22的 透過軸與第二基板15的摩擦方向平行，使用第一電極12和第二電極16對第一配向狀態(tài) (反扭曲狀態(tài)圖中標(biāo)記為“R-TN”)或第二配向狀態(tài)(分散扭曲狀態(tài)圖中標(biāo)記為“S-TN”) 的液晶層14施加縱電場。在各圖中，虛線表示第一配向狀態(tài)下的特性，實線表示第二配向 狀態(tài)下的特性。在圖8所示的場合I的液晶元件中，對于上述的偏光板配置，第一配向狀態(tài)的電光 特性與第二配向狀態(tài)的電光特性幾乎重疊。而在圖9所示的場合II和圖10所示的場合III 的液晶元件中，在第一配向狀態(tài)和第二配向狀態(tài)各自的電光特性中可看到差別。如果關(guān)注 施加電壓為2V左右的特性，則可明白由于因配向狀態(tài)的不同所引起的電光特性中的閾值 電壓的差異，在第二配向狀態(tài)的情況下，可獲得相對較亮(即透過率高)的狀態(tài)，在第一配 向狀態(tài)的情況下，可獲得相對較暗(即透過率低)的狀態(tài)。因此，設(shè)置多個本實施例的液晶 元件，在各液晶元件中，通過施加電場任意地切換兩個配向狀態(tài)，之后，使用第一電極12和 第二電極16對液晶層14施加2V左右的電壓(稱為保持電壓)，由此，可構(gòu)成能更清晰地顯 示明暗的二值圖像(靜止圖)的液晶顯示裝置。然而，在上面的說明中，在第一配向狀態(tài)下作為穩(wěn)定的條件例示了三種情況，但是 穩(wěn)定的條件并不限于這些。下面，根據(jù)圖11和圖12來說明關(guān)于穩(wěn)定條件的理論性的檢驗 結(jié)果。圖11是示出針對場合I和場合II通過理論計算求解配向穩(wěn)定性與單元條件之間的 關(guān)系的結(jié)果的圖。同樣地，圖12是示出針對場合III通過理論計算求解配向穩(wěn)定性與單元 條件之間的關(guān)系的結(jié)果的圖。在圖11和圖12的圖中，用圓形標(biāo)記示出上述實施例中的條件(第一配向狀態(tài)下 的穩(wěn)定條件)。如這樣，上述實施例只是第一配向狀態(tài)下的穩(wěn)定條件的一個例子，在理論上 示出可在更寬的范圍內(nèi)獲得第一配向狀態(tài)的配向穩(wěn)定性。如果詳細(xì)地研究圓形標(biāo)記的位 置，則可知其位于比預(yù)傾角為8°的情況下的理論曲線稍微下方的位置。對于在理論曲線上 方的位置，由于成為在第一配向狀態(tài)下不能保持穩(wěn)定的區(qū)域，因此期望至少比該位置更位 于下側(cè)。此外，如果成為離理論曲線很遠(yuǎn)的下側(cè)的區(qū)域，則很難返回第二配向狀態(tài)，或者不 成為第二配向狀態(tài)，因此優(yōu)選比圓形標(biāo)記的位置稍微往下的區(qū)域，將在某d/p的理論曲線 上的摩擦方向所構(gòu)成的角度設(shè)置為。、時，只要是大約Φχ_10°的范圍，就可以進行雙穩(wěn)定 轉(zhuǎn)換。因此，在場合I和場合II的情況下，摩擦方向所構(gòu)成的角度ΦΙ(° )與d/p的關(guān) 系符合下式(1)那樣的關(guān)系時，可以進行雙穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。
80 ≤Φ I-((d/p) X 360)≤ 90 (其中，預(yù)傾角為 8° 以下)...(1)另一方面，在場合III的情況下，摩擦方向所構(gòu)成的角度ΦΙ(° )與d/p的關(guān)系符 合下式( 那樣的關(guān)系時，可以進行雙穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。80 ≤ Φ 1+( (d/p) X 360)≤ 90 (其中，預(yù)傾角為 8° 以下)··“2)另外，上述式(1)和式⑵是在預(yù)傾角大約為8°以下的情況下成立的關(guān)系，例如， 在預(yù)傾角為15°的情況下，式(1)修改為如下樣子。75 ≤ Φ I-((d/p) X360) ≤ 85. . . (1)此外，例如，在預(yù)傾角為25°的情況下，式(1)修改為如下樣子。68 ≤ Φ I- ((d/p) X 360) ≤ 78. . . (1) ”再者，關(guān)于式O)，也是同樣的，上限值和下限值根據(jù)預(yù)傾角而變化。下面，對通過實驗研究了摩擦方向與橫電場方向之間的關(guān)系的結(jié)果進行說明。圖 13是用于說明研究結(jié)果的示意圖。在圖中左側(cè)，示出電場的方向與第一基板11和第二基板 15各自的摩擦方向的對應(yīng)關(guān)系，所述電場是通過組合液晶元件的第三電極18和第四電極 19、或者它們和第二電極16而產(chǎn)生的。另外，在圖中右側(cè)，示意性地示出從上側(cè)觀察到的液 晶層14的液晶分子的配向狀態(tài)的樣子。如圖所示，根據(jù)橫電場的電場方向和摩擦方向的關(guān) 系，可看到發(fā)生和不發(fā)生配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的樣子。具體地說，在橫電場的電場方向與在第二配向狀態(tài)(向右扭曲的S-TN配向)下液 晶層14中央附近或者下側(cè)基板(例如第二基板15)的界面附近的液晶分子的方向平行的 情況下，容易從第一配向狀態(tài)(向左扭曲的R-TN配向)向第二配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變(參照圖13(a) 和圖13(b))。另一方面，在橫電場的電場方向與在第二配向狀態(tài)下液晶層14中央附近或者 下側(cè)基板的界面附近的液晶分子的方向垂直的情況下，難以向第二配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變(參照圖 13(c)和圖 13(d))。在容易發(fā)生配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的條件的情況下，橫電場7V為閾值，在施加了 IOV的 情況下，當(dāng)經(jīng)過了 1分鐘左右時，返回原來的配向狀態(tài)。因為在將第二電極16、第三電極18 和第四電極19組合而產(chǎn)生橫電場的情況(FFS模式)下施加更強的電場，所以可看到容易 發(fā)生配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的傾向。但是，在第三電極18和第四電極19的各電極枝的相互間隔 較寬的情況下，將第三電極18和第四電極19組合而產(chǎn)生橫電場的情況(IPS模式)更容易 發(fā)生配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。接著，對第一偏光板21和第二偏光板22的各光學(xué)軸所構(gòu)成的角度與透過率以及 對比度之間的關(guān)系進行說明。將標(biāo)準(zhǔn)光源C(色溫為6740K)使用于透過率的測定。圖14 示出代表性的測定例。該測定例與場合II的液晶元件有關(guān)。關(guān)于該液晶元件，雖然對比度 較低(為2以下)，但是用肉眼觀察可以認(rèn)識到差別。這是因色調(diào)的不同而引起的，具體地 說，可視覺確認(rèn)出接近粉色的紅色系色調(diào)與藍(lán)色系色調(diào)這兩種。在圖15 圖17中示出總 結(jié)了測定結(jié)果的特性表。在圖15中，對于場合II的液晶元件，示出了上側(cè)偏光板(例如第一偏光板21)和 下側(cè)偏光板(例如第二偏光板22)的角度(單位° )、某波長下的第一配向狀態(tài)與第二配 向狀態(tài)的透過率之差(單位％ )、對比度(Cr)、透過率。分別在表的左側(cè)示出在藍(lán)色附近 (440-480nm)或者紅色附近(610-650nm)的波長顯示出好的結(jié)果的特性，在表的右側(cè)示出 相同條件下在相反側(cè)的波長上的特性。如果限定波長進行比較，則對于透射得到2 3左右的對比度。其結(jié)果表示如果將背光設(shè)置為藍(lán)色或紅色的單色光源，則可以獲得相對較高 的對比度的顯示。此外，可知在藍(lán)色和紅色之間切換光源時，能夠獲得適當(dāng)?shù)膶Ρ榷取Ｔ谠?情況下，可以進行負(fù)/正反轉(zhuǎn)顯示。當(dāng)考察偏光板彼此所構(gòu)成的角度時，可知為30°、45°、 60°中的任一個角度，在0°或90°的情況下，不能獲得良好的結(jié)果。根據(jù)該情況，可以說 優(yōu)選在本實施方式和實施例的液晶元件中，為了將色調(diào)的差設(shè)置得更清晰，而將偏光板彼 此所構(gòu)成的角度設(shè)定在30° 60°的范圍。圖16示出關(guān)于場合I的液晶元件的結(jié)果，圖17示出關(guān)于場合III的液晶元件的 結(jié)果。關(guān)于場合I的液晶元件，示出了與上述場合II的液晶元件非常相似的傾向。另外， 關(guān)于場合III的液晶元件，雖然與上述場合II的液晶元件有一些不同的傾向，但是可一定 程度地獲得基于色調(diào)的對比度。如上所述，根據(jù)本實施方式和實施例，可提供利用在兩個配向狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的 新的TN型液晶元件。而且，已確認(rèn)該液晶元件可在較寬的溫度范圍(例如，-20°C 80°C) 獲得穩(wěn)定的閾值特性和清晰度特性。即，根據(jù)本實施方式和實施例，可以利用兩個配向狀態(tài) 之間的轉(zhuǎn)變，將透過光的狀態(tài)控制為兩個不同的狀態(tài)。因為在除了轉(zhuǎn)成為兩個配向狀態(tài)中 的任一狀態(tài)的時候之外，基本上不需要施加電場，所以能夠以極低的耗電來驅(qū)動液晶元件。 尤其是，在設(shè)置成反射型的液晶元件的情況下，低耗電的優(yōu)點較大。此外，該液晶元件與一 般的TN型液晶元件同樣具有較優(yōu)良的視角特性。在進行視角補償?shù)那闆r下，可以采用與一 般的TN型液晶元件中所使用的光學(xué)補償膜同樣便宜的光學(xué)補償膜。因為制造工藝也與一 般的TN型液晶元件基本相同，所以可以低成本地制造本發(fā)明的液晶元件。接著，對利用了上述液晶元件所具有的記憶性的、可進行低耗電驅(qū)動的液晶顯示 裝置的結(jié)構(gòu)例進行說明。圖18是示意性示出液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖18所示的液晶顯示裝置是將 多個像素部34排列為矩陣狀而構(gòu)成的單純矩陣型的液晶顯示裝置，使用上述實施方式等 的液晶元件作為各像素部34。具體地說，液晶顯示裝置被構(gòu)造成具有在X方向上延伸的m 條控制線Bl to ；對這些控制線Bl to提供控制信號的驅(qū)動器31 ；分別與控制線Bl Bm交叉且在Y方向上延伸的η條控制線Al An ；對這些控制線Al An提供控制信號的 驅(qū)動器32 ；分別與控制線Bl to交叉且在Y方向上延伸的η條控制線Cl Cn以及Dl Dn ；對這些控制線Cl Cn以及Dl Dn提供控制信號的驅(qū)動器33 ；被設(shè)置在控制線B 1 Bm和控制線Al An的各個交點處的像素部34。各控制線Bl Bm、Al An、Cl Cn以及Dl Dn例如由形成為條狀的ITO等透 明導(dǎo)電膜構(gòu)成?？刂凭€Bl ail和Al An所交叉的部分作為上述的第一電極12和第二 電極16來發(fā)揮功能(參照圖2)。另外，控制線Cl Cn與被設(shè)置在相當(dāng)于各像素部34的 區(qū)域中并且作為第三電極18的梳齒狀的電極枝(在圖18中省略圖示)相連接。同樣地， 控制線Dl Dn與被設(shè)置在相當(dāng)于各像素部34的區(qū)域中并且作為第三電極18的梳齒狀的 電極枝(在圖18中省略圖示)相連接。作為圖18所示結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，可考慮各種方法。例如，說明針
對控制線B1、B2、B3......按每行進行顯示改寫的方法(線依次驅(qū)動法)。在該情況下，可
以在期望進行相對亮的顯示的像素部34上施加縱電場，在期望進行相對暗的顯示的像素 部34上施加橫電場。
例如，對控制線Bl施加不發(fā)生配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變的程度的矩形波電壓(例如，1. 5V左 右、150Hz)，對控制線Al AruCl Cn以及Dl Dn施加與其同步或錯開半個周期的閾值 電壓程度的矩形波電壓(例如，1. 5V左右、150Hz)。具體地說，對控制線Al An中的、與期望進行亮顯示的像素部34對應(yīng)的控制線， 施加與施加到控制線Bl的矩形波電壓錯開半個周期的矩形波電壓。此時，對控制線Cl Cn以及Dl Dn不施加電壓。由此，成為在像素部34的液晶元件上實際施加了 3. OV左右 的電壓(縱電場)的狀態(tài)。如果將該電壓設(shè)置為飽和電壓以上，則可以在液晶層14上發(fā)生 配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，使該像素部34的光透過率變化。另一方面，對控制線Al An中的、與不 需要使顯示變化的像素部34對應(yīng)的控制線，施加與施加到控制線Bl的矩形波電壓同步的 矩形波電壓。此時，對控制線Cl Cn以及Dl Dn也不施加電壓。由此，在該像素部34 中，實際成為沒有施加電壓的狀態(tài)。因此，在液晶層14中不發(fā)生配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，光透過率 不變化。此外，對控制線Cl Cn以及Dl Dn中的、與期望進行亮顯示的像素部34對應(yīng) 的控制線，施加與施加到控制線B 1的矩形波電壓錯開半個周期的矩形波電壓。此時，對控 制線Al An不施加電壓。由此，成為在像素部34的液晶元件上實際施加了 3. OV左右的 電壓(橫電場)的狀態(tài)。如果將該電壓設(shè)置為飽和電壓以上，則在液晶層14上發(fā)生配向狀 態(tài)的轉(zhuǎn)變，可以使該像素部；34的光透過率變化。另一方面，對控制線Cl Cn以及Dl Dn 中的、與不需要變化顯示的像素部34對應(yīng)的控制線，施加與施加到控制線Bl的矩形波電壓 同步的矩形波電壓。此時，對控制線Al An也不施加電壓。由此，在該像素部34中，實際 成為沒有施加電壓的狀態(tài)。因此，在液晶層14中不發(fā)生配向狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，光透過率不變化。通過對控制線B1、B2、B3......依次進行上述的驅(qū)動，可以實現(xiàn)點陣顯示。利用這
樣的驅(qū)動，能夠半永久性地保持被改寫的顯示狀態(tài)。為了改寫該顯示，只要再從控制線Bl 開始執(zhí)行上述控制就可。另外，在這里，雖然示出了將本發(fā)明適用于所謂的單純矩陣型的液 晶顯示裝置的例子，但是也可以將本發(fā)明適用于使用了薄膜晶體管等的有源矩陣型的液晶 顯示裝置中。在有源矩陣型的液晶顯示裝置的情況下，因為不需要針對控制線Bl等的每行 進行改寫，所以能夠縮短改寫時間。此外，也可以施加相對于閾值為2倍以上的電壓，因此 可以更快速地進行改寫。但是，由于在一側(cè)的基板上具有用于橫電場的電極和用于縱電場 的電極，所以針對每個像素需要兩個薄膜晶體管等。下面，參照附圖來說明本發(fā)明的其它實施方式。將如下所述的液晶元件稱為反扭曲向列(RTN)型液晶元件，即該液晶元件具有 以第一旋轉(zhuǎn)方向和第二旋轉(zhuǎn)方向為相反方向的方式制作的液晶層，該第一旋轉(zhuǎn)方向是由一 組配向膜的配向處理方向和預(yù)傾角的組合所確定的液晶分子的扭曲方向，該第二旋轉(zhuǎn)方向 是由光學(xué)活性物質(zhì)(手性劑)引起的液晶分子的扭曲方向，例如，該液晶元件可以通過向液 晶層賦予物理性的作用，來可換地實現(xiàn)液晶分子向各方向扭曲的狀態(tài)(在第一旋轉(zhuǎn)方向上 為反扭曲(均勻扭曲)排列狀態(tài)，在第二旋轉(zhuǎn)方向上為分散扭曲排列狀態(tài))。在沒有向液晶 層添加光學(xué)活性物質(zhì)(手性劑)的情況下，第一旋轉(zhuǎn)方向是液晶分子扭曲的旋轉(zhuǎn)方向。圖19是示出實施例的液晶元件(液晶顯示元件)的制造方法的流程圖。本申請 的發(fā)明人首先按照該圖所示的流程圖來制作多個液晶元件，預(yù)備性地考察實現(xiàn)良好顯示的 預(yù)傾角的范圍。
準(zhǔn)備兩片形成有透明電極、例如IT0(indium tin oxide 銦錫氧化物)電極的透 明基板(步驟S101)。在此，采用具有平行平板類型的電極的測試單元，將兩片透明基板洗 凈、干燥(步驟S102)。在透明基板上，按覆蓋ITO電極的方式涂覆配向膜材料(步驟S103)。使用旋轉(zhuǎn)涂 布來進行配向膜材料的涂覆。也可以進行柔版印刷或噴墨印刷。通常，降低在形成垂直配向 膜所使用的聚酰亞胺配向膜材料的側(cè)鏈密度，用作配向膜材料。以配向膜的厚度為500 800 A的方式來涂覆配向膜材料。對涂覆有配向膜材料的透明基板實施預(yù)烘焙(步驟S104) 以及正式烘焙(步驟S105)。正式烘焙在160°C、180°C、200°C、22(rC這四個條件下進行。這 樣形成了覆蓋ITO電極的配向膜(步驟S103 S105)。接著，進行摩擦處理(配向處理)(步驟S106)。摩擦處理是例如使卷繞著布的圓 筒形的輥高速地旋轉(zhuǎn)以在配向膜上摩擦的處理工序，由此，可以將與基板相接的液晶分子 向一個方向排列(進行配向)。在將壓入量設(shè)置為0. 4mm、0. 8mm、1. 2mm的三個條件下進行 摩擦處理。另外，摩擦處理以液晶元件的扭曲角為90°的方式實施摩擦處理。圖20是示出形成配向膜時的烘焙溫度和摩擦處理時的壓入量的組合的表。其中， 關(guān)于使用材料，配向材料使用降低了用于垂直配向膜的材料的側(cè)鏈密度的聚酰亞胺膜，單 元厚度為4 μ m(塑料珠)，粘貼材料使用添加了玻璃纖維的4 μ m的密封材料，使用Merck公 司制造的液晶，手性劑使用d/p = 0. 16或0. 25的CB-15。本申請的發(fā)明人利用本圖所示的 No. 1 No. 9這9個條件來制作液晶元件。再參照圖19。為了固定地保持液晶單元的厚度(基板之間的距離)，例如采用干 式散布法將間隔控制材料散布在一個透明基板面上(步驟S107)。間隔控制材料使用粒徑 為4μπι的塑料珠。在另一透明基板面上印刷密封材料，形成主密封圖案(步驟S108)。例如，使用絲 網(wǎng)印刷法來印刷包含粒徑為4μπι的玻璃纖維的熱硬化性的密封材料。可以使用分散器來 涂覆密封材料。此外，也可以使用不是熱硬化性而是光硬化性的密封材料或光/熱并用硬 化型的密封材料。使透明基板重疊在一起(步驟S109)。在規(guī)定的位置將兩片透明基板重疊在一起 并單元化，在按壓的狀態(tài)下實施熱處理，使密封材料硬化。例如，使用熱壓法進行密封材料 的熱硬化。以這種方式來制作空單元。例如，使用真空注入法將向列液晶注入到空單元(步驟S110)。液晶材料使用了 Merck公司制造的ZLI2^3。在液晶中添加手性劑。手性劑使用了 Merck公司制造的CB15。 以在設(shè)手性間距為P、液晶層的厚度(單元厚度)為d時，d/p為0. 16或者0. 25的方式，調(diào) 整手性劑的添加量。例如使用紫外線(UV)硬化類型的端部密封材料來密封液晶注入口(步驟S111)， 將單元加熱到液晶的相變溫度以上，以調(diào)整液晶分子的配向(步驟S112)。之后，沿著利用 劃線裝置加在透明基板上的劃痕進行分切，分割成單個的單元。對分割后的單元實施倒角(步驟S113)和洗凈(步驟S114)。最后，在兩片透明基板的與液晶層相反的一側(cè)的面上粘貼偏光板(步驟S115)。兩 片偏光板以交叉尼科爾且透過軸的方向和摩擦方向平行的方式配置。也可以以正交的方式 配置。在兩透明基板的ITO電極之間連接電源。
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圖21的㈧ (C)是示出已制作的多個液晶元件的外觀的照片。已制作的液晶 元件在初始狀態(tài)下為分散扭曲排列狀態(tài)。當(dāng)在兩透明基板的ITO電極之間施加飽和電壓值 以上的電壓時，轉(zhuǎn)成為反扭曲排列狀態(tài)。參照圖21 (A)。對于利用圖20所示的表的No. 1條件(烘焙溫度160°C，摩擦處理 時的壓入量0.8mm)制作的液晶元件、以及利用No. 3條件(烘焙溫度180°C，摩擦處理時的 壓入量0. 8mm)制作的液晶元件，不管在設(shè)d/p為0. 16的情況還是設(shè)d/p為0. 25的情況下， 在反扭曲排列狀態(tài)的沒有施加電壓時，呈現(xiàn)本圖所示的外觀，即比較暗的黑顯示。對光透過 率進行了測定，大約為4%。另外，在反扭曲排列狀態(tài)下施加電壓時，觀察到了非常暗的黑顯 示?？梢詫⒐馔高^率幾乎降低到0%。而且，對分散扭曲排列狀態(tài)下的光透過率進行了測 定，在沒有施加電壓時大約為18%。對于利用No. 1和No. 3條件制作的液晶元件，在反扭曲 排列狀態(tài)和分散扭曲排列狀態(tài)下，可以進行外觀差別較大的的顯示。即，可以在反扭曲排列 狀態(tài)下進行黑顯示，在分散扭曲排列狀態(tài)下進行白顯示。使用分光橢圓偏振法進行了測定， 結(jié)果在這些液晶元件中發(fā)現(xiàn)了 23 25°的預(yù)傾角。參照圖21 (B)。對于利用圖20所示的表的No. 2條件(烘焙溫度為180°C，摩擦處 理時的壓入量為0. 4mm)制作的液晶元件，不管在設(shè)d/p為0. 16的情況還是設(shè)d/p為0. 25 的情況下，都從初始狀態(tài)起表示暗顯示。由于摩擦處理時的壓入量變小，預(yù)傾角變高，因此 成為接近垂直配向的液晶分子配向狀態(tài)。顯示的亮度不會因電壓的施加而發(fā)生較大的變 化，光透過率與有無施加電壓以及所施加的電壓值無關(guān)，大約為1 %以下。參照圖21 (C)。關(guān)于利用圖20所示的表的No. 1 No. 3條件以外的條件制作的液 晶元件，與d/p的值是0. 16還是0. 25無關(guān)，在分散扭曲排列狀態(tài)和反扭曲排列狀態(tài)下，在 光透過率上不存在較大的差別，示出幾乎相等的顯示外觀。對于沒有施加電壓時的光透過 率，在兩種排列狀態(tài)下都為大約25%，通過施加電壓，在兩種排列狀態(tài)下都能夠使光透過率 降低到大約以下。圖21(C)示出了在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時的顯示(淡藍(lán) 色的顯示)外觀。使用分光橢圓偏振法測定了利用圖20所示的表的No. 1 No. 3條件以 外的條件所制作的液晶元件的預(yù)傾角，發(fā)現(xiàn)了 8 15°的預(yù)傾角。本申請的發(fā)明人對多數(shù)的液晶元件測定了預(yù)傾角，在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加 電壓時可實現(xiàn)良好黑顯示的預(yù)傾角的范圍是31. 5° 36.2°。此外，在反扭曲排列狀態(tài)下 沒有施加電壓時不能進行黑顯示的最大預(yù)傾角為17. 1°。再者，在分散扭曲排列狀態(tài)下沒 有施加電壓時進行黑顯示的預(yù)傾角的最小值為48°。根據(jù)這些情況，將賦予上下基板的預(yù)傾角設(shè)為20°以上45°以下，更優(yōu)選為31° 以上37°以下，來制作RTN型液晶元件，由此可以實現(xiàn)在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓 時進行黑顯示，在分散扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時(沒有施加縱電場時)進行白顯示。在具有上述預(yù)傾角范圍的RTN型液晶元件中，關(guān)于在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加 電壓時可實現(xiàn)較暗的黑顯示的原理，雖然沒有完全能弄清，但推測出RTN型液晶元件具有 倒下時(反扭曲排列狀態(tài))的閾值比立起時(分散扭曲排列狀態(tài))的閾值低的性質(zhì)，利用 特殊的條件使閾值低于0V，因此實現(xiàn)這樣的顯示。此外，一般在反扭曲排列狀態(tài)下，由于在基板的配向處理中賦予的預(yù)傾角和因手 性劑賦予的扭曲力，使得在液晶層內(nèi)部產(chǎn)生大的應(yīng)變，由于該應(yīng)變即使在沒有施加電壓時， 液晶層厚度方向的中央附近的液晶分子也處于相對于基板平面傾斜的狀態(tài)。在具有20°以上的高預(yù)傾角的RTN型液晶元件中，液晶層厚度方向的中央附近的液晶分子的傾斜角非常 大，推測出相對于基板幾乎垂直地立起。因此，認(rèn)為在沒有施加電壓時也可以進行較暗的黑 顯示。另外，一般在反扭曲排列狀態(tài)下，整體上的傾斜角比與基板的界面的預(yù)傾角大。這也 可以通過基于連續(xù)體理論的液晶分子配向仿真來確認(rèn)。接著，本申請的發(fā)明人以圖20所示的表的No. 1或者No. 3條件為前提，按照圖19 所示的流程圖制作多個液晶元件，預(yù)備性地考察在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時所實 現(xiàn)的、比較暗的黑顯示的保持時間變長的烘焙溫度、扭曲角、單元厚度(液晶層的厚度)。在 圖22(A) (F)中，示出液晶元件的制作條件和觀察結(jié)果。圖22(A)是示出液晶元件的制作條件的表。其中，關(guān)于使用材料，配向材料使用降 低了用于垂直配向膜的材料的側(cè)鏈密度的聚酰亞胺膜，粘貼材料使用添加了玻璃纖維的密 封材料，使用Merck公司制造的液晶，手性劑使用CB-15。首先，準(zhǔn)備兩片形成有ITO電極的 透明基板。在此，使用具有平行平板類型的電極的測試單元，將兩片透明基板洗凈、干燥。以覆蓋ITO電極的方式在透明基板上涂覆配向膜材料。采用旋轉(zhuǎn)涂布進行配向膜 材料的涂覆。通常降低在形成垂直配向膜所使用的聚酰亞胺配向膜材料的側(cè)鏈密度，用作 配向膜材料。以配向膜的厚度為500 800 A的方式來涂覆配向膜材料。對涂覆了配向膜 材料的透明基板實施了預(yù)烘焙和正式烘焙。如圖22(A)所示，在160°C或180°C下進行正式 烘焙。以這種方式形成了覆蓋ITO電極的配向膜。接著，將壓入量設(shè)為0. 8mm來進行摩擦處理。如圖22(A)所示，在將上下基板之間 的扭曲角設(shè)置為80°、90° UOO0的三個條件下，實施摩擦處理。將間隔控制材料散布在一個透明基板面上。間隔控制材料使用粒徑為3 μ m、4 μ m、 5ym的塑料珠。如圖22(A)所示，制作單元厚度為3 μ m、4 μ m、5 μ m的多個液晶元件。在另 一透明基板面上，使用絲網(wǎng)印刷法印刷包含玻璃纖維的熱硬化性的密封材料，形成主密封 圖案。在規(guī)定位置上重疊兩片透明基板，實施熱處理，使密封材料硬化，制作空單元。使用真空注入法將向列液晶注入到空單元。液晶材料使用Merck公司制造的 ZLI2293.在液晶中添加了手性劑。手性劑使用Merck公司制的CB15。調(diào)整手性劑的添加 量，使得 d/p 為 0. 04,0. 08,0. 125,0. 16,0. 20,0. 25,0. 33。使用紫外線硬化類型的端部密封材料來密封液晶注入口，將單元加熱到液晶的相 變溫度以上。沿著利用劃線裝置加在透明基板上的劃痕進行分切，分割成單個的單元。對分割后的單元實施倒角和洗凈，在兩片透明基板的與液晶層相反的一側(cè)的面上 粘貼偏光板。兩片偏光板以交叉尼科爾且透過軸的方向和摩擦方向平行的方式配置。在兩 透明基板的ITO電極之間連接電源。在以這種方式制作的液晶元件的ITO電極之間施加5V 的交流電壓，由此可以從分散扭曲排列狀態(tài)轉(zhuǎn)成為反扭曲排列狀態(tài)(比較暗的黑顯示)。圖22⑶是示出測定較暗的黑顯示(反扭曲排列狀態(tài))的保持時間的結(jié)果的表， 其中，所述較暗的黑顯示是改變添加到液晶材料中的手性劑的添加量時的顯示。比較利用圖22(A)所示的條件A制作的液晶元件和利用條件B制作的液晶元件。 對于利用條件A制作的液晶元件，在d/p = 0. 08,0. 125,0. 16,0. 20這四種情況下，在從分 散扭曲排列狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で帕袪顟B(tài)(比較黑的顯示)之后，反扭曲排列狀態(tài)就這樣被 保持?jǐn)?shù)周以上(在表中表示為“⑴”)。另外，在d/p = 0.04的情況下，雖然部分地進行期 望的動作，但是混雜有從初始起成為黑顯示狀態(tài)的部分。由此，認(rèn)為d/p = 0. 04的情況是
17用于獲得用作顯示元件的均勻性的臨界條件。另一方面，對于利用條件B制作的液晶元件，在d/p = 0. 08,0. 125的情況下，反扭 曲排列狀態(tài)保持?jǐn)?shù)周以上。即使在條件B下也與條件A相同，在d/p = 0. 04的情況下，混 雜有從初始起成為黑顯示狀態(tài)的部分。由此可知，比起將烘焙溫度設(shè)為180°C以制作液晶元件，設(shè)為160°C進行制作時， d/p裕量更寬，該d/p裕量用于使反扭曲排列狀態(tài)穩(wěn)定化，即用于獲得反扭曲排列狀態(tài)和分 散扭曲排列狀態(tài)的雙穩(wěn)定性。此外，圖22(C)示出在使用條件A且d/p = 0. 125的情況下制 作的液晶元件中所保持的反扭曲排列狀態(tài)下的顯示外觀。通過將烘焙溫度至少設(shè)為160°C 以上180°C以下來制作液晶元件，由此，能夠長時間地保持在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電 壓時的黑顯示。接著，比較利用條件A、C、D制作的液晶元件。對于利用條件C制作的液晶元件，在 任一 d/p下都沒有長時間地保持反扭曲排列狀態(tài)?？芍趯⑴で窃O(shè)為80°來制作液晶元 件的情況下，難以獲得兩排列狀態(tài)的雙穩(wěn)定性。另一方面，對于利用條件A制作的液晶元件和利用條件D制作的液晶元件，在保 持時間上沒有看到較大差別。但是，在條件D的情況下，在利用d/p = 0. 125制作的液晶 元件中，如圖21(B)所示的照片的例子，從初始狀態(tài)開始示出暗的顯示。另外，d/p = 0. 25 和0.33時的保持時間比條件A的情況稍微短。由此可知，通過將扭曲角至少設(shè)為90°以 上100°以下來制作液晶元件，能夠長時間地保持反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時的黑 顯示，并且，比起將扭曲角設(shè)為100°來制作液晶元件，設(shè)為90°進行制作時更容易獲得反 扭曲排列狀態(tài)和分散扭曲排列狀態(tài)的雙穩(wěn)定性。接著，以單元厚度為基準(zhǔn)進行比較。在單元厚度為3μπι的較薄情況(條件Ε)下， 由于d/p的值在保持性上沒有明顯的差別，在所有的d/p下，反扭曲排列狀態(tài)均保持?jǐn)?shù)周以 上。圖22(D)示出利用條件E且d/p = 0.125所制作的液晶元件的顯示外觀。其中，在條 件E下，當(dāng)d/p的值增大到0. 20,0. 25時，與沒有施加電壓無關(guān)，可看到反扭曲排列狀態(tài)逐 漸擴大到電極外區(qū)域的現(xiàn)象。在圖22(E)中示出了該情況。當(dāng)反扭曲排列狀態(tài)擴大到電極 外的區(qū)域時，該部分的控制變得困難，因此需要注意。與條件A或條件E相比，在單元厚度為5μπι厚的情況(條件F)下保持時間較長的 d/p的范圍窄，只有作為d/p = 0. 16制作的液晶元件將反扭曲排列狀態(tài)保持了數(shù)周以上。 圖22(F)示出該液晶元件的顯示外觀。作為本申請的發(fā)明人的觀察結(jié)果，不管是在單元厚 度較厚的情況(條件F)下還是較薄的情況(條件E)下，與利用條件A制作的液晶元件相 同，在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時，都獲得比較暗的黑顯示。由此可知，即使在液晶 元件的單元厚度上有一些變化，也可以實現(xiàn)例如對比度較高的雙穩(wěn)定性顯示。通過觀察圖 22 (B)的表格所示的結(jié)果，可確認(rèn)通過將單元厚度至少設(shè)為3 μ m以上5 μ m以下來制作液 晶元件，由此能夠長時間地保持反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時的黑顯示。關(guān)于d/p，雖然也依據(jù)其它條件，但是根據(jù)例如利用條件A、D和E制作的液晶元件 的黑顯示保持時間，優(yōu)選大于0. 04小于0. 25。本申請的發(fā)明人立足于上述的預(yù)備性考察，制作實施例的液晶元件。圖23是實施例的液晶元件的一個像素內(nèi)的概略剖面圖。實施例的液晶元件構(gòu)成為包括相互平行地相對配置的上側(cè)基板IlOa和下側(cè)基板IlOb ；以及被夾在兩基板IlOa與IlOb之間的扭曲向列液晶層115。上側(cè)基板IlOa包括上側(cè)透明基板111a、形成在上側(cè)透明基板Illa上的上側(cè)電 極11 ；以及形成在上側(cè)電極11 上的上側(cè)配向膜lHa。下側(cè)基板IlOb包括下側(cè)透明 基板111b、形成在下側(cè)透明基板Illb上的下側(cè)電極112b ；形成在下側(cè)電極112b上的絕緣 膜113 ；形成在絕緣膜113上的第一梳齒電極112c和第二梳齒電極112d ；以及以覆蓋第一 梳齒電極112c和第二梳齒電極112d的方式形成在絕緣膜113上的下側(cè)配向膜114b。此外， 上側(cè)電極11 相當(dāng)于“第一電極”、下側(cè)電極112b相當(dāng)于“第二電極”，第一梳齒電極112c 相當(dāng)于“第三電極”，第二梳齒電極112d相當(dāng)于“第四電極”。上側(cè)透明基板Illa和下側(cè)透明基板Illb例如由玻璃形成。上側(cè)電極11 和下 側(cè)電極112b以及第一梳齒電極112c和第二梳齒電極112d例如由ITO等透明導(dǎo)電材料形 成。第一梳齒電極112c和第二梳齒電極112d分別是具有多個梳齒部分的梳齒電極。第一 梳齒電極112c和第二梳齒電極112d的梳齒部分以沿著本圖的左右方向相互錯開的方式配置。液晶層115被配置于上側(cè)基板IlOa的上側(cè)配向膜11 與下側(cè)基板IlOb的下側(cè) 配向膜114b之間。在上側(cè)配向膜IHa和下側(cè)配向膜114b上，通過摩擦實施配向處理。在從上側(cè)基 板IlOa和下側(cè)基板IlOb的法線方向觀察時，上側(cè)配向膜IHa和下側(cè)配向膜114b的配向 處理方向相互垂直。將上側(cè)配向膜IHa的摩擦方向設(shè)為第一方向、將下側(cè)配向膜114b的 摩擦方向設(shè)為第二方向，從上側(cè)基板IlOa的法線方向觀察，第二方向是以第一方向為基準(zhǔn) 在向逆時針的方向上形成90°的方向。對于由上側(cè)基板IlOa和下側(cè)基板IlOb的配向處理 方向和預(yù)傾角的組合所規(guī)定的液晶層115的液晶分子的排列狀態(tài)，從上側(cè)基板IlOa的法線 方向觀察，該排列狀態(tài)是向順時針方向扭曲90°的均勻扭曲(反扭曲)排列。在形成液晶層115的液晶材料中添加手性劑。對于因手性劑的影響力而產(chǎn)生的液 晶分子的排列狀態(tài)，從上側(cè)基板IlOa的法線方向觀察，該排列狀態(tài)是沿著從上側(cè)基板IlOa 朝下側(cè)基板IlOb的方向往左扭曲方向扭曲的分散排列。在液晶單元完成狀態(tài)下的液晶分子的扭曲方向是與由手性劑引起的扭曲方向相 同的方向的左扭曲(分散排列)。電源120與上側(cè)電極11 和下側(cè)電極11 以及第一梳齒電極112c和第二梳齒 電極112d電連接?？梢岳秒娫?20對電極11 112d施加電壓。例如，通過在兩電極 llh、112b之間施加閾值電壓以上的交流電壓，可以將液晶分子的排列狀態(tài)從分散扭曲排 列轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚺で?反扭曲)排列。在上側(cè)基板IlOa和下側(cè)基板IlOb的、與液晶層115相反的一側(cè)的表面上，分別配 置有上側(cè)偏光板116a和下側(cè)偏光板116b。兩偏光板116a和116b以交叉尼科爾并且光透 過軸與上側(cè)基板IlOa和下側(cè)基板IlOb的摩擦方向平行的方式配置。實施例的液晶元件是 常白(normally white)類型的液晶元件。參照圖M 圖28來詳細(xì)地說明實施例的液晶元件的結(jié)構(gòu)和制造方法。圖M是示出形成在上側(cè)透明基板Illa上的ITO膜的圖案的概略平面圖。使用本 圖所示的ITO膜，例如形成像素電極(在各像素中形成上側(cè)電極11 的電極)和該像素電 極的引出電極。
ITO膜圖案例如以ITO膜在本圖左右方向上延伸成條紋狀的方式形成。在本圖中， 對構(gòu)成像素電極的ITO膜標(biāo)注112、 IUAki的標(biāo)號來表示。在對具有ITO的玻璃基板進行洗凈后，使用光刻工序來進行ITO膜的構(gòu)圖。通過 使用了氯化鐵的濕蝕刻來實施ITO的蝕刻。也可以通過照射激光束并除去ITO膜來進行構(gòu) 圖。圖25是示出形成在下側(cè)透明基板Illb上的ITO膜的圖案的概略平面圖。使用本 圖所示的ITO膜，例如形成像素電極(在各像素中形成下側(cè)電極112b的電極)和該像素電 極的引出電極。ITO膜圖案例如以ITO膜在本圖左右方向上延伸成條紋狀的方式形成。在本圖中， 對構(gòu)成像素電極的ITO膜的一部分標(biāo)注112Bi 112B9的標(biāo)號來表示。另外，本圖上下方向 與圖M的左右方向為相互垂直的方向?？梢酝ㄟ^與參照圖M進行了說明的ITO膜構(gòu)圖的形成方法相同的方法，來進行 ITO膜的構(gòu)圖。對ITO膜進行了構(gòu)圖后，在包含ITO膜的下側(cè)透明基板Illb上形成絕緣膜113。 例如在引出電極11281\ 11281~9部分(端子部分)不形成絕緣膜113。在本圖中，在沒有 形成絕緣膜113的區(qū)域上標(biāo)上斜線。絕緣膜113可以通過下述的方法來形成，S卩在引出電 極部分等形成抗蝕劑，在形成絕緣膜之后通過剝離除去抗蝕劑的方法；以及在利用金屬掩 模覆蓋引出電極部分等的狀態(tài)下，采用濺射來形成的方法。此外，絕緣膜113可以設(shè)為有機 絕緣膜或3102工1隊等無機絕緣膜。也可以采用它們的組合來形成。在實施例中，使用丙烯 基有機絕緣膜和S^2的層疊膜作為絕緣膜113。在實施例中，首先在引出電極部分等粘貼耐熱性薄膜(聚酰亞胺膠帶)，對有機絕 緣膜進行旋轉(zhuǎn)涂布(以2000rpm旋轉(zhuǎn)30秒)達(dá)膜厚為1 μ m。然后，使用清潔烘箱以220°C 對旋轉(zhuǎn)涂布了有機絕緣膜的下側(cè)透明基板Illb烘焙一個小時。接著，在粘貼著耐熱性薄膜 的狀態(tài)下，將下側(cè)透明玻璃基板Illb加熱到80°C，利用濺射法(交流放電)將SiO2膜形成 為1000 A的厚度?？梢圆捎谜婵照翦兎?、離子束法、CVD法等來形成SiO2膜。在此，當(dāng)剝下耐熱性薄膜時，可以在粘貼了耐熱性薄膜的位置上除去有機絕緣膜 和SW2膜。接著，為了提高SiA膜的絕緣性和透明性，使用清潔烘箱以220°c對下側(cè)透明 玻璃基板Illb烘焙一個小時。雖然不一定要形成SiA膜，但是可以通過形成SiA膜來提高絕緣膜113的絕緣 性。此外，也可以提高形成在絕緣膜113上的第一梳齒電極112c和第二梳齒電極112d的 粘著性和構(gòu)圖性。也可以不形成有機絕緣膜，而只利用SiO2膜來構(gòu)成絕緣膜113。由于SiO2膜容易 為多孔性，因此在該情況下期望將SiA膜的厚度設(shè)為4000 A 8000 A。也可以選擇由SiA 膜和SiNx膜的層疊層構(gòu)成的無機絕緣膜113。在絕緣膜113上形成ITO膜。將下側(cè)透明基板Illb加熱到100°C，利用濺射法(交 流放電)將ITO膜形成在基板的整個面上。膜的厚度設(shè)為大約1200人。ITO膜可以采用真 空蒸鍍法、離子束法、CVD法等來形成。利用光刻工序?qū)υ揑TO膜進行構(gòu)圖，形成第一梳齒 電極112c、第二梳齒電極112d以及這些電極112c、112d的引出電極。圖沈是示出在ITO膜的蝕刻中使用的光掩模的概略平面圖。圖沈示出了下側(cè)基
20板掩模。光掩模包括第一梳齒電極112c對應(yīng)部分、第二梳齒電極112d對應(yīng)部分、第一梳 齒電極112c的引出電極對應(yīng)部分、第二梳齒電極112d的引出電極對應(yīng)部分以及下側(cè)電極 112b的引出電極對應(yīng)部分。蝕刻時，利用在各對應(yīng)部分覆蓋的ITO膜來形成電極。另外，本 申請的發(fā)明人使用下述多個電極圖案來制作第一梳齒電極112c和第二梳齒電極112d，該 電極圖案將梳狀電極的梳齒部分的電極寬度設(shè)為20 μπκ30 μ m，將兩個梳狀電極的梳齒部 分交替配置時的電極間隔設(shè)為20 μ m、30 μ m、50 μ m、100 μ m、200 μ m。經(jīng)過上述的工序，準(zhǔn)備了兩片帶電極的基板(圖19的步驟S101)。將兩片帶電極 的基板洗凈并干燥(步驟S102)。在水洗的情況下，進行純水洗凈。也可以使用清洗劑來進 行。也可以采用刷子洗凈和噴射洗凈中的任一種方式來進行洗凈。之后，進行脫水，使其干 燥。作為水洗之外的方法，可以實施UV洗凈UR干燥。在兩片帶電極的基板上，以覆蓋ITO電極的方式涂覆配向膜材料(步驟S103)。配 向膜材料的涂覆采用旋轉(zhuǎn)涂布來進行。也可以采用柔版印刷或噴墨印刷。通常，降低在形 成垂直配向膜中所使用的聚酰亞胺配向膜材料的側(cè)鏈密度，用作配向膜材料。配向膜材料 以配向膜的厚度為500 A 800 A的方式來涂覆。對涂覆了配向膜材料的帶電極的基板實 施預(yù)烘焙(步驟S104)以及正式烘焙(步驟S105)。在160°C下正式烘焙一個小時。也可 以在160°C以上180°C以下的溫度下進行。以這種方式形成了覆蓋ITO電極的配向膜(步 驟 S103 S105)。圖27是示出形成在下側(cè)基板IlOb上的下側(cè)配向膜114b的形成區(qū)域的一部分的 概要平面圖。下側(cè)配向膜114b形成在例如配置有第一梳齒電極112c、第二梳齒電極112d 且像素被劃定的區(qū)域。在本圖中，作為下側(cè)配向膜114b的形成區(qū)域，雖然僅示出左上方的 部分，但是對于其它的梳齒電極112c、112d配置區(qū)域也是同樣的。下面，進行摩擦處理(配向處理)(步驟S106)。將壓入量設(shè)為0. 8mm進行摩擦處 理。以液晶元件的扭曲角為90°的方式來實施。在一個基板面上散布粒徑4μπι的間隔控制材料，使得單元厚度為4μπι(步驟 S107)。還可以散布粒徑為3 μ m以上5 μ m以下的間隔控制材料，使得單元厚度為3 μ m以 上5μπι以下。在另一基板面上印刷密封材料，形成主密封圖案(步驟S108)。在規(guī)定的位 置上，重疊兩片基板(步驟S109)，使密封材料硬化。兩片基板的重疊按以下所述來進行為了從上側(cè)基板法線方向觀察，液晶分子的 排列為向順時針方向扭曲90°的均勻扭曲(反扭曲)排列，在將上側(cè)配向膜11 的摩擦方 向設(shè)為第一方向、下側(cè)配向膜114b的摩擦方向設(shè)為第二方向時，從上側(cè)基板IlOa的法線方 向觀察，第二方向為以第一方向為基準(zhǔn)在向逆時針方向上形成90°的方向。此外，扭曲角可 以設(shè)為90°以上100°以下。采用真空注入法來注入向列液晶(步驟S110)。液晶材料使用Merck公司制造的 ZLI2293.在液晶中添加手性劑。手性劑使用Merck公司制造的CB15。調(diào)整手性劑的添加 量，使得在設(shè)手性間距為P、液晶層的厚度為d時，d/p為0. 16?？梢栽O(shè)為大于0.04小于 0. 25ο使用紫外線硬化類型的端部密封材料來密封液晶注入口(步驟S111)，將單元加 熱到液晶的相變溫度以上，以調(diào)整液晶分子的配向(步驟S112)。之后，沿著使用劃線裝置 施加在透明基板上的劃痕進行分切，分割成單個的單元。對分割后的單元實施倒角(步驟Sl 13)和洗凈(步驟Sl 14)。最后，在兩片基板的與液晶層相反的一側(cè)的面上粘貼偏光板(步驟SlM)。兩片偏 光板以交叉尼科爾且透過軸的方向和摩擦方向平行的方式配置。也可以正交的方式配置。 兩基板的ITO電極(上側(cè)電極11 和下側(cè)電極112b、以及第一梳齒電極112c和第二梳齒 電極112d)與電源連接。圖觀是示出實施例的液晶元件的構(gòu)造的概要平面圖。將圖M至圖27所示的構(gòu) 造全部重疊并示于圖觀中。使用在左右方向上延伸的橫電極和在上下方向上延伸的縱電 極來劃定一個像素。在本圖中，對橫電極標(biāo)注IUA1 112A1(I的標(biāo)號，對縱電極的一部分標(biāo) 注IUB1 112B9的標(biāo)號。箭頭所表示的是，被從基板法線方向觀察，橫電極112A9和縱電 極112 重疊的區(qū)域劃定的像素。該像素中的橫電極112、相當(dāng)于圖23的上側(cè)電極112a， 縱電極112 相當(dāng)于下側(cè)電極112b。圖四的(A) (C)是實施例的液晶元件的外觀照片，圖四的(D) (F)是示出 施加電壓時的電場方向的概要剖面圖。此外，圖四的㈧ (C)所示的是液晶元件的梳齒 電極112c、112d形成區(qū)域的外觀照片，該液晶元件是在下述條件下制作的將第一梳齒電 極112c、第二梳齒電極112d的梳齒部分的電極寬度設(shè)為20μπι，將對兩個梳齒電極112c、 112d的梳齒部分進行交替配置時的電極間隔設(shè)為20 μ m。在圖四㈧中，示出液晶元件制成后的狀態(tài)(初始狀態(tài))的外觀照片。在初始狀 態(tài)中，液晶分子為分散扭曲排列狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖四⑶所示，在上側(cè)電極11 與下側(cè)電極112b之間施加電壓。 通過對兩電極112a、112b施加電壓，在液晶層產(chǎn)生縱電場(液晶層厚度方向的電場)。圖四⑶是對電極112a、112b施加了電壓后的外觀照片。整體從分散扭曲排列狀 態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で帕袪顟B(tài)。相反地，由此可確認(rèn)，通過對兩電極112a、112b施加電壓，在液 晶層產(chǎn)生縱電場。接著，如圖29(E)所示，在第一梳齒電極112c與第二梳齒電極112d之間施加電 壓。通過對兩電極112c、112d施加電壓，在液晶層產(chǎn)生橫電場(與液晶層的厚度方向垂 直的方向的電場、基板面內(nèi)方向的電場)。此外，將下述驅(qū)動模式稱為IPS模式(in-plane switch mode:面內(nèi)切換模式)通過對第一梳齒電極112c和第二梳齒電極112d施加電壓， 在液晶層產(chǎn)生橫電場，驅(qū)動液晶元件。使用IPS模式驅(qū)動圖四(B)所示的狀態(tài)的液晶元件，發(fā)現(xiàn)再次轉(zhuǎn)變?yōu)榕c初始狀態(tài) 相同的狀態(tài)(分散扭曲排列狀態(tài))。此外，如圖^(F)所示，對下側(cè)電極112b、第一梳齒電極112c、第二梳齒電極112d 施加電壓。由于對電極112b、112c、112d施加電壓，在液晶層也產(chǎn)生橫電場。而且，將通過 對電極112b、112c、112d施加電壓，使在液晶層產(chǎn)生橫電場來驅(qū)動液晶元件的驅(qū)動模式稱 為 FFS 模式(fringe field switching mode 邊緣場切換模式)。圖四(C)是利用FFS模式對圖四(B)所示的狀態(tài)的液晶元件進行驅(qū)動后的外觀照 片。整體再次轉(zhuǎn)變成與初始狀態(tài)相同的狀態(tài)(分散扭曲排列狀態(tài))。作為本申請發(fā)明人的觀察結(jié)果，在利用IPS模式進行驅(qū)動的情況下，并不是整體 轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑴で帕袪顟B(tài)，而是以與梳齒電極的圖案相對應(yīng)的條紋狀的方式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑴?曲排列狀態(tài)。這是因為在IPS模式中，只在梳齒電極112c、112d之間產(chǎn)生橫電場。與此相
22對，在利用FFS模式進行驅(qū)動的情況下，整體向分散扭曲排列狀態(tài)轉(zhuǎn)變是因為在FFS模式 下，在梳齒電極112c、112d上也產(chǎn)生橫電場。實施例的液晶元件是可以切換分散扭曲排列 狀態(tài)和反扭曲排列狀態(tài)的液晶元件。通過施加縱電場，可以使前者轉(zhuǎn)變成后者。另外，通過 施加橫電場，可以使后者轉(zhuǎn)變?yōu)榍罢?。另外，關(guān)于橫電場的施加，根據(jù)開口率、光透過率、對 比度等方面，F(xiàn)FS模式下的驅(qū)動比IPS模式更優(yōu)選。通過附加縱電場，液晶層厚度方向的中央附近的液晶分子從橫方向往縱方向傾 斜，由此，進行從分散扭曲排列狀態(tài)向反扭曲排列狀態(tài)的切換。此外，通過附加橫電場，液晶 層厚度方向的中央附近的液晶分子從縱方向往橫方向傾斜，由此，進行從反扭曲排列狀態(tài) 向分散扭曲排列狀態(tài)的切換。實施例的液晶元件是這樣的液晶元件根據(jù)附加的電場的方向使分散扭曲排列狀 態(tài)和反扭曲排列狀態(tài)相互轉(zhuǎn)變，并且穩(wěn)定地保持各自的狀態(tài)。在實施例的液晶元件中，可以 實現(xiàn)例如利用了存儲性的顯示。將希望白顯示的像素設(shè)為分散扭曲排列狀態(tài)，希望黑顯示的像素設(shè)為反扭曲排列 狀態(tài)。至少對希望從白顯示變換為黑顯示的像素施加縱電場。也可以對希望維持黑顯示的 像素施加縱電場。相反地，至少對希望從黑顯示變換為白顯示的像素施加橫電場。也可以 對希望維持白顯示的像素施加橫電場。例如可以針對各行進行顯示的改寫。作為一個例子，在圖觀中，對縱電極IUB1 的一個(例如縱電極112B》，施加不產(chǎn)生排列狀態(tài)轉(zhuǎn)變的程度的矩形波(例如，
150Hz、5V左右)。而且，對橫電極112A6 112A1(1、或者第一梳齒電極和第二梳齒電極施加 與施加到縱電極112 上的電壓同步或錯開半個周期的矩形波(例如，150Hz,5V左右)。對于施加了與施加到縱電極IUB1上的波形同步的波形的像素，由于處于沒有有 效地施加電壓的狀態(tài)，因此顯示不變化，對于施加了與施加到縱電極IUB1上的波形錯開半 個周期的波形的像素，由于處于有效地施加了 IOV左右的電壓的狀態(tài)，因此成為飽和電壓 之上的電壓，可在白顯示和黑顯示之間相互變化。例如，在想進行白顯示的像素中，對第一和第二梳齒電極施加錯開半個周期的矩 形波，對橫電極112A6 112A1(1不施加電壓。在想進行黑顯示的像素中，對橫電極112A6 112A10施加錯開半個周期的矩形波，對第一和第二梳齒電極不施加電壓。在縱電極IUB1之后，對縱電極112 112B9也施加矩形波，同樣地進行驅(qū)動，由 此能夠?qū)崿F(xiàn)矩陣顯示。可以半永久性地保持改寫后的顯示。實施例中的液晶元件例如可以采用上述的線順序改寫法(線順序驅(qū)動)等利用了 存儲性的驅(qū)動方法來驅(qū)動。除了改寫顯示的時候之外，不耗電，可以實現(xiàn)超低耗電驅(qū)動。尤 其是，在適用于反射型顯示器的情況下，優(yōu)點較大。此外，可以不使用高價的TFT等，而通過 單純的矩陣顯示來進行大容量的點陣顯示。即，能夠以低成本進行大容量的顯示。而且，采 用例如參照圖19以及圖M至圖觀說明的制造方法，可以廉價地制造實施例的液晶元件。圖30的(A) (D)是示出實施例的液晶元件以及在其它優(yōu)選條件下制作的液晶 元件的電壓-光透過率特性的曲線圖。各曲線圖的橫軸以單位“V”表示施加電壓，縱軸以 單位“％”表示光透過率。用實線表示的曲線示出反扭曲排列狀態(tài)(在圖中，表示為“轉(zhuǎn)變 后”)下的電壓-光透過率特性，用虛線表示的曲線示出分散扭曲排列狀態(tài)(在圖中，表示為 “轉(zhuǎn)變前”)下的電壓-光透過率特性。圖中所示的是，在各個排列狀態(tài)下，在上側(cè)電極11 和下側(cè)電極112b之間施加電壓并產(chǎn)生縱電場的情況下的電光學(xué)特性。此外，對于在“轉(zhuǎn)變 前”和“轉(zhuǎn)變后”的前面所附的數(shù)字，在圖30(A) (C)中表示d/p的值，在圖30(D)中表示
單元厚度。在圖30㈧中，示出了利用圖22(A)的條件A制作的液晶元件(實施例中的液晶 元件)的電光特性?？芍獩]有施加電壓時的兩排列狀態(tài)的光透過率大為不同，能夠?qū)崿F(xiàn)高 對比度的顯示。實施例的液晶元件是能簡便地實現(xiàn)高品質(zhì)顯示的液晶元件，該高品質(zhì)顯示 得對比度高，并且白顯示狀態(tài)和黑顯示狀態(tài)均穩(wěn)定。黑顯示變暗，容易進行清晰地顯示。在圖30⑶中，示出在圖22㈧的條件B下制作的液晶元件的電光特性。在圖 30(A)所示的例子中，雖然稍微不良，但沒有施加電壓時的兩排列狀態(tài)的光透過率大為不 同，可以進行高對比度和高品質(zhì)的顯示。另外，對于圖30(A)所示的電光學(xué)特性和圖30(B) 所示的電光學(xué)特性，光透過率對d/p的依賴性的傾向是相反的。雖然不清楚詳細(xì)的原因，但 可知用于獲得最適合的電光學(xué)特性的d/p的傾向因制作條件而不同。圖30(C)是在圖22(A)的條件D下制作的液晶元件的電光學(xué)特性。與圖30(A)所 示的例子沒有太大的差異，可以進行高對比度和高品質(zhì)的顯示。此外，在圖30(C)所示的例 子中，光透過率對d/p的依賴性小，相對于d/p穩(wěn)定。在圖30(D)中，示出基于單元厚度的電光學(xué)特性的差異?？芍獙卧穸仍O(shè)為 3 μ m、4 μ m、5 μ m中的任一個值時，在反扭曲排列狀態(tài)下沒有施加電壓時，可以獲得較暗的 黑顯示。通過使液晶材料最佳化，由此不管是在哪個單元厚度下，都可以兼顧具有比較亮的 光透過率和高對比度。圖31的(A)和(B)是示出實施例的液晶元件的視角-對比度特性的曲線圖。在 這兩幅曲線圖中，橫軸用單位“?！北硎驹谧罴岩曈X確認(rèn)方向上的視角(極角、偏離基板法 線方向的傾斜角)。在反扭曲排列狀態(tài)下，液晶層厚度方向的中央的液晶分子立起的方向為 最佳視覺確認(rèn)方向。此外，縱軸表示對比度。對比度是分散扭曲排列狀態(tài)(白顯示)下的 光透過率除以反扭曲排列狀態(tài)(黑顯示)下的光透過率而獲得的值。如圖31 (A)所示，在實施例的液晶元件中，在約40°的視角(極角)上獲得16以 上的對比度。在圖31(B)中，示出了實施例的液晶元件的視角-對比度特性(實線)，并且示出 例如圖21(C)所示的顯示外觀的現(xiàn)有液晶元件的視角-對比度特性(虛線)。如圖所示，在 現(xiàn)有的液晶元件中，對比度比不依賴于視角(極角)，為1左右。此外，現(xiàn)有的液晶元件的對 比度的最大值為1. 09?？芍獙嵤├囊壕г窃谳^寬的視角范圍內(nèi)實現(xiàn)高對比度且顯示 品質(zhì)高的液晶元件。在上面，根據(jù)實施例對本發(fā)明進行了說明，但是，本發(fā)明并不限定于這些。例如，在實施例中，設(shè)為以交叉尼科爾的方式配置偏光板并常白顯示(normally white)的液晶元件，但也可以是以平行尼科爾的方式配置偏光板并常黑顯示(normally black)的液晶元件。不過，常白顯示的液晶元件容易實現(xiàn)在高對比度下的顯示。在常白顯 示的情況下，為了獲得良好的黑顯示，期望上側(cè)偏光板116a和下側(cè)偏光板116b在透過軸方 向上形成的角度為90°左右。此外，在實施例中，由于使用光透過率比較低的類型作為上側(cè)偏光板116a和下側(cè) 偏光板116b，因此例如如圖30 (A)所示，白顯示(分散扭曲排列狀態(tài))的光透過率為15% 20%的程度，但當(dāng)使用光透過率較高的類型時，例如可以將白顯示的光透過率設(shè)為25% 30%的程度。另外，在實施例中將扭曲角設(shè)為90°，但是也可以設(shè)為其它的角度。在這種情況 下，為了調(diào)亮白顯示上的亮度，需要調(diào)整液晶層內(nèi)的延遲值。而且，在實施例中僅在下側(cè)基板IlOb上形成了產(chǎn)生橫電場的電極，但不僅在下側(cè) 基板IlOb上也可以形成在上側(cè)基板IlOa上。產(chǎn)生橫電場的電極只要形成在上側(cè)基板IlOa 和下側(cè)基板IlOb中的至少一塊基板上即可。下面，參照附圖來說明本發(fā)明的另一實施方式。圖32是實施例的液晶元件200的一個像素內(nèi)的概要剖面圖。實施例的液晶元件 200構(gòu)成為包括相互平行地相對配置的上側(cè)基板201和下側(cè)基板202，以及被夾在兩基板 201,202之間的扭曲向列液晶層203。上側(cè)基板201包括上側(cè)透明基板212 ；形成在上側(cè)透明基板212上的透明電極 213 ；以及形成在透明電極213上的上側(cè)配向膜214。下側(cè)基板202包括下側(cè)透明基板 222 ；形成在下側(cè)透明基板222上的透明電極223 ；以及形成在透明電極223上的下側(cè)配向 膜 224.例如，使用玻璃來形成上側(cè)透明基板212和下側(cè)透明基板222。例如使用ITO等透 明導(dǎo)電材料來形成透明電極213和223。液晶層203配置在上側(cè)基板201的上側(cè)配向膜214和下側(cè)基板202的下側(cè)配向膜 2 之間。在上側(cè)配向膜214和下側(cè)配向膜2M上，通過摩擦實施配向處理。從上側(cè)基板201 和下側(cè)基板202的視覺確認(rèn)方向觀察時，上側(cè)配向膜214和下側(cè)配向膜224的配向處理方
向相互垂直。在形成液晶層203的液晶材料中添加手性劑。對于因手性劑的影響力而產(chǎn)生的液 晶分子的配向狀態(tài)，從上側(cè)基板201的法線方向觀察，該配向狀態(tài)成為沿著從上側(cè)基板201 朝向下側(cè)基板202的方向，向左扭曲方向扭曲的分散扭曲配向。圖33(A)是示出在分散扭曲配向狀態(tài)下液晶層203內(nèi)的液晶分子203a的配向狀 態(tài)的概要平面圖。示出了從上側(cè)基板201的視覺確認(rèn)方向觀察到的狀態(tài)。圖33⑶是在實施例的液晶層203內(nèi)的液晶分子203a為分散扭曲配向狀態(tài)的情 況下，從正面(圖33(A)的Al方向)觀察液晶層203時的概要剖面圖。圖33(C)是在實施例的液晶層203內(nèi)的液晶分子203a為分散扭曲配向狀態(tài)的情 況下，從側(cè)面(圖33(A)的A2方向)觀察液晶層203時的概要剖面圖。圖33⑶是示出均勻扭曲(反扭曲)配向狀態(tài)下的液晶層203內(nèi)的液晶分子203a 的配向狀態(tài)的概要平面圖。示出從上側(cè)基板201的視覺確認(rèn)方向觀察到的狀態(tài)。圖33(E)是實施例的液晶層203內(nèi)的液晶分子203a為均勻扭曲(反扭曲)配向 狀態(tài)的情況下，從正面(圖33(D)的Al方向)觀察液晶層203時的概要剖面圖。圖33(F)是實施例的液晶層203內(nèi)的液晶分子203a為均勻扭曲(反扭曲)配向 狀態(tài)的情況下，從側(cè)面(圖33(D)的A2方向)觀察液晶層203時的概要剖面圖。液晶單元制成狀態(tài)下的液晶分子3a的扭曲方向是如圖33(A) (C)所示的分散 扭曲配向狀態(tài)，該分散扭曲配向狀態(tài)是與由手性劑引起的扭曲方向相同的方向的左扭曲RDl。所謂分散扭曲配向狀態(tài)是分散配向和扭曲配向組合后的配向，對于所述分散配 向，如圖33(A) (C)所示，在與夾著液晶層203的兩配向膜214、224的界面的預(yù)傾角方 向相等、且兩界面的預(yù)傾角相等的情況下，在液晶層中間附近的區(qū)域，變化成液晶分子203a 的極角為0，從側(cè)面(圖中A2的方向)觀察液晶層203時，如圖33(C)所示，液晶分子的配 向方向分布成扇形；對于所述扭曲配向，在上下基板之間液晶分子往水平方向扭曲90度。如圖33⑶ (F)所示，反扭曲(均勻扭曲)配向狀態(tài)是往與圖33㈧ (C)所 示的分散扭曲配向狀態(tài)相反的方向RD2扭曲的配向狀態(tài)。當(dāng)將上側(cè)配向膜214的摩擦方向設(shè)為第一方向0D1，將下側(cè)配向膜224的摩擦方 向設(shè)為第二方向0D2時，從上側(cè)基板201的視覺確認(rèn)方向觀察，第二方向0D2是以第一方向 ODl為基準(zhǔn)在逆時針方向上形成90°的方向。對于由上側(cè)基板201和下側(cè)基板202的配向 處理方向和預(yù)傾角的組合所規(guī)定的液晶層203的液晶分子的配向狀態(tài)，如圖33(D)所示，從 上側(cè)基板201的法線方向觀察，該配向狀態(tài)為往順時針方向(第二旋轉(zhuǎn)方向)RD2扭曲90 度的均勻扭曲(反扭曲)配向?；氐綀D32，驅(qū)動電源220與上下透明電極213、223電連接?？梢岳抿?qū)動電源220 對電極213和223施加電壓。例如，通過在兩電極213和223之間施加閾值電壓以上的交 流電壓，能夠使液晶分子的配向狀態(tài)從分散扭曲配向轉(zhuǎn)移為均勻扭曲(反扭曲)配向。在上側(cè)基板201和下側(cè)基板202各自的與液晶層203相反的一側(cè)的面上，配置有 上側(cè)偏光板211和下側(cè)偏光板221。兩片偏光板211、221以交叉尼科爾且光透過軸與上側(cè) 基板201和下側(cè)基板202的摩擦方向相平行的方式配置。實施例的液晶元件200是常白類 型(normally white type)的液晶元件。圖34是示出實施例的液晶元件200的制造方法的流程圖。本申請發(fā)明人首先根 據(jù)該圖所示的流程圖在多種條件下制作圖32所示的實施例的液晶元件200，考察了實現(xiàn)良 好顯示的配向膜的烘焙條件和摩擦處理的壓入量。下面，參照圖32和圖34來說明實施例 的液晶元件200的制造方法。準(zhǔn)備形成有透明電極213、例如ITO (indium tin oxide 銦錫氧化物)電極213的 透明基板212，同時準(zhǔn)備形成有透明電極223、例如ITCKindiumtin oxide 銦錫氧化物)電 極223的透明基板222 (步驟S201)。在此，采用具有平行平板類型的電極的測試單元，將兩 片透明基板212,222洗凈、干燥(步驟S202)。在透明基板212、222上，以覆蓋ITO電極213、223的方式涂覆配向膜材料(步驟 S203)。使用旋轉(zhuǎn)涂布進行配向膜材料的涂覆。也可以使用柔版印刷或噴墨印刷來進行涂覆。對于一對透明基板212、222中的一個基板212，通常降低在形成垂直配向膜中使 用的聚酰亞胺配向膜材料的側(cè)鏈密度，用作配向膜(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜)214的材料。對 于另一個基板222，通常使用表示較高預(yù)傾角的聚酰亞胺膜作為配向膜(高預(yù)傾側(cè)的配向 膜)2 的材料，該聚酰亞胺膜用作超扭曲向列(super twisted nematic ；STN)的配向膜。 以配向膜214、224的厚度為500 800 A的方式來涂覆配向膜材料。對涂覆了配向膜材 料的透明基板212、222實施預(yù)烘焙(步驟S204)以及正式烘焙(步驟S205)。正式烘焙在 180°C和220°C這兩個條件下進行。以這種方式形成了覆蓋ITO電極213、223的配向膜214、224(步驟 S203 S205)。接著，分別對配向膜214和2M進行摩擦處理(配向處理)(步驟S206)。摩擦處 理例如是使卷繞著布的圓筒形的輥高速地旋轉(zhuǎn)并在配向膜上摩擦的處理工序，由此，可以 使與基板相接的液晶分子往一個方向排列(進行配向)。在將壓入量改變?yōu)?mm、0. 2mm、 0. 4mm、0. 6mm、0. 8mm的條件下進行摩擦處理。另外，以液晶元件200的扭曲角為90°的方 式實施摩擦處理。然后，例如采用干式散布法在一個透明基板面上散布間隔控制材料，使得固定地 保持液晶單元的厚度(基板之間的距離)(步驟S207)。間隔控制材料使用粒徑為4 μ m的 塑料珠。在另一透明基板面上印刷密封材料，形成主密封圖案(步驟S208)。例如，使用絲 網(wǎng)印刷法來印刷包含粒徑為4μπι的玻璃纖維的熱硬化性的密封材料?？梢允褂梅肿⑵鱽?涂覆密封材料。此外，也可以使用不是熱硬化性而是光硬化性的密封材料或光/熱并用硬 化型的密封材料。使透明基板212、222重疊在一起(步驟S209)。在規(guī)定的位置將兩片透明基板重 疊在一起并單元化，在按壓的狀態(tài)下實施熱處理，使密封材料硬化。例如，使用熱壓法進行 密封材料的熱硬化。以這種方式制作空單元。例如，使用真空注入法將向列液晶注入到空單元(步驟S210)。在液晶中添加手性 齊U。手性劑使用Merck公司制的CB15。調(diào)整手性劑的添加量，使得在將手性間距設(shè)為P、液 晶層的厚度(單元厚度)設(shè)為d的時d/p為0.4。另外，如后面所述，關(guān)于肉眼觀察的結(jié)果 良好的液晶單元制作條件，變換手性劑的添加量的條件來進行實驗(d/p = 0. 04 1. 0)。接著，例如使用紫外線(UV)硬化類型的端部密封材料來密封液晶注入口(步驟 S211)，將單元加熱到液晶的相變溫度以上以調(diào)整液晶分子的配向(步驟S212)。之后，沿著 使用劃線裝置加在透明基板上的劃痕進行分切，分割成單個的單元。對分割后的單元實施 倒角(步驟S213)和洗凈(步驟S214)。最后，在兩片透明基板212、222的與液晶層203相反的一側(cè)的面上粘貼偏光板 211、221(步驟S215)。兩片偏光板211、221以交叉尼科爾且透過軸的方向和摩擦方向平行 的方式配置。也可以按照與透過軸的方向和摩擦方向垂直的方式來配置兩片偏光板211、 221。在兩透明基板212,222的ITO電極213,223之間連接電源20。圖35是示出用圖34所示的制造方法制作的液晶元件的單元制作條件(形成配向 膜時的烘焙溫度和摩擦處理時的壓入量的組合)的代表例(No. 1 No. 8)和顯示狀態(tài)的肉 眼觀察結(jié)果的表。另外，本申請發(fā)明人還利用該圖所示以外的單元制作條件制成了液晶元 件，但作為結(jié)果，均不能獲得黑顯示。在液晶元件已制成的狀態(tài)下，是向第二旋轉(zhuǎn)方向扭曲的配向狀態(tài)(分散扭曲配向 狀態(tài))，此時，由于是交叉尼科爾配置的扭曲向列(TN)-IXD，所以在No. 1 No. 8中的任一 單元制作條件下制作的液晶元件都可獲得明亮的白顯示。通過對該液晶元件施加飽和電壓 以上的電壓(在圖32的電極213和223之間，施加閾值電壓以上的交流電壓)，由此液晶分 子的配向狀態(tài)從分散扭曲配向轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎?。在用表的No. 1條件(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘焙溫度為180°C、摩擦處理 時的壓入量為0. 8mm、高預(yù)傾側(cè)的配向膜224的烘焙溫度為220°C、摩擦處理時的壓入量為
270. 8mm)來制作的液晶元件中，在轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎蚝蟮臄嚅_狀態(tài)下，觀察到較淡的黑顯示 殘留了 5分鐘左右。對于在用表的No. 2條件(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘焙溫度為180°C、摩擦處 理時的壓入量為0. 6mm、高預(yù)傾側(cè)的配向膜224的烘焙溫度為220°C、摩擦處理時的壓入量 為0. 8mm)來制作的液晶元件、用No. 3條件(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘焙溫度為180°C、 摩擦處理時的壓入量為0. 4mm、高預(yù)傾側(cè)與No. 2相同)來制作的液晶元件、以及用No. 7條 件(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘焙溫度為180°C、摩擦處理時的壓入量為0. 4mm、高預(yù)傾 側(cè)的配向膜2M的烘焙溫度為220°C、摩擦處理時的壓入量為0. 4mm)來制作的液晶元件，在 轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎蛑?，其透過狀態(tài)示出比較暗的黑顯示，而與完全沒有施加電壓(斷開 狀態(tài))無關(guān)。也就是說，在將超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘焙條件設(shè)為180度、摩擦處理中 的壓入量設(shè)為0. 4mm或0. 6mm的情況下，所制作的液晶元件的透過狀態(tài)示出比較暗的黑顯示。此外，利用將高預(yù)傾側(cè)的配向膜224的摩擦處理時的壓入量設(shè)為0. 8mm的No. 3的 液晶元件、以及將高預(yù)傾側(cè)的配向膜2 的摩擦處理時的壓入量設(shè)為0. 4mm的No. 7的液晶 元件，觀察結(jié)果(肉眼觀察狀態(tài)和黑顯示所保持的時間(在這些條件下為15分鐘))沒有 變化，因此認(rèn)為對高預(yù)傾側(cè)的配向膜224的制作條件，不存在依存性。另外，對于將超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的摩擦處理時的壓入量設(shè)為0. 6mm的No. 2 的液晶元件，保持黑顯示的時間為5分鐘，所以認(rèn)為當(dāng)增加超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的摩 擦處理時的壓入量時，保持黑顯示的時間就減少。使用分光橢圓偏振法來測定上述獲得較暗的黑顯示的、在條件No. 2下的超高預(yù) 傾側(cè)的配向膜214的預(yù)傾角，示出45度左右的預(yù)傾角。此外，使用分光橢圓偏振法來測定 No. 3和No. 7下的超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的預(yù)傾角，示出61度左右的預(yù)傾角。對于用表的No. 4 6條件(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘焙溫度為220°C、摩 擦處理時的壓入量為0. 2mm、0. 0mm、0. 2mm、高預(yù)傾側(cè)的配向膜2M全都設(shè)置成烘焙溫度為 220°C、摩擦處理時的壓入量為0. 4mm)來制作的液晶元件、以及用No. 8條件(超高預(yù)傾側(cè) 的配向膜214的烘焙溫度為220°C、摩擦處理時的壓入量為0. 4mm、高預(yù)傾側(cè)與No. 4 6相 同)來制作的液晶元件，在轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎蚝蟮臄嚅_狀態(tài)下，沒達(dá)到上述條件No. 2、No. 3 和No. 7那樣的較暗的黑顯示，只不過是保持了 5分鐘淡藍(lán)色的顯示。使用分光橢圓偏振法來測定在上述示出淡藍(lán)色顯示的條件No. 4 6和No. 8下的 超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的預(yù)傾角，示出35度左右的預(yù)傾角。由此可知，為了獲得在轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎蚝蟮臄嚅_狀態(tài)下表示較暗的黑顯示的液 晶元件，需要使超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的預(yù)傾角大約在40度以上65度以下的范圍內(nèi)。此 外，測定高預(yù)傾側(cè)的配向膜224的預(yù)傾角，示出8 12度左右的預(yù)傾角。因此，需要使高預(yù) 傾側(cè)的配向膜224的預(yù)傾角為20度以下，優(yōu)選為1 15度，更優(yōu)選為10度左右。圖36是示出使用圖35所示的表的條件No. 1 3(超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的烘 焙溫度為180°C、摩擦處理時的壓入量分別為0. 4mm、0. 6mm、0. 8mm、高預(yù)傾側(cè)的配向膜224 全都設(shè)置成烘焙溫度為220°C、摩擦處理時的壓入量為0. 8mm)制成的實施例的液晶元件 的電壓-光透過率特性的曲線圖。各曲線圖的橫軸用單位“V”表示施加電壓，縱軸用單位 “％”表示光透過率。用實線示出的曲線表示反扭曲配向狀態(tài)下的電壓-光透過率特性，用虛線示出的曲線表示分散扭曲配向狀態(tài)下的電壓-光透過率特性。圖中所示的是下述情況 下的電光學(xué)特性，即所述情況為在各個配向狀態(tài)下，對上側(cè)電極213和下側(cè)電極223之間 施加電壓，產(chǎn)生縱電場。對于利用超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的摩擦處理時的壓入量為0. 8mm的、圖35所示 的表的條件No. 1來制成的液晶元件，在分散扭曲配向(立起)時，示出比較高的閾值，在反 扭曲配向(倒下)時，雖然閾值變低，但是在斷開電壓(OV)下示出20%左右的透過率。該 結(jié)果與在現(xiàn)有技術(shù)的RTN型液晶元件中經(jīng)常看到的結(jié)果相同。對于利用超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的摩擦處理時的壓入量為0. 6mm的、圖35所示 的表的條件No. 2做成的液晶元件、以及利用壓入量為0. 4mm的圖35所示的表的條件No. 3 來制成的液晶元件，在分散扭曲配向(立起)時，示出與No. 1的條件的液晶元件(具有與現(xiàn) 有的RTN型液晶元件相同的特性)相同的特性。但是，在反扭曲配向(倒下)時，在斷開電 壓(OV)下，示出非常低的透過率。具體地說，對于使用壓入量為0.6mm的、圖35所示的表 的條件No. 2來制成的液晶元件，斷開電壓(OV)下的透過率為1.2%、接通透過率為20%、 對比度為17。對于使用壓入量為0. 4mm的、圖35所示的表的條件No. 3來制成的液晶元件， 斷開電壓(OV)下的透過率為2.4%、接通透過率為17.8%、對比度為7. 4。根據(jù)該結(jié)果可 知作為顯示性能，使用壓入量為0. 6mm的、圖35所示的表的條件No. 2來制成的液晶元件 更優(yōu)越。如這樣，對于使用圖35所示的表的條件No. 2和No. 3來制成的液晶元件，在沒有 施加電壓時的兩配向狀態(tài)的光透過率有很大的差異，可以實現(xiàn)高對比度的顯示。實施例的 液晶元件是能夠簡便地實現(xiàn)高品質(zhì)顯示的液晶元件，所述高品質(zhì)顯示為對比度高并且白 顯示狀態(tài)和黑顯示狀態(tài)都穩(wěn)定。容易進行黑顯示較暗且清晰的顯示。此外，對于使用圖35所示的表的條件No. 7來制成的液晶元件，雖然沒有測定電 壓-光透過率特性，但是如上所述，對高預(yù)傾側(cè)的配向膜224的制作條件，沒有太大的依賴 性，因此推測使用條件No. 7制成的液晶元件也示出與使用條件No. 2和No. 3制成的液晶 元件相同的電壓-光透過率特性。使用圖35所示的表的條件No. 2和No. 3制成的液晶元件具有在斷開狀態(tài)下示出 較暗的黑顯示(在斷開電壓下的透過率非常低)的特性，雖然具有該特性的具體原因不清 楚，但RTN型液晶元件具有倒下時(反扭曲排列狀態(tài))的閾值比立起時(分散排列狀態(tài)) 的閾值低的性質(zhì)，因特殊的條件，閾值變得比OV低，因此實現(xiàn)這樣的顯示。另外，一般來說，在反扭曲排列狀態(tài)下，由于基板的配向處理所賦予的預(yù)傾角和由 手性劑賦予的扭曲力，而在液晶層內(nèi)部產(chǎn)生大的應(yīng)變，通過該應(yīng)變，即使在沒有施加電壓 時，液晶層厚度方向的中央附近的液晶分子也處于相對于基板平面傾斜的狀態(tài)。在具有 20°以上的高預(yù)傾角的RTN型液晶元件中，液晶層厚度方向的中央附近的液晶分子的傾斜 角非常大，相對于基板幾乎垂直地立起。因此，即使在沒有施加電壓時，也能夠獲得比較暗 的黑顯示。另外，一般地，在反扭曲排列狀態(tài)下，整體上的傾斜角比與基板的在界面的預(yù)傾 角大。這也可以通過基于連續(xù)體理論的液晶分子配向仿真來確認(rèn)。當(dāng)關(guān)注圖36的分散扭曲配向(立起)時的特性時，可知隨著超高預(yù)傾側(cè)的配向膜 214的摩擦處理時的按壓量變少，閾值變低。對于分散扭曲配向，在兩界面的預(yù)傾角相等的情況下，液晶層的中央附近的液晶分子的傾斜角與基板平面平行。對此，在本實施例中，因為在配向膜214與液晶層203的界 面、以及配向膜224與液晶層203的界面上賦予不同的預(yù)傾角，所以示出這樣的傾向隨著 在兩界面上所賦予的預(yù)傾角的差變大，液晶層203的中央附近的液晶分子的傾斜角變大， 閾值變低。圖36所示的液晶元件的高預(yù)傾側(cè)的配向膜2 的配向處理條件均是共用的，所以 估計出隨著超高預(yù)傾側(cè)的配向膜214的摩擦處理時的壓入量變少，超高預(yù)傾側(cè)的配向膜 214與液晶層203之間的界面的預(yù)傾角變大，作為其結(jié)果，閾值變低。此外，如根據(jù)圖35所示的表可知，對于黑顯示狀態(tài)的保持時間，在超高預(yù)傾側(cè)的 配向膜214的摩擦處理時的壓入量為0. 6mm的情況下，該保持時間為5分鐘左右，但是在壓 入量為0. 4mm的情況下，該保持時間延長為15分鐘左右。由此可知，超高預(yù)傾側(cè)的配向膜 214與液晶層203之間的界面的預(yù)傾角越大，在保持時間這方面就越有利。圖37對使用圖35的表所示的肉眼觀察結(jié)果良好的單元制作條件No. 3 (超高預(yù)傾 側(cè)的配向膜214的烘焙溫度為180°C、摩擦處理時的壓入量為0. 4mm、高預(yù)傾側(cè)的配向膜2 的烘焙溫度為220°C、摩擦處理時的壓入量為0. 8mm)來制成的液晶元件，示出改變手性劑 的添加量，以肉眼觀察黑顯示狀態(tài)的保持時間的結(jié)果的表。改變手性劑的添加量，使得在將 手性間距設(shè)為P、將液晶層的厚度(單元厚度)設(shè)為d時，d/p為0. 040 1. 000。對于d/p在0. 125 0.5的范圍內(nèi)，在制成液晶元件的時刻，成為分散扭曲配向狀 態(tài)，當(dāng)施加飽和電壓以上的電壓時，可觀察到反扭曲配向下的較暗的黑顯示。在d/p小于0. 125的情況下，在制成液晶元件的時亥IJ，已經(jīng)成為反扭曲配向下的較 暗的黑顯示的狀態(tài)，不能向分散扭曲配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。此外，即使d/p為0. 125以上，在0. 125 0. 154的范圍內(nèi)，在制成液晶元件的時 刻，也混雜著已經(jīng)為反扭曲配向下的較暗的黑顯示的狀態(tài)。因此，認(rèn)為0. 125 0. 154的范 圍是進行雙穩(wěn)定顯示的下限。另一方面，在d/p大于0. 5時，成為其它的扭曲狀態(tài)(大概270度扭曲)，不能轉(zhuǎn)變 為反扭曲配向狀態(tài)。再者，反扭曲配向狀態(tài)的保持時間雖然散亂，但是可看到d/p越小保持時間就越 長的傾向。因此，認(rèn)為在進行雙穩(wěn)定顯示的范圍(在圖37的表中，d/p為0.1M之上0.5 以下)內(nèi)，優(yōu)選盡可能小的d/p。所以，根據(jù)圖37的表，可認(rèn)為d/p為0.167 0.182的程 度是最良好的，在該情況下，大約保持20分鐘的反扭曲配向狀態(tài)。此外，隨著將d/p從0. 2 改變?yōu)?. 5，保持時間逐漸從15分鐘縮短到5分鐘，由此知道通過改變d/p，能夠在某程度 上控制保持時間。在將本實施例的液晶元件應(yīng)用于顯示器的情況下，可以進行利用了存儲性的驅(qū) 動。例如，在假定點陣顯示的情況下，可以針對每行進行顯示的改寫，也可以對希望黑顯示 的像素施加飽和電壓以上的電壓而對希望白顯示的像素不施加電壓。關(guān)于驅(qū)動，考慮了各種方法，作為一個例子，在XY電極矩陣顯示的情況下，對X電 極的某一行(例如，Xl行)，施加閾值電壓程度的矩形波(例如，1.5V左右、150Hz)，對與其 垂直的Y電極(Yl ，施加與施加給X電極的矩形波同步或者錯開半個周期的、閾值電 壓程度的矩形波(例如，1.5V左右、150Hz)。關(guān)于對Y行施加了與施加給Xl行的波形同步 的波形的像素，由于實質(zhì)上處于沒有施加電壓的狀態(tài)，因此顯示不發(fā)生變化。關(guān)于對Y行
30施加了與施加給Xl行的波形錯開半個周期的波形的像素，由于實質(zhì)上處于施加了 3V左右 的電壓的狀態(tài)，因此，利用飽和電壓以上的電壓，從分散扭曲配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎驙?態(tài)，白顯示變化成黑顯示。雖然對沒有被選擇的Xl行之外的行狀的像素，施加了閾值電壓 程度的矩形波(例如，1. 5V左右、150Hz)，但是，由于不是使配向狀態(tài)變化的程度的電壓，因 此配向狀態(tài)不變化。通過依次對其它行進行已對Xl行進行了的驅(qū)動，可以實現(xiàn)矩陣顯示。不施加電壓可以保持通過上述驅(qū)動方法改寫后的顯示5 20分鐘程度。在改寫 該顯示的情況下，通過等待保持時間的量(5 20分鐘左右)或者對液晶元件施加液晶的 相變溫度以上的熱量，由此，能夠使所有的像素復(fù)位成分散扭曲配向狀態(tài)。隨后，還可依次 改寫。再者，在想積極地從反扭曲配向狀態(tài)返回到分散扭曲狀態(tài)的情況下，如果形成施 加橫電場的電極，則是有效的。例如，在上基板側(cè)和下基板側(cè)配置位置平面性地偏移的線狀 電極的情況下，通過在電極間施加電壓，可以對液晶層施加斜電場。本申請發(fā)明人通過實驗 已確認(rèn)即使通過這樣簡單的電極配置，也可以通過傾斜性地(或者臺階狀地)降低電壓， 由此從分散扭曲配向轉(zhuǎn)變?yōu)榉磁で湎?，可以通過陡峭地(脈沖狀地)降低電壓，由此從反 扭曲配向積極地返回分散扭曲配向。另外，作為上述的、具有產(chǎn)生橫電場的電極的液晶元件的結(jié)構(gòu)和制造方法的另外 例子，參照本說明書第26頁第25行 第32頁第5行的記載。再者，關(guān)于其驅(qū)動方法，參照 本說明書第32頁第6行 第34頁第M行的記載。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠簡便地實現(xiàn)對比度高的白顯示狀態(tài)和黑顯 示狀態(tài)的雙穩(wěn)定顯示。同時，與一般的TN-LCD相同，具有比較優(yōu)良的視覺特性。此外，在進 行視角補償?shù)那闆r下，與一般的TN-LCD同樣，可以應(yīng)用廉價的光學(xué)補償膜。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，除了改寫顯示的時候之外不需要電力，所以可實現(xiàn)超 低耗電驅(qū)動。尤其是，在適用于反射型顯示器的情況下，超低耗電驅(qū)動的優(yōu)點很大。此外， 在保持時間短的情況下，雖然需要定期地施加電壓，但是，相對于現(xiàn)有技術(shù)中隨時都需要施 加電壓，在本實施例中，只需每幾分鐘(5 20分鐘)施加一次電壓，因此能夠飛躍性地降 低耗電。此外，因為可以應(yīng)用利用了存儲性的驅(qū)動方法(線依次改寫法等)，所以可以通過 單純矩陣顯示來實現(xiàn)大容量的點陣顯示，而不使用高價的TFT等。再者，上述實施例的制造工藝基本上與一般的TN-IXD的制造工藝相同。不同的 是在上基板和下基板上使用不同的配向膜材料；在上基板和下基板設(shè)置不同的摩擦條件 (按壓量的控制)、配向膜的烘焙條件(但是，設(shè)定溫度條件在一般的TN-LCD制造工藝中所 使用的范圍內(nèi))等。因此，制造工藝的成本上升的主要因素少，與一般的TN-LCD相同，可以 廉價地制造。以上按照實施例對本發(fā)明進行了說明，但是本發(fā)明不限于這些。例如，在實施例中將偏光板配置成交叉尼科爾作為常白顯示的液晶元件，但是也 可以將偏光板配置成平行尼科爾作為常黑顯示的液晶元件。只不過是設(shè)置為常白的液晶元 件容易實現(xiàn)在高對比度的顯示。在常白顯示的情況下，為了獲得良好的黑顯示，期望上側(cè)偏 光板211和下側(cè)偏光板221在透過軸方向所形成的角度為90°左右。此外，在實施例中使用光透過率比較低的類型作為上側(cè)偏光板211和下側(cè)偏光板221，因此，例如如圖36所示，白顯示(分散扭曲排列狀態(tài))的光透過率為20% 25%的程 度，但當(dāng)使用光透過率比較高的類型時，例如可以將白顯示的光透過率設(shè)為30% 35%的程度。另外，在實施例中將扭曲角設(shè)為90°，但是也可以設(shè)為其它的角度。在該情況下， 為了調(diào)亮在白顯示中的亮度，需要調(diào)整液晶層內(nèi)的延遲值。再者，本發(fā)明不限于上述實施方式的內(nèi)容，在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)，可以進行各種 變形來實施。在上述實施方式和實施例中，列舉了摩擦處理作為配向處理的具體例，但是也 可以采用除此之外的配向處理(例如，光配向法、傾斜蒸鍍法等)。此外，關(guān)于說明書中所列 舉的數(shù)值條件等，不過是優(yōu)選的一例，不限于此。產(chǎn)業(yè)上的可利用性能夠整體地利用于液晶元件、例如進行單純矩陣驅(qū)動的液晶元件。此外，可以利用 于要求低耗電、寬的視角特性、低價格等的液晶元件。根據(jù)具有存儲性這一點，可以優(yōu)選地適用于例如省電力且不需要頻繁改寫的信息 設(shè)備(個人計算機、便攜式信息終端等)的顯示面等反射型、透過型、投影型的顯示器。此 外，能夠利用于進行了磁記錄或電記錄的卡的信息顯示面、兒童用玩具、電子紙張等。
權(quán)利要求
1.一種液晶元件，其中，該液晶元件包括在各自的一面上實施了配向處理并相對配置的第一基板和第二基板； 設(shè)置在所述第一基板的一面與所述第二基板的一面之間的液晶層；以及 用于對所述液晶層施加電場的電場施加單元，所述第一基板和所述第二基板以所述液晶層的液晶分子容易產(chǎn)生往第一旋轉(zhuǎn)方向扭 曲的第一配向狀態(tài)的方式相對配置，所述液晶層添加有具有以下性質(zhì)的手性劑，該性質(zhì)使所述液晶分子產(chǎn)生往與所述第一 旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向扭曲的第二配向狀態(tài)，通過所述電場施加單元在與所述第一基板和所述第二基板的各自一面大致垂直的方 向上施加電場，由此所述液晶層向所述第一配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶元件，其特征在于， 所述電場施加單元至少具有設(shè)置在所述第一基板的一面?zhèn)鹊牡谝浑姌O；以及 設(shè)置在所述第二基板的一面?zhèn)鹊牡诙姌O。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶元件，其特征在于，通過在與所述第一基板和所述第二基板的各自一面大致平行的方向上施加電場，由此 所述液晶層向所述第二配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶元件，其特征在于，所述電場施加單元還具有第三電極和第四電極，所述第三電極和第四電極隔著絕緣層 設(shè)置在所述第二基板的所述第二電極的上側(cè)，并相互隔開地配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶元件，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板分別以呈現(xiàn)20°以上45°以下的預(yù)傾角的方式進行了 配向處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶元件，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板分別以呈現(xiàn)31°以上37°以下的預(yù)傾角的方式進行了 配向處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶元件，其特征在于，添加到所述液晶層的所述手性劑的添加量以下述方式調(diào)整在設(shè)手性間距為P、設(shè)所 述液晶層的厚度為d的時，d/p大于0. 04小于0. 25。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的任一項所述的液晶元件，其特征在于，所述第一基板以呈現(xiàn)40°以上65°以下的預(yù)傾角的方式進行了配向處理， 所述第二基板以呈現(xiàn)1°以上15°以下的預(yù)傾角的方式進行了配向處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶元件，其特征在于，添加到所述液晶層的所述手性劑的添加量以下述方式調(diào)整在設(shè)手性間距為P、所述 液晶層的厚度為d時，d/p為0. 125以上0. 5以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶元件，其特征在于，當(dāng)從所述第一基板和所述第二基板各自的法線方向觀察時，所述第一基板的配向處理 方向與所述第二基板的配向處理方向所構(gòu)成的角為90°以上100°以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用兩個配向狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的新的TN型液晶元件。該液晶元件包括在各自的一面上實施了配向處理并相對配置的第一基板(11)和第二基板(15)；設(shè)置在第一基板的一面與第二基板的一面之間的液晶層(14)；以及用于對液晶層施加電場的電場施加單元(12、16、18、19)，第一基板和第二基板以液晶層的液晶分子容易產(chǎn)生往第一旋轉(zhuǎn)方向扭曲的第一配向狀態(tài)的方式相對配置，液晶層添加有具有以下性質(zhì)的手性劑，該性質(zhì)使液晶分子產(chǎn)生往與第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向扭曲的第二配向狀態(tài)，通過電場施加單元在與第一基板和第二基板的各自一面大致垂直的方向上施加電場，由此液晶層向第一配向狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
文檔編號G02F1/1337GK102062973SQ20101055201
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者都甲康夫, 高橋泰樹, 高橋竜平 申請人:斯坦雷電氣株式會社