專利名稱：液晶顯示裝置、其制造方法及其驅(qū)動方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及顯示電視圖象或個人電腦、多媒體圖象的高速應答且寬視場的OCB模式的液晶顯示裝置、其制造方法和其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，作為液晶顯示裝置，例如作為該液晶顯示模式，雖然使用介電系數(shù)各向異性為正的向列液晶的扭曲向列(TN)模式的液晶顯示器件已實用化，但是，卻具有應答慢、視場角狹窄等的缺點。此外，雖然也有應答快視場角寬的強介電性液晶(FLC)或反強介電性液晶等的顯示模式，但是在顯示屏圖象保留、耐沖擊性、特性的溫度依賴性等方面存在著大的缺點。此外，雖然還有視場角極寬的、在面內(nèi)橫向電場驅(qū)動液晶分子的面內(nèi)切換(IPS)模式，但是應答速度慢而且開口率低，輝度低。如果想要用大畫面顯示全色彩動畫，則具有寬視場、高輝度、高速的顯示性能的液晶模式是必要的，但是同時完美地滿足這些要求的實用的液晶顯示模式，目前尚不存在。
以往，作為至少以寬視場高輝度為目的的液晶顯示裝置，有把上述的TN模式液晶區(qū)域作成取向二次分割并向上下擴大視場角的液晶顯示裝置(SID 92 DIGEST P798～801)。即，有在液晶顯示裝置的各個顯示象素內(nèi)，用介電系數(shù)各向異性為正的向列液晶，形成TN模式且液晶分子的取向方位不同的兩個液晶區(qū)域，是說，用取向二次分割TN模式來擴大視場角的液晶顯示裝置。
圖48示出了該現(xiàn)有的液晶顯示裝置的構(gòu)成示意圖。在圖48中，701、702是玻璃基板，703、704是電極，705、705’、706、706’是取向膜。在一方的取向區(qū)域A中形成對相向的上下基板界面進行若干傾斜的介電系數(shù)各向異性為正的向列液晶分子707、707’的大小預傾斜角，在另一方的區(qū)域B中，對于相向的上下基板界面把預傾斜角設定為與上述取向區(qū)域A相反。該大小的預傾斜角都被設定為帶有幾度的差。作為上述在上下基板上形成預傾斜角彼此不同的取向區(qū)域的現(xiàn)有的制作方法的例子，有向取向膜上涂敷光刻膠，用光刻技術(shù)使之掩?；?，在規(guī)定的方向上反復進行研磨所希望的取向膜面的作業(yè)等的方法。在上述構(gòu)成中，如

圖1所示，在取向區(qū)域A、B中，液晶層中央部分的液晶分子群的朝向彼此互逆，為了在加上電壓的同時使各個取向區(qū)域的液晶分子互逆地立起來，以象素單位對于入射光線使折射率各向異性平均化來實現(xiàn)視場角的擴大。在上述現(xiàn)有的取向二次分割TN模式中，視場角用通常的TN模式進行擴大，上下視場角按對比度為10計算，將成為大約±35度。
但是，應答速度大約為50ms左右，與TN模式本質(zhì)上沒有什么變化。如上所述，在上述現(xiàn)有的取向二次分割TN模式中視場角、應答都是不充分的。
此外，雖然有用利用在取向膜界面處使液晶分子大體上垂直地取向的所謂的垂直取向模式的液晶顯示模式，附加上薄膜相位差板、取向分割技術(shù)，寬視場、高速應答的液晶顯示裝置，但是即便是這種液晶顯示裝置，在黑白2值間的應答速度也要花費大約25ms，特別是輝度等級間的應答速度慢到50～80ms，比被稱之為人眼的辨認速度的大約1/30秒還長，動畫象看起來象是在流動。
對此，人們提出了利用歸因于基板間的液晶分子彎曲取向的狀態(tài)中的液晶分子的站立角的變化的折射率變化的彎曲取向式的液晶顯示裝置(OCB模式的液晶顯示裝置)的方案。彎曲取向的各個液晶分子的ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)下的排列變化速度，與TN式液晶顯示裝置的ON、OFF狀態(tài)之間的排列變化速度比較起來，要快得多，可以作成應答速度快的液晶顯示裝置。此外，由于上述彎曲取向式的液晶顯示裝置，液晶分子在上下基板間整體地進行彎曲取向，故在光學相位上可以自我補償，而且由于用薄膜相位差板進行相位補償，故具有成為低電壓寬視場的液晶顯示裝置的可能性。
然而，上述液晶顯示裝置，通常在無電壓下使液晶分子在基板間成為噴射(spray)取向狀態(tài)后進行制作。要想利用彎曲取向使折射率發(fā)生變化，在開始使用液晶顯示裝置之前，必須使整個顯示部分預先從上述噴射取向狀態(tài)均勻地轉(zhuǎn)化成彎曲取向狀態(tài)。當給相向的顯示電極間加電壓時，發(fā)生從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移核的場所，是分散開來的空間周圍或取向膜界面的取向斑點、缺陷部分等而不是均勻的。此外，由于并不總是從恒定的上述場所發(fā)生該轉(zhuǎn)移核，故將因產(chǎn)生或不產(chǎn)生轉(zhuǎn)移而易于產(chǎn)生顯示缺陷。因此，在開始使用之前，使顯示部分全體至少是使整個象素部分預先從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移是極其重要的。
但是，以往即便是加上單純的交流電壓也不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)移，即使是產(chǎn)生轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移時間也極長。
發(fā)明的概述本發(fā)明的目的是提供通過大體上確實地產(chǎn)生彎曲取向轉(zhuǎn)移，且在極其短的時間內(nèi)結(jié)束轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)無顯示缺陷的、應答速度快、適合于動圖象顯示而且寬視場的彎曲取向式的液晶顯示裝置、其制造方法法和驅(qū)動方法的方案。
為解決上述課題，本發(fā)明的第1方面所述的發(fā)明，是在液晶顯示裝置中從噴射取向向彎曲取向進行取向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動方法，該裝置具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板間，使液晶層轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
倘采用上述方法，采用把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的辦法，與單純地加交流電壓的情況比，可以縮短轉(zhuǎn)移時間。這是因為借助于偏置電壓的重疊，液晶分子的取向因被偏置電壓搖動而發(fā)生使液晶分子偏向一方的基板一側(cè)的現(xiàn)象。借助于此，在液晶層內(nèi)，將在短時間內(nèi)而且確實地發(fā)生轉(zhuǎn)移核，使轉(zhuǎn)移時間變快。除此之外，借助于有效電壓的增加，轉(zhuǎn)移時間還會進一步變快。
第2方面所述的發(fā)明，是在液晶顯示裝置中從噴射取向彎曲取向進行取向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動方法，該裝置具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是交互地反復實施把重疊上上述偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的工序和使上述基板間成為電開路狀態(tài)的工序，使液晶層轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
如上述構(gòu)成那樣，采用在加上了交流電壓之后，設置電開路狀態(tài)期間的辦法，液晶層的液晶分子的取向因被偏置電壓搖動而發(fā)生使液晶分子偏向一方的基板一側(cè)的現(xiàn)象。借助于此，在液晶層內(nèi)，將在短時間內(nèi)而且確實地發(fā)生轉(zhuǎn)移核，使轉(zhuǎn)移時間變快。
第3方面所述的發(fā)明，是在液晶顯示裝置中從噴射取向向彎曲取向進行取向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動方法，該裝置具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動中，其特征是具有交互地反復實施把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的工序和給上述基板間加上0電壓或低電壓的工序，使液晶層轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
如上述構(gòu)成那樣，采用在加上交流電壓之后設置及0電壓或低電壓期間的辦法，液晶層的液晶分子取向的搖動比率將變得比第2方面所述的發(fā)明還大。因此，液晶分子偏向一方的基板一側(cè)的現(xiàn)象將在極其之短的時間內(nèi)發(fā)生，借助于此，可以進一步加快轉(zhuǎn)移時間。
第4方面所述的發(fā)明，其特征是在第3方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，用直流電壓來取代重疊上上述偏置電壓的交流電壓。
如上述構(gòu)成那樣，即便是作成取代交流電壓地加上直流電壓，在加上該直流電壓之后，由于存在著加0電壓或低電壓期間，故結(jié)果成為仍將產(chǎn)生液晶層的液晶分子取向的搖動。因此即便是在這樣的驅(qū)動方法中，也可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)移時間的縮短化。
第5方面所述的發(fā)明，其特征是在第2方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，交互地進行反復的電壓的頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，上述交互地進行反復的電壓的占空比為從1∶1到1000∶1的范圍。
在這里，所謂‘交互地進行反復的電壓’，指的是把加交流電壓期間和電開路狀態(tài)期間的交互的反復當作一個整體看作是一個電壓波形的情況下的電壓。之所以對這樣的交互地進行反復的電壓的頻率和占空比進行限制，出于以下的理由。
若頻率比0.1Hz還小，由于幾乎不存在交互的反復，故不會產(chǎn)生起因于交互的反復的液晶分子取向的偏向一方的現(xiàn)象。另一方面，若頻率比100Hz還大，則會因交互的反復的頻度過多而接近于直流電壓，變得不會產(chǎn)生起因于交互的反復的液晶分子取向的偏向一方的現(xiàn)象。
此外；在占空比比1∶1還小(例如，1∶5等)的情況下，不能給液晶層加上充分的電壓。另，一方面，在占空比比1000∶1還大的情況下，接近于幾乎沒有交互的反復的直流電壓，變得不會產(chǎn)生起因于交互的反復的液晶分子取向的偏向一方的現(xiàn)象。
第6方面所述的發(fā)明，其特征是在第3方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，交互地進行反復的電壓的頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，上述交互地進行反復的電壓的占空比為從1∶1到1000∶1的范圍。
之所以對這樣的交互地進行反復的電壓的頻率和占空比進行限制，與上述第5方面的理由是一樣的。
第7方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是在第1方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓被加到連接到在一方的基板上形成的開關器件上的有源矩陣式的液晶顯示裝置的象素電極和在另一方的基板上形成的共用電極之間。
倘采用上述構(gòu)成，就可以在有源矩陣式的液晶顯示裝置中，使轉(zhuǎn)移時間縮短化。
第8方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是在第3方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓被加到連接到在一方的基板上形成的開關器件上的有源矩陣式的液晶顯示裝置的象素電極和在另一方的基板上形成的共用電極之間。
倘采用上述構(gòu)成，就可以在有源矩陣式的液晶顯示裝置中，使轉(zhuǎn)移時間縮短化。
第9方面所述的發(fā)明，其特征是在第8方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓被加到共用電極上。
采用上述構(gòu)成，也可以使轉(zhuǎn)移時間縮短化。
第10方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是在第4方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓被加到連接到在一方的基板上形成的開關器件上的有源矩陣式的液晶顯示裝置的象素電極和在另一方的基板上形成的共用電極之間。
倘采用上述構(gòu)成，可以在有源矩陣式的液晶顯示裝置中，使轉(zhuǎn)移時間縮短化。
第11方面所述的發(fā)明，其特征是在第10方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓被加到共用電極上。
采用上述構(gòu)成，也可以使轉(zhuǎn)移時間縮短化。
第12方面所述的發(fā)明，其特征是在第1方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓的電壓值，被設定為作為使液晶層從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移所需要的最小電壓值的臨界電壓值。
采用上述構(gòu)成，可以實現(xiàn)低電壓化。
第13方面所述的發(fā)明，其特征是在第4方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述流電壓的電壓值，被設定為作為使液晶層從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移所需要的最小電壓值的臨界電壓值。
采用上述構(gòu)成，可以實現(xiàn)低電壓化。
第14方面所述的發(fā)明，其特征是在第3方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述電壓是在時間上平均性地交流化的電壓。
采用上述構(gòu)成，可以防止液晶的劣化。
第15方面所述的發(fā)明，是一種液晶顯示裝置，其具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是為了使上述液晶層從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向，具有把重疊上偏置電壓的交流電壓或直流電壓加到上述基板間的電壓施加裝置。
倘采用上述構(gòu)成，則可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)移時間短的液晶顯示裝置。
第16方面所述的發(fā)明，其特征是在第15方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述交流電壓或直流電壓的電壓值，被設定為作為使液晶層從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移所需要的最小電壓值的臨界電壓值。
采用上述構(gòu)成，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)移時間短的液晶顯示裝置。
第17方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置在在配置在具有象素電極的陣列基板和具有共用電極的相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是具備液晶單元，該液晶單元具備在同一象素內(nèi)至少具有在上述陣列基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜中的液晶的預傾斜角表示第1預傾斜角，同時在相向的相向基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜中的液晶的預傾斜角表示比第1預傾斜角還大的第2預傾斜角的第1液晶單元區(qū)域；和配置為與上述第1液晶單元區(qū)域鄰接、在陣列基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜制造的液晶的預傾斜角表示第3預傾斜角，同時在相向的相向基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜中的液晶的預傾斜角表示比第3預傾斜角還小的第4預傾斜角的第2液晶單元區(qū)域；上述取向膜已被取向處理為從第1液晶單元區(qū)域朝向第2液晶單元區(qū)域；在上述象素電極與上述共用電極之間，加上用來形成旋錯(disclination)線的第1電壓，在上述第1液晶單元區(qū)域與上述第2液晶單元區(qū)域之間的邊界附近形成旋錯線的第1電壓施加裝置；采用給上述象素電極與上述共用電極之間加上比上述第1電壓還高的第2電壓的辦法，使得在旋錯線中產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，使從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的第2電壓施加裝置。
采用作成上述構(gòu)成的辦法，采用給上述象素電極與共用電極之間加上第1電壓的辦法，就可以在上述第1液晶單元區(qū)域和第2液晶單元區(qū)域之間，形成畸變能比周圍還高的旋錯線，此外，采用給上述象素電極與上述共用電極之間加上比第1電壓還高的第2電壓的辦法，向上述旋錯線供給更多的能量，使得在該旋錯線中從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
因此，在作成上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，就可以在已經(jīng)形成了多個液晶單元的各個象素區(qū)域內(nèi)確實地在恒定的場所(旋錯線)內(nèi)產(chǎn)生噴射-彎曲取向轉(zhuǎn)移，此外，可以確實地快速地產(chǎn)生取向轉(zhuǎn)移而不產(chǎn)生顯示缺陷，因而可以實現(xiàn)高畫質(zhì)且價格出眾的液晶顯示裝置。
第18方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，上述第1和第4預傾斜角在3度以下，上述第2和第3預傾斜角在4度以上。
采用作成上述構(gòu)成的辦法，就可以增大上述第2和第4預傾斜角與上述第1和第3預傾斜角之比。采用增大上述比的辦法，就可以形成為畸變的能量比周圍更高的旋錯線，就可以進一步縮短從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移時間。
第19方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，上述取向膜的取向處理方向，對于沿上述象素電極的信號電極線或柵極電極線為直角。
采用作成上述構(gòu)成的辦法，由于從橫向電場施加部分對液晶層內(nèi)的液晶分子的取向狀態(tài)方向來說在大致上直交方向上加上橫向電場，故液晶分子從該橫向電場受到扭曲力，因此在旋錯線中產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，可以迅速地進行從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的取向的轉(zhuǎn)移。
第20方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，上述取向膜的取向處理方向，從對于沿上述象素電極的信號電極線或柵極電極線為直角方向產(chǎn)生了若干偏離。
采用使上述取向膜的取向處理方向從對于沿上述象素電極的信號電極線或柵極電極線為直角方向產(chǎn)生了若干偏離的辦法，由于結(jié)果成為對于上述旋錯線斜向地加上來自信號電極線或柵極電極線的橫向電場，由于結(jié)果成為給噴射取向的液晶分子加上扭曲力，故向彎曲取向進行的轉(zhuǎn)移將變得容易起來。
第21方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，上述第2電壓，是其頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，第2電壓的占空比至少是從1∶1到1000∶1的范圍的脈沖狀的電壓。
采用加上上述那樣的脈沖狀的第2電壓，并使電壓施加期間與不施加電壓的期間交互地進行反復的辦法，搖動液晶分子成為易于轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，因此，噴射取向的液晶分子就向彎曲取向轉(zhuǎn)移。另外，之所以把上述頻率和占空比限制為上述范圍，是為了擴大從噴射取向向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移區(qū)域。
第22方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，上述柵極電極線在進行上述轉(zhuǎn)移的期間內(nèi)的至少大部分期間中是ON狀態(tài)。
上述旋錯線區(qū)域的畸變的能量變得比周圍高，在該狀態(tài)下，由于結(jié)果成為從配置在象素電極的橫向的柵極電極線也給上述旋錯線加上橫向電場，故給予更大的能量使得快速地從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
第23方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，具有向上述象素電極和上述共用電極的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜之內(nèi)至少一方的取向膜的一部分區(qū)域照射紫外線，使該取向膜中的液晶的預傾斜角發(fā)生變化進行取向分割的液晶單元。
采用向上述取向膜的一部分的區(qū)域照射紫外線的辦法，可以使被紫外線照射過的區(qū)域的取向膜的表面改質(zhì)，并使改質(zhì)后的取向膜中的液晶的預傾斜角成為小的值。另外取向膜中的液晶的預傾斜角借助于紫外線的照射而減小的原因，現(xiàn)在雖然尚未弄明白，但是人們認為是由于存在于取向膜表面上的側(cè)鏈被紫外線切斷的緣故。如上所述，借助于紫外線照射，就可以容易地形成取向分割的液晶單元。
第24方面所述的發(fā)明，其特征是在第17方面所述的液晶顯示裝置中，具有在臭氧氣氛下向上述象素電極和上述共用電極的一部分的區(qū)域照射紫外線，使該象素電極和共用電極之內(nèi)至少一方的電極的一部分的區(qū)域進行了平坦化處理之后，把取向膜涂敷燒結(jié)到上述象素電極和共用電極上，使上述取向膜中的液晶的預傾斜角發(fā)生變化進行取向分割的液晶單元。
采用在臭氧氣氛下向上述象素電極和上述共用電極的一部分的區(qū)域照射紫外線的辦法，可以使象素電極和共用電極的表面平坦化，因此采用向象素電極和共用電極上涂敷取向膜的辦法，就可以使該取向膜中的液晶的預傾斜角變化，就可以容易地形成取向分割的液晶單元。
第25方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置的制造方法在在配置在具有象素電極的陣列基板和具有共用電極的相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是具備下述工序準備配置在具有象素電極的陣列基板和具有共用電極的相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角為正負互逆，且彼此平行地進行了取向處理的噴射取向的液晶單元的準備工序；在上述象素電極與上述共用電極之間，加上用來形成旋錯線的第1電壓，在第1液晶單元區(qū)域和第2液晶單元區(qū)域之間的邊界附近形成旋錯線區(qū)域的旋錯線形成工序；給上述象素電極和上述共用電極之間加上比第1電壓還高的第2電壓，使得在第1液晶單元區(qū)域和第2液晶單元區(qū)域之間的邊界附近的旋錯線內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移核，從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的取向轉(zhuǎn)移工序。
采用作成上述方法的辦法，在上述液晶顯示裝置中，就可以在已經(jīng)形成了多個液晶單元的各個象素區(qū)域內(nèi)，在恒定的場所(旋錯線附近)確實地產(chǎn)生噴射-彎曲取向轉(zhuǎn)移，此外，由于旋錯線附近畸變的能量比周圍還高，故確實地會產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核。因此，可以確實地快速地產(chǎn)生取向轉(zhuǎn)移，而不會產(chǎn)生顯示缺陷，因而可以得到高畫質(zhì)且價格方面出色的液晶顯示裝置。
第26方面所述的發(fā)明，其特征是在第25方面所述的液晶顯示裝置的制造方法中，上述準備工序具備這樣的工序采用在一個象素的一部分的區(qū)域內(nèi)，進行取向處理，使得象素電極一側(cè)的液晶的預傾斜角成為比共用電極一側(cè)的液晶的預傾斜角還小的辦法，使液晶分子進行b-噴射取向的同時，在上述一個象素的另一個區(qū)域內(nèi)，進行取向處理，使得象素電極一側(cè)的液晶的預傾斜角成為比共用電極一側(cè)的液晶的預傾斜角還大的辦法，使液晶分子進行t-噴射取向的取向處理。
采用作成上述方法的辦法，在象素內(nèi)可以形成b-噴射取向區(qū)域和t-噴射取向區(qū)域，可以在其邊界上明了地形成旋錯線。上述旋錯線附近，如上所述，由于畸變的能量比周圍高，故確實地會產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核。因此，可以確實地快速地產(chǎn)生取向轉(zhuǎn)移。
第27方面所述的發(fā)明，其特征是在第26方面所述的液晶顯示裝置的制造方法中，上述取向處理工序，向在上述象素電極和上述共用電極之內(nèi)至少一方的電極的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜的一部分的區(qū)域，照射紫外線改變液晶的預傾斜角以進行取向分割。
采用向上述取向膜的一部分的區(qū)域照射紫外線的辦法，可以使被紫外線照射過的區(qū)域的取向膜的表面改質(zhì)，并使改質(zhì)后的取向膜中的液晶的預傾斜角成為小的值。
第28方面所述的發(fā)明，其特征是在第26方面所述的液晶顯示裝置的制造方法中，上述取向處理工序，在臭氧氣氛下向上述象素電極和上述共用電極之內(nèi)至少一方的電極的一部分區(qū)域照射紫外線，對象素電極和共用電極的一部分的區(qū)域的表面進行平坦化處理之后，把取向膜涂敷燒結(jié)到上述象素電極和共用電極上，使該取向膜中的液晶的預傾斜角發(fā)生變化進行取向分割。
采用作成上述方法的辦法，可以使象素電極和共用電極的表面平坦化，因此，采用向象素電極和共用電極上涂敷取向膜的辦法，就可以使該取向膜中的液晶的預傾斜角變化，就可以得到具有取向分割的液晶單元的液晶顯示裝置。
第29方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在一個象素內(nèi)，至少具有一個轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分，以該橫向電場施加部分產(chǎn)生橫向電場的同時，給象素電極與共用電極間連續(xù)地或間歇地加上電壓，使每一個象素都產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，使象素全體從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
倘采用上述構(gòu)成，則可以起到以下的作用。
在給象素電極和共用電極間加上比轉(zhuǎn)移電壓還大的電壓的同時，在一個象素內(nèi)設置的至少一個轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分給液晶層加上橫向電場，借助于此，該橫向電場施加部分將變成液晶層從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的起點(即，可以確實地在橫向電場施加部分周邊的液晶層內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核)，因此，可以迅速地進行從噴射取向向彎曲取向的取向的轉(zhuǎn)移。
第30方面所述的發(fā)明，其特征是在第29方面所述的液晶顯示裝置中，由上述橫向電場施加部分產(chǎn)生的橫向電場的方向，與取向處理方向大致上垂直相交。
采用作成上述構(gòu)成的辦法，由于從橫向電場施加部分對液晶層內(nèi)的液晶分子的取向狀態(tài)方向大致上垂直相交的方向上加上橫向電場，故液晶分子將從該橫向電場那里受到扭曲力，因此得以產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，迅速地進行從噴射取向向彎曲取向的取向的轉(zhuǎn)移。
第31方面所述的發(fā)明，其特征是在第29方面所述的液晶顯示裝置中，上述橫向電場施加部分，是使象素電極的周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)產(chǎn)生凹凸地變形的電極變形部分。
倘采用上述構(gòu)成，則具有以下的作用。
結(jié)果成為電場集中于由使象素電極的周邊在與基板面平行的面內(nèi)進行了凹凸變形的電極變形部分構(gòu)成的橫向電場施加部分和存在于該橫向電場施加部分的側(cè)方的信號電極線或柵極電極線之間，因此，在這種情況下產(chǎn)生的橫向電場，比在不具有橫向電場施加部分的象素電極和信號電極線或柵極電極線之間產(chǎn)生的橫向電場還強。因此，借助于因上述橫向電場施加部分的存在而發(fā)生的橫向電場，可以確實地在液晶層內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，可以迅速地進行從噴射取向向彎曲取向的取向的轉(zhuǎn)移。
第32方面所述的發(fā)明，其特征是在第29方面所述的液晶顯示裝置中，上述橫向電場施加部分，是使象素電極的周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)產(chǎn)生凹凸地變形的電極線變形部分。
倘采用上述構(gòu)成，則具有以下的作用。
與第31方面的發(fā)明同樣的作用，可以借助于任何一方或兩方的電極線的電極線變形部分的存在來實施。
第33方面所述的發(fā)明，其特征是在第29方面所述的液晶顯示裝置中，上述橫向電場施加部分，是使象素電極的周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)產(chǎn)生凹凸地變形，且與該凹凸對應地使信號電極線或柵極電極線凹凸地進行變形的電極電極線變形部分。
倘采用上述構(gòu)成，則具有以下的作用。
借助于作為使象素電極的至少一邊，使其周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)進行凹凸地變形，并與之對應地使信號電極線或柵極電極線或者使其兩方進行了凹凸變形的電極電極線變形部分的橫向電場施加部分，可以起著與第31方面的發(fā)明同樣的作用。
第34方面所述的發(fā)明，其特征是在第29方面所述的液晶顯示裝置中，上述橫向電場施加部分是在對于基板面平行的面內(nèi)凹凸地進行了變形的橫向電場施加用線變形部分，該橫向電場施加用線，中間存在著絕緣膜地在信號電極線或柵極電極線的至少一方的上層或下層上同方向地配設，并連接到把上述信號電極線或柵極電極線連接起來的驅(qū)動電路上。
采用作成上述構(gòu)成的辦法，上述橫向電場施加用線，是橫向電場施加專用線，由于該橫向電場施加用線中間存在著絕緣膜地配設在信號電極線或柵極電極線的至少一方的上層或下層上，故在橫向電場施加用線的側(cè)部連續(xù)地形成凹凸等的形狀方面具有靈活性。此外，橫向電場施加用線，由于重疊到信號電極線或柵極電極線上，故光吸收少，因此不會降低象素的開口率。因此，可以作成使設計具有自由度的冗余設計。
第35方面所述的發(fā)明，其特征是在第34方面所述的液晶顯示裝置中，上述橫向電場施加用線，在取向轉(zhuǎn)移后的通常的液晶顯示時，與驅(qū)動電路斷開。
采用作成上述構(gòu)成的辦法，由于上述橫向電場施加用線，在取向轉(zhuǎn)移后的通常的液晶顯示時，與驅(qū)動電路斷開，故在這種情況下，在在橫向電場施加用線上形成的橫向電場施加部分與象素電極間不會發(fā)生橫向電場。因此，在通常的液晶顯示時，不會發(fā)生液晶的取向混亂之類的事態(tài)，可以得到呈現(xiàn)出良好的液晶顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置。
第36方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在一個象素內(nèi)，為了施加轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場，具有至少在一個地方形成了缺陷部分的象素電極或共用電極的至少一方。
倘采用上述構(gòu)成，則具有以下的作用。
由于在象素單位內(nèi)，為了施加轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場，具有至少在一個地方形成了缺陷部分的象素電極或共用電極的至少一方，故將會發(fā)生電場的變形(斜向電場)。因此液晶分子會由于該斜向電場而受到扭曲力，確實地發(fā)生轉(zhuǎn)移核，加速從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移。
第37方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在一個象素內(nèi)，具有轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分，此外，該一個象素，具有象素電極的一部分區(qū)域的液晶分子的預傾斜角表示第1預傾斜角，與上述象素電極相向的共用電極的一部分區(qū)域的液晶分子的預傾斜角比第1預傾斜角還大的第2預傾斜角的第1液晶單元區(qū)域，和上述象素的另外的區(qū)域的液晶分子的預傾斜角表示第3預傾斜角，與上述象素電極相向的共用電極的另外一部分區(qū)域的液晶分子的預傾斜角比第3預傾斜角還小的第4預傾斜角的第2液晶單元區(qū)域。
倘采用上述構(gòu)成，則具有以下的作用。
由于在上述第1取向區(qū)域和第2取向區(qū)域中橫向電場施加部分的作用與預傾斜角不同，故在第1和第2取向區(qū)域之間將發(fā)生旋錯線，該將成為取向轉(zhuǎn)移的起點，將促進從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移。
第38方面所述的發(fā)明，其特征是在第29方面所述的液晶顯示裝置中，具有在上述共用電極與象素電極之間，加上其頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，占空比至少是從1∶1到1000∶1的范圍的脈沖狀的電壓的脈沖電壓施加部分。
之所以取決于象素的大小、形狀、液晶層的厚度等有某種程度的不同，也把脈沖電壓施加部分的頻率和占空比限制為上述范圍，是因為要擴大從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移區(qū)域的緣故。
采用加上上述那樣的脈沖狀的第2電壓，并交互地反復電壓施加期間和不施加電壓期間的辦法，液晶分子將成為因搖動而易于轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，因此，噴射取向的液晶分子向彎曲取向轉(zhuǎn)移。另外，之所以把上述頻率和占空比限制到上述范圍內(nèi)，是因為要擴大從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移區(qū)域的緣故。
第39方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于加上電壓，使上述液晶層的取向狀態(tài)進行從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素內(nèi)至少一個地方具有液晶層的厚度比周圍小的區(qū)域，而且加在上述區(qū)域內(nèi)的液晶層上的電場強度比加在周圍的液晶層上的電場強度大。
倘采用上述構(gòu)成，在電場強度大的部分內(nèi)易于產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，因而可以縮短轉(zhuǎn)移時間。
第40方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素外至少一個地方具有液晶層的厚度比周圍小的區(qū)域，而且加在上述區(qū)域內(nèi)的液晶層上的電場強度比加在周圍的液晶層上的電場強度大。
倘采用上述構(gòu)成，在象素外將產(chǎn)生電場集中，在象素外產(chǎn)生的轉(zhuǎn)移核向象素內(nèi)傳播。因此，即便是在這樣的情況下，也可以縮短轉(zhuǎn)移時間。
第41方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素內(nèi)至少一個地方具有電場集中部位。
此外，第42方面所述的發(fā)明，其特征是在第41方面所述的液晶顯示器件中，上述設置在顯示象素內(nèi)的電場集中部位，是向液晶層的厚度方向上部分地突出出來顯示電極或共用電極的一部分或它們兩方。
倘采用上述那樣的顯示電極構(gòu)成，則可以構(gòu)成電場集中部位。
此外，第43方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素外至少一個地方具有電場集中部位。
采用上述構(gòu)成，如上述那樣在象素外設置電場集中部位的辦法，在象素外產(chǎn)生的轉(zhuǎn)移核向象素內(nèi)傳播。因此，即便是在這樣的情況下，也可以縮短轉(zhuǎn)移時間。
此外，第44方面所述的發(fā)明，其特征是在第43方面所述的液晶顯示裝置中，上述電場集中部位是部分地向液晶層的厚度方向上突出出來的電極的一部分。
此外，第45方面所述的發(fā)明，是一種有源矩陣式的液晶顯示裝置，在具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示電極或共用電極的一部分或它們兩方具有開口部分。
倘采用上述構(gòu)成，則可以縮短轉(zhuǎn)移時間。
此外，第46方面所述的發(fā)明，其特征是在第45方面所述的液晶顯示裝置中，上述開口部分，是具有開關器件的有源矩陣式液晶顯示裝置的在平坦化膜上形成的顯示電極和與該開關器件進行電連的導通口。
倘采用上述構(gòu)成，則可以縮短轉(zhuǎn)移時間。
此外，第47方面所述的發(fā)明，其特征是在第39方面所述的液晶顯示裝置中，上述相位補償板，是至少具備一塊由主軸混合排列的負的折射率各向異性的光學媒體構(gòu)成的相位補償板的相位補償板。
此外，第48方面所述的發(fā)明，其特征是在第47方面所述的液晶顯示裝置中，上述相位補償板，是至少具備由一塊正的折射率各向異性的光學媒體構(gòu)成的相位補償板的相位補償板。
第49方面所述的發(fā)明，是在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系。
采用作成這樣的構(gòu)成的辦法，就可以降低液晶轉(zhuǎn)移的臨界電場，就可以使液晶分子的取向狀態(tài)從初始狀態(tài)迅速地向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
第50方面所述的發(fā)明，是在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系。
采用作成這樣的構(gòu)成的辦法，也可以降低液晶轉(zhuǎn)移的臨界電場，也可以使液晶分子的取向狀態(tài)從初始狀態(tài)迅速地向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
第51方面所述的發(fā)明，是在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系。
采用作成這樣的構(gòu)成的辦法，也可以降低液晶轉(zhuǎn)移的臨界電場，也可以使液晶分子的取向狀態(tài)從初始狀態(tài)迅速地向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
第52方面所述的發(fā)明，是在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系。
采用作成這樣的構(gòu)成的辦法，也可以降低液晶轉(zhuǎn)移的臨界電場，也可以使液晶分子的取向狀態(tài)從初始狀態(tài)迅速地向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
另外，上述預傾斜角是與各個基板表面接連的液晶分子的電場施加前的取向角，是與基板表面接連的液晶分子的分子軸的對與基板平行的平面的傾斜，在以平行于基板的平面為基準(=0)以逆時針旋轉(zhuǎn)為正，以-π/2～π/2 rad的范圍內(nèi)表示的角度。此外，上述液晶對上述第1基板的預傾斜角和上述液晶對上述第2基板的預傾斜角是符號彼此不同的角度。
此外，第53方面所述的發(fā)明，其特征是在第50方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述副電場是加在在上述第1基板的表面上形成的薄膜晶體管的源極電極或柵極電極，與在上述第2基板的表面上形成的透明電極之間的電場。
此外，第54方面所述的發(fā)明，其特征是在第50方面所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，上述副電場是隨著時間的流逝而進行衰減振蕩的交流電場。
附圖的簡單說明圖1的斜視圖示出了具備彎曲取向式的OCB的液晶顯示裝置的一部分。
圖2是說明從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的情景的液晶單元的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的實施方案1的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法的象素單位的構(gòu)成示意圖。
圖4是在本發(fā)明的實施方案1中使用的取向轉(zhuǎn)移用電壓波形圖。
圖5是本發(fā)明的實施方案1中的偏置電壓與轉(zhuǎn)移時間的關系圖。
圖6是本發(fā)明的實施方案2的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法的象素單位的構(gòu)成示意圖。
圖7是在本發(fā)明的實施方案2中使用的取向轉(zhuǎn)移用電壓波形圖。
圖8是本發(fā)明的實施方案2中的偏置電壓與轉(zhuǎn)移時間的關系圖。
圖9是本發(fā)明的實施方案3的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法的象素單位的構(gòu)成示意圖。
圖10是在本發(fā)明的實施方案3中使用的取向轉(zhuǎn)移用電壓波形圖。
圖11是本發(fā)明的實施方案3中的偏置電壓與轉(zhuǎn)移時間的關系圖。
圖12是本發(fā)明的實施方案4的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法的象素單位的構(gòu)成示意圖。
圖13是本發(fā)明的實施方案4的液晶顯示裝置的通常驅(qū)動電壓波形圖。
圖14是在本發(fā)明的實施方案4中使用的取向轉(zhuǎn)移用電壓波形圖。
圖15是在本發(fā)明的實施方案5中使用的取向轉(zhuǎn)移用電壓波形圖。
圖16是本發(fā)明的實施方案7的液晶顯示裝置的概略剖面圖。
圖17是本發(fā)明的實施方案7的液晶顯示裝置的概略剖面圖。
圖18示出了本發(fā)明的實施方案7的液晶顯示裝置的制造方法。
圖19示出了本發(fā)明的實施方案8的液晶顯示裝置，圖19(a)是液晶顯示裝置的概略剖面圖，圖19(b)是液晶顯示裝置的概略平面圖。
圖20示意性地示出了本發(fā)明的實施方案9的液晶顯示裝置的構(gòu)成，圖20(a)是液晶顯示裝置的概略剖面圖，圖20(b)是液晶顯示裝置的概略平面圖。
圖21同樣示意性地示出了本發(fā)明的實施方案9的液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖22示出了本發(fā)明的實施方案9的液晶顯示裝置的其它例子。
圖23示意性地示出了本發(fā)明的實施方案10的液晶顯示裝置的構(gòu)成，圖23(a)是液晶顯示裝置的概略剖面圖，圖23(b)是液晶顯示裝置的概略平面圖，圖23(c)是其它例子的液晶顯示裝置的概略剖面圖。
圖24示意性地示出了本發(fā)明的實施方案11的液晶顯示裝置的構(gòu)成，圖24(a)是液晶顯示裝置的概略平面圖，圖24(b)的概略圖示出了電場的畸變。
圖25示意性地示出了本發(fā)明的實施方案12的液晶顯示裝置的構(gòu)成，圖25(a)是液晶顯示裝置的概略剖面圖，圖25(b)是液晶顯示裝置的概略平面圖。
圖26示意性地示出了本發(fā)明的實施方案13的液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖27是用來說明在本發(fā)明的實施方案13的液晶顯示裝置的實施方案13、14的玻璃基板上形成的凸狀物的制造工藝的說明圖。
圖28是用來說明接在本發(fā)明的圖27后邊的凸狀物的制造工藝的說明圖。
圖29示出了在本發(fā)明的實施方案13中使用的基板的摩擦方向。
圖30是實施方案14的構(gòu)成外觀圖。
圖31是實施方案14的平面圖。
圖32是在本發(fā)明的實施方案15的液晶顯示裝置的噴射-彎曲轉(zhuǎn)移時間的研究中使用的測試單元的構(gòu)成外觀圖。
圖33是用來說明在本發(fā)明的實施方案15的液晶顯示裝置的凸狀物的制造工藝的說明圖。
圖34示意性地示出了本發(fā)明的實施方案16的液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖35示意性地示出了在本發(fā)明的實施方案16的液晶顯示裝置中使用的透明電極的圖形。
圖36是實施方案17的液晶顯示裝置的關鍵部位剖面圖。
圖37是圖36的局部擴大圖。
圖38是實施方案18的液晶顯示裝置的關鍵部位剖面圖。
圖39是用來說明在在實施方案18的液晶顯示裝置中使用的液晶單元中的光學器件的配置的說明圖。
圖40示出了在實施方案18的液晶顯示裝置中使用的液晶單元的電壓-透過率特性。
圖41(a)的模式圖示出了均勻取向，圖41(b)的模式圖示出了彎曲取向。
圖42示出了液晶層的引向器。
圖43示出了CR等效電路。
圖44示出了在隨著時間增加的外部電場下的液晶的取向角(θj)的時間變化。
圖45示出了噴射彈性系數(shù)(k11)與臨界電場(Ec)之間的關系。
圖46示出了預傾斜角的絕對值之差(Δθ)與臨界電場(Ec)之間的關系。
圖47示出了電場的不均勻性(E1/E0)與與臨界電場(Ec)之間的關系。
圖48是現(xiàn)有例的剖面圖。
實施本發(fā)明的優(yōu)選方案本發(fā)明，是在具備彎曲取向式的OCB單元的液晶顯示裝置中，基于從以下所述的噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移機構(gòu)得到的發(fā)明。因此，首先，在詳細地說明了該轉(zhuǎn)移機構(gòu)之后，用實施方案說明本發(fā)明的具體內(nèi)容。
圖1的斜視圖示出了具備彎曲取向式的OCB單元的液晶顯示裝置的一部分。參看圖1簡單地說明具備彎曲取向式的OCB單元的液晶顯示裝置的構(gòu)成。在彼此平行配置的基板10與11之間，插入含有液晶分子12的液晶層13。雖然沒有畫出來，但在基板10、11的彼此相向的表面上形成有用來分別給液晶層13加電場的顯示電極和用來限制液晶分子的取向的取向膜。上述取向膜如圖所示已進行了取向處理使得基板界面附近的液晶分子12預傾斜約5～7度，基板面內(nèi)的取向方位成為彼此相同的方向，是說成為平行取向。隨著從基板10、11離開液晶分子12慢慢地立起來，將成為在液晶層13的厚度方向的大體上中央處液晶分子的傾斜角為90度的彎曲取向。在基板10、11的外側(cè)配置偏振片15、16和光學補償板17、18，上述兩塊偏振片15、16的偏振軸配置成彼此垂直或平行，該偏振軸與液晶分子的取向方位被配置為成45度角。這樣一來，利用加上高電壓的ON狀態(tài)和加上低電壓的OFF狀態(tài)之間的液晶層的折射率各向異性之差，結(jié)果就成為通過光學補償板使其偏振狀態(tài)變化，控制光的透過率進行顯示。
具備上述的彎曲取向式的OCB單元的液晶顯示裝置，由于在使用之前液晶層已成為噴射取向，故在液晶顯示驅(qū)動之前，必須借助于加上電壓使液晶層從噴射取向狀態(tài)預先轉(zhuǎn)移成彎曲取向狀態(tài)。
圖2示意性地示出了在為進行這樣的取向轉(zhuǎn)移而加上轉(zhuǎn)移臨界電壓以上的高電壓的情況下，液晶從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的取向轉(zhuǎn)移機構(gòu)。
圖2是平行配置兩塊基板的情況下的液晶單元的剖面圖，該圖示意性地示出了液晶分子并示意性地示出了液晶分子排列。
圖2(a)示出了初始的噴射取向狀態(tài)。在基板間無電場時，液晶層13的中央的液晶分子12的長軸，已成為大體上平行于基板面的能量狀態(tài)低的噴射取向狀態(tài)。在這里，為了便于說明，決定用參照標號12a表示與基板平行的液晶分子。
其次，圖2(b)示出了在基板10、11上形成的電極(未畫出來)間開始加高的電壓時的液晶分子排列狀態(tài)。液晶層13的中央的液晶分子12因電場而開始若干傾斜，其結(jié)果是，平行地朝向基板面的液晶分子12a向著一方的基板面(在圖中為想基板11一側(cè))不斷移動。
其次，圖2(c)示出了在加上電壓后，并經(jīng)過了一定時間時的液晶分子排列狀態(tài)。液晶層13的液晶分子12對于基板面進一步傾斜，對此，大體上平行地朝向基板面的液晶分子12a來到基板界面附近，受到來自取向膜的強的限制力。
其次，圖2(d)示出了向彎曲取向轉(zhuǎn)移后的能量狀態(tài)顯著地高的液晶分子排列狀態(tài)。液晶層13的中央的液晶分子12對于基板面成為垂直，與基板10上的取向膜(未畫出來)界面接連的液晶分子從取向膜那里受到強的限制力，維持傾斜取向狀態(tài)，這時，幾乎不存在在圖2(a)～(c)中存在的平行地朝向基板面的液晶分子12a。
在從圖2(d)再經(jīng)過了一定時間后，上述取向狀態(tài)在基板間向圖1所示的彎曲取向狀態(tài)過渡并結(jié)束轉(zhuǎn)移。
這樣一來，在加上電壓時發(fā)生的從噴射取向向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移的狀況，可以看作是上述那樣。
但是，發(fā)生這種轉(zhuǎn)移的場所，通常是取向區(qū)域的一部分的部分且是易于進行能量的移動的部分，而不是基板面內(nèi)的液晶層的全體都發(fā)生，通常，在已分散到間隙內(nèi)的空間周圍部分或取向不均勻部分等處易于產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，從那里彎曲取向區(qū)域開始擴展。因此，為了在OCB單元中進行取向轉(zhuǎn)移，必須在基板面內(nèi)的液晶層的至少一部分的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，從外部提供能量使從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)遷移并維持這種遷移。
考慮到這樣的取向轉(zhuǎn)移機構(gòu)的結(jié)果，本發(fā)明人完成了使之確實地產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核且在極其之短的時間內(nèi)結(jié)束轉(zhuǎn)移的液晶顯示裝置及其制造方法以及液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，具體的內(nèi)容根據(jù)實施方案進行說明。
(實施方案1)圖3示出了本發(fā)明的實施方案1的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法的象素單位的構(gòu)成示意圖。首先，參看圖3說明與本實施方案1的驅(qū)動方法有關的液晶顯示裝置的構(gòu)成。本實施方案1的液晶顯示裝置，對于除去驅(qū)動電路部分之外的構(gòu)成來說，與一般的具備OCB單元的液晶顯示裝置具有同一構(gòu)成。即，具有一對玻璃基板20、21，和夾持在玻璃基板20、21之間的液晶層26。玻璃基板20、21隔以恒定的間隔相向配置。在玻璃基板20的內(nèi)側(cè)面上形成由ITO的透明電極構(gòu)成的共用電極22，在玻璃基板21的內(nèi)側(cè)面上形成由ITO透明電極構(gòu)成的象素電極23。在上述共用電極22和象素電極23上形成由聚酰亞胺膜構(gòu)成的取向膜24、25，該取向膜24、25已進行了取向處理使得取向方向成為互相平行方向。然后向取向膜24、25間插入由P型的向列液晶構(gòu)成的液晶層26。此外，把取向膜24、25上的液晶分子的預傾斜角設定為大約5度，把從噴射取向向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移的臨界電壓設定為2.5V。光學補償板29的光程差被選擇為在ON狀態(tài)時成為白色顯示或黑色顯示。另外，在圖1中，27、28是偏振片。
此外，在圖中，30是取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路，31是液晶顯示用驅(qū)動電路。此外，32a、32b是開關電路，33是控制開關電路32a、32b的開關狀態(tài)的切換的開關控制電路。上述開關電路32a具備兩個單獨觸點P1、P2和一個共用觸點Q1，上述開關電路32b具備兩個單獨觸點P3、P4和一個共用觸點Q2。共用觸點Q1根據(jù)來自開關控制電路33的開關切換信號S1連接到單獨觸點P3、P4中任何一個觸點上。在共用觸點Q1已連接到單獨觸點P1上且共用觸點Q2已連接到單獨觸點P3上的狀態(tài)下，結(jié)果來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路30的驅(qū)動電壓就加到電極22、23上。此外，在共用觸點Q1已連接到單獨觸點P2上且共用觸點Q2已連接到單獨觸點P4上的狀態(tài)下，結(jié)果來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路33的驅(qū)動電壓就加到電極22、23上。
接著，對本實施方案1的驅(qū)動方法進行說明。
首先，在基于本來的圖象信號的液晶顯示驅(qū)動之前，為了進行向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，進行初始化處理。首先，借助于接通電源，開關控制電路33向開關電路32a、32b輸出開關切換信號S1、S2，把共用觸點Q1連接到單獨觸點P1上且把共用觸點Q2連接到單獨觸點P3上。借助于此，從取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路30把圖4所示的驅(qū)動電壓加到電極22、23之間。該驅(qū)動電壓，如圖4所示，是使方波電壓A與偏置電壓B進行重疊的交流電壓，而且驅(qū)動電壓的值被設定為比作為為了發(fā)生從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的所必須的最小的電壓的臨界電壓還大的電壓值。借助于加上這樣的驅(qū)動電壓，就可以比加上單純的交流電壓的現(xiàn)有例顯著地縮短轉(zhuǎn)移時間。另外，至于縮短轉(zhuǎn)移時間的理由將在后邊說明。這樣一來，與向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移有關的初始化處理就完成了。
接著，在經(jīng)過了整個電極完全地轉(zhuǎn)移成彎曲取向的轉(zhuǎn)移時間之后，開關控制電路33就向開關電路33a輸出使共用觸點Q1切換到單獨觸點P2一側(cè)的切換信號S1，同時向開關電路32b輸出使共用觸點Q2切換到單獨觸點P4一側(cè)的切換信號S2。借助于此，使共用觸點Q1與單獨觸點P2連接，而且，使共用觸點Q2與單獨觸點P4連接起來，結(jié)果就把來自液晶顯示用驅(qū)動電路31的驅(qū)動信號電壓加到電極22、23之間，顯示所希望的圖象。在這里，液晶顯示用驅(qū)動電路31，作成30Hz、2.7V的方波電壓維持彎曲取向狀態(tài)并把它定為OFF狀態(tài)，把30Hz、7V的方波電壓定為ON狀態(tài)，使OCB面板進行顯示。
接著，本發(fā)明人制作了上述構(gòu)成的液晶顯示裝置，并用上述驅(qū)動方法進行了初始化處理的實驗，以下將講述其結(jié)果。另外，實驗條件如下所述。
設電極面積為2cm2，單元間隙約6微米，交流方波電壓A的頻率為30Hz，振幅為±4V。
在上述條件下，測定了在把偏置電壓設定為0V、2V、4V、5V這4種電壓的情況下的各自的轉(zhuǎn)移時間，圖5示出了其結(jié)果。在這里，所謂轉(zhuǎn)移時間，指的是在電極面積的整個區(qū)域內(nèi)完成取向轉(zhuǎn)移所需要的時間。
由圖5可知，在偏置電壓B為0V時，轉(zhuǎn)移時間需要140秒。對此，若把偏置電壓B定為4V，則轉(zhuǎn)移時間成為8秒，因而可以縮短。這是因為借助于偏置電壓的重疊，液晶層的液晶分子取向被偏置電壓搖擺而在基板間如圖2(d)那樣偏向一方，因而產(chǎn)生更多的轉(zhuǎn)移核，并有效電壓的增加使得轉(zhuǎn)移時間進一步加快的緣故。
如上所述采用連續(xù)施加重疊上偏置電壓的交流電壓的辦法，與施加單純的交流電壓的情況下比較，可以縮短轉(zhuǎn)移時間。
在上述實驗例中，雖然交流方波電壓信號為30Hz、±4V的值，但是本發(fā)明并不受限于此，只要是使液晶動作的頻率，例如，也可以是10kHz等的值，此外若增大交流電壓A的振幅，當然轉(zhuǎn)移時間會變快。這時，把偏置電壓重疊得越高則會變得越快。但是，如果考慮驅(qū)動電壓的低電壓化，則偏置電壓理想但是設定為與轉(zhuǎn)移時間對應的最佳的電壓電平。此外，作為波形雖然使用的是方波，但是也可以使用占空比不同的交流波形。
(實施方案2)圖6是實施方案2的液晶顯示裝置的象素單位的構(gòu)成示意圖。在本實施方案2中，其特征是交互地反復進行把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的工序和使上述基板間成為電斷開狀態(tài)(OPEN狀態(tài))的工序，使液晶層從噴射取向轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
在本實施方案2的液晶顯示裝置中，對于與上述實施方案1相同的構(gòu)成部分賦予同一標號而省略說明。在本實施方案2中，不使用實施方案1的取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路30、開關電路32a和開關控制電路32，而代之以使用取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40、開關電路42a和開關控制電路43。開關電路42a，是除去單獨觸點P1、P2之外還具備單獨觸點P5的3端切換電路。該開關電路42a的開關切換，受開關控制電路43控制。此外，上述取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40把圖7所示的驅(qū)動電壓加在基板22、23間。該驅(qū)動電壓，如圖7所示，是交流電壓C與偏置電壓D重疊起來的電壓，而且驅(qū)動電壓的值被設定為比作為為了產(chǎn)生從噴射取向向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移所需要的最小的電壓的臨界電壓還大的電壓值。
另外，開關電路42a的共用觸點Q1，借助于來自開關控制電路42的開關切換信號S3成為連接到單獨觸點P1、P2、P5中的任何一個單獨觸點上的狀態(tài)。在共用觸點Q1連接到單獨觸點P5上的狀態(tài)下，電極22、23成為與取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40切斷開來的OPEN狀態(tài)。在共用觸點Q1連接到單獨觸點P1上且共用觸點Q2連接到單獨觸點P3上的狀態(tài)下，結(jié)果把來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40的驅(qū)動電壓加到電極22、23上。此外，在共用觸點Q1連接到單獨觸點P2上且共用觸點Q2連接到單獨觸點P4上的狀態(tài)下，結(jié)果把來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路31的驅(qū)動電壓加到電極22、23上。
接著，對本實施方案2的驅(qū)動方法進行說明。
首先，在基于本來的圖象信號的液晶顯示驅(qū)動之前，為了進行向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，進行初始化處理。首先，借助于接通電源，開關控制電路43向開關電路42a輸出開關切換信號S3，同時，向開關電路32b輸出開關切換信號S2，使共用觸點Q1與單獨觸點P1成為連接狀態(tài)，而且，使共用觸點Q2與單獨觸點P3成為連接狀態(tài)。借助于此，從取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路30把圖7所示的驅(qū)動電壓加到電極22、23之間。然后，在經(jīng)過了一定時間T2之后，開關控制電路43，向開關電路42a輸出開關切換信號S3，把共用觸點Q1和單獨觸點P5成為連接狀態(tài)。借助于此，電極22、23與取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40斷開成為OPEN狀態(tài)。這樣的OPEN狀態(tài)維持W2的時間，在該OPEN狀態(tài)期間W2中，電極22、23間將成為充電保持狀態(tài)。
在經(jīng)過了OPEN狀態(tài)期間W2后，開關控制電路43，向開關電路42a輸出開關切換信號S3，共用觸點Q1和單獨觸點P1再次成為連接狀態(tài)。然后，交互地反復進行這樣的取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動和OPEN狀態(tài)，在從接通電源時開始經(jīng)過了一定期間后，整個電極完全地轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
然后，在經(jīng)過了該一定期間后，開關控制電路43，向開關電路42a輸出開關切換信號S3，同時向開關電路32b輸出開關切換信號S2，使共用觸點Q1和單獨觸點P2成為連接狀態(tài)，且共用觸點Q2與單獨觸點P43成為連接狀態(tài)。借助于此，就可以把來自液晶顯示用驅(qū)動電路31的驅(qū)動信號電壓加到電極20、21間，顯示所希望的圖象。在這里，液晶顯示用驅(qū)動電路31，與上述實施方案1同樣，作成30Hz、2.7V的方波電壓維持彎曲取向狀態(tài)并把它設為OFF狀態(tài)，把30Hz、7V的方波電壓設為ON狀態(tài)，使OCB面板進行顯示。
接著，本發(fā)明人，制作了上述構(gòu)成的液晶顯示裝置，并用上述驅(qū)動方法進行了初始化處理的實驗，以下將講述其結(jié)果。另外實驗條件如下所述。
設電極面積為2cm2，單元間隙約6微米，偏置電壓B為2V，交流方波電壓D的頻率為30Hz，振幅為±4V，加電壓時間T2固定為2秒。
在上述條件下，測定了在把OPEN狀態(tài)時間W2變化成0秒、0.2秒、2秒、3秒交互地反復進行電壓施加狀態(tài)和OPEN狀態(tài)時的轉(zhuǎn)移時間，圖8示出了其結(jié)果。在這里，所謂轉(zhuǎn)移時間，指的是在電極面積的整個區(qū)域內(nèi)完成取向轉(zhuǎn)移所需要的時間。
由圖8可知，在OPEN狀態(tài)時間W2為0秒，就是說連續(xù)地加上已重疊上偏置電壓的交流電壓時，轉(zhuǎn)移時間需要80秒。對此，若把OPEN狀態(tài)時間W2定為0.2秒，并與已重疊上上述偏置電壓的交流電壓交互地反復切換時，則轉(zhuǎn)移時間縮短為40秒。但是，若把OPEN狀態(tài)時間W2定為2秒，則反過來，轉(zhuǎn)移時間將拉長到420秒，若再把W2定為3秒，則不可能完成轉(zhuǎn)移。
順便說一下，在把T2定為2秒、把W2定為0.1秒以上0.5秒以下的情況下，可以得到良好的結(jié)果。
人們認為通過象上述那樣地使偏置后的交流電壓與OPEN狀態(tài)反復切換，使從噴射取向向彎曲取向遷移的狀態(tài)遷移時間變得極其之短的理由如下。即，由于加上已重疊上偏置電壓的交流電壓，液晶層的液晶分子取向被搖動，在基板間如圖2(d)所示因產(chǎn)生偏向一方而變得混亂，其次，借助于向短的OPEN狀態(tài)進行的切換而發(fā)生轉(zhuǎn)移核，因而使轉(zhuǎn)移時間變快。
在上述說明中，在加上已重疊上偏置電壓的交流電壓之前或之后，再加上別的電壓信號，即便是其次進入OPEN狀態(tài)，也可以得到上述效果。
此外偏置電壓或交流電壓的電壓值、加電壓時間或OPEN狀態(tài)的維持時間等，可以根據(jù)所要求的轉(zhuǎn)移時間進行選擇。交流電壓的頻率只要是液晶進行動作的頻率即可，例如也可以是10kHz等的值。作為波形雖然使用的是方波，但是也可以使用占空比不同的交流波形。
(實施方案3)圖9是實施方案3的液晶顯示裝置的象素單位的構(gòu)成示意圖。在本實施方案3中，其特征是具備交互地反復進行把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的工序和給上述基板間加上0電壓或低電電壓的工序，使液晶層從噴射取向轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
在本實施方案3的液晶顯示裝置中，對于與上述實施方案2的液晶顯示裝置相同的構(gòu)成部分賦予同一參照標號，并省略說明。在本實施方案3中，不使用實施方案2的開關電路32b、和開關控制電路43，而代之以使用開關電路42b和開關控制電路53。此外，在本實施方案3中，不設置取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40而代之以設置給電極22、23間加上低電壓的取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路50。
上述開關電路42b，是除去單獨觸點P3、P4之外還具備單獨觸點P6的3端切換電路。該開關電路42b的開關切換，受開關控制電路53控制。另外開關電路42b的共用觸點Q2借助于來自開關控制電路53的開關切換信號S4成為連接到單獨觸點P3、P4、P5中的任何一個單獨觸點上的狀態(tài)。
在共用觸點Q1連接到單獨觸點P5上，且共用觸點Q2連接到單獨觸點P3上的狀態(tài)下，結(jié)果來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40的驅(qū)動電壓就加到電極22、23上。此外，在共用觸點Q1連接到單獨觸點P5上，且共用觸點Q2連接到單獨觸點P6上的狀態(tài)下，結(jié)果來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路50的驅(qū)動電壓就加到電極22、23上。再有，在共用觸點Q1連接到單獨觸點P2上且共用觸點Q2連接到單獨觸點P4上的狀態(tài)下，結(jié)果把來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路31的驅(qū)動電壓加到電極22、23上。
接著，對本實施方案3的驅(qū)動方法進行說明。
首先，在基于本來的圖象信號的液晶顯示驅(qū)動之前，為了進行向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，進行初始化處理。首先，借助于接通電源，開關控制電路53向開關電路42a輸出開關切換信號S3，同時，向開關電路42b輸出開關切換信號S4，使共用觸點Q1與單獨觸點P1成為連接狀態(tài)，而且，使共用觸點Q2與單獨觸點P3成為連接狀態(tài)。借助于此，從取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路40把圖10所示的驅(qū)動電壓加到電極22、23之間。然后，在經(jīng)過了一定時間T3之后，開關控制電路53，向開關電路42a輸出開關切換信號S3，同時，向開關電路42b輸出開關切換信號S4，使共用觸點Q1和單獨觸點P5成為連接狀態(tài)，而且，使共用觸點Q2與單獨觸點P6成為連接狀態(tài)。借助于此，從取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路50把圖10所示的低電壓加到電極22、23間。這樣的低電壓施加可以在期間W3內(nèi)得到維持。
接著，在經(jīng)過了低電壓施加期間W3后，開關控制電路53就向開關電路42a輸出開關控制信號S3，同時向開關電路42b輸出開關控制信號S4，再次使共用觸點Q1和單獨觸點P1成為連接狀態(tài)，且共用觸點Q2與單獨觸點P3成為連接狀態(tài)。然后，交互地反復進行這樣的交流電壓施加工序和低電壓施加工序，在從接通電源時開始經(jīng)過了一定期間后，整個電極完全轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
然后，在經(jīng)過了該一定期間后，開關控制電路53，向開關電路42a輸出開關切換信號S3，同時向開關電路42b輸出開關切換信號S4，使共用觸點Q1和單獨觸點P2成為連接狀態(tài)，且共用觸點Q2與單獨觸點P43成為連接狀態(tài)。借助于此，就可以把來自液晶顯示用驅(qū)動電路31的驅(qū)動信號電壓加到電極20、21間，顯示所希望的圖象。在這里，液晶顯示用驅(qū)動電路31，與上述實施方案1同樣，作成30Hz、2.7V的方波電壓維持彎曲取向狀態(tài)并把它設為OFF狀態(tài)，把30Hz、7V的方波電壓設為ON狀態(tài)，使OCB面板進行顯示。
接著，本發(fā)明者，制作了上述構(gòu)成的液晶顯示裝置，并用上述驅(qū)動方法進行了初始化處理的實驗，以下將講述其結(jié)果。另外實驗條件如下所述。
設電極面積為2cm2，單元間隙約6微米，偏置電壓D為2V，交流方波電壓C的頻率和振幅為30Hz,+4V，加電壓時間T3固定為1秒。此外，在低電壓施加期間W3中的施加電壓是-2V的直流電壓。
在上述條件下，測定了使低電壓施加期間W3變化使交流電壓施加狀態(tài)與低電壓施加狀態(tài)交互地反復進行時的轉(zhuǎn)移時間，圖11示出了其結(jié)果。
由圖11可知，在低電壓施加時間低電壓施加時間為0秒，就是說連續(xù)地加上已重疊上偏置電壓的交流電壓時，轉(zhuǎn)移時間需要80秒。對此，若把低電壓施加時間W3定為0.1秒，并與已重疊上上述偏置電壓的交流電壓交互地反復切換時，則轉(zhuǎn)移時間縮短為60秒。但是，若把低電壓施加時間W3定為1秒，則反過來，轉(zhuǎn)移時間將拉長到360秒，若再把W3定為3秒，則不可能完成轉(zhuǎn)移。
此外，若使已重疊上2V偏置電壓的±4V交流電壓與直流電壓0V進行反復切換，則最短在50秒內(nèi)完成轉(zhuǎn)移。此外，若使已重疊上2V偏置電壓的±4V交流電壓與直流電壓±2V進行反復切換，則可以得到最短在50秒以內(nèi)的轉(zhuǎn)移時間。
順便說一下，在把T3定為1秒、把W2定為0.1秒以上0.5秒以下的情況下，可以得到良好的結(jié)果。
采用象上述那樣地反復切換已重疊上偏置電壓的交流電壓施加與低電壓施加的辦法，就可以使從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移時間變得比僅僅連續(xù)施加已重疊上偏置電壓的交流電壓的情況下還短。人們認為這是因為通過加上已重疊上偏置電壓的交流電壓，液晶層的液晶分子取向被搖動，在基板間如圖2(d)所示因產(chǎn)生偏向一方而變得混亂，其次，借助于向短的低電壓施加狀態(tài)進行的切換而發(fā)生轉(zhuǎn)移核，因而使轉(zhuǎn)移時間變快的緣故。
此外偏置電壓或交流電壓的電壓值、加電壓時間或OPEN狀態(tài)的維持時間等，可以根據(jù)所要求的轉(zhuǎn)移時間進行選擇。交流電壓的頻率只要是液晶進行動作的頻率即可，例如也可以是10kHz等的值。作為波形雖然使用的是方波，但是也可以使用占空比不同的交流波形。
此外，在上述例子中，在低電壓施加期間W3中，雖然作成施加-2V的低電壓，但是也可以作成施加0V。
接著，對交流電壓施加期間T3與低電壓施加期間W3之比和每一秒內(nèi)交流電壓施加和低電壓施加的反復次數(shù)進行說明。在這里，為便于說明起見，設在低電壓施加期間W3中的電壓為0V，并把交流電壓施加和0V施加的交互的反復，如圖10的虛線L所示，看作是一個轉(zhuǎn)移電壓。在這種情況下，為了縮短轉(zhuǎn)移時間，轉(zhuǎn)移電壓L的頻率的范圍是從0.1Hz到100Hz，而且，轉(zhuǎn)移電壓的占空比必須設定為從1∶1到1000∶1的范圍內(nèi)。此外，理想的是轉(zhuǎn)移電壓的頻率范圍從0.1Hz到10Hz，而且，轉(zhuǎn)移電壓的占空比成為從2∶1到1000∶1的范圍。以下說明其理由。
轉(zhuǎn)移，在反復施加電壓的占空比從1∶1到1∶10的范圍內(nèi)，即便是借助于脈沖寬度施加而發(fā)生了轉(zhuǎn)移核，在其后的脈沖間隔的電壓施加休止狀態(tài)下在規(guī)定的緩和時間內(nèi)也要返回到噴射取向，被認為是沒有完成轉(zhuǎn)移。為了擴大轉(zhuǎn)移區(qū)域，占空比可以是脈沖寬度變得比脈沖間隔還寬的1∶1到1000∶1的范圍，理想的是從2∶1到100∶1。如果是從1000∶1到直流連續(xù)，由于是變得幾乎不再進行脈沖反復施加的方向，故被認為發(fā)生轉(zhuǎn)移核的機會減少，因而轉(zhuǎn)移會變得長起來。
此外轉(zhuǎn)移用電壓施加的上述反復頻率雖然可以是從連續(xù)到100Hz左右，但是，為了進行轉(zhuǎn)移擴大，理想的是從可以得到大約100ms以上的脈沖寬度的10Hz到占空比為1000∶1且可以得到大約10ms以上的脈沖間隔的0.1Hz。
另外，本發(fā)明人在測定了在直流-15V與0V的交互的反復條件下，使反復頻率和占空比變化以給液晶單元加上電壓的情況下的轉(zhuǎn)移時間，表1示出了其結(jié)果。表1 (單位秒)由表1可知，人們得以確認在頻率為從0.1Hz到10Hz的范圍內(nèi)且占空比為從2∶1到1000∶1的范圍的情況下，轉(zhuǎn)移時間極其之小，即便是在頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍內(nèi)且占空比為從1∶1到1000∶1的范圍的情況下轉(zhuǎn)移時間也將變得足夠地小。
(實施方案4)圖12是實施方案4的液晶顯示裝置的象素單位的構(gòu)成示意圖。在本實施方案4中，示出了把本發(fā)明應用到有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中的例子。
首先，參看圖12，說明與本實施方案4的驅(qū)動方法有關的液晶顯示裝置的構(gòu)成。本實施方案4的液晶顯示裝置，對于除去驅(qū)動電路部分之外的構(gòu)成來說，具有與一般的具備OCB單元的有源矩陣式液晶顯示裝置相同的構(gòu)成。即，具有一對玻璃基板60、61和夾持在玻璃基板60、61間的液晶層66。玻璃基板60、61被配置以預定的間隔相對置。在玻璃基板60的內(nèi)側(cè)面上形成由ITO的透明電極構(gòu)成的共用電極62，在玻璃基板61的內(nèi)側(cè)面上形成由ITO透明電極構(gòu)成的象素電極63。在上述共用電極62和象素電極63上形成由聚酰亞胺膜構(gòu)成的取向膜64、65，該取向膜64、65已進行了取向處理使得取向方向成為互相平行方向。然后向取向膜64、65間插入由P型的向列液晶構(gòu)成的液晶層66。此外，把取向膜64、65上的液晶分子的預傾斜角設定為大約5度，把從噴射取向向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移達到臨界電壓設定為2.6V。光學補償板67的光程差被選擇為在ON狀態(tài)時成為白色顯示或黑色顯示。另外，在圖中，68、69是偏振片。
此外，在圖中，71、72是取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路，該取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路71，起著以圖14所示的共用電極中心為基準，給共用電極62加上驅(qū)動電壓，且給象素電極63加上0V的作用。另外，作為其它的構(gòu)成，取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路72起著給共用電極62和象素電極63加上0V的作用。此外，73是液晶顯示用驅(qū)動電路，液晶顯示用驅(qū)動電路73起著向共用電極62和象素電極63施加具有圖13所示的電壓波形的驅(qū)動電壓的作用。即，液晶顯示用驅(qū)動電路73，向象素電極63加上圖13的參照標號M1所示的電壓，向共用電極62加上圖13的參照標號M2所示的電壓。另外，若用上述構(gòu)成，則在取向轉(zhuǎn)移期間內(nèi)，雖然作成向象素電極63加上0V，但是，也可以不這樣做，而代之以作成即便是在取向轉(zhuǎn)移期間內(nèi)，也從液晶顯示用驅(qū)動電路73施加象素電極電壓。
此外，74a、74b是開關電路，75是控制開關電路74a、74b的開關方案的切換的開關控制電路。上述開關電路74a具備3個單獨觸點P7、P8、P9和一個共用觸點Q1，上述開關電路74b具備3個單獨觸點P10、P11、P12和一個共用觸點Q2。在共用觸點Q1已連接到單獨觸點P7上且共用觸點Q2已連接到單獨觸點P10上的狀態(tài)下，結(jié)果就成為來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路71的驅(qū)動電壓加到電極62、63上。此外，在共用觸點Q1已連接到單獨觸點P2上且共用觸點Q2已連接到單獨觸點P4上的狀態(tài)下，結(jié)果就把來自取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路73的驅(qū)動電壓加到電極62、63上。
接著，對本實施方案4的驅(qū)動方法進行說明。
首先，在基于本來的圖象信號的液晶顯示驅(qū)動之前，為了進行向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，進行初始化處理。首先，借助于接通電源，開關控制電路75向開關電路74a輸出開關切換信號，同時，向開關電路74b輸出開關切換信號，使共用觸點Q1與單獨觸點P10成為連接狀態(tài)，且使共用觸點Q2與單獨觸點P10成為連接狀態(tài)。借助于此，從取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路71把圖14所示的驅(qū)動電壓加到電極62上。即，以共用電極中心為基準，加上已重疊上-GV的與共用電極中心同步的交流電壓。另外，給象素電極加上0V。然后，在期間T4維持該交流電壓的施加。
接著，在經(jīng)過了交流電壓施加期間T4后，開關控制電路75就向開關電路74a輸出開關切換信號，同時向開關電路74b輸出開關切換信號，使共用觸點Q1與單獨觸點P9成為連接狀態(tài)，且使共用觸點Q2與單獨觸點P12成為連接狀態(tài)。借助于此，從取向轉(zhuǎn)移用驅(qū)動電路72，如圖14所示，向共用電極62和象素電極63加上0V。在期間W4內(nèi)維持該0V電壓的施加。
接著，在經(jīng)過了0V電壓施加期間W4之后，開關控制電路75就向開關電路74a輸出開關切換信號，同時向開關電路74b輸出開關切換信號，再次使共用觸點Q1與單獨觸點P7成為連接狀態(tài)，而且，使共用觸點Q2與單獨觸點P10成為連接狀態(tài)。使這樣的交流電壓施加工序與0V電壓施加工序交互地進行反復，在從接通電源時經(jīng)過了一定期間之后，整個電極就完全轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
然后，在經(jīng)過了該一定期間后，開關控制電路75，就向開關電路74a輸出開關切換信號，同時向開關電路74b輸出開關切換信號，使共用觸點Q1與單獨觸點P8成為連接狀態(tài)，而且，使共用觸點Q2與單獨觸點P11成為連接狀態(tài)。借助于此，結(jié)果就成為把來自液晶顯示用驅(qū)動電路73的驅(qū)動信號電壓加到電極62、63之間，顯示所希望的圖象。在這里，液晶顯示用驅(qū)動電路73把在兩電極間維持彎曲取向狀態(tài)的驅(qū)動電壓2.7V規(guī)定為最低并把它定為OFF狀態(tài)，使上限的電壓規(guī)定為7V并把它定為ON狀態(tài)，使OCB面板進行顯示。
采用上述驅(qū)動方法，作為寬視場高速應答的彎曲取向式的OCB的有源矩陣式的液晶顯示裝置，就可以進行高品質(zhì)的驅(qū)動顯示而完全沒有取向缺陷。
接著，本發(fā)明人制作了上述構(gòu)成的液晶顯示裝置，并用上述驅(qū)動方法進行了初始化處理的實驗，以下將講述其結(jié)果。另外實驗條件如下所述。
設單元間隙約6微米，偏置電壓G為-6V，交流方波電壓的頻率和振幅為7.92Hz,±10V，加電壓時間T3固定為0.5秒。此外，在0V電壓施加期間W4定為0.5秒。
倘采用上述實驗結(jié)果，則可以在大體上2秒以內(nèi)完成上述液晶顯示裝置的面板全象素內(nèi)的取向轉(zhuǎn)移。
另外，在不重疊偏置電壓時，使顯示面全體的取向狀態(tài)進行轉(zhuǎn)移大約需要20秒。因此，被認為即便是在本實施方案4中重疊上偏置電壓進行驅(qū)動，也可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)移時間的縮短化。
(實施方案5)作為OCB模式的有源矩陣式液晶顯示裝置的取向轉(zhuǎn)移有關的驅(qū)動方法，也可以用圖15的驅(qū)動電壓波形取代上述圖14所示的驅(qū)動電壓波形進行驅(qū)動。即，在交流電壓施加期間W4中，以共用電極中心為基準向共用電極62施加-15V的直流電壓，時間為0.2秒。然后交互地反復進行直流電壓-15V施加和0V電壓施加。在這樣的驅(qū)動方法中，也可以確實地且在極短的時間內(nèi)完成轉(zhuǎn)移。
另外，本發(fā)明者用上述驅(qū)動方法進行了實驗，得知可以得到2秒以內(nèi)的轉(zhuǎn)移時間。
(實施方案6)本實施方案6的特征是，取代在上述實施方案4、5中使用的有源矩陣式液晶顯示裝置，把上述實施方案4、5的驅(qū)動方法應用到在開關器件的上配置平坦化膜，在其上構(gòu)成象素電極的平坦化膜構(gòu)成的液晶顯示裝置中。以下具體地說明驅(qū)動方法。加上0.5秒的上述實施方案4的已重疊上偏置電壓的取向轉(zhuǎn)移用電壓，接著，使之成為OPEN狀態(tài)0.5秒，交互地反復進行上述做法。倘采用該驅(qū)動方法，轉(zhuǎn)移時間在1秒以內(nèi)且轉(zhuǎn)移可以更為順利地進行。這是因為借助于平坦化膜構(gòu)成，可以減小象素電極間隔使得順利地從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的緣故。
(其它的事項)①在上述實施方案中，雖然作成加上已重疊上偏置電壓的交流電壓，但也可以作成加上直流電壓，這樣的話，由于也可以是單極性電壓，故驅(qū)動電路可以簡化。②在上述實施方案中，雖然已重疊上偏置電壓的交流電壓信號把偏置電壓當作直流進行的說明，但是，為了提高可靠性，也可以是低頻的交流信號。③反復電壓的頻率和占空比的最佳范圍，在實施方案3以外的其它的實施方案中也可以應用。④在上述實施方案中，發(fā)明的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法雖然是用透過式的液晶顯示裝置進行的說明，但是，也可以是反射式的液晶顯示裝置。此外，也可以使用全色彩的濾色片的全色彩式的液晶顯示裝置或無濾色片的液晶顯示裝置。
(實施方案7)圖16是本發(fā)明的實施方案7的液晶顯示裝置的概略剖面圖，圖17是同一裝置的概略平面圖。
圖16所示的液晶顯示裝置，具有偏振片101、102，配置在該偏振片101的內(nèi)側(cè)的光學補償用的相位補償板103，配置在上述偏振片101、102間的有源矩陣式液晶單元104。
上述液晶單元104具有由玻璃等構(gòu)成的陣列基板106和與該陣列基板106相向的相向基板105，在上述陣列基板106的內(nèi)面上形成象素電極108，在上述相向基板105的內(nèi)面上形成共用電極107。此外，在該象素電極108上形成取向膜110，在共用電極107上形成取向膜109。
此外，在上述陣列基板106上配置例如由a-Si系的TFT器件等構(gòu)成的開關器件111，該開關器件111連接到上述象素電極108上。
此外，在上述取向膜108、109之間，配置未畫出來的直徑5微米的襯墊和有正的介電系數(shù)各向異性的向列液晶材料構(gòu)成的液晶層112。此外，上述取向膜108、109其表面上的液晶分子的預傾斜角具有正負相反的值，并在同一方向上進行了平行取向處理使得彼此大體上成為平行方向。因此，上述液晶層112，在未電壓施加狀態(tài)下，形成由液晶分子斜向擴展的取向區(qū)域構(gòu)成的所謂的噴射取向。
此外，上述取向膜110由大的值的預傾斜角B2(第3預傾斜角)的取向膜110a和小的值的預傾斜角A2(第1預傾斜角)的取向膜110b構(gòu)成。此外，上述取向膜109，由小的值的預傾斜角D2(第4預傾斜角)的取向膜109a和大的值的預傾斜角C2(第2預傾斜角)的取向膜109b構(gòu)成，與預傾斜角A2相向地配置預傾斜角C2，與預傾斜角B2相向地配置預傾斜角D2。
此外，上述取向膜109、110，用研磨十字管(rubbing cross)，在與信號電極線113大體上成直角的方向上，上下基板在同一方向上進行了平行取向處理。
其次，說明該液晶顯示裝置的制造方法。
首先，在陣列基板106的內(nèi)面上形成信號掃描線113、開關器件111和象素電極108。
然后，在上述象素電極108上涂敷日產(chǎn)化學工業(yè)(株)公司生產(chǎn)的聚酰胺酸類型的作為具有大約5度的大的值的第3預傾斜角的預傾斜角B2的聚酰亞胺取向膜材料，在干燥后進行燒結(jié)，在象素電極108上形成取向膜110a。
然后，向上述取向膜110a的紙面上左側(cè)區(qū)域照射紫外線，使作為第1預傾斜角的預傾斜角A2變化大約2度的小的值，形成取向膜110b。
在相向基板105的內(nèi)面上形成共用電極107。
然后，在上述共用電極107邊涂敷日產(chǎn)化學工業(yè)(株)公司生產(chǎn)的聚酰酸類型的把作為具有大約5度的大的值的第3預傾斜角的預傾斜角C2賦予界面液晶分子的聚酰亞胺取向膜材料，在干燥后進行燒結(jié)，在共用電極107上形成取向膜109b。
然后，向上述取向膜109b的紙面上右側(cè)單側(cè)區(qū)域(與具有預傾斜角的大的值的預傾斜角B2相向的區(qū)域)照射紫外線，使作為第4預傾斜角的預傾斜角D2變化大約2度的小的值，形成取向膜109a。
如上所述，象圖26所示的那樣，可以與小的值的預傾斜角A2(第1預傾斜角)相向地配置大的值的預傾斜角C2(第2預傾斜角)，可以與大的值的預傾斜角B2(第3預傾斜角)相向地配置小的值的預傾斜角D2(42預傾斜角)。
此外，也可以象以下那樣地控制預傾斜角。
即，如圖18(a)所示，在陣列基板106上形成由a-Si系的TFT器件等構(gòu)成的有源矩陣式的開關器件(未畫出來)，連接到該器件上地形成象素電極108。
然后，如圖18(b)所示，在臭氧氣氛下向上述象素電極108的左側(cè)區(qū)域照射紫外線，與象素電極108的右側(cè)區(qū)域進行比較進行平坦化，形成平坦化區(qū)域108a。
然后，如圖18(c)所示，向上述象素電極108上涂敷干燥或燒結(jié)由JSR公司生產(chǎn)的前置酰亞胺(preimide)型的聚酰亞胺取向材料，形成取向膜110。
在這樣地形成的情況下，位于象素電極108的平坦化區(qū)域上的液晶分子140預傾斜角，可以作成比位于未平坦化區(qū)域108a上的液晶分子140的預傾斜角還小的值。此外采用對于共用電極也進行同樣的處理的辦法，與圖16同樣，可以作成在同一象素內(nèi)具有第1液晶單元區(qū)域和第2液晶單元區(qū)域的液晶顯示裝置。
其次，如圖16所示，對如上所述那樣地形成的互相地賦予大小的預傾斜角的取向膜109和取向膜110的表面，用研磨十字管在與信號電極線113成直角的方向上上下基板同一方向(從圖16中的左側(cè)向右側(cè))地進行平行取向處理，配置由正的向列液晶材料構(gòu)成的液晶層112。
在這樣地制作的液晶顯示裝置中，把小的預傾斜角A2配置在上述象素電極108的取向源(研磨的處理方向的上流一側(cè))，把大的值的預傾斜角C2配置在其相向的一側(cè)，當給共用電極107和象素電極108之間，作為第1電壓，加上2.5V時，在圖16的象素的(Ⅰ)區(qū)域(第1液晶單元區(qū)域)內(nèi)，易于形成在陣列基板106一側(cè)液晶分子進行噴射取向的b-噴射取向120，而在象素的(Ⅱ)區(qū)域(第2液晶單元區(qū)域)內(nèi)，易于形成使液晶分子在相向基板105一側(cè)進行噴射取向的t-噴射取向121。
即，如圖16、圖17所示，當通過上述液晶單元104的開關器件111給共用電極107和象素電極108間加上作為第1電壓的2.5V時，在象素內(nèi)形成b-噴射取向區(qū)域(第1液晶單元區(qū)域)和t-噴射取向區(qū)域(第2液晶單元區(qū)域)，在其邊界上，沿著信號電極線113而且跨過柵極電極線114、114’，明了地形成旋錯線123(旋錯線形成工序)。
此外，采用給上述共用電極107和上述象素電極108之間，作為第2電壓，反復加上電壓為-15V的脈沖的辦法，如圖17所示，從旋錯線123開始產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核并向彎曲取向124轉(zhuǎn)移擴大，用大約3秒，TFT面板象素全體迅速地進行轉(zhuǎn)移(取向轉(zhuǎn)移工序)。
這被認為是由于本身為b-噴射取向狀態(tài)和t-噴射取向區(qū)域的邊界的旋錯線區(qū)域。畸變的能量變得比周圍高，在該狀態(tài)下，采用給上下電極間加上高電壓的辦法，供給能量，噴射取向轉(zhuǎn)移成彎曲取向的緣故。
(實施方案8)圖19示出了本發(fā)明的實施方案8的液晶顯示裝置的概略圖。
在通常顯示時，柵極電極線依次成為ON進行掃描，但在通常顯示之前，采用使柵極電極線依次成為ON，給上述共用電極107與上述象素電極108之間，作為第1電壓反復加上-15V的脈沖電壓的辦法，在象素電極108與柵極電極線114、114’間產(chǎn)生起因于電位差的橫向電場。接著，借助于上述橫向電場，如圖19所示，從旋錯線123和柵極電極線114、114’附近產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核并向彎曲取向轉(zhuǎn)移擴大，TFT面板全體用在大約1秒內(nèi)更快地向彎曲取向擴大轉(zhuǎn)移(取向轉(zhuǎn)移工序)。
人們認為這是因為作為b-噴射取向狀態(tài)和t-噴射取向區(qū)域的邊界的旋錯線區(qū)域的畸變能量比周圍變高，在該狀態(tài)下，通過從橫向配置的柵極電極線也給上述旋錯線加上橫向電場，提供更多的能量，快速地進行轉(zhuǎn)移的緣故。另外，在轉(zhuǎn)移結(jié)束之后，柵極電極線114、114’就返回通常的掃描狀態(tài)。
另外，給上述象素電極與共用電極之間加上的第2電壓也可以連續(xù)地施加。此外，在反復施加脈沖狀的電壓的情況下，在其頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，第2電壓的占空比，至少在從1∶1到1000∶1的范圍內(nèi)可以得到加速轉(zhuǎn)移的效果。
(其它的事項)在實施方案7、8中，雖然把共用電極的取向目的地區(qū)域的D2定為小的值，但也可以是大的值。此外，雖然把象素電極的取向目的地區(qū)域的B2定為大的值，但由于橫向電場的影響，將成為t-噴射取向，故即便是小的值也可以得到效果。
此外，雖然相對于一方的基板一側(cè)的預傾斜角A2的2度，把相向的預傾斜角C2定為5度，但如果二者之比大，則具有縮短轉(zhuǎn)移時間的效果，可以進一步加快轉(zhuǎn)移時間。
此外，在上述說明中，雖然把小的一方的預傾斜角A2的值定為2度，但是為使之容易地向b-噴射取向轉(zhuǎn)移，作為小的值的預傾斜角A2、D2的值可以是3度以下，大的值的預傾斜角B2、C2可以是4度以上。
此外，雖然在對于信號電極線113成直角的方向上與基板同一方向地對取向處理方向進行了平行取向處理，但也可以在對于柵極電極線114成直角的方向(即，對于圖16中的紙面成垂直方向)上與上下基板同一方向地進行平行取向處理。這時，旋錯線的形成場所不同。
此外，如果上述平行地進行取向處理的方向，從沿著該象素電極的電極線的直角方向例如偏離大約2度地進行取向處理，由于從電極給在象素內(nèi)形成的旋錯線斜向地加上橫向電場，故給噴射取向的液晶分子加上扭曲力，變得易于向彎曲取向轉(zhuǎn)移，成為轉(zhuǎn)移確實地快的液晶顯示裝置。
另外，作為第1電壓，只要是大于可以形成旋錯線的電壓即可。此外雖然作成給象素電極與共用電極間加上第2電壓，但是也可以加到共用電極上。
此外，作為上述取向膜材料，雖然使用的是聚酰亞胺材料，但是，也可以是單分子膜材料等的其它的材料。
在其它的液晶顯示裝置中，例如，基板也可以由塑料基板形成。此外，也可以由反射性基板形成基板的一方，例如，用硅形成。
(實施方案9)本實施方案，是形成了分別與信號電極線及象素電極和柵極電極線及象素電極互相嵌入的形狀的凹凸的實施方案。
圖20、圖21示意性地示出了本實施方案的液晶顯示裝置的關鍵部位。
本圖是從顯示面上方(使用者一側(cè))來看有源矩陣式的OCB模式的液晶顯示裝置的象素的附圖。
在圖20中，206是信號電極線(總線)，207是柵極電極線，208是開關晶體管(器件)。
另外，在圖中，雖然信號電極線206與柵極電極線207交叉，但是兩方的電極線理所當然的可以以中間夾著絕緣膜(未畫出來)的方式立體配置。
此外，由TFT構(gòu)成的開關晶體管208在圖中連接到大致上為正方形的象素電極202a上。這樣一來，信號電極線206、柵極電極線207、開關晶體管208、象素電極202a的功能、動作和作用，不僅與OCB模式，與現(xiàn)有的液晶顯示裝置也沒有什么不同。
此外，為了最初使液晶分子211進行噴射取向，已對上下的取向膜203a、203b使用研磨十字管等進行了取向處理，這一點與現(xiàn)有的液晶顯示裝置也是相同的。
再有，與偏振片204a、204b等的作用一起，還借助于在相向基板間使液晶分子從象素內(nèi)的噴射取向狀態(tài)成為彎曲取向狀態(tài)的彎曲取向區(qū)域內(nèi)使象素內(nèi)的全體液晶分子都進行轉(zhuǎn)移的作用，進行明暗的顯示，這一點與現(xiàn)有的液晶顯示裝置也是相同的。
但是，如圖20(a)所示，在大致上正方形的象素電極202a的各邊個大致上的中央部分上形成有凸部221a和凸部222a。另一方面，與之靠近配置的信號電極線206和柵極電極線207上，使得嵌入到凸部221a和凸部222a中去那樣地，在凸部261、271和凹部262、272上進行了變形的布線。為此，結(jié)果成為在象素電極202a的上下左右位置(圖20(a)中的紙面上)上形成變形的轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分，這一點與現(xiàn)有的液晶顯示裝置是不同的。
其次，說明該液晶顯示裝置的制造方法。
在具備橫向電場施加部分的象素電極202a面上和共用電極202b面上，涂敷干燥燒結(jié)日產(chǎn)化學工業(yè)(株)公司生產(chǎn)的聚酰胺酸類型的大約5度的預傾斜角的聚酰亞胺材料，在各自的電極面的液晶層210一側(cè)形成取向膜203a、203b。
其次，對上述取向膜203a、203b的表面，用研磨十字管如圖20(a)所示在與信號電極線206大體上直交的方向上進行取向處理。
在以上的基礎上，向上下的基板間真空注入正的向列液晶材料形成液晶層210。
為此，雖然未畫出來，在上下的取向膜203a、203b的表面上，液晶分子211其預傾斜角具有正負互逆的值，而且，分子的直軸方向取向為使得彼此大體上成為平行，液晶層210在所謂的無電壓施加狀態(tài)下成為液晶分子斜向擴展的所謂的噴射取向。
其次，說明用來使液晶顯示裝置進行顯示的動作。
在以上的基礎上，在給共用電極202b和象素電極202a間反復施加-15V這樣的在液晶領域中電壓比較高的脈沖狀的電壓的同時，使柵極電極線207成為通常的掃描狀態(tài)或成為幾乎全部變成ON的狀態(tài)。借助于此，用橫向電場施加部分給柵極電極線207、信號電極線206和象素電極202a間，加上比周圍的通常的橫向電場還強的橫向電場。其結(jié)果是，在象素區(qū)域內(nèi)的噴射取向區(qū)域中，在與信號電極線206大體上直交的方向上進行研磨的情況下，主要在以柵極電極線207與象素電極202a間的橫向電場施加部分為基點的液晶層299內(nèi)，產(chǎn)生向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移核。此外，如圖21所示，在在與柵極電極線207直交的方向上進行研磨的情況下，則主要在以信號電極線206與象素電極202a間的橫向電場施加部分為基點的液晶層298內(nèi)，產(chǎn)生向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移核。
再有，以該轉(zhuǎn)移核為基礎，彎曲取向區(qū)域進行擴大，其結(jié)果可以在大約0.5秒內(nèi)使整個象素區(qū)域完成向彎曲取向的轉(zhuǎn)移。
另外，雖然是這樣的機構(gòu)，但是，人們認為這是因為由于給上下電極間加上高電壓，如圖20(b)所示，液晶層210成為b-噴射取向狀態(tài)，畸變的能量變得比周圍高，從橫向電場施加部分在對于該液晶分子取向狀態(tài)大體上成直角(圖20(b)面垂直方向)方向上加上橫向電場，故圖20(b)的b-噴射取向中的下基板一側(cè)的液晶分子會受到扭曲力，形成轉(zhuǎn)移核的發(fā)生的緣故。
在以上的說明中，雖然橫向電場施加部分作成把凹凸地變形的象素電極部分和兩方的信號電極線的凹凸部分形成為彼此互相嵌入，但是，如圖22所示，當然也可以僅僅在象素電極202a上，僅僅在信號電極線206上，僅僅在柵極電極線207上形成。
即，在本圖中，信號電極線206的凸部263、柵極電極線207的凸部273、象素電極202a的凸部223a、2024a，僅僅位于不論哪一方內(nèi)，未成為互相嵌入式這一點與圖20所示的情況是不同的。
此外，凹凸部分的平面形狀，當然也可以是圖20到圖22所示的三角形、四角形以外的形狀，例如也可以是臺形形狀、半圓形狀、圓形狀、橢圓形狀等。
再有，在圖20到圖22中，橫向電場施加部分雖然設置在1個象素的上下左右合計4個地方，但是取決于象素的大小也可以僅僅設置上下兩個或僅僅設置1個，此外當然也可以沿著電極緣連續(xù)地形成凹凸。此外，迄今為止，雖然把研磨方向定為與信號電極線或柵極電極線大體上直交，但是，也可以把研磨方向定為斜向方向。在這種情況下，將發(fā)生從信號電極線和柵極電極線間的橫向電場施加部分的液晶層向彎曲取向的轉(zhuǎn)移。此外，理想的是在象素單位內(nèi)至少配置一個至少可以在與研磨方向大體上直交的方向上加上橫向電場的橫向電場施加部分。
此外，圖20到圖22由于是平面圖，故雖然兩電極線(信號電極線206和柵極電極線207)與象素電極202a可以看成是處于同一平面內(nèi)，但是，至少遠方的電極線，在陣列基板上被配置為與象素電極的高度不同。
如上所述，由在與基板面平行的面內(nèi)使象素電極的周邊的一部分凹凸地變形的電極變形部分構(gòu)成的橫向電場施加部分，在平面上來看分離開大約0.5～10微米左右，借助于存在于橫向電場施加部分的側(cè)方的信號電極線或柵極電極線的凸部或0.5～10微米左右凹陷下去的凹部的存在，產(chǎn)生橫向電場。
(實施方案10)本實施方案設置施加橫向電場用的電極線。
以下，邊參看圖23邊說明本實施方案。
本圖的(a)是從基板上面看時的平面圖。(b)是在與液晶顯示裝置的柵極電極線207平行的面上剖開的剖面圖。
在本圖的(a)、(b)中，209是在陣列基板201a上的信號電極線206的大體上正下邊部分上敷設為橫向電場施加專用的電線。212是用來使上述橫向電場施加用線209和信號電極線206、柵極電極線207等絕緣的透明絕緣膜。因此，在從上部(與顯示面直交的使用者一側(cè)方向)觀看的情況下，如圖23(a)所示，在象素的中央部分處橫向電場施加用線209的俯視四角形狀的凸部291已向信號電極線206的側(cè)方突出出來。另外，上述信號電極線206和象素電極202a與現(xiàn)有技術(shù)的相應部分沒有任何不同。
上述橫向電場施加部分209，被連接到已把上述信號電極線206或柵極電極線207連接起來的驅(qū)動電路上，此外，上述橫向電場施加部分209，被構(gòu)成為在取向轉(zhuǎn)移后的通常的液晶顯示時，斷開驅(qū)動電路。
此外，把上述橫向電場施加用線209當作對信號電極線206的上部的信號電極線，并設置為中間存在著透明絕緣膜地靠近象素電極，增加橫向電場施加的效果，同時也可以用透明絕緣膜中的未畫出來的接觸孔進行電連。在這種情況下，由于信號電極線成為2條，故具有增加冗余度降低電阻的效果。
即，如圖23(c)所示，橫向電場施加用線209a中間存在著透明絕緣膜213地被設置在信號電極線206的正上。另外，在象素中央部分具有俯視三角形的凸部291a也是相同的。
此外，圖23(d)是本實施方案的另外的例子。如圖所示，橫向電場施加用線209b被平坦化透明絕緣膜212b被覆起來，此外，在專用線209b的下邊信號電極線206被平坦化透明絕緣膜212c被覆起來，象素電極202a設置在上述平坦化透明絕緣膜212b上。另外，在象素中央部分具有俯視三角形狀的凸部291b也是相同的。
此外，在圖中，雖然把該橫向電場施加用的專用線的凸部作成三角形狀，但也可以在具有與象素電極相向的整個部分上連續(xù)地設置凸部，或還具有向上方突出出來的凸部等的立體性的構(gòu)造，這是不言而喻的。
此外，也可以在柵極電極線的正下或正上設置橫向電場施加用的專用線而不是信號電極線。
(實施方案11)本實施方案，在象素電極內(nèi)至少設置一個地方的缺口形成缺陷部分。
圖24示意性地示出了本實施方案的液晶顯示裝置的象素單位的片面和特征。如本圖所示，用刻蝕除去由ITO膜構(gòu)成的象素電極202a形成數(shù)微米寬度俯視曲柄形狀的電極缺陷部分225。
另外，在具備該電極缺陷部分225的象素電極202a面上和未畫出來的共用電極面上，涂敷干燥燒結(jié)日產(chǎn)化學工業(yè)(株)公司生產(chǎn)的聚酰胺酸類型的大約5度的預傾斜角的聚酰亞胺取向膜材料，分別形成取向膜(未畫出來)，再用研磨十字管在與柵極電極線207直交的方向上對其表面進行取向處理。為此液晶分子的預傾斜角具有正負互逆的值，并被在同一方向上平行取向為彼此大體上成為平行，這一點與實施方案9和10是相同的。
因此，液晶層在所謂的無電壓施加狀態(tài)下形成由液晶分子斜向擴展的取向區(qū)域構(gòu)成的所謂的噴射取向的液晶單元，也是相同的。
但是，當給顯示前的共用電極與象素電極間，反復加上15V或給共用電極加上-15V的電壓脈沖的同時，使柵極電極成為通常的掃描狀態(tài)或幾乎完全成為ON的狀態(tài)時，由于在象素單位內(nèi)存在著電極缺陷部分225，故如圖24(b)所示，在該電極缺陷部分225的邊緣處將產(chǎn)生強的畸變的斜的橫向電場280。
為此，象素區(qū)域內(nèi)的噴射取向，在該電極缺陷部分225的液晶層299內(nèi)將發(fā)生向彎曲取向轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移核，該彎曲取向區(qū)域進一步擴大使整個象素區(qū)域在大約0.5秒內(nèi)完成向彎曲取向的轉(zhuǎn)移。
這是因為在由電極缺陷部分225構(gòu)成的橫向電場施加部分中受到了強的橫向電場，其附近的液晶分子在基板面上被配置為水平狀態(tài)，成為所謂的b-噴射取向狀態(tài)，畸變的能量變得比周圍高，由于在該狀態(tài)的基礎上給上下電極間加上該電壓，提供更多的能量，結(jié)果是在電極缺陷部分225中產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核彎曲取向區(qū)域擴大的緣故。
另外，在圖24中，雖然形成一條俯視曲柄形狀的電極缺陷部分225，當然也可以作成2條以上。
此外，至于其形狀，不言而喻也可以是直線、矩形或圓形、橢圓以及三角形狀。
再有，電極缺陷部分225，也可以在共用電極一側(cè)形成。
此外還有，當然也可以在象素電極個共用電極這兩方形成。
(實施方案12)
本實施方案，在產(chǎn)生橫向電場的同時，與之一起預先在象素平面內(nèi)形成預傾斜角不同的區(qū)域。
圖25示意性地示出了本實施方案的液晶顯示裝置的象素單位的構(gòu)成和特征。本圖的(a)是與柵極電極線平行的方向的象素的剖面圖，是同一象素，但是，在左側(cè)的(Ⅰ)和右側(cè)的(Ⅱ)處，示出了傾斜角不同的情景。
圖25(b)是從上(使用者一側(cè))方向觀看的象素的平面圖，在象素電極202a的上下左右設置凹凸部221a、222a，此外，還設置有凹凸部261、262、271、272，使得在信號電極線206和柵極電極線207的對應的位置上與上述凹凸部221a、222a彼此嵌入，與前邊所說的實施方案7同樣，加上作為第1電壓的2.5V，在圖25(a)的(Ⅰ)和(Ⅱ)的邊界處形成旋錯線226。
以下，說明本實施方案的液晶顯示裝置的制造方法。
在有源矩陣式的液晶單元的相向的基板內(nèi)面上，分別形成取向膜203am、203bm，該取向膜203am、203bm，在無電壓施加狀態(tài)下已進行了形成噴射取向的處理，和在象素電極202a或與之靠近地進行了布線的柵極電極線207等上形成轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分等，與先前的實施方案1是相同的。
但是，取向膜的處理卻不同。即，在圖25(a)中，在具備橫向電場施加部分的象素電極202a面上，涂敷干燥燒結(jié)日產(chǎn)化學工業(yè)(株)公司生產(chǎn)的聚酰胺酸類型的具有大約5度的大的值的預傾斜角B2的聚酰亞胺材料，形成取向膜203am。
其次，僅僅向該取向膜203am的左側(cè)單側(cè)區(qū)域203ah，即僅僅在(Ⅰ)所示的方向上，照射紫外線，使之變化成預傾斜角E2大約為2度這么小的值的取向膜。
對此，在相向基板201b上，涂敷干燥燒結(jié)日產(chǎn)化學工業(yè)(株)公司生產(chǎn)的聚酰胺酸類型的大約5度的大的值的預傾斜角F2的聚酰亞胺材料，在共用電極202b上，形成取向膜203bh。
其次，僅僅向該取向膜203bh的右側(cè)單側(cè)區(qū)域203bm，即僅僅在(Ⅱ)所示的方向上，照射紫外線，使之變化成預傾斜角D2大約為2度這么小的值的取向膜。
這樣一來，如圖25(a)的(Ⅰ)所示，與陣列基板201a一側(cè)左邊一半的取向膜203ah的小的值的預傾斜角E2相向地配置相向基板201b一側(cè)左邊一半的取向膜203bh的大的值的預傾斜角F2，如圖25(a)的(Ⅱ)所示，與陣列基板201a右邊一半的取向膜203am的大的值的預傾斜角B2相向地配置相向基板201b一側(cè)右邊一半的取向膜203bm的小的值的預傾斜角D2。
此外，對這樣地形成的彼此賦予大小不同的預傾斜角的取向膜的表面，用研磨十字管，如圖25(b)所示，在與信號電極6大體上直交的方向上，上下基板同一方向地進行平行取向處理。然后，填充正的向列液晶材料，配置由它構(gòu)成的液晶層210。
在以上的基礎上，把小的預傾斜角E2配置在象素電極202a取向源(研磨的根本方向)上，把大的值的預傾斜角F2配置在與該預傾斜角E2相向的一側(cè)，在用圖25(a)的象素的(Ⅰ)表示的區(qū)域內(nèi)易于形成使液晶分子取向在下基板一側(cè)的b-噴射取向227b，在用圖25(a)的象素的(Ⅱ)表示的區(qū)域內(nèi)易于形成使液晶分子取向在上基板一側(cè)的t-噴射取向227t。
其次，當給通過液晶單元的開關晶體管208相向的電極間加上轉(zhuǎn)移臨界電壓附近的2.5V時，出于上述的理由，在同一象素內(nèi)形成b-噴射取向區(qū)域和t-噴射取向區(qū)域，在其邊界上，沿著信號電極線206而且跨過柵極電極線207明了地形成旋錯線226。
給該象素的共用電極和象素電極間反復加上-15V的脈沖。這樣一來，如圖25(b)所示，從旋錯線226和橫向電場施加部分附近的液晶層299產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，轉(zhuǎn)移向彎曲取向區(qū)域擴大，在全部TFT面板象素中在大約1秒內(nèi)快速地進行轉(zhuǎn)移。
人們認為這是因為作為b-噴射取向狀態(tài)和t-噴射取向區(qū)域的邊界的旋錯線226區(qū)域，畸變的能量變得比周圍高，除去該狀態(tài)之外，還借助于在橫向電場施加部分處產(chǎn)生的橫向電場使噴射取向產(chǎn)生扭曲，因而使轉(zhuǎn)移變得易于進行，再加上給上下電極間加上高電壓提供更多的能量進行轉(zhuǎn)移的緣故。
以上，雖然一直是根據(jù)若干個實施方案來說明本發(fā)明，但是，本發(fā)明當然不會受這些的任何限制。即，例如也可以作成如下述那樣。
1)使加在象素電極與共用電極間的電壓成為連續(xù)的或間歇的電壓。
2)在反復施加高電壓脈沖的情況下，在其頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，第2電壓的占空比至少是從1∶1到1000∶1的范圍內(nèi)，選擇加速轉(zhuǎn)移的值。
3)把要使用的基板作成塑料制作的基板，作為電極使用有機導電膜。
4)用反射性基板形成基板的一方，例如定為用硅，或用由鋁等的反射電極構(gòu)成的反射性基板形成一方的基板，作成反射式液晶顯示裝置。
5)同時使用在共用電極上設置與基板面直交的方向上的強電極電場產(chǎn)生用的突起的手段。
6)使用更換成使兩基板間保持恒定的球狀玻璃或二氧化硅，形成為此所需的突起物，并使該突起物具有使液晶分子進行排列的功能等的手段。
7)使上述突起部分的上部或下部兼作上述強電極電場產(chǎn)生用突起。
8)象素電極的形狀，作成長方形或三角形而不是正方形。
9)把象素分割成液晶的取向不同的區(qū)域的，不是兩個區(qū)域而是作成3個或4個區(qū)域。
10)為給預傾斜角賦予大小，采用用O2灰化器等改變表面狀態(tài)，在該透明電極上形成取向膜等的手段。
(實施方案13)圖26是在本發(fā)明的液晶顯示裝置的噴射-彎曲轉(zhuǎn)移時間的研究中使用的測試單元的構(gòu)成外觀圖，圖27和圖28是用來說明凸狀物制作的制造工藝的一部分。
向玻璃基板308上涂敷形成JSR株式會社生產(chǎn)的PC系光刻膠材料，形成厚度1微米的光刻膠薄膜。其次，用平行光紫外線323通過設置有矩形形狀的圖形的開口部分322的光掩模321向光刻膠薄膜320進行照射曝光。使用平行光曝光后的上述光刻膠薄膜320顯影、沖洗、在90℃下進行預堅膜，如圖28所示，形成斷面為凸狀的形狀物310。
其次，在上述基板上遵照規(guī)定方法制作厚度2000的ITO電極7，制作成帶電極的玻璃基板308。然后，用旋轉(zhuǎn)涂敷法，向具有透明電極302的玻璃基板301和已形成了上述凸狀物的玻璃基板308上，涂敷日產(chǎn)化學工業(yè)生產(chǎn)的取向膜涂料SE-7492，在恒溫槽中進行180℃、1個小時的硬化，形成取向膜303、306。然后，用人造纖維制的研磨布在圖29所示的方向上進行摩擦處理，用積水精密化學(株)生產(chǎn)的襯墊和ストラクトボン ド 352A(三井東壓化學(株)生產(chǎn)，是一種樹脂的商品名)進行粘貼使得基板間隔成為6.5微米，制成液晶單元309(設為液晶單元A)。
這時，要進行摩擦處理，使得在取向膜界面處的液晶預傾斜角成為大約5度。
其次，用真空注入法向液晶單元A內(nèi)注入液晶MJ96435(折射率各向異性Δn=0.138)，作成測試單元A。
其次，把偏振片粘貼到測試單元A上，使得其偏振軸與取向膜的摩擦處理方向成45度的角度，而且，使彼此的偏振軸進行直交，加上7V的方波，觀察從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，得知在大約5秒內(nèi)整個電極區(qū)域從噴射取向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
在已形成了凸狀物310的區(qū)域中，與周圍的液晶層區(qū)域比較，液晶層厚度小，有效電場強度大，從該部分確實地會發(fā)生彎曲轉(zhuǎn)移。所發(fā)生的彎曲取向迅速地向其它的區(qū)域擴展下去。
即，可以進行確實且高速的噴射-彎曲轉(zhuǎn)移。
作為凸狀物，其斷面形狀如本實施方案所示，除去矩形形狀之外，當然也可以是臺形形狀、三角狀和半圓狀。
作為比較例，除使用不具有凸狀物310的帶透明電極的玻璃基板之外，用同樣的工藝，制作噴射取向單元R，封入液晶MJ96435制作成測試單元R。在給該測試單元R加上7V的方波時的整個電極區(qū)域從噴射取向向彎曲區(qū)域進行轉(zhuǎn)移所需要的時間為42秒，本發(fā)明的效果是顯而易見的。
(實施方案14)圖30是在本發(fā)明的液晶顯示器件的噴射-彎曲轉(zhuǎn)移時間的研究中使用的測試單元的構(gòu)成外觀圖，圖31是其平面圖。圖30從圖31的向視X1-X1看時的剖面圖。實施方案14的特征是在顯示象素區(qū)域以外形成的透明電極307a上設置凸狀物310。以下，說明其制作步驟。
用旋轉(zhuǎn)涂敷法，向具有透明電極302的玻璃基板301和已形成了上述凸狀物的玻璃基板308上，涂敷日產(chǎn)化學工業(yè)生產(chǎn)的取向膜涂料SE-7492，在恒溫槽中進行180℃、1個小時的硬化，形成取向膜303、306、306a。然后，用人造纖維制的研磨布在圖29所示的方向上進行摩擦處理，用積水精密化學(株)生產(chǎn)的襯墊和ストラクトボン ド 352A(三井東壓化學(株)生產(chǎn)，是一種樹脂的商品名)進行粘貼使得基板間隔成為6.5微米，制作成液晶單元309(設為液晶單元B)。這時，要進行摩擦處理，使得在取向膜界面處的液晶預傾斜角成為大約5度。
其次，用真空注入法向液晶單元B內(nèi)注入液晶MJ96435(折射率各向異性Δn=0.138)，作成測試單元B。其次，把偏振片粘貼到測試單元B上，使得其偏振軸與取向膜的摩擦處理方向成45度的角度，而且，使彼此的偏振軸進行直交，加上7V的方波，觀察從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，得知在大約7秒內(nèi)整個電極區(qū)域從噴射取向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
在本實施方案中，雖然是在顯示象素區(qū)域外設置凸狀物，在顯示象素區(qū)域外產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，但是，已經(jīng)確認所發(fā)生的彎曲取向迅速地從顯示象素區(qū)域外向顯示象素區(qū)域內(nèi)向其它的區(qū)域擴展下去。
在顯示象素區(qū)域與彎曲核發(fā)生用電極區(qū)域之間，雖然存在著不加電場(不具有電極部分)的區(qū)域，但是，只要是微小的區(qū)域，彎曲取向?qū)⒃竭^該區(qū)域進行展開。
(實施方案15)圖32是在本發(fā)明的液晶顯示器件的噴射-彎曲轉(zhuǎn)移時間的研究中使用的測試單元的構(gòu)成外觀圖，圖27、圖28和圖33是用來說明凸狀物的制造的制造工藝的一部分。
向玻璃基板308上涂敷形成JSR株式會社生產(chǎn)的PC系光刻膠材料形成厚度1微米的光刻膠薄膜。其次，用平行光紫外線323通過設置有矩形形狀的圖形的開口部分322的光掩模321向光刻膠薄膜320進行照射曝光。使用平行光曝光后的上述光刻膠薄膜320顯影、沖洗、在90℃下進行預堅膜，如圖28所示，形成斷面為凸狀的形狀物310。
其次，用下述工序進行制造在上述光刻膠薄膜材料的玻璃轉(zhuǎn)化點以上的150℃下進行后堅膜使凸狀物310的肩膀平緩地正向傾斜，如圖32所示，“山”狀地形成其斷面形狀。
其次，在上述基板上遵照規(guī)定方法制作厚度2000的ITO電極7，制作成帶電極的玻璃基板308。然后，用旋轉(zhuǎn)涂敷法，向具有透明電極302的玻璃基板301和已形成了上述凸狀物的玻璃基板308上，涂敷日產(chǎn)化學工業(yè)生產(chǎn)的取向膜涂料SE-7492，在恒溫槽中進行180℃、1個小時的硬化，形成取向膜303、306。然后，用人造纖維制的研磨布在圖29所示的方向上進行摩擦處理，用積水精密化學(株)生產(chǎn)的襯墊和ストラクトボン ド 352A(三井東壓化學(株)生產(chǎn)，是一種樹脂的商品名)進行粘貼使得基板間隔成為6.5微米，制作成液晶單元309(設為液晶單元C)。
這時，要進行摩擦處理，使得在取向膜界面處的液晶預傾斜角成為大約5度。
其次，用真空注入法向液晶單元C內(nèi)注入液晶MJ96435(折射率各向異性Δn=0.138)，作成測試單元C。
其次把偏振片粘貼到測試單元C上，使得其偏振軸與取向膜的摩擦處理方向成45度的角度，而且，使彼此的偏振軸進行直交，加上7V的方波，觀察從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，得知在大約7秒內(nèi)整個電極區(qū)域從噴射取向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
本測試單元C，在上述三角形頂端部分產(chǎn)生電場的集中，從該部分發(fā)生彎曲取向。此外，在三角形狀物60上部，由于存在著由摩擦處理進行的上擦部分和下擦部分，故作為結(jié)果形成液晶預傾斜角的符號相反的區(qū)域。即，在上述凸狀部分的附近液晶導向偶極子成為與基板面平行，這種事態(tài)也被認為是會對高速的噴射-彎曲轉(zhuǎn)移作出貢獻。
在本實施方案中，雖然在象素區(qū)域內(nèi)設置電場集中部分，但是即便是在象素區(qū)域外設置也可以得到同樣的效果。此外，在本實施方案中，雖然電場集中部分僅僅配設在基板單側(cè)，但當然也可以配設在基板兩側(cè)。
(實施方案16)圖34是在本發(fā)明的液晶顯示器件的噴射一彎曲轉(zhuǎn)移時間的研究中使用的測試單元的構(gòu)成外觀圖，圖35示出了在本實施方案中使用的玻璃基板302的電極圖形。
在具有開口部分380的透明電極302和具有不具有開口部分的透明電極307的兩塊玻璃基板301、308上，用旋轉(zhuǎn)涂敷法，涂敷日產(chǎn)化學工業(yè)生產(chǎn)的取向膜涂料SE-7492，在恒溫槽中進行180℃、1個小時的硬化，形成取向膜303、306。然后，用人造纖維制的研磨布在圖29所示的方向上進行摩擦處理，用積水精密化學(株)生產(chǎn)的襯墊305和ストラクトボン ド 352A(三井東壓化學(株)生產(chǎn)，是一種樹脂的商品名)進行粘貼使得基板間隔成為6.5微米，制作成液晶單元309(設為液晶單元D)。
這時，要進行摩擦處理，使得在取向膜界面處的液晶預傾斜角成為大約5度。
其次，用真空注入法向液晶單元D內(nèi)注入液晶MJ96435(折射率各向異性Δn=0.138)，作成測試單元D。
其次，使得其偏振軸與取向膜的摩擦處理方向成45度的角度，而且，使彼此的偏振軸進行直交，加上電壓的同時，觀察從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移。
在該測試單元D中，給玻璃基板8一側(cè)電極加上2V、30Hz的方波，給玻璃基板1一側(cè)電極加上7V、30Hz的方波時的整個電極區(qū)域從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移所需要的時間為5秒，實現(xiàn)了極其高速的彎曲轉(zhuǎn)移。
在本實施方案中，雖然給兩塊被夾持在電極間的液晶層加上5V(=7V-2V)的電場，但是由于結(jié)果成為給電極開口部分的液晶層加上7V(=7V-0V)的有效電場，故借助于此，將發(fā)生彎曲取向。
在本實施方案中雖然把開口部分形狀作成矩形，但是，當然也可以是圓形、三角形等的形狀。
(實施方案17)圖36是實施方案17的液晶顯示器件的關鍵部位剖面圖，圖37是其局部擴大圖。該液晶顯示裝置，在玻璃基板308上形成有象素切換器件380、信號電極線381、柵極信號線(未畫出來)，把這些切換器件380、信號電極線381和柵極信號線覆蓋起來地形成平坦化膜382。然后，在平坦化膜382上形成顯示電極307，該顯示電極307與切換器件380，通過插通在平坦化膜382上形成了開口的接觸孔383內(nèi)的中繼電極384進行電連。中繼電極384，在接觸孔383的上開口一側(cè)的部分，如圖37所示，已成為凹部384a。結(jié)果成為可以借助于這樣的凹部384a在顯示電極307上形成開口，在該凹部384a附近可以產(chǎn)生電場的集中。因此，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)移時間的縮短化。
(實施方案18)圖38是本發(fā)明的液晶顯示器件的構(gòu)成外觀圖。
用圖39所示的配置把由主軸混合排列的具有負的折射率各向異性的光學媒體構(gòu)成的相位差板312、315，負的一軸性相位差板311、314，正的一軸性相位差板319，偏振片313、316粘貼起來，制作成液晶顯示器件D。
這時的相位差板312、315、311、314、319的光程差值，對于波長550nm的光來說，分別為26nm、26nm、350nm、350nm和150nm。
圖40是在25℃下在液晶顯示器件D的正面處的電壓-透過率特性。在加上10V的方波，時間為10秒，確認了取向之后，邊使電壓下降邊進行測定。在本液晶顯示器件中，由于要用2.1V產(chǎn)生從彎曲取向向噴射取向的轉(zhuǎn)移，從實效上說必須用2.2V以上的電壓進行顯示。
其次，測定把白色電平電壓定為2.2V，把黑色電平電壓定為7.2V時的對比度的視角依賴性，已經(jīng)確認在上下126度，左右160度的范圍內(nèi)，可以實現(xiàn)對比度比為10∶1以上，即便是在基板取向膜面上局部設置液晶導向偶極子方位與周圍不同的部位，也可以維持充分的視場角特性。此外，即便是在目視觀察中也未發(fā)現(xiàn)顯示品位不良。
此外，對3V～5V間的應答時間進行了測定，得知上升時間為5毫秒，下降時間為5毫秒。
由以上說明可知，本發(fā)明的液晶顯示裝置，可以實現(xiàn)高速的噴射-彎曲取向轉(zhuǎn)移而不會犧牲現(xiàn)有的OCB模式的寬視場角特性或應答特性，因而其實用價值極大。
(實施方案19)圖41是實施方案19的液晶顯示裝置的關鍵部位剖面圖，圖41(a)的模式圖示出了不加電場的初始狀態(tài)的取向。作為彎曲取向式單元進行動作的液晶單元，是向兩塊的平行的基板400、402間封入了液晶層402的所謂的夾層結(jié)構(gòu)單元。通常，在一方的基板上形成透明電極，在另一方的基板上形成具備薄膜晶體管的象素電極。
圖41(a)的模式圖示出了不加電場的初始狀態(tài)的取向。初始狀態(tài)的取向，是液晶分子的分子軸對于基板400、401平面具有若干傾斜的同時，大體上平行且實質(zhì)上一樣地取向的狀態(tài)。就是說是均勻取向。存在于與基板之間的界面上的液晶分子，在上下兩基板400、402中，彼此逆方向地進行傾斜。就是說，存在于與基板間的界面上的液晶分子的取向角θ1和θ2(就是說，預傾斜角)被調(diào)整為變成彼此符號不同。另外，在以下的說明中，取向角和預傾斜角是以與基板平行的平面為基準以逆時針旋轉(zhuǎn)為正來表示液晶分子的分子軸對于與基板平行的平面的傾斜的角度。
當給圖41(a)的狀態(tài)的液晶層402，在對基板平面垂直方向上加上超過了某一值的強度的電場時，液晶的取向狀態(tài)發(fā)生變化，向圖41(b)所示的那樣的取向轉(zhuǎn)移。
圖41(b)所示的取向，被稱之為彎曲取向。在兩基板表面附近液晶分子的分子軸對基板平面的傾斜，就是說取向角的絕對值變小，在液晶層402的中心部分處液晶分子的取向角的絕對值變大。此外，在整個液晶層的范圍內(nèi)實質(zhì)上不具有扭曲構(gòu)造。
當詳細地觀察這樣的從均勻取向向彎曲取向進行的轉(zhuǎn)移時，首先，在液晶層402的一部分中，發(fā)生了彎曲取向的核，該核一邊對本身為均勻取向的別的區(qū)域進行蠶食一邊慢慢地生長，最終液晶層全體成為彎曲取向。換句話說，液晶層向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，核的發(fā)生，就是說從微小的區(qū)域內(nèi)均勻取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，是必要的。
于是，本發(fā)明人等采用對液晶分子取向的單位向量(以下，叫做‘導向偶極子’)的運動方程式進行求解的辦法，對在微小區(qū)域內(nèi)的向彎曲取向的轉(zhuǎn)移進行解析，找到了核得以容易地發(fā)生的條件。以下，對其方法進行說明。
液晶的取向狀態(tài)，可以用導向偶極子進行表述。另外，導向偶極子n是可以用[式1]表示的函數(shù)。
n(x)=(nx(x,y,z),ny(x,y,z),nz(x,y,z))(式1)液晶的自由能密度f就象用[式2]表示的那樣，可以表示為導向偶極子n的函數(shù)。f=12[k11(divn)2+k22(n×rotn)2+]]>k33(n×rotn)2]12Δϵ(E·n)2]]>(式2)其中，k11、k22、k33是Frank的彈性常數(shù)，分別表示噴射、扭曲、彎曲的彈性常數(shù)。Δε表示液晶的分子軸方向的介電系數(shù)和與之直交的方向的介電系數(shù)之差，是說表示介電系數(shù)各向異性。此外，E是外部電場。
在[式2]中，第1項、第2項、第3項分別表示由液晶的擴展、扭曲和彎曲所產(chǎn)生的彈性能。此外，第4項表示由外部電場與液晶之間的電相互作用所產(chǎn)生的電能。如果Δε＞0，在n成為與E平行時電能成為最小，如果Δε＜0，則在n與E直交時，電能成為最小。因此，當加上超過了某一特定的強度的電場E時，如果Δε＞0，則液晶分子取向為使分子長軸成為與電場方向平行，如果Δε＜0，則液晶分子取向為使分子長軸與電場方向直交。
在初始狀態(tài)的分子取向受到由外部電場引發(fā)的變形時的液晶的全自由能F可以表示為f的體積積分。
F=∫f(n(x))dx(式3)如[式3]所示，全自由能F是以表示導向偶極子的未知函數(shù)n(x)為變量定義的函數(shù)(是說，是泛函數(shù))。在加上外部電場的情況下出現(xiàn)的液晶的取向狀態(tài)，在適當?shù)倪吔鐥l件下，可以用使F成為最小的n(x)進行表述。就是說，如果決定了使全自由能成為最小的n(x)，就可以預測液晶的取向狀態(tài)。此外，在適當?shù)倪吔鐥l件下，如果可以決定使F成為最小的那種也考慮到了時間變化的導向偶極子n(x,t)，則可以預測光學常數(shù)等的器件的所有的舉動。從物理上說，這是典型的最小作用的原理，從數(shù)學上說，是邊界值附近的變分極小問題。
于是，原理性地對[式3]求解。但是，例如，要是用Euler方程式的那樣的解析性的方法的話，由于將出現(xiàn)復雜的非線性方程式，故要想簡單地決定導向偶極子n(x)的函數(shù)式是困難的。
于是，為了容易地求解[式3]，采用如下的方法。首先，用與有限要素法同樣的方法使積分空間離散化。是說，把整個積分空間np個的要素，把[式3]表示為各個要素的積分和。F=∫vf(n(x))dx=Σf=0np-1∫Δvf(n(x))dx]]>(式4)在這里，對于部分積分空間ΔV中的導向偶極子n(x)進行以下那樣的近似。如[式2]式所示，雖然nx、ny、nz原本是x、y、z的函數(shù)，但是，在ΔV中卻假定為是恒定的。此外，近似為dnx,j/dx=(nx,j+1-dnx,j)/Δx。另外，nx,j是第J個要素中的nx，如上所述，在ΔV中雖然是恒定的，但是，是未知數(shù)。在該部分積分空間ΔV中的n(x)的近似雖然是粗糙的近似，但是采用對積分空間進行細分割的辦法把它覆蓋起來，就可以對近似進行改善。
倘采用上述近似，由于在[式4]中，nx,j、ny,j、nz,j在一個要素中是常數(shù)，故積分自身得以容易地進行計算。但是，即便是在該階段中，表示全自由能F的公式也存在著比例于分割數(shù)的多個未知數(shù)nx,j、ny,j、nz,j的高次項和非線性項，依然是復雜的。但是nx,0、ny,0、nz,0在等的值作為邊界條件則可以容易地給出。
倘采用上述近似，全自由能F就被變形為F=F(nxj,nyj,nzj)(0≤j≤np-1)(式5)是說，全自由能F，從把未知數(shù)n(x)作為變量定義的泛函數(shù)變換為未知數(shù)nx,j、ny,j、nz,j的函數(shù)。未知數(shù)nx,j、ny,j、nz,j在多維的參數(shù)內(nèi)是使函數(shù)F成為最小的值。
液晶的彎曲取向，如上所述，是實質(zhì)上不具有扭曲的構(gòu)造，導向偶極子n如上所述，雖然原本是x、y、z的函數(shù)，但卻可以表示為取向角的函數(shù)。在這種情況下，彎曲取向中的導向偶極子n可以用下式表示n=(cosθ,0,sinθ)(式6)但是，θ是液晶分子對于與基板平行的平面的傾斜，是說是取向角。此外，還規(guī)定θ僅僅依賴于液晶分子的從基板算起的距離z。圖2的模式圖示出了該導向偶極子。
把[式6]代入[式4],np個要素進行離散化，對各個要素求使F最小化的那樣的θj。就是說，對各個要素求滿足下述方程式的θj。∂Fdθj=(k33-k11d2){(θj+1-θj)2sin2θj]]>+(θj+1-θj)(cos2θj-k33+k11k33-k11)]]>+(θj-1-θj)(cos2θj-1-k33+k11k33-k11)-Δϵ(dE)2(k33-k11)sin2θj}]]>(式7)另外，d是L/np,L是基板間距離。
但是，使[式7]那樣的np個復雜的非線性方程式聯(lián)立起來求解是不容易的。于是，采用進行以下那樣的電路類推的辦法，來求解[式7]。導向偶極子的運動方程式可以用下式表示。η∂θj∂t+∂Fdθj=0]]>(式8)另外，η是液晶的黏度系數(shù)。對于[式8]進行以下那樣的電路類推。η→Cθi→Vj(式9)[式8]被變換成C∂Vj∂t+VjRj=0(0≤j≤np-1)]]>(式10)與[式10]對應的電路，如圖3所示，用np個的CR電路構(gòu)成。[式10]的第2項，表示在CR電路中流動的電流。另外，Rj是放電緩和用的電阻，是把在CR電路中流動的電流(i)作為i=F(Vj)V進行規(guī)定的電壓控制電阻。
電流i(=F/Vj)用特定的Vj收斂于0。是說，如果可以用電路仿真器求得在CR電路中流動的電流成為0時的電壓，則Vj就可以自動地求得。
如上所述，采用把導向偶極子的運動方程式置換成等效電路的辦法，就可以在電路仿真器上解析表現(xiàn)液晶的取向現(xiàn)象的非線性聯(lián)立方程式，就可以求到外部電場E與取向狀態(tài)(取向角θj)之間的關系。
在上述方法中，由于借助于電路性的類推把表現(xiàn)取向現(xiàn)象的非線性聯(lián)立方程式置換成電路在電路仿真器上進行解析，故在程序中僅僅設定等效電路，不包括用來求解方程式本身的計算程序。因此，可以實現(xiàn)程序的單純化和縮小化。
此外，如果根據(jù)上述方法計算伴隨著外部電場E的增加產(chǎn)生的取向角θj的變化，則作為取向角θj突然變化時的外部電場E，可以求解液晶轉(zhuǎn)移的臨界電場Ec。
圖44是基于上述方法的計算結(jié)果的一個例子，示出了使外部電場隨著時間一起增加時的θj的時間變化。另外，圖4的結(jié)果，是把邊界條件固定為θ0=+0.1rad、θnp-1=-0.1rad，設k11=6×10-7dyn,k33=12×10-7dyn,Δε=10進行計算的結(jié)果。如圖4所示，得知在加上電場的初期，取向角θj不論哪一個都小，液晶的取向狀態(tài)都是均勻取向。但是，在經(jīng)過了一定時間之后，就是說，當外部電場E超過了一定值時(E＞Ec)，就會因取向角θj突變而產(chǎn)生轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移后的取向角θj，從兩基板附近向著液晶層的中心部分，其絕對值變大，從而得知轉(zhuǎn)移后的液晶的取向狀態(tài)是彎曲取向。
臨界電場Ec越小，則使液晶的取向狀態(tài)從均勻取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移就可以轉(zhuǎn)移得越快。于是，根據(jù)上述方法使決定液晶的取向的條件進行種種的變化，計算在各種條件下的臨界電場Ec。其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)臨界電場Ec特別會受液晶的彈性系數(shù)(噴射彈性系數(shù))、預傾斜角的非對稱性的影響。
圖45示出了求解噴射彈性系數(shù)k11與臨界電場Ec之間的關系的結(jié)果。另外，圖45，是設邊界條件為θ0=+0.1rad、θnp-1=-0.1rad，設k33=12×10-7dyn,Δε=10進行計算的結(jié)果。如圖5所示，噴射彈性系數(shù)k11越大，臨界電場Ec就越增大。特別是在k11＞10×10-7dyn的范圍內(nèi)，隨著k11的增大，Ec將急劇地增大。
因此，為了實現(xiàn)迅速的液晶轉(zhuǎn)移，使噴射彈性系數(shù)k11不到10×10-7dyn，理想的是小于8×10-7dyn，是有效的。此外，至于噴射彈性系數(shù)k11的下限，雖然沒有特別地限定，但是理想的是作成在6×10-7dyn以上，因為合成或調(diào)制k11＜6×10-7dyn的液晶材料，通常是困難的。
作為具有上述那樣的噴射彈性系數(shù)k11的液晶材料，沒有什么特別限定，例如，可以舉出嘧啶系液晶、二惡烷系液晶、聯(lián)苯系液晶等。
預傾斜角的非對稱性，可以用在上下基板間的預傾斜角的絕對值之差(Δθ)表示。此外，如上所述，由于預傾斜角θ0和θnp-1被規(guī)定為符號不同，故預傾斜角的絕對值之差(Δθ)可以用Δθ=｜θ0+θnp-1｜表示。
圖46的a示出了求解上下基板間的預傾斜角的絕對值之差(Δθ)與臨界電場Ec之間的關系的結(jié)果。圖6的a是設k11=6×10-7dyn,k33=12×10-7dyn,Δε=10時的計算結(jié)果。如圖6的a所示，預傾斜角之差越大臨界電場Ec下降得就越多。特別是在Δθ≥0.0002rad以上的范圍內(nèi)，隨著Δθ的增大，Ec將急劇地降低。
因此，要想實現(xiàn)快速的液晶轉(zhuǎn)移，使預傾斜角之差大于0.0002rad,理想的是作成大于0.035rad是有效的。此外，至于預傾斜角之差Δθ的上限，沒有特別限定，通常作成小于1.58rad，理想的是作成小于0.785rad。
另外，預傾斜角θ0和θnp-1，其絕對值通常應超過0rad且不到1.57rad，理想的是要調(diào)整為使得成為大于0.017rad小于0.785rad。預傾斜角的調(diào)整，可以用斜向蒸鍍法和朗格繆爾(langmuir)-布洛杰特(ブロジェット)(LB)法等的方法，在基板表面上形成適當?shù)囊壕∠蚰さ霓k法進行控制。作為液晶取向膜，沒有特別限定，例如可以舉出聚酰亞胺樹脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯樹脂、ポリシンナメ-ト樹脂、カルコ ン系樹脂、多肽樹脂和高分子液晶等。此外，除去液晶取向膜的材料選擇之外，在采用斜向蒸鍍法的情況下，采用對蒸鍍方向?qū)灞砻娴膬A斜進行調(diào)整的辦法，在采用LB法的情況下，采用對基板的上拉速度等的條件進行調(diào)整的辦法，就可以對預傾斜角進行控制。
此外，臨界電場Ec還將受液晶層內(nèi)的電場的不均勻性的影響。這是因為在液晶層中發(fā)生的電場的畸變，對液晶分子的取向狀態(tài)的穩(wěn)定性有影響的緣故。另外，電場的不均勻性可以用實質(zhì)上均勻地加到液晶層上的主電場E0和不均勻地加到液晶層上的副電場E1之比(E1/E0)表示。另外，E1是可以施加的副電場的最大值。
電場的不均勻性E1/E0與臨界電場Ec之間的關系，可以根據(jù)上述的方法如以下所述地進行研究。即，在作為外電場E給液晶層加上作為均勻電場的主電場E0的同時，重疊地加上本身為不均勻電場的副電場E1這樣的條件下，計算伴隨著主電場E0的增加而產(chǎn)生的取向角θj的變化。這時，副電場E1伴隨著主電E0的增加而增加為使得E1/E0成為規(guī)定的值而且成為恒定。作為取向角θj突然變化時的主電場E0，就可以根據(jù)所得到的計算結(jié)果，求液晶轉(zhuǎn)移的臨界電場Ec。
圖44是基于上述方法，使E1/E0的值進行種種變化，計算在各種條件下的臨界電場Ec的計算結(jié)果的一個例子。另外，圖7的結(jié)果，是把邊界條件固定為θ0=+0.26rad、θnp-1=-0.125rad、k11=6×10-7dyn、k33=12×10-7dyn、Δε=10進行計算的結(jié)果。如圖47所示，E1/E0越大，就是說電場的不均勻性越大，則臨界電場Ec增加得越大，在E1/E0=1附近Ec將成為無限小。人們認為這是因為當在液晶層的電場中存在著畸變時，與電場是均勻的情況下比，均勻取向?qū)⒆兊貌环€(wěn)定，結(jié)果是迅速地實現(xiàn)向彎曲取向的轉(zhuǎn)移的緣故。
因此，為了實現(xiàn)迅速的液晶轉(zhuǎn)移，有效的是與基本上均勻的主電場E0一起，空間上不均勻地給液晶層加上電場E1。特別是作成0.01＜E1/E0＜1是有效的。這是因為若在E1/E0≥0.01的范圍內(nèi)，要充分地得到促進因加上均勻電場而產(chǎn)生的液晶轉(zhuǎn)移的效果是困難的，若在E1/E0≥0.01的范圍內(nèi)，由于所加電壓將變得過大，故存在著對實際的使用是不適當?shù)倪@樣的問題的緣故。再有，理想的是作成0.5≤E1/E0≤1。
不均勻電場E1，可以采用利用加到薄膜晶體管的源極電極和透明電極之間的電壓的辦法，加在對于液晶層來說與基板垂直的方向上。此外，不均勻電場E1，理想的是作成頻率100Hz以下的交流電場，此外，理想的是使振幅時間性地進行衰減。
在作為使臨界電場Ec降低的條件的噴射彈性系數(shù)(k11)、預傾斜角的非對稱性(Δθ)和電場的不均勻性(E1/E0)這3個條件之內(nèi)，理想的是使之進行組合滿足兩個條件或3個條件。因為采用使這些條件進行組合的辦法，與僅僅滿足各個條件之一的情況下比較，可以更為確實地降低臨界電場Ec。
例如，圖46的b，除去與實質(zhì)上均勻的外部電場E0一起，加上不均勻的電場E1以外，是在與圖46的a相同的條件下進行計算的結(jié)果。另外，圖46的b，是設E1/E0=0.03的情況下的結(jié)果。由圖46的a和b的比較可知，采用組合起來滿足預傾斜角的非對稱性和電場的不均勻性這兩個條件的辦法，就可以進一步降低臨界電場Ec，就可以實現(xiàn)快速的液晶轉(zhuǎn)移。
工業(yè)上利用的可能性如以上所述的那樣，倘采用本發(fā)明，就可以充分地實現(xiàn)本發(fā)明的各個目的。
如上所述，倘采用本發(fā)明，采用用使用OCB單元的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，向一對基板施加已重疊上偏置電壓的交流電壓，且連續(xù)地加上該交流電壓的辦法，或采用交互地反復給一對基板加上已重疊上偏置電壓的交流電壓的工序和OPEN狀態(tài)或加上低電壓的工序的辦法，就可以大體上確實地且在極短的時間內(nèi)完成從噴射取向向彎曲取向的轉(zhuǎn)移，就可以得到無顯示缺陷的應答速度快且適合于動畫顯示的，而且寬視場的彎曲取向式OCB的液晶顯示裝置。
此外，倘采用本發(fā)明，就可以得到如下的效果可以得到確實地易于快速地進行從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的、無顯示缺陷的、由有源矩陣式的液晶單元構(gòu)成的、高速應答寬視場且高畫質(zhì)的OCB顯示模式的液晶顯示裝置。
此外，倘采用本發(fā)明，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動的有源矩陣式的液晶顯示裝置中，在一個象素內(nèi)，至少具有一個轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分，由該橫向電場施加部分產(chǎn)生橫向電場的同時，采用給象素電極與共用電極間連續(xù)地或間歇地加上電壓，使每一個象素都產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，使象素全體從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的辦法，快速地確實地產(chǎn)生從噴射取向向彎曲取向進行轉(zhuǎn)移，借助于此，就可以提供無顯示缺陷而且高速應答且寬視場高畫質(zhì)的OCB模式的液晶顯示裝置此外，倘采用本發(fā)明，OCB顯示模式的取向液晶顯示器件，是具備被夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板的平行取向液晶顯示器件，可以實現(xiàn)確實且高速的噴射-彎曲取向轉(zhuǎn)移，其實用價值極大。
此外，倘采用本發(fā)明，由于在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法中，在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，故可以使液晶迅速地轉(zhuǎn)移為彎曲取向。
此外，倘采用本發(fā)明，由于向保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶施加了電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法中，在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系，故可以使液晶迅速地轉(zhuǎn)移為彎曲取向。
此外，倘采用本發(fā)明，由于在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法中，在設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ 2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系，故可以使液晶迅速地轉(zhuǎn)移為彎曲取向。
此外，倘采用本發(fā)明，由于在給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法中，在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系，故可以使液晶迅速地轉(zhuǎn)移為彎曲取向。
上述的具體的實施方案，根本目的在于使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容變得更明確，不應當狹義地解釋為僅僅限于這些具體例子，在本發(fā)明的精神和以下所述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，還可以進行種種變更后進行實施。
權(quán)利要求
1．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，是在液晶顯示裝置中從噴射取向向彎曲取向進行取向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動方法，該液晶顯示裝置具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層的上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板之間，使液晶層轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
2．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，是在液晶顯示裝置中從噴射取向向彎曲取向進行取向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動方法，該液晶顯示裝置具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是交互地反復實施把重疊上上述偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的工序和使上述基板間成為電開路狀態(tài)的工序，使液晶層轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
3．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，是在液晶顯示裝置中從噴射取向向彎曲取向進行取向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動方法，該液晶顯示裝置具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是交互地反復實施把重疊上偏置電壓的交流電壓加到上述基板間的工序和給上述基板間加上0電壓或低電壓的工序，使液晶層轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移成彎曲取向。
4．權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是用直流電壓來取代重疊上上述偏置電壓的交流電壓。
5．權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述交互地進行反復的電壓的頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，上述交互地進行反復的電壓的占空比為從1∶1到1000∶1的范圍。
6．權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述交互地進行反復的電壓的頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，上述交互地進行反復的電壓的占空比為從1∶1到1000∶1的范圍。
7．權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是其是一種有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，上述交流電壓被加到連接到在一方的基板上形成的開關器件上的有源矩陣式的液晶顯示裝置的象素電極和在另一方的基板上形成的共用電極之間。
8．權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是其是一種有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，上述交流電壓被加到連接到在一方的基板上形成的開關器件上的有源矩陣式的液晶顯示裝置的象素電極和在另一方的基板上形成的共用電極之間。
9．權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述交流電壓加到共用電極上。
10．權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是其是一種有源矩陣式液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，上述交流電壓被加到連接到在一方的基板上形成的開關器件上的有源矩陣式的液晶顯示裝置的象素電極和在另一方的基板上形成的共用電極之間。
11．權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述交流電壓加到共用電極上。
12．權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述交流電壓的電壓值，被設定為作為使液晶層從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移所需要的最小電壓值的臨界電壓值。
13．權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述流電壓的電壓值，被設定為作為使液晶層從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移所需要的最小電壓值的臨界電壓值。
14．權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述電壓是在時間上平均地交流化的電壓。
15．一種液晶顯示裝置，其具備一對基板和夾在基板間的液晶層，在未加電壓時，上述液晶層其上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，成為已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于給上述基板間加上電壓進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是為了使上述液晶層從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向，具有把重疊上偏置電壓的交流電壓或直流電壓加到上述基板間的電壓施加裝置。
16．權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置，其特征是上述交流電壓或直流電壓的電壓值，被設定為作為使液晶層從噴射取向狀態(tài)向彎曲取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移所需要的最小電壓值的臨界電壓值。
17．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，配置在具有象素電極的陣列基板和具有共用電極的相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是具備液晶單元，該液晶單元具備在同一象素內(nèi)至少具有在上述陣列基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜中的液晶的預傾斜角表示第1預傾斜角，同時在相向的相向基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜中的液晶的預傾斜角表示比第1預傾斜角還大的第2預傾斜角的第1液晶單元區(qū)域；和配置為與上述第1液晶單元區(qū)域鄰接、在陣列基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜制造的液晶的預傾斜角表示第3預傾斜角，同時在相向的相向基板的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜中的液晶的預傾斜角表示比第3預傾斜角還小的第4預傾斜角的第2液晶單元區(qū)域，上述取向膜，已被取向處理為從第1液晶單元區(qū)域朝向第2液晶單元區(qū)域；在上述象素電極與上述共用電極之間，加上用來形成旋錯線的第1電壓，在上述第1液晶單元區(qū)域與上述第2液晶單元區(qū)域之間的邊界附近形成旋錯線的第1電壓施加裝置；以及通過向上述象素電極與上述共用電極之間施加比上述第1電壓還高的第2電壓，使得在旋錯線中產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，使從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的第2電壓施加裝置。
18．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是上述第1和第4預傾斜角小于3度，上述第2和第3預傾斜角大于4度。
19．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是上述取向膜的取向處理方向，對于沿上述象素電極的信號電極線或柵極電極線為直角。
20．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是上述取向膜的取向處理方向，從對于沿上述象素電極的信號電極線或柵極電極線為直角方向產(chǎn)生了若干偏離。
21．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是上述第2電壓，是其頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，第2電壓的占空比至少是從1∶1到1000∶1的范圍的脈沖狀的電壓。
22．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是上述柵極電極線在進行上述轉(zhuǎn)移的期間內(nèi)的至少大部分期間中是高狀態(tài)。
23．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是具有向上述象素電極和上述共用電極的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜之內(nèi)至少一方的取向膜的一部分區(qū)域照射紫外線，使該取向膜中的液晶的預傾斜角發(fā)生變化進行取向分割的液晶單元。
24．權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征是具有在臭氧氣氛下向上述象素電極和上述共用電極的一部分的區(qū)域照射紫外線，使該象素電極和共用電極之內(nèi)至少一方的電極的一部分的區(qū)域進行了平坦化處理之后，把取向膜涂敷燒結(jié)到上述象素電極和共用電極上，使上述取向膜中的液晶的預傾斜角發(fā)生變化進行取向分割的液晶單元。
25．一種液晶顯示裝置的制造方法，是有源矩陣式的液晶顯示裝置的制造方法，在該裝置中，配置在具有象素電極的陣列基板和具有共用電極的相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是具備下述工序準備配置在具有象素電極的陣列基板和具有共用電極的相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角為正負互逆，且彼此平行地進行了取向處理的噴射取向的液晶單元的準備工序；在上述象素電極與上述共用電極之間，加上用來形成旋錯線的第1電壓，在第1液晶單元區(qū)域和第2液晶單元區(qū)域之間的邊界附近形成旋錯線區(qū)域的旋錯線形成工序；以及給上述象素電極和上述共用電極之間加上比第1電壓還高的第2電壓，使得在第1液晶單元區(qū)域和第2液晶單元區(qū)域之間的邊界附近的旋錯線內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移核，從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的取向轉(zhuǎn)移工序。
26．權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是上述準備工序具備這樣的工序采用在一個象素的一部分的區(qū)域內(nèi)，進行取向處理，使得象素電極一側(cè)的液晶的預傾斜角成為比共用電極一側(cè)的液晶的預傾斜角還小的辦法，使液晶分子進行b-噴射取向的同時，在上述一個象素的另一個區(qū)域內(nèi)，進行取向處理，使得象素電極一側(cè)的液晶的預傾斜角成為比共用電極一側(cè)的液晶的預傾斜角還大的辦法，使液晶分子進行t-噴射取向的取向處理。
27．權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是上述取向處理工序，是向在上述象素電極和上述共用電極之內(nèi)至少一方的電極的內(nèi)面一側(cè)形成的取向膜的一部分的區(qū)域照射紫外線，改變液晶的預傾斜角以進行取向分割。
28．權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是上述取向處理工序，是在臭氧氣氛下向上述象素電極和上述共用電極之內(nèi)至少一方的電極的一部分區(qū)域照射紫外線，對象素電極和共用電極的一部分的區(qū)域的表面進行平坦化處理之后，把取向膜涂敷燒結(jié)到上述象素電極和共用電極上，使該取向膜中的液晶的預傾斜角發(fā)生變化進行取向分割。
29．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在一個象素內(nèi)，至少具有一個轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分，以該橫向電場施加部分產(chǎn)生橫向電場的同時，給象素電極與共用電極間連續(xù)地或間歇地加上電壓，使每一個象素都產(chǎn)生轉(zhuǎn)移核，使象素全體從噴射取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移。
30．權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征是由上述橫向電場施加部分產(chǎn)生的橫向電場的方向，與取向處理方向大致上垂直相交。
31．權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征是上述橫向電場施加部分，是使象素電極的周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)產(chǎn)生凹凸地變形的電極變形部分。
32．權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征是上述橫向電場施加部分，是使象素電極的周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)產(chǎn)生凹凸地變形的電極線變形部分。
33．權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征是上述橫向電場施加部分，是使象素電極的周邊部分在與基板面平行的面內(nèi)產(chǎn)生凹凸地變形，且與該凹凸對應地使信號電極線或柵極電極線凹凸地進行變形的電極和電極線變形部分。
34．權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征是上述橫向電場施加部分是在與基板面平行的面內(nèi)凹凸地進行了變形的橫向電場施加用線變形部分，該橫向電場施加用線，中間存在著絕緣膜地在信號電極線或柵極電極線的至少一方的上層或下層上同方向地配設，并連接到把上述信號電極線或柵極電極線連接起來的驅(qū)動電路上。
35．權(quán)利要求34所述的液晶顯示裝置，其特征是上述橫向電場施加用線，在取向轉(zhuǎn)移后的通常的液晶顯示時，與驅(qū)動電路斷開。
36．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在一個象素內(nèi)，為了施加轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場，具有至少在一個地方形成了缺陷部分的象素電極或共用電極的至少一方。
37．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，在在陣列基板和相向基板之間的液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已進行了彼此平行地取向處理的噴射取向的液晶單元內(nèi)，在不加電壓時已成為噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在一個象素內(nèi)，具有轉(zhuǎn)移激勵用的橫向電場施加部分，且該一個象素，具有象素電極的一部分區(qū)域的液晶分子的預傾斜角表示第1預傾斜角，與上述象素電極相向的共用電極的一部分區(qū)域的液晶分子的預傾斜角比第1預傾斜角還大的第2預傾斜角的第1液晶單元區(qū)域；和上述象素的另外的區(qū)域的液晶分子的預傾斜角表示第3預傾斜角，與上述象素電極相向的共用電極的另外一部分區(qū)域的液晶分子的預傾斜角比第3預傾斜角還小的第4預傾斜角的第2液晶單元區(qū)域。
38．權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征是具有在上述共用電極與象素電極之間，加上其頻率為從0.1Hz到100Hz的范圍，而且，占空比至少是從1∶1到1000∶1的范圍的脈沖狀的電壓的脈沖電壓施加部分。
39．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于加上電壓，使上述液晶層的取向狀態(tài)進行從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素內(nèi)至少一個地方具有液晶層的厚度比周圍小的區(qū)域，而且加在上述區(qū)域內(nèi)的液晶層上的電場強度比加在周圍的液晶層上的電場強度大。
40．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素外至少一個地方具有液晶層的厚度比周圍小的區(qū)域，而且加在上述區(qū)域內(nèi)的液晶層上的電場強度比加在周圍的液晶層上的電場強度大。
41．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素內(nèi)至少一個地方具有電場集中部位。
42．權(quán)利要求41所述的液晶顯示器件，其特征是上述設置在顯示象素內(nèi)的電場集中部位，是向液晶層的厚度方向上部分地突出出來顯示電極或共用電極的一部分或它們兩方。
43．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示象素外至少一個地方具有電場集中部位。
44．權(quán)利要求43所述的液晶顯示裝置，其特征是上述電場集中部位是部分地向液晶層的厚度方向上突出出來的電極的一部分。
45．一種液晶顯示裝置，是有源矩陣式的液晶顯示裝置，具備夾持在一對基板間的液晶層和配設在基板的外側(cè)的相位補償板，在不加電壓時上述液晶層上下界面的液晶的預傾斜角正負互逆，且已成為進行了彼此平行地取向處理的噴射取向，在液晶顯示驅(qū)動之前，借助于電壓施加進行使上述液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化處理，在進行了該初始化的彎曲取向狀態(tài)下，進行液晶顯示驅(qū)動，其特征是在顯示電極或共用電極的一部分或它們兩方上具有開口部分。
46．權(quán)利要求45所述的液晶顯示裝置，其特征是上述開口部分，是具有開關器件的有源矩陣式液晶顯示裝置的在平坦化膜上形成的顯示電極和與該開關器件進行電連的導通口。
47．權(quán)利要求39所述的液晶顯示裝置，其特征是上述相位補償板，是至少具備一塊由主軸混合排列的負的折射率各向異性的光學媒體構(gòu)成的相位補償板的相位補償板。
48．權(quán)利要求47所述的液晶顯示裝置，其特征是上述相位補償板，是至少具備由一塊正的折射率各向異性的光學媒體構(gòu)成的相位補償板的相位補償板。
49．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其是給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系。
50．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其是給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系。
51．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其是給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系。
52．一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其是給保持在彼此相向的第1基板和第2基板之間的液晶加上電場，使上述液晶的取向向彎曲取向轉(zhuǎn)移的方法，其特征是在設上述液晶的噴射彈性系數(shù)k11為10×10-7dyn≥k11≥6×10-7dyn的范圍，而且，設上述液晶對上述第1基板的預傾斜角的絕對值為θ1，上述液晶對上述第2基板的預傾斜角的絕對值為θ2時，滿足1.57 rad＞｜θ1-θ2｜≥0.0002 rad的關系，而且，設上述電場是把空間上不均勻地加上的副電場重疊到空間上均勻地加上的主電場上的電場，在設上述主電場為E0，上述副電場為E1時，滿足1.0＞E1/E0＞1/100的關系。
53．權(quán)利要求50所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述副電場是加在在上述第1基板的表面上形成的薄膜晶體管的源極電極或柵極電極，與在上述第2基板的表面上形成的透明電極之間的電場。
54．權(quán)利要求50所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征是上述副電場是隨著時間的流逝而進行衰減振蕩的交流電場。
全文摘要
在彎曲取向的液晶顯示裝置中，在開始通常的顯示之前，必須預先使顯示部分全體均勻地從噴射取向狀態(tài)轉(zhuǎn)移成彎曲取向狀態(tài)。但是，以前，即便是加上單純的交流電壓，由于或者是不產(chǎn)生轉(zhuǎn)移，或者是即便是產(chǎn)生轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移時間也很長，易于產(chǎn)生由取向缺陷產(chǎn)生的顯示缺陷。本發(fā)明是使用OCB單元的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，在開始通常的顯示動作之前的階段，在電極(22)和象素電極(23)之間，交互地反復實施給上述基板間加上已重疊上偏置電壓的交流電壓的工序和給上述基板間加上零電壓或低電壓的工序。在全體象素都進行了取向轉(zhuǎn)移之后，再轉(zhuǎn)移為通常的顯示動作。
文檔編號G02F1/1345GK1317105SQ99810596
公開日2001年10月10日 申請日期1999年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月3日
發(fā)明者服部勝治, 石原將市, 久保田浩史, 八田真一郎, 足達克己, 田中好紀 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社