液晶显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的液晶器件包括一对彼此相对的基片，在基片之间插入包含聚合物区和液晶区的组合物，至少一个基片是透明的，其中：在聚合物区形成一个绝缘体，即用于保持基片之间间隙的间隙保持装置。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种与供许多人观看的扁平显示器(如便携式信息终端、人个计算机、文字处理器、娱乐设备以及电视机)装配在一起的液晶显示装置；以及被用于显示板、窗口、门、墙壁或利用光阀效应的类似物的液晶显示装置以及制造这种装置的方法。按常规，采用各种显示模式的液晶显示装置已被开发出来用作商业用途；例如，TN(扭转向列)型、STN(超扭转向列)型，以及类似的利用双折射模式的电-光学效应和采用向列液晶进行显示的装置已被广泛采用。这些模式需要采用极化板和取向处理。在这些模式下的液晶装置中的液晶分子在如图58A所示的初始取向状态中具有一个预倾角。如图58B所示，当向单元施加一个电压时，液晶模块沿相同方向直立。由于这一现象，使得视折射率和显示对比度随着观察方向A和B而变化。而且，如图58B所示，显示质量随着观察角度按灰度等级明显下降；具体地说，出现了反转现象或类似现象。近年来，在一种FCL(铁电液晶)显示模式下驱动的液晶装置已投放市场。图58C表示了施加饱和电压时的这种情形。在近年中，提出了无需偏振片和取向处理的装置。在这类装置中，透光状态或不透光状态是通过液晶分子的双折射作用由电控制的。按照该方法，液晶分子的普通折射率与支撑介质的折射率相匹配，而且当液晶模块在施加电压情况下被取向时，显示一种透光状态，而当液晶分子的取向在未施加电压情况下被干扰时，显示不透光状态(光散射状态)。作为上述方法的实例，日本国家公开第58-501631号公开了一种将液晶包容在聚合物壳体内的方法，和日本国家公开第61-502128号公开了一种方法，其中将液晶与一种可光固化的树脂或一种热固性树脂混合并将树脂进行处理，进而使液晶沉积以便在树脂上形成液晶小滴。由这些方法制造的装置被称为聚合物弥散的液晶装置。作为一种具有采用偏振片改进了的视角特性的装置，日本公开专利出版物第4-338923和第4-212928号公开了一种装置，其中上述聚合物弥散液晶装置夹在偏振片之间，所述偏振片的定位应使得偏振轴彼此正交。该装置具有一种改进的视角特性的效应；然而，由于光散射的缘故，它采用了消偏振作用，使得亮度为TN模式的1/2，因此，这种装置具有较低的使用重要性。此外，日本公开专利出版物第5-27242号公开了一种方法，其中液晶的取向状态与聚合物壁和突起发生干扰以形成随机区域，进而视角特性得以改善。然而，按照该方法，由于区域是随机的而且聚合物材料归入象素部分中，则在无施加电压情况下，光透射率较低。此外，由于旋错线是在液晶区域之间随机形成的并且在施加电压的情况下不会出现，则在施加电压的情况下黑色电平较低。由于这些原因，该装置具有较低的对比度。本申请的申请人提出了一种液晶装置，其中，液晶分子在聚合物壁4中轴对称地取向。通过用具有规则照射图案的UN-射线对注有液晶和树脂材料的液晶单元进行照射并让液晶和树脂材料进行规则的相分离。在该装置中，如图58D所示，由于液晶分子3a在液晶区域3中是轴对称取向的，则显示对比度不会改变，且因此，即使当沿着不同的观察方向A和B观察单元时(如图58E所示)也不会出现反转现象，视角特性得以显著改善。图58F显示在施加饱和电压时的情况。在液晶装置中，特别是那些处于采用一种上述液晶材料的光旋转能的双折射模式中的液晶装置，单元间隙(基片间隙)的不一致性造成了显示的不一致性，颜色的不一致性和干涉条纺而使显示质量下降。当通过外力使单元间隙变窄而使得在各基片上形成的电极彼此相接触时，显示变得不可能，且会造成驱动电路的破坏或短路，因此控制单元间隙以便其保持均匀是很重要的。为了保持单元间隙的均匀，一般采用无机物质(如玻璃纤维及玻璃小珠)和LCD隔离物(如由一种有机材料制成的特殊的控制颗粒大小的材料)。一般来说，为了保持单元间隙的均匀性，采用分布密度约为15至100/mm3的LCD隔离物是必要的。然而，当隔离物存在于象素中时，它们有时会相反地影响显示质量。例如，在一种处于常规白色模式状态的液晶装置中，当隔离物存在于象素中时，通过隔离物的光总是被位于光输出一侧的偏振片所罩住；因此，装置的实际开放比降低。另一方面，在一种处于常规黑色模式状态的液晶装置，通过隔离物的光在黑色显示过程中没有完全被位于光输出一侧的偏振片所罩住；因此，造成光泄漏。而且，肯定的是，当在象素中呈现不一致性的同时提供其余的隔离物时，这些隔离物会影响液晶分子的一致取向以使旋错线得以形成。在这些情形的任何一种中，都会产生对比度下降的问题。日本公开专利出版物第1-233421和第1-239527号公开的是将一种聚合物树脂作为隔离物以一种小岛的形状构图以便为了保持单元间隙的均匀而不会在象素中提供隔离物。按照这种方法，由于象素中没有隔离物，有可能保持单元间隔的均匀性，并防止光泄漏。日本公开专利出版物第64-61729公开了一种方法，其中单元间隙控制材料被混合在密封剂中，且只有密封剂部分被挤压而与液晶基片彼此相连。日本公开专利出版物第61-173223，61-184518和62-240930号公开了一种方法，其中在基片上以预定厚度以图案装饰一种光敏树脂或聚合物树脂，进而在其上提供一种条形″加合物″结构以起到隔离物的作用。此外，日本公开专利出版物第63-33730号公开了一种方法，其中在三色滤光器的象素之间加入了一种黑光防护膜，且黑光防护膜上设有突起以起到隔离物作用。按照上述方法，虽然获得了保持单元之间隙隔离物，但无法在一个大面积上提供强度和抗振性。而且，在聚合物壁完全包围住液晶区域以便由外力使取向的改变降至最小的液晶装置中，液晶材料无法被依次注入到装置内。日本公开专利出版物第59-222817，3-94230、6-194672和6-175133号公开了液晶显示板，其中只在象素外侧区域内设置隔离物，上述液晶板是采用光刻法(如曝光、冲洗、并揭去包括球面隔离物或类似物的光敏材料)获得的，还公开了制造该液晶板的方法。日本公开专利出版物第6-301040号公开了一种技术，其中在多个电极之间设置了带有开口的光防护膜，并通过这些开口从反向一侧将光敏树脂曝光，进而将隔离物固定。然而，根据这些技术，由于具有较低的光防护特性的开口或区域是在包含信号线的光防护膜中形成的，因此，图像的对比特性下降。此外，这些技术采用了通过取向处理(如研磨)形成的取向膜以便在液晶层中均匀地取向液晶分子；因此，在取向处理过程中会由静电在有源矩阵装置中产生电击穿。而且，当通过取向处理在象素区域中形成的取向中膜直接与一种化学制剂(如一种显影剂)接触，同时一种保护层或类似物被显影并揭去时，则存在一种可能性，即，液晶分子的取向及液晶装置的可靠性受到不利的影响。为改善液晶区域的显示质量，本申请的申请人公开了一种液晶装置，其中通过研磨处理使液晶分子在其中均匀取向的液晶区域和聚合物区域是通过聚合作用和相分离作用来形成的。更具体地，日本专利申请第6-49335号公开了与一种结构有关的技术，在该结构中，单元间隙控制材料存在于聚合物中，而且日本专利申请第6-229946号公开了与一种结构有关的技术，在该结构中，包含单元间隙控制材料的聚合物壁的抗压性得到改善。根据在日本专利申请第5-30996号中由本申请的申请人提出的一种方法，象素中的液晶区域或液晶分子轴对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶器件，包括一对彼此相对的基片，在它们之间插入液晶层，至少一个基片是透明的， 其中：用一个遮光层覆盖隔离物，所提供的隔离物可规定每个象素的大小，形成用于保持基片间间隙的间隙保持装置，并且象素中的液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西宪明，冈本正之，平井敏幸，山田信明，长江伸和，近藤正彦，寺下慎一，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]