液晶显示器、其制造方法及其制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不增加制造步骤或使之复杂化，且定向膜不会污染或缺损，并具有宽视角特性之液晶显示器的制造方法。本发明专利技术可透过偏振光滤光镜１６对定向膜１４照射偏振光１８，而使液晶分子朝任意的偏振方向定向。藉此，由于不必增加制造步骤且不必接触定向膜１４即可进行定向处理，因此可以进行不会使定向膜１４污染或缺损的定向处理，且可得到具有宽视角特性的液晶显示器。再者，若从斜方向照射偏光１８，则可使液晶分子得到任意的预倾角。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于一种液晶显示器，特别是视角特性优异的液晶显示器、其制造方法及其制造装置。通常，液晶显示器(LCD)包括位于一对基片之间的液晶层内的液晶分子。当改变夹在一对基片间的液晶层的液晶分子之定向方向时，液晶层的光学折射率也随着改变。利用在液晶层上所造成的光学折射率的变化而进行显示。因此，液晶层内的液晶分子的定向的控制非常重要。藉着夹持液晶层的基片表面与液晶分子间的相互作用，使液晶分子得以规律地定向。在使液晶分子朝一定的方向定向的方法中，有一常用的方法是在一对基片的相对表面上形成定向膜，再摩擦其定向膜的表面。例如，藉着对形成在基片上的聚亚酰胺进行摩擦处理，可以使液晶分子朝向摩擦方向定向。由于此种传统的摩擦处理均向一个方向进行，因此使基板表面附近的液晶分子朝向一个方向定向，液晶显示器的视角方向被液晶层的液晶分子的方向(即摩擦的方向)所限定。用这些摩擦方法所制得的液晶显示器由于其液晶层的厚度方向的中央部分的液晶分子的定向方向被限制在单一方向，因此有视角特性的上的问题。在此时，会有下述缺失。在使用薄膜晶体管的液晶显示器(TFT-LCD)中，系采用扭转向列(以下称TN)型液晶。附图说明图10及图11为显示传统的液晶显示器的示意构造的斜视图及剖面图。在图10及图11中，液晶显示器的正视角方向1系朝向液晶层中央附近的液晶分子2的长轴方向，即液晶分子站立起来之分子长轴方向，角度δ表示液晶分子2的预倾角。又，基片3之摩擦方向5与基片4的摩擦方向6互相垂直，从而使一对基片3、4间的液晶分子2被扭转90°而定向。在玻璃基片3a上依序设有透明电极3b及定向膜3c而形成基片3。又，于玻璃基片4a上依序设有透明电极4b及定向膜4c而形成基片4。未施加电压之时从正上方(与基板垂直的方向)看白色显示之正常白(normally white，以下称NW)模式的液晶显示器时，其电压-透光率特性如图12的实线L1所示，光线的透过率随着施加电压的提高而降低。若以从基片垂直的方向向正视角方向倾斜的方向看，其电压-透光率特性则如图12的实线L2所示，若提高施加电压，则产生光线的透过率亦高的电压区域，结果在此区域发生灰度反转，即画面之黑白反转的现象。此一现象是因为视角改变而使液晶分子的折射率产生外观上的改变而造成的。在NW模式下及液晶分子的长轴定向于与基片垂直的方向的状态下，从与基片垂直的方向(即平行于液晶分子的长轴的方向)看时可得到最暗的显示。液晶分子在各个灰度中，均对应各个电压而倾斜。若将视角从与基片垂直之方向倾斜，则视角方向从定向于与显示黑色之区域之基片垂直之方向上之液晶分子之长轴方向偏移，而成为与某一半度显示区域中之倾斜液晶分子之长轴方向平行。结果，半度显示区域变得比显示黑色之区域还要黑。即，如图13A所示，当施加透明基片3、4上之电压为零或较低时，对位于从正视角方向1之观测者7而言，液晶层的中心分子2呈椭圆形。若徐徐地提高施加电压，则中心分子2上升而平行于电场方向。如图13所示，对观测者7而言中心分子2在某一电压时呈正圆形。又，若再提高电压，则如图13C所示，液晶分子2的方向与电场方向大致平行，对观测者7而言液晶分子2再度呈椭圆形。同样地，在正视角方向1以外之方向上，电压-透光率(V-T)特性亦随视角而异。正视角方向以外的方向上，由于视角方向与液晶分子之长轴方向不一致，故不会产生反转现象。但如图12之实线L3所示，视角若倾斜则有对比率降低的问题。不限于TN模式之液晶显示器，只要是利用液晶分子之双折射率、在显示面板全体上具有一个定向状态(经过单一方向之定向处理)之显示装置，均会产生此种灰度反转、视角特性不均一之问题。例如日本公开专利公报特开平5-173135号揭示了一种改善此等TN模式之液晶显示器之视角特性的液晶显示器制造技术，它是将定向膜表面朝一方向摩擦之后，将其一部分以保护层覆盖，再朝相反方向摩擦，以使有覆盖之区域及没覆盖之区域之摩擦方向相异，而在同一液晶元件内得到正反的视角方向。若使用上述传统的数次摩擦定向膜表面的方法，则为了要使在一个象素内之液晶分子之定向方向成为二个方向，必须对上下基片各进行二次摩擦处理、一次保护层涂布处理及一次保护层剥离处理。为了使视角特性更佳而再细分之时，则须再增加摩擦次数及其他处理次数。如此，若使用摩擦方法对一个象素赋与多个定向方向，则有制造步骤复杂化、照相制版步骤造成定向膜污杂或缺损等问题，不适合量产。本专利技术之目的即在于解决上述现有技术的问题，以提供可解决制造步骤复杂化及定向膜之污染或缺损等问题且视角特性较佳之液晶显示器、其制造方法及其制造装置。本专利技术之液晶显示器具有一对基片，在该一对基片上形成的一对电极；在该一对电极上形成之一对定向膜；及夹持在该一对定向膜之间之液晶层，其特征为该一对定向膜之至少一方之定向膜系经过光照射在其分子链上引起新的键结的生成反应或键结的分解反应，而具有对该液晶层的液晶分子赋与预倾角及方向性之性质，藉此达成上述目的。在本专利技术的一实施例中，上述至少一方之定向膜可用偏振光、通过一条或数条狭缝之光、及向一个方向扫描之激光中之至少一种光线处理，以使之得以对液晶分子赋与预倾角及方向性。根据本专利技术的另一方面，液晶显示器的制造方法是一种具有一对基片；在该一对基片上形成之一对电极；在该一对电极上形成之一对定向膜；及夹持在该一对定向膜之间的液晶层之液晶显示器的制造方法，其特征是它包括下列步骤对该一对定向膜之至少一方照射光线，在该定向膜之分子链上引起新键结的生成反应或分解反应，以使定向膜具有对液晶分子赋与预倾角及方向性之性质，藉此达成上述目的。在本专利技术的一实施例中，上述对至少一方之定向膜照射之光线，可为偏振光、通过一条或数条狭缝之光、及向一个方向扫描的激光中之至少一种。在本专利技术的另一实施例中，上述对至少一方之定向膜照射之光线为平行光，可从相对该至少一方之定向膜之法线方向倾斜之方向照射。在本专利技术的又一实施例中，上述对至少一方之定向膜照射之光线可为紫外线、可见光及红外线中之任一种。又，本专利技术之液晶显示器具有一对基片；在该一对基片上形成之一对电极；在该一对电极上形成之一对定向膜；及夹持在该一对定向膜之间之液晶层，其特征为该一对定向膜之至少一方之定向膜之多个区域系经过光照射在其分子链上引起新的键结的生成反应或分解反应，而具有对该液晶层之液晶分子赋与预倾角或方向性之性质，藉该定向膜，使该液晶层具有该液晶层之液晶分子之方向性互异之多个区域，藉此达成上述目的。在本专利技术的一实施例中，上述至少一方之定向膜可以用在该定向膜之上述多个区域上偏振方向各异之偏振光、通过在该定向膜之上述多个区域上以各个不同的方向配置之一条或数条狭缝的光、及在该定向膜之该多个区域上以各个不同的方向描扫之激光的至少一种光线处理，以使上述液晶分子被赋与预倾角及方向性。又，本专利技术的液晶显示器的制造方法系一种具有一对基片；在该一对基片上形成的一对电极；在该一对电极上形成之一对定向膜；及夹持在该一对定向膜之间的液晶层之液晶显示器的制造方法，其特征是包括以下步骤对该一对定向膜的至少一定的定向膜的多个区域照射光线，以使该液晶层具有该液晶层的液晶分子的方向性各异的多个区域，藉此达成上述目的。在本专利技术的一实施例中，对上述至少一方的定向膜照射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，具有一对基片、在该一对基片上形成的一对电极、在该一对电极上形成的一对定向膜、及夹持在该一对定向膜之间之液晶层，其特征在于：该一对定向膜之至少一方之定向膜系经过光照射在其分子链上引起新的键结的生成反应或键结分解反应，而具有对该液晶层之液晶分子赋与预倾角及方向性之性质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩越洋子，水嶋繁光，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]