液晶显示装置制造方法及图纸

一种液晶显示装置由一对相对设置的基片组成，其中包括一个具备单轴取向特性的第一基片和一个具备非单轴取向特性的第二基片并在第一和第二基片之间设有液晶。第一和第二基片在其与液晶接触的表面上受控具有彼此间绝对值至少为５０ｍＶ的表面电位差。结果，使液晶显示装置在保留良好的液晶取向特性的同时，具备了改进的转换阈值的对称性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示装置，即一种采用液晶作为光调制材料的光调制器，它可以用于计算机、文字处理器及打字机的终端显示器，电视接收器，摄像机的取景器，投影机的光阀，液晶打印机的光阀等等，本专利技术尤其涉及一种采用由自发极化驱动的手性近晶相液晶(比如铁电液晶和反铁电液晶)并且能够表现出良好显示特性的液晶显示器。人们已经知道CRT是最广泛使用的显示器，CRT广泛地用于输出TV和VTR的运动图象或者用作个人计算机的监视器。然而，CRT的图象不够稳定，比如由于闪烁或由分辨率不够而造成出现扫描条纹以及由于灼热使荧光管变差会导致可观察性差。近来，还发现从CRT发出的电磁波对人体有不利影响并且肯定会对VDT操作人员的健康有害。另外，从构造方面来说CRT在其后面需要大的空间，不利于节省空间。作为这样CRT的一种解决方法，已经知道有液晶显示器，比如包括使用一种如由M.Schadt和W.Helfrich在应用物理学报，第18卷，第4篇(1971年2月15日)，第127-128页提出的扭曲向列型(TN)液晶的液晶显示器。作为一种采用TN型液晶的液晶显示器，从经济上考虑，简单的矩阵型显示器是便宜的。然而当由多路传输方式以高象素密度的矩阵电极结构驱动时，这种类型的显示器会出现造成交扰的麻烦，这就使象素的数目受限制。近年来，与这种简单矩阵型装置相反，已经发展了一种在每一个象素处配备一个TFT(薄膜晶体管)的有源矩阵型液晶显示器。这种类型的显示器已经解决了交扰或响应速度的问题，但也伴随着一个问题，即由于显示器的区域尺寸较大，增加了商业性制造不带有缺陷的象素的液晶显示器的困难程度，如果有可能商业性制造这种液晶显示器，其制造成本会惊人的高。作为一种已经解决了常规类型液晶显示器的这些问题的液晶显示器，Clark和Lagerwall(见美国专利No.4,367,924等等)提出了这样一种液晶显示器，该液晶显示器通过利用与一个偏振装置结合的铁电液晶分子的折射率的各向异性来控制光的传输。在一个特定温度范围内，该铁电液晶通常具有手性近晶型C相(SmC*)或H相(SmH*)，并且在此状态下响应于施加于其上的电场表现出呈或者第一种光学稳定状态或者第二种光学稳定状态而且在上面没有施加电场时维持最后的状态的特性，即光学双稳记忆特性，并且由于基于自发极化造成的反转转换，铁电液晶还具有快速的响应速度。另外，铁电液晶还具有优秀的视角特性，因而被认为适于提供高速、高分辨率和大屏幕显示器和光阀。还知道一种可作为光调制材料的反铁电液晶，这种反铁电液晶通过利用液晶分子的折射率各向异性和自发极化也可提供显示器。这种反铁电液晶通常具有一个手性近晶CA相(SmCA*)，并且在此相下在没有电场时具有一个以近晶层法线方向取向的平均光稳分子轴，而在施加一个电场情况下具有一个倾离层法线方向的平均光稳分子轴。另外，根据自发极化与施加的电场之间的耦合这种反铁电液晶也造成转换，这就使其表现出非常快的响应速度并且有希望提供高速显示器和光阀。由采用铁电液晶或反铁电液晶的液晶显示器构成的显示屏的一个问题是提供一个用于维持一个良好的对比度的无缺陷的取向状态。为了形成一个良好的液晶取向状态，比如由日本专利申请公开(JP-A)61-20930提出了一种包括一对具有不对称取向控制层(即不同材料或不同取向特性的取向控制层)的基片的装置(结构)。例如，使其中一个基片具有单轴取向特性，而另一个基片具有非单轴取向特性，借此从提供了单轴取向特性的基片的侧面可以以高控制度地取向液晶，以便于形成良好的液晶取向状态。另一方面，在一对液晶边界被提供不同的取向特性情况下，取向状态可能明显地好，但转换特性易倾向于不对称并且可能损害铁电液晶的良好的双稳性，以导致不良的转换记忆特性。为了解决这个问题，JP-A62-235928和JP-A63-228130已经提出了控制一对基片的表面的极性，但是为了稳定液晶的整体性能还有必要作进一步的改进。特别需要提供一种具有简单结构并且可以低成本制造的液晶装置。特别地，为了提供较宽的驱动余量，转换特性的对称性也很重要。甚至在连续驱动很长时间时也有必要保持对称转换特性。另外，在一个包括一个采用铁电液晶或反铁电液晶的液晶装置的显示屏中，尤其是为了进行半色调显示，由液晶自身的自发极化所诱发的反转电场是另一个要考虑的重要问题。更特别地，由于由对应于自发极化而固定的内部离子所造成的电场可使所需要的半色调不稳定，并且响应于外加电场会发生光学响应滞后。更特别地，对应于分别在″黑″状态或″白″状态的液晶分子的自发极化方向，使各离子固定在各方向上，以使各自的状态得以稳定，并且由于定位的极性的差别，在一小段重调(调成″黑″)过程之后，取决于前一状态是″白″或是″黑″，施加相同的电压Vw实际上可以向液晶施加不同的电压。由上述反转电场造成的极不合适的现象会造成转换失败，使得比如当将一个象素重设成一个黑状态并且然后要写成一个白状态时，通过施加前面描述的电压电平并不能锁定所写的″白″状态而会返回到″黑″状态。这既使是在一个不需要在每一个象素上有半色调等级的显示屏中也是一个致命的缺陷。作为对抗上述反转电场的措施，例如JP-A63-121020为了解决由于反转电场造成的转换失败提出了带有低阻抗取向控制膜的铁电液晶装置。另外，JP-A2-153321公开了包括各种形式有机导电膜的低阻抗取向控制膜。另外，JP-A64-49023提出在钝化膜上形成一个具有低阻抗可防短路的薄取向控制膜。然而，目前这些提议没有提供一个满意的解决方案。由此可见，就取向状态的控制、由自发极化所造成的反转电场、阈值特性的改变和取决于先前持续的状态的光响应不稳定性而论采用手性近晶型液晶的液晶装置的电光特性还有进一步改进的余地。鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种不对称取向处理过的液晶装置，该液晶装置可以低成本制造并且具有良好的抗长时间驱动的转换特性和取向特性。本专利技术的一个更特别的目的是提供一种具有稳定的光响应特性的液晶显示装置，稳定的光响应特性包括良好的液晶取向状态、降低的转换不对称性和确保的液晶(尤其是铁电液晶或者反铁电液晶)的两个状态的稳定性。本专利技术的另一个目的是提供一种能进行优异半色调显示的液晶显示装置，这种半色调显示特别是通过避免在采用铁电液晶或反铁电液晶进行半色调显示的情况下由液晶自身的自发极化造成的反转电场的不利影响而实现。根据本专利技术，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括一对相对放置的第一基片和第二基片，第一基片具有单轴取向特性，第二基片具有非单轴取向特性，在第一和第二基片之间放有液晶，其中所说的第一和第二基片具有表面电位，在它们的液晶接触表面电位的绝对值相差低于50mV。根据本专利技术的另一方面提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括一对相对放置的第一基片和第二基片，第一基片具有单轴取向特性，第二基片具有非单轴取向特性，并且在第一和第二基片之间放置有液晶，其中至少对具有非单轴取向特性的第二基片提供一层具有104-108欧·厘米的体电阻率的膜。根据本专利技术的再一个方面，提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括一对相对放置的第一基片和第二基片，第一基片具有单轴取向特性，第二基片具有非单向取向特性，并且在第一和第二基片之间放置有液晶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，包括一对相对设置的基片，其中含有一个具有单轴取向特性的第一基片和一个具有非单轴取向特性的第二基片以及在第一和第二基片之间设有液晶，其中，在其与液晶接触的表面，所述第一和第二基片之间具有绝对值小于５０ｍＶ的表面电位差。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金子修三，五福伊八郎，贵志悦朗，小诚，中村胜利，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]