液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术的液晶显示装置包括一对基板和设置在这对基板之间的液晶层，液晶层中的液晶分子具有负的介电各向异性，当没有施加电压时液晶分子以大致垂直基板的方向排列，当施加电压时每个象素区中的液晶分子轴对称排列。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地，本专利技术涉及具有宽视角特性的。过去，扭转向列(TN)模式的液晶显示装置(以下也称之为“LCD”)已经是为人所知。TN模式的液晶显示装置的视角特性差(即视角窄)。如图30A所示，当TN-LCD 200在灰度等级显示时，液晶分子202向一个方向倾斜。结果，在以图30A所示的视角方向A和B观看TN-LCD 200的情况中，表观光透射比会随方向而变化。因此，TN-LCD200的显示质量(例如，对比度)在很大程度上依赖于视角。为了通过控制液晶分子的排列状态以提高液晶显示装置的视角特性，需要使每个象素中的液晶分子至少以两个方向排列。这种液晶显示装置的例子有轴对称排列微单元(ASM)模式的液晶显示装置，在这种液晶显示装置中，每个象素中的液晶分子轴对称地排列。例如，参考图30B，液晶区214被聚合物区212所包围，当这种ASM模式的液晶显示装置210处于灰度等级显示时，液晶分子以两个不同方向排列。在以箭头A和B表示的视角方向上观看液晶显示装置210的情况中，表观光透射比被平均了。结果，在视角方向A和B上的光透射比基本是相同等的，与TN模式的液晶显示装置相比，视角特性得到了改善。以下将描述改善视角特性的ASM模式(以下称为“宽视角模式”)的液晶显示装置的例子。(1)有一种技术，它通过利用液晶显示装置中液晶材料的双折射，以电学方式控制透明状态或不透明状态，液晶显示装置没有起偏振光片，在液晶元包中有一些聚合物壁，它不需要进行任何排列处理。根据这种技术，液晶分子的寻常折射率与支撑介质的折射率匹配。在施加电压下，液晶分子排列整齐，因此显示透明状态。当不施加电压时，液晶分子排列混乱，因此显示光散射状态。例如，进入日本国家阶段公开公布号为61-502128的PCT专利公开了一种将液晶与可光固化的或可热固化的树脂相混合的技术，使树脂固化形成相分离液晶，因此在树脂中形成液晶球粒。此外，日本公开公布号为4-338923和4-212928的专利公开了一种宽视角模式的液晶显示装置，它是通过以偏振轴相互正交的方式将进入日本国家阶段公开公布号为61-502128的PCT专利所公开的液晶显示装置与起偏振光片相组合而获得的。(2)作为利用起偏振光片改善非散射型液晶元包视角特性的一种技术，日本公开公布号为5-27242的专利公开了一种通过相分离从液晶与光固化树脂混合物产生的聚合物材料和液晶的复合材料的技术。根据这种技术，液晶畴中的液晶分子被产生的聚合物随机排列，在施加电压下，每个畴中的液晶分子向不同的方向竖立。因此，从每个方向观看的表观光透射比是基本相等的(因为迟滞dΔn被平均了，这里d是液晶层的厚度，Δn是液晶材料的双折射率)，所以，在灰度等级中的视角特性得到改善。(3)最近，在日本公开公布号为7-120728的专利中，本专利技术的专利技术人已经提出一种液晶显示装置，在光聚合化期间利用光掩膜或类似装置控制光，使象素区中的液晶分子全向地排列(例如，在螺旋状态中)。这种装置通过利用从液晶与光固化树脂混合物的相分离，采用一种使液晶分子轴对称排列的技术。当没有施加电压时，液晶分子轴对称地排列。在施加电压下液晶分子变得靠近同回归线排列(垂直基板排列对齐)，因此，视角特性得到明显改善。这种技术就是利用p型液晶材料(即具有正介电各向异性Δε的材料)的p型显示模式。作为产生上述装置一种方法的一个例子，日本公开公布号为8-95012的专利公开了一种方法，形成厚度小于每个象素区中单元厚度的晶格形状聚合物壁，将液晶与光固化树脂混合物注入到所产生的单元中，利用存在一种液晶相和一种均匀相的两相区使液晶分子轴对称地排列。这种生产方法不使用排列对齐的薄膜。(4)此外，日本公开公布号为6-308496的专利公开了一种宽视角模式的液晶显示装置，包括由结晶聚合物制成的在基板表面上具有球粒结构的轴对称排列薄膜。(5)日本公开公布号为6-194655的专利公开了一种在基板上涂覆排列薄膜并使液晶分子以随机方向排列的技术，无需进行摩擦一类的排列处理。将象素划分成多个区域，以各个区域中视角特性相互补偿的方式使每个区域中的液晶分子排列的技术有几种，以下将介绍这种方法的例子。(6)日本公开公布号为63-106624的专利公开了一种方法，将每个象素划分成多个区域并在各个区域中以不同摩擦方向进行摩擦的这类排列处理。图31和32示出用上述方法获得的具有宽视角特性的能够获得满意对比度显示的液晶显示装置。图31是该液晶显示装置的示意平面图，图32是沿图31E-E’线的截面图。在液晶显示装置的一块玻璃基板522上设置一个象素电极(透明电极)(每个象素上设置一个)520、一个排列整齐的薄膜510、以及一个驱动象素电极520的薄膜晶体管513。在另一块玻璃基板521上设置一个对电极(透明电极)519和一个排列整齐的薄膜509。排列整齐的薄膜509和510是由聚酰亚胺制成的。由相对的透明电极519和520所限定的象素B可取为200微米见方，使多个象素B排列成矩阵形式。在象素电极520的中心部分设置一个由聚酰亚胺制成的带状隔离体523，结果，用带状隔离体523将每个象素B划分成区域I和区域II。按图33所示形成区域I和II。玻璃基板521和522分别按图33箭头方向经过摩擦处理。过去，在给区域I提供排列调整力的情况中，用光阻材料覆盖区域II，使基板521经过摩擦处理，同样，在给区域II提供排列调整力的情况中，用光阻材料覆盖区域I，使基板521经过摩擦处理。根据以上技术，在各个区域中的液晶分子的排列方向皆为螺旋型扭转方向，但是相对基板的表面形成不同的角度。由于相对基板表面的角度不同，在施加电压时，液晶分子向不同的方向竖立。因此，在光束以偏离基板法向的斜角方向入射在基板上的情况中，各个区域中的光学特性相互补偿。结果，在基板之间各个象素中，具有不同取向的区域在施加电压下的视角依赖性可以被消除。因此，可以获得很少有视角依赖的光学特性。具体说，即使在灰度等级中改变视角时，也不会有灰度等级反转的现象。(7)作为使排列整齐薄膜的排列方向不同的一种技术，日本公开公布号为7-199193和7-333612的专利揭示了一种技术，在每个象素中形成具有一定倾度的不平整度，因此，液晶分子的倾斜方向在每个象素的区域中是不同的。根据这一技术，由于每个象素中的倾斜方向不同，预倾角随区域而变化，因而使液晶分子的倾斜方向不同。因此，改善了液晶显示装置的视角特性。日本公开公布号为7-199193的专利还公开了一种采用n型(Δε＜0)液晶材料和垂直排列薄膜的垂直排列液晶显示装置，其中液晶分子在没有施加电压时在垂直基板的方向上排列，在有外加电压时向平行基板的方向倾斜。(8)此外，日本公开公布号为6-301036的专利已经提出一种具有宽视角特性的能够获得满意显示质量的液晶显示装置。图34是这种液晶显示装置的外表的透视图，图35是其截面图。显示装置包括夹在一对电极基板之间的具有垂直排列液晶分子612A的液晶层612。在一个基板610上设置象素电极611，在另一个基板(未示出)上设置对电极613。每个对电极613有一个与每个象素中心部分对应的开口614。在与开口614相对应的液晶层区域中，液晶分子612A是稳定的，在施加驱动电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，包括一对基板和设置在这对基板之间的液晶层，其特征在于：液晶层中的液晶分子具有负的介电各向异性，当没有施加电压时液晶分子以大致垂直基板的方向排列，当施加电压时每个象素区中的液晶分子以轴对称排列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田信明，下敷领文一，久米康仁，神崎修一，足立贵子，寺下慎一，粟原直，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]