專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及響應(yīng)速度高且具有寬視場顯示性能的液晶顯示裝置。更具體地說，涉及光學(xué)補(bǔ)償雙折射方式(Optically self-compensatedBirefringence mode以下簡稱“OCB方式”)型及反射型OCB方式(以下簡稱“R-OCB方式”)型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
與陰極射線管等相比，液晶顯示裝置是薄型、重量輕且消耗電功率較低的顯示(圖象顯示)裝置。因此，不僅用于電視和視頻等圖象顯示裝置以及監(jiān)視器、文字處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等辦公(OA)設(shè)備，也廣泛用于手機(jī)或攜帶終端的顯示部。
從前，作為液晶顯示裝置，例如，使用了向列液晶的扭曲向列(TN)方式的液晶顯示裝置正在實(shí)用化，但是存在響應(yīng)速度慢、以及視場角狹窄等缺點(diǎn)。又，盡管也有響應(yīng)速度較快、視場角較寬的強(qiáng)介電性液晶(FLC)或反強(qiáng)介電性液晶(AFLC)等，但目前在抗沖擊性能、溫度特性等方面存在很大的缺點(diǎn)，尚未達(dá)到廣泛地實(shí)用化。又，使用了利用光散射的高分子分散型液晶的顯示方式，盡管不需要偏光板并能夠以高亮度顯示，但本質(zhì)上不能用相位差板進(jìn)行視場角控制，而且目前在響應(yīng)特性上存在問題，因此相對于TN方式液晶的優(yōu)勢小。
尤其近年來，在手機(jī)、移動(dòng)用途領(lǐng)域中，信息處理速度飛躍性地提高，市場中不斷要求活動(dòng)圖象顯示功能。對應(yīng)于這樣的要求，作為響應(yīng)速度快、視場角寬的顯示方式，提出了OCB方式。又，作為OCB方式的朝向反射型的應(yīng)用，提出了R-OCB方式。


圖16是表示OCB方式液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。該液晶顯示裝置具有形成了透明電極402的基板401、形成了透明電極407的基板408、以及配置于基板401和408之間的液晶層404。在透明電極402和407上形成取向膜403、406，對該取向膜403、406進(jìn)行取向處理，使液晶分子平行且以同一方向取向。又，在基板401和408的外側(cè)，偏光板413、416正交配置，在該偏光板413、416和基板401、408之間夾有相位補(bǔ)償板417、418。
對于該OCB方式液晶顯示裝置，在沒有對液晶層施加電壓的初期狀態(tài)下，液晶層為噴射取向4a，但通過對其施加電壓，使液晶層感生雙折射取向4b或含有扭曲取向的雙折射取向，并在該雙折射取向狀態(tài)下進(jìn)行顯示。
但是，在從前的OCB方式型液晶顯示裝置中，從噴射取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到雙折射取向狀態(tài)需要較長的時(shí)間，這成為實(shí)用化的一大課題。通常，轉(zhuǎn)變操作使用在對置的電極之間施加高電壓的方法。此時(shí)，雖然電壓值越高轉(zhuǎn)變時(shí)間越快，但因IC驅(qū)動(dòng)電壓的耐壓問題，不能過度地施加高電壓。因此，需要通過施加幾V～30V左右的電壓來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變，但在施加幾V左右的電壓時(shí)，在轉(zhuǎn)變終了前需要以分為單位的時(shí)間。
圖23是表示R-OCB方式液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。該液晶顯示裝置具有形成了透明電極502的基板501、形成了透明電極507的基板508、以及配置于基板501和508之間的液晶層504。在透明電極502和507上形成取向膜503、506。對于取向膜503使用水平取向膜，對于取向膜506使用垂直取向膜。又，在基板501、508的外側(cè)正交地配設(shè)偏光板513、516，在該偏光板513、516和基板501、508之間夾有相位補(bǔ)償板517、518。再者，盡管圖中省略，但在基板508的內(nèi)表面或外表面上配置有反射板。
對于該R-OCB方式液晶顯示裝置，在沒有對液晶層施加電壓的初期狀態(tài)下，液晶層在一方的基板側(cè)的液晶分子對基板面呈垂直地取向，在另一方基板側(cè)的液晶分子對基板面呈水平地取向。在顯示時(shí)，雖然需要進(jìn)行控制，以便通過施加電壓使液晶層中心部的液晶分子的取向方向與基板垂直，但因預(yù)先使兩塊基板上的液晶分子的預(yù)傾角不同，故不要求OCB方式所需要的轉(zhuǎn)變過程。
但是，對于從前的R-OCB方式的液晶顯示裝置，如上所述，由于需要在兩基板上使液晶分子的取向不同，因此，作為取向膜3使用水平取向膜，作為取向膜6使用垂直取向膜，在兩基板中使用不同種類的取向膜。其結(jié)果，存在下述問題在兩基板之間發(fā)生電的非對稱性，即使在通常的使用條件下也會(huì)發(fā)生顯示濃度不均勻性、及長時(shí)間點(diǎn)亮同一顯示時(shí)的顯示的圖象保留等不適情況，使顯示品質(zhì)顯著降低。
因此，本發(fā)明的目的在于以比較低的電壓快速地實(shí)現(xiàn)OCB方式液晶顯示裝置中的從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變。
又，本發(fā)明的目的還在于對于R-OCB方式液晶顯示裝置等在兩基板上預(yù)傾角不同的液晶顯示裝置，在兩基板之間減低電氣非對稱性，使顯示品質(zhì)提高。
發(fā)明的公開為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第1種液晶顯示裝置的特征在于是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的場合，在上述液晶層中，大體上均等地存在著分子軸相對于上述基板平面呈水平的液晶分子比上述液晶層中心部更偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域、和比上述液晶層中心部更偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域。
在此，所謂“大體上均等地存在”，是指例如，在液晶層中，分子軸相對于上述基板平面呈水平的液晶分子比上述液晶層中心部更偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域(U)、與比上述液晶層中心部更偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域(D)之間的面積比(U∶D)為40∶60～60∶40。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第2種液晶顯示裝置的特征在于是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值之差在0.7度以下。
對于上述第2種液晶顯示裝置，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，均在4度以下為宜。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第3種液晶顯示裝置的特征在于是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，均在4度以下。
對于上述第1種～第3種液晶顯示裝置，在上述基板的至少一方上形成了雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段為宜。作為上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，可以采用使其上述液晶層中的一部分產(chǎn)生扭曲取向的手段。又，作為上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，例如可以使用球狀結(jié)構(gòu)體及柱狀結(jié)構(gòu)體等的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體、凹狀結(jié)構(gòu)體、對液晶層施加橫向電場的電場施加手段、以及含有不對稱碳原子的取向膜等。又，也可以將在基板上形成的非線性元件作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段使用。
又，上述第1種～第3種液晶顯示裝置，是OCB型液晶顯示裝置為宜。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第1種制造方法其特征在于是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置的制造方法，包括對上述基板的與上述液晶層接觸的表面實(shí)施摩擦處理的工序，上述摩擦處理的摩擦密度在20000mm2以上。
又，對于上述第1種制造方法，上述摩擦處理的壓入量在0.3mm以上為宜。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第2種制造方法其特征在于是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的顯示裝置的制造方法，包括在上述基板的與上述液晶層接觸的表面上形成取向膜前體并將其燒固而形成取向膜的工序，上述取向膜是在使其形成工序中的燒固溫度變動(dòng)20％的場合下，可使與上述取向膜接觸的液晶分子的預(yù)傾角的變動(dòng)量為0.5度以下的取向膜。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第3種制造方法其特征在于是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置的制造方法，包括評價(jià)制作了上述液晶顯示裝置后，在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的狀態(tài)下，上述液晶層中的分子軸對上述基板平面呈水平的液晶分子比上述液晶層中心部更偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域與比上述液晶層中心部更偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域的面積比的檢查工序。
再者，對于上述第3種制造方法，在上述檢查工序中，把上述面積比大體均等的液晶顯示裝置作為合格品。
又，對于上述第1種～第3種制造方法，上述液晶顯示裝置是OCB型液晶顯示裝置為宜。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第4種液晶顯示裝置其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值不同，并且上述第1基板及上述第2基板的至少一方上具備雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。
對于上述第4種液晶顯示裝置，存在于上述第1基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，比存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值小，且上述第1基板具有上述雙折射核感生手段為宜。
又，對于上述第4種液晶顯示裝置，在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的場合，分子軸相對于基板平面呈水平的液晶分子所存在的區(qū)域成為比上述液晶層中心部更偏在于上述第1基板側(cè)的狀態(tài)為宜。
又，對于上述第4種液晶顯示裝置，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值之差在0.5～3度為宜。
又，對于上述第4種液晶顯示裝置，作為上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，可以使用使上述液晶層的一部分產(chǎn)生扭曲取向的手段。又，作為上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，例如可以使用球狀結(jié)構(gòu)體及柱狀結(jié)構(gòu)體等的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體、凹狀結(jié)構(gòu)體、對液晶層施加橫向電場的電場施加手段、以及具有不對稱碳原子的取向膜等。又，也可以將在基板上形成的象素驅(qū)動(dòng)用的非線性元件作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段使用。
為了達(dá)到上述第1個(gè)目的，本發(fā)明的第5種液晶顯示裝置其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值不同，并且形成上述液晶層的液晶材料的扭曲彈性常數(shù)K22在10pN以下。
又，上述第4種和第5種液晶顯示裝置是OCB型液晶顯示裝置為宜。
為了達(dá)到上述第2個(gè)目的，本發(fā)明的第6種液晶顯示裝置其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板相互間的液晶層、在上述第1基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第1取向膜、及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第2取向膜的液晶顯示裝置，上述第1取向膜和上述第2取向膜由同一材料形成，并且，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值不同。
又，上述第6種液晶顯示裝置是R-OCB型液晶顯示裝置為宜。
為了達(dá)到上述第2個(gè)目的，本發(fā)明的第4種制造方法其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板之間的液晶層，并且存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值不同的顯示裝置的制造方法，包括在上述第1基板的與上述液晶層接觸的表面上形成第1取向膜、在上述第2基板的與上述液晶層接觸的表面上形成由與上述第1取向膜相同的材料構(gòu)成的第2取向膜的工序、及對上述第1取向膜和上述第2取向膜的至少一方實(shí)施取向處理而使上述第1取向膜和上述第2取向膜的預(yù)傾角的控制特性不同的工序。
在此，所謂“預(yù)傾角控制特性不同”，是指存在于第1取向膜附近的液晶分子的預(yù)傾角與存在于第2取向膜附近的液晶分子的預(yù)傾角彼此成為不同的狀態(tài)。
對于上述第4種制造方法，作為上述取向處理可以采用摩擦處理。此時(shí)，上述摩擦處理，可以只對上述第1取向膜或者上述第2取向膜的某一方實(shí)施，也可以對上述第1取向膜及上述第2取向膜雙方實(shí)施且使上述第1取向膜和上述第2取向膜的摩擦強(qiáng)度不同。
又，對于上述第4種制造方法，作為上述取向處理可以采用防水處理。此時(shí)，上述的防水處理可以只對上述第1取向膜或上述第2取向膜的某一方實(shí)施。
又，對于上述第4種制造方法，作為上述取向處理，可以采用照射紫外線的處理。此時(shí)，可以只對上述第1取向膜或者上述第2取向膜的某一方實(shí)施紫外線照射，也可以對上述第1取向膜及上述第2取向膜這雙方實(shí)施紫外線的照射，且上述第1取向膜和上述第2取向膜相比，上述紫外線的照射強(qiáng)度及照射時(shí)間的至少一方不同。
又，對于上述第4種制造方法，作為上述取向處理，也可以采用在實(shí)施摩擦處理后進(jìn)行紫外線照射的處理。
又，對于上述第4種制造方法，作為上述第1取向膜以及上述第2取向膜可以使用聚酰亞胺系取向膜、單分子光取向膜、斜方蒸鍍膜等。
為了達(dá)到上述第2個(gè)目的，本發(fā)明的第5種制造方法其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，并且存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值不同的液晶顯示裝置的制造方法，包括在上述第1基板的與上述液晶層接觸的表面上形成聚酰亞胺取向膜前體并將其燒固而形成第1取向膜的工序、及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的表面上形成由與上述聚酰亞胺取向膜前體相同的材料構(gòu)成的前體并將其燒固而形成第2取向膜的工序，并使用于形成上述第1取向膜的燒固溫度與用于形成上述第2取向膜的燒固溫度相互不同。
又，對于上述第4種和第5種制造方法，液晶顯示裝置是R-OCB型液晶顯示裝置為宜。
為了達(dá)到上述第2個(gè)目的，本發(fā)明的第7種液晶顯示裝置其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板相互間的液晶層、在上述第1基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第1取向膜、在上述第2基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第2取向膜的液晶顯示裝置，上述第1取向膜和上述第2取向膜由不同的材料形成，上述第1取向膜的電容率比上述第1取向膜的電容率大，且上述第1取向膜的膜厚比上述第2取向膜的膜厚小。
為了達(dá)到上述第2個(gè)目的，本發(fā)明的第8種液晶顯示裝置其特征在于是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板之間的液晶層、在上述第1基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第1取向膜、及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第2取向膜的液晶顯示裝置，上述第1取向膜和上述第2取向膜由不同的材料形成，并且在上述第1取向膜及上述第2取向膜的至少一方的下方形成了絕緣膜。
對于上述第7種以及第8種液晶顯示裝置，上述第1基板上的液晶或取向膜的極化量與上述第2基板上的液晶或取向膜的極化量相等為宜。
在此，所謂“極化量”，是液晶中存在的離子通過吸附于取向膜上的電荷量及取向膜中的感應(yīng)極化進(jìn)行排列而發(fā)生了表面電荷。由于成為通過該極化量而把DC偏壓施加給液晶的狀態(tài)，所以是液晶的響應(yīng)特性成為非對稱的原因。為了對極化量進(jìn)行定量，為了使液晶的特性對稱化，反向極性地施加DC偏壓，可以用該DC偏壓進(jìn)行評價(jià)。平均單位面積上的電荷量Q可以簡單地用Q＝CV表示。式中C是平均單位面積的液晶電容量，V是為了使上述液晶的特性對稱化所需要的DC電壓。
又，上述第7種及第8種液晶顯示裝置是R-OCB型液晶顯示裝置為宜。
附圖的簡要說明圖1是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-1的液晶顯示裝置的一例的剖面圖。
圖2是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-1的液晶顯示裝置的兩基板之間的預(yù)傾角的非對稱性與轉(zhuǎn)變所需要的電壓的關(guān)系圖。
圖3是表示對于有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-1的液晶顯示裝置實(shí)施取向膜的摩擦處理的強(qiáng)度與預(yù)傾角的關(guān)系圖。
圖4是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-2的液晶顯示裝置的一例的剖面圖。
圖5是用于說明有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-2的液晶顯示裝置中的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體的形成方法的工序圖。
圖6是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-2的液晶顯示裝置中的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體的形成方法中使用的掩模圖形的平面圖。
圖7是用于說明本發(fā)明實(shí)施例中取向膜基板的摩擦處理方向的圖。
圖8是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-2的液晶顯示裝置的另外一例的剖面圖。
圖9是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-3的液晶顯示裝置的一例的剖面圖。
圖10是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-3的液晶顯示裝置的第1基板上的象素電極及各種布線的配置的平面圖。
圖11是表示對有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-3的液晶顯示裝置施加的轉(zhuǎn)變波形的一例的圖。
圖12是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-3的液晶顯示裝置的另外一例的剖面圖。
圖13是表示對有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-3的液晶顯示裝置施加的轉(zhuǎn)變波形的另外一例的圖。
圖14是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)1-4的液晶顯示裝置的一例的剖面圖。
圖15是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)2-1的液晶顯示裝置的一例的剖面圖。
圖16是表示OCB型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一例的剖面17是用于說明對于噴射取向的吉布斯(Gibbs)自由能及對于雙折射取向的吉布斯自由能與施加電壓的依存性的概念圖。
圖18是用于說明液晶層為噴射取向狀態(tài)時(shí)的液晶導(dǎo)向偶極子分布與電壓的依存性的概念圖。
圖19是用于說明對具有噴射取向的液晶層施加電壓時(shí)液晶導(dǎo)向偶極子分布隨時(shí)間變化的情況的概念圖。
圖20是用于說明液晶層為雙折射取向狀態(tài)時(shí)的液晶導(dǎo)向偶極子分布與電壓依存性的概念圖。
圖21是用于說明OCB型液晶顯示裝置中的從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變時(shí)的液晶導(dǎo)向偶極子的動(dòng)向的概念圖。
圖22是用于說明OCB型液晶顯示裝置中的從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變時(shí)的液晶導(dǎo)向偶極子的動(dòng)向的概念圖。
圖23是表示R-OCB型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一例的剖面圖。
圖24是表示電離器風(fēng)機(jī)的動(dòng)作的概念圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，是通過對夾持于2塊基板之間的液晶層施加電壓使液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變而進(jìn)行顯示的。作為這樣的液晶顯示裝置，例如可以列舉出OCB型液晶顯示裝置。
本發(fā)明者們對這樣的液晶顯示裝置中的噴射取向-雙折射取向轉(zhuǎn)變的機(jī)理進(jìn)行了研究。又，圖17～圖20的結(jié)果是假定液晶材料的比電容率ε平行＝12.3、ε垂直＝4.5、彈性常數(shù)k11＝8.8×10-12pN、k22＝7.5×10-12pN、k33＝1.42×10-11pN、液晶層厚＝5.3μm、第1基板和第2基板的預(yù)傾角均為3度、表面固定環(huán)的強(qiáng)度為5×10-4J/m2場合下的結(jié)果。
圖17是把對于噴射取向的吉布斯自由能及對于雙折射取向的吉布斯自由能對于施加電壓描繪的圖。如圖17所示，當(dāng)施加電壓達(dá)到特定的值(在圖17的例中為2.4V)以上時(shí)，與噴射取向相比，雙折射取向較為穩(wěn)定。
圖18表示對應(yīng)于噴射取向的液晶導(dǎo)向偶極子分布與電壓的依存性。當(dāng)施加電壓較低(在圖18的例中為1.4V以下)時(shí)，存在于液晶層中心部的液晶分子在與基板呈水平的方向排列，但是當(dāng)施加電壓比較高(在圖18的例中為1.6V以上)時(shí)，與基板呈水平的液晶分子存在于一側(cè)的基板附近，成為能量集中的狀態(tài)。
將施加電壓后的導(dǎo)向偶極子的分布隨時(shí)間的變化之一例示于圖19。如圖19所示，通過施加電壓，與基板呈水平的液晶分子、即傾角為0度的液晶分子的存在位置隨著時(shí)間的推移向一方的基板側(cè)轉(zhuǎn)移。
另一方面，圖20表示出施加閾值以上(例如3.0V以上)的電壓時(shí)的液晶導(dǎo)向偶極子的分布，對應(yīng)于雙折射取向(圖中一并示出液晶排列的示意圖)。
根據(jù)以上結(jié)果，可以對噴射取向-雙折射取向轉(zhuǎn)變的機(jī)理說明如下。
圖21是用于說明表示通過施加初始化電壓，使噴射取向的液晶顯示裝置形成雙折射取向的過程的概念圖。在沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層的取向狀態(tài)是噴射取向狀態(tài)(圖21A)，在整個(gè)液晶層范圍內(nèi)，液晶分子的分子軸相對于基板平面的傾斜即傾角較小、在液晶層的中心部，液晶分子的分子軸大體與基板平面保持水平。即，分子軸相對于基板平面呈水平的液晶分子的存在部分存在于液晶層的中心部。又，在整個(gè)液晶層范圍內(nèi)，從本質(zhì)上看沒有扭曲結(jié)構(gòu)，液晶的取向大體上是上下對稱的狀態(tài)。
如果對初期狀態(tài)的液晶層，在與基板平面呈垂直方向施加閾值以上的電壓，則從特定的部位發(fā)生雙折射取向，形成雙折射轉(zhuǎn)變核(圖21D)。對于雙折射取向，在兩基板表面附近液晶分子的分子軸相對于基板平面的傾斜即傾角較小，在液晶層的中心部液晶分子的傾角的絕對值較大，相對于基板平面略成垂直。又，整個(gè)液晶層范圍內(nèi)，本質(zhì)上沒有扭曲結(jié)構(gòu)。
但是，對于發(fā)生了雙折射轉(zhuǎn)變核的區(qū)域以外，從噴射取向變成相對于基板平面大致呈水平的液晶分子的存在部分，變成偏在于一方基板側(cè)的狀態(tài)(圖21B、圖21C)。這樣的狀態(tài)，發(fā)生于2塊基板的基板側(cè)。即，如圖所示，相對于基板平面略呈水平的液晶分子的存在部分，偏在于一方基板側(cè)的狀態(tài)存在著兩種狀態(tài)。以下，分別稱該兩種狀態(tài)為上噴射狀態(tài)(圖21B)和下噴射狀態(tài)(圖21C)。
在從噴射取向經(jīng)過上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)向雙折射取向轉(zhuǎn)變的過程中，液晶顯示裝置內(nèi)的液晶的導(dǎo)向偶極子分布，經(jīng)過各種狀態(tài)逐漸地變化。
圖22是用于說明使施加電壓按照0→V1→V2→V3→V4→V5(0＜V1＜V2＜V3＜V4＜V5)變化的場合液晶層內(nèi)的液晶導(dǎo)向偶極子的向的示意圖。又，在圖22A～圖22G中，黑色三角符號表示分子軸相對于基板平面呈水平的液晶分子所存在的部分的位置。
圖22A是示意性地表示沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層的取向狀態(tài)的圖。對于初期狀態(tài)的噴射取向，如上所述，分子軸相對于基板平面呈水平的液晶分子所存在的部分，存在于液晶層的中心部。
對液晶層施加閾值以上的電壓V1時(shí)，如圖22B所示，存在于液晶層中心部的液晶分子中產(chǎn)生傾斜，隨之，存在于一方基板附近的液晶分子的傾角增大，存在于另一方基板附近的液晶分子的傾角減小。然后，分子軸相對于基板平面呈水平的液晶分子所存在的部分的位置，向產(chǎn)生了傾角減小的基板側(cè)移動(dòng)。
如果進(jìn)一步提高施加電壓，則如圖22C和圖22D所示，在產(chǎn)生了傾角增大的基板側(cè)液晶分子的傾角進(jìn)一步增大，在產(chǎn)生了傾角減小的基板側(cè)液晶分子的傾角進(jìn)一步減小。然后，分子軸相對于基板平面呈水平的液晶分子所存在的部分的位置，向產(chǎn)生了傾角減小的基板附近移動(dòng)。
如果進(jìn)一步提高施加電壓，就會(huì)產(chǎn)生向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，圖22E表示剛好向雙折射取向轉(zhuǎn)變前的取向狀態(tài)，在圖22F表示剛好轉(zhuǎn)變到雙折射取向后的取向狀態(tài)。在圖22E中也存在與基板呈水平的液晶分子，但是在圖22F中卻不存在與基板呈水平的液晶分子。這樣的從能量集中狀態(tài)(圖22E)向雙折射取向(圖22F)的轉(zhuǎn)變是由存在于基板附近的液晶分子的扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)(スリップアウト)產(chǎn)生的。然而，一旦轉(zhuǎn)移到雙折射取向后，成為(圖22F)的取向狀態(tài)的液晶顯示裝置會(huì)快速地向(圖22G)所示的取向狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))轉(zhuǎn)移。
這樣，從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變并非在整個(gè)液晶層內(nèi)同時(shí)發(fā)生，而是在液晶層的特定區(qū)域中發(fā)生雙折射轉(zhuǎn)變核，它們一邊侵占呈上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)的其它區(qū)域一邊逐漸成長，最后，整個(gè)液晶層變成雙折射取向。
又，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)以前的狀態(tài)都是比較不穩(wěn)定的狀態(tài)，在這樣的狀態(tài)下如果發(fā)生雙折射轉(zhuǎn)變核，則雙折射取向會(huì)迅速地成長。
從以上的結(jié)果，作為使噴射取向-雙折射取向的轉(zhuǎn)變速度提高的途徑，對①有目的地制作上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)以前的不穩(wěn)定狀態(tài)、及②提高從噴射取向經(jīng)過上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)向雙折射取向轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變速度(V2)這樣的兩個(gè)途徑進(jìn)行了研究，進(jìn)而想出本發(fā)明。
(實(shí)施形態(tài)1-1)圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一例的剖面圖。對于該液晶顯示裝置，2塊基板102通過墊塊相互成對置配置，在該2塊基板102相互間夾有液晶層101。盡管圖中省略，但在上述基板102的液晶層101一側(cè)的表面上分別形成了透明電極和取向膜。又，在上述基板102的與液晶層101一側(cè)的相反的面上，適當(dāng)?shù)嘏渲昧似獍?04及相位補(bǔ)償板103等。該液晶顯示裝置還具有用于通過上述透明電極對液晶層施加電壓的電壓施加手段。
對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，在對液晶層不施加電壓的初期狀態(tài)下，液晶層中的取向狀態(tài)是噴射取向。然后，通過對該液晶層施加閾值以上的電壓，可以使液晶層的取向狀態(tài)向雙折射取向轉(zhuǎn)變。又，在圖1中，示意性地表示出液晶層為雙折射取向時(shí)的液晶分子的取向狀態(tài)。
對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置進(jìn)行調(diào)整，使其成為對于液晶層施加不足閾值的電壓時(shí)，成為上述那樣的上噴射狀態(tài)的區(qū)域與成為上述那樣的下噴射狀態(tài)的區(qū)域大體上均等地存在。具體地說，在對于液晶層施加不足閾值的電壓時(shí)，使成為上噴射狀態(tài)的區(qū)域(U)與成為下噴射狀態(tài)的區(qū)域(D)的面積比(U∶D)例如在40∶60～60∶40，較好的范圍是45∶55～55∶45。
又，上述面積比可按如下測定。在不進(jìn)行雙折射轉(zhuǎn)變的狀態(tài)下，當(dāng)施加約1V的電壓時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生成為上述上噴射狀態(tài)的區(qū)域及成為上述下噴射狀態(tài)的區(qū)域。當(dāng)從正面且從傾斜了的方向觀察、特別是從對于摩擦方向傾斜了的方向觀察時(shí)，由于可以看到兩種區(qū)域不同的顏色和亮度，故能夠很容易地判別。然后，通過計(jì)算出這樣判別的兩個(gè)區(qū)域的面積比，可以求出上述面積比。
再者，成為這樣的上噴射狀態(tài)的區(qū)域和成為這樣的下噴射狀態(tài)的區(qū)域，存在于各象素內(nèi)為宜。如果在同樣的施加電壓的狀態(tài)下通過顯微鏡下的觀察在象素中發(fā)生了區(qū)分開來的行，則這也成為上述兩種狀態(tài)混在一起的證明。又，在各象素內(nèi)，成為上噴射狀態(tài)的區(qū)域與成為下噴射狀態(tài)的區(qū)域的面積比在上述范圍內(nèi)為宜。
為了獲得這樣的特性，對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，2塊基板的預(yù)傾角的絕對值應(yīng)盡量相等，即希望預(yù)傾角的對稱性良好。這是因?yàn)轭A(yù)傾角的對稱性越良好，就越可以在低電壓下實(shí)現(xiàn)快速且可靠的雙折射轉(zhuǎn)變的緣故。具體地說，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值之差，調(diào)整到0.7度以下為宜，最好是調(diào)整到0.5度以下。通過將預(yù)傾角之差調(diào)整到上述的范圍內(nèi)，就可以在比較低的電壓下(例如在25V以下)實(shí)現(xiàn)快速且可靠的雙折射轉(zhuǎn)變。又，上述預(yù)傾角的絕對值之差的下限為0度以上。
再者，預(yù)傾角(θ)，是以相對于基板平面呈水平的狀態(tài)為基準(zhǔn)(θ＝0°)并以-90°≤θ≤90°的范圍來表示的液晶分子的分子軸相對于基板平面的傾斜角度(在以下的實(shí)施形態(tài)中，也同樣如此)。
對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，關(guān)于上述兩基板的各塊基板，在同一基板內(nèi)的預(yù)傾角的變動(dòng)量小一些為宜。這是因?yàn)轭A(yù)傾角的變動(dòng)量越小，兩塊基板的預(yù)傾角的對稱性越容易提高的緣故。例如，在同一基板內(nèi)的預(yù)傾角的變動(dòng)量例如為0～0.7度，最好是0～0.5度。
又，對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，存在于兩基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值被設(shè)定得較小一些。這是由于預(yù)傾角的絕對值設(shè)定得越小，預(yù)傾角的變動(dòng)量越能減小，其結(jié)果，可以較為容易地提高兩基板預(yù)傾角的對稱性的緣故。預(yù)傾角的絕對值例如在4度以下，在3度以下更好，最好是在2度以下。又，關(guān)于上述預(yù)傾角的下限，盡管沒有特別的限制，適宜的范圍是在1度以上。這是因?yàn)槿绻坏?度，有時(shí)不容易產(chǎn)生雙折射轉(zhuǎn)變的緣故。
再者，對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，基板的至少一方具有雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段為宜。作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，例如，可以使用凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體、凹狀結(jié)構(gòu)體、非線性元件、橫向施加電壓手段、及含有不對稱碳原子的取向膜等。又，關(guān)于該雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，在后文的實(shí)施形態(tài)1-2～1-4中詳細(xì)說明。
如圖2所示，在具有這樣的雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段時(shí)，即使存在于兩基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值之差大一些，也能夠以較低的電壓實(shí)現(xiàn)快速且可靠的雙折射轉(zhuǎn)變。因此，在具有雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段的場合，上述預(yù)傾角的絕對值之差能夠調(diào)節(jié)到1度以下為宜，最好是能夠調(diào)節(jié)到0.8度以下。
又，通過將特定的基板側(cè)故意地調(diào)節(jié)成非對稱、并在特定的基板側(cè)形成轉(zhuǎn)變核，即使在2度以下的非對稱狀態(tài)，也可以實(shí)現(xiàn)良好的雙折射轉(zhuǎn)變。
對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，作為用于使預(yù)傾角的對稱性提高的方法，例如可以列舉出以下的方法。
第1種方法，是通過在基板的與液晶層接觸的表面上形成取向膜并選擇該取向膜的種類來減低預(yù)傾角的變動(dòng)量的方法。如上述那樣，由于預(yù)傾角越小其變動(dòng)量可以越小，因此作為取向膜的種類，使用可將存在于基板與該取向膜的界面處的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值控制得盡量小一些的材料為宜。又，該預(yù)傾角的適宜范圍與上述相同。
例如，當(dāng)使用聚酰亞胺系取向膜的場合，通過縮短聚酰亞胺從主鏈延伸的側(cè)鏈長度、降低側(cè)鏈密度、降低聚酰亞胺的亞胺化率、及提高膜的硬度等方法，可以減小預(yù)傾角。關(guān)于側(cè)鏈的長度，側(cè)鏈中的總碳原子數(shù)在10以下為宜。又，關(guān)于側(cè)鏈密度，對于構(gòu)成取向膜的聚酰亞胺材料，具有側(cè)鏈的聚酰亞胺(P1)與沒有側(cè)鏈的聚酰亞胺(P2)之比(P1/P2)在1/3以下為宜。又，亞胺化率在90％以下為宜，膜硬度在鉛筆的硬度H以上為宜。
又，作為取向膜，使用能使傾斜角隨其形成條件變動(dòng)的變動(dòng)量盡量小的材料也是有效的。例如，如果是聚酰亞胺系取向膜，則在其形成工序中使聚酰亞胺前體燒固，使此時(shí)的燒固溫度變動(dòng)20％時(shí)的預(yù)傾角的變動(dòng)量在0.5度以下為宜。又，同理，使燒固時(shí)間變動(dòng)20％時(shí)的預(yù)傾角的變動(dòng)量在0.5度以下為宜。
作為具有這樣的特性的取向膜，列舉出聚酰亞胺系取向膜的實(shí)例，例如日產(chǎn)化學(xué)公司產(chǎn)品“SE7992(商品名)”、日本合成橡膠公司產(chǎn)品“JALS1051(商品名)”等。
第2種方法，是通過在基板的與液晶層接觸的表面上形成取向膜并調(diào)整該取向膜的形成條件，來減低預(yù)傾角的變動(dòng)量的方法。例如，在使用聚酰亞胺系取向膜的場合，在燒固聚酰亞胺取向膜前體時(shí)的燒固溫度越提高，則越可以減低預(yù)傾角的變動(dòng)量。又，同理，燒固時(shí)間越長，越可以減低預(yù)傾角的變動(dòng)量。
第3種方法，是在基板的與液晶層接觸的表面上形成取向膜時(shí)通過對取向膜表面實(shí)施摩擦處理并調(diào)整其處理?xiàng)l件，來減低預(yù)傾角的變動(dòng)量的方法。摩擦處理的強(qiáng)度越強(qiáng)，就越可以減小預(yù)傾角，其結(jié)果，可以減小預(yù)傾角的變動(dòng)量。
摩擦處理，通常是通過一邊使纏繞著摩擦布的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦輥接近以一定、方向移動(dòng)的基板、一邊使摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦布起毛的絨面以一定的方向摩擦基板(或取向膜)表面而加以實(shí)施。此時(shí)，摩擦處理的強(qiáng)度，例如可以由摩擦密度R[mm2]進(jìn)行評價(jià)。在此，摩擦密度R[mm2]可由下式表示R＝1×v×t＝2(z×r)1/2·2πr×p/60·2(z×r)1/2/s＝0.42zr2p/s式中1接觸距離[mm]；v線速度[mm/s]；t處理時(shí)間[s]；z壓入量[mm]；r摩擦輥半徑[mm]；π圓周率；p摩擦輥轉(zhuǎn)速[rpm]；s基板的移動(dòng)速度[mm/s]。又，上述接觸距離是以靠摩擦布起毛的絨面的前端與基板接觸著的長度定義的；上述線速度是以靠摩擦布起毛絨面的前束端移動(dòng)的速度定義的；上述壓入量是以靠摩擦布起毛的絨面的絨毛長度與從上述絨面的絨毛的根部至基板的距離之差定義的。
對于該方法，為了實(shí)現(xiàn)良好的預(yù)傾角的對稱性，上述摩擦密度定在20000mm2以上為宜。通過定在這樣的范圍內(nèi)，可以得到良好的雙折射轉(zhuǎn)變特性。又，關(guān)于摩擦密度的上限，沒有特別的限制，例如可以定在40000mm2以下。又，摩擦密度更優(yōu)選的范圍是20000～35000mm2。
對于摩擦處理，摩擦密度的調(diào)整通過調(diào)整壓入量加以實(shí)施為宜。例如，在摩擦輥的轉(zhuǎn)速定為600rpm、基板的移動(dòng)速度為20mm/s、摩擦輥半徑為75mm的場合，壓入量定為0.3mm以上為宜，定在0.5mm以上更好。又，關(guān)于壓入量的上限，沒有特別的限定，例如為0.9mm以下。這是由于如果超過該值，有時(shí)會(huì)發(fā)生容易發(fā)生其它的劃傷問題。又，圖3是表示于上述條件下實(shí)施摩擦處理時(shí)壓入量與預(yù)傾角的關(guān)系的一例的曲線圖。
又，在制造工序中，存在使預(yù)傾角變動(dòng)的主要原因。在使用了有源矩陣基板的液晶盤的制造工序中，為了防止帶電引起的TFT元件的靜電破壞，一般設(shè)置了離子化風(fēng)機(jī)(除電槍)。在此，吹上離子化的空氣對帶電的基板進(jìn)行除電。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如圖24B所示，如果使離子化風(fēng)機(jī)2402對基板2401進(jìn)行局部照射，則照射部的預(yù)傾角局部降低。組合的基板雙方，于同一部位預(yù)傾角降低的現(xiàn)象是極其罕見的，因此，這樣的預(yù)傾角的變動(dòng)成為預(yù)傾角非對稱的原因。
為了防止這一預(yù)傾角的變動(dòng)，不是局部地進(jìn)行離子化風(fēng)機(jī)的照射，而是進(jìn)行全面照射即可。圖24A是表示其結(jié)構(gòu)的概念圖。這樣，通過使用具有多個(gè)噴射口的離子化風(fēng)機(jī)2403從基板2401的上表面進(jìn)行均勻的照射，可以使預(yù)傾角的變動(dòng)量均勻化。在此，當(dāng)抬起基板并將基板從載物臺(tái)上剝離時(shí)最需要離子化風(fēng)機(jī)。此時(shí)，從基板的上表面進(jìn)行全面照射。
按照本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，如上所述，通過提高預(yù)傾角的對稱性可以均等地調(diào)整對液晶顯示裝置施加不足閾值的電壓時(shí)的上噴射狀態(tài)與下噴射狀態(tài)的存在比。其結(jié)果，對于該液晶顯示裝置，在施加閾值以上的電壓而從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變的過程中，從施加電壓開始、到轉(zhuǎn)變到上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)為止所需要的時(shí)間比較長，例如可以為0.5秒鐘左右。這樣一來，如果一直到轉(zhuǎn)變到上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)為止所需要的時(shí)間較長，則導(dǎo)致在此之前進(jìn)行不穩(wěn)定取向的時(shí)間增長。如果在這樣的狀態(tài)下發(fā)生雙折射轉(zhuǎn)變核，則雙折射取向會(huì)急劇地成長，因此可以迅速且可靠地實(shí)施向雙折射取向的轉(zhuǎn)變。
又，為了提供這樣的液晶顯示裝置，在其制造過程中，制作液晶顯示裝置以后實(shí)施檢查工序即可，對液晶層施加不足閾值的電壓而評價(jià)在上述液晶層中上噴射狀態(tài)的區(qū)域與下噴射狀態(tài)的區(qū)域的面積比，上述面積比大約均等的液晶顯示裝置定為合格品，該比值以40∶60～60∶40為宜，更好的范圍為45∶55～55∶45。又，該檢查工序，可通過對液晶層例如施加1V左右的電壓并在此狀態(tài)下從正面且從傾斜了的方向觀察、特別是從對于摩擦方向傾斜了的方向觀察加以實(shí)施。此時(shí)，可以看出上述2種區(qū)域的顏色與亮度不同，因此可以容易地判別。
(實(shí)施形態(tài)1-2)圖4是表示有關(guān)實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)一例的剖面圖。對于該液晶顯示裝置，第1基板208與第2基板201通過墊塊205相互成對置配置，在該2基板之間夾有液晶層204。在第1基板208及第2基板201的液晶層204一側(cè)的表面上分別形成了透明電極207、202。再者，在第1基板208及第2基板201的與液晶層204接觸的面上分別形成了第1取向膜206及第2取向膜203。又，盡管圖中予以省略，在第1基板208及第2基板201的與液晶層204一側(cè)相反的面上還適宜地配設(shè)了偏光板及相位補(bǔ)償板等。
在沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層204的取向狀態(tài)，是液晶分子的分子軸相對于基板平面有某些傾斜但基本上是水平取向的狀態(tài)，即噴射取向。該取向狀態(tài)是與圖16的4a所示同一的取向狀態(tài)。為了獲得該噴射取向，存在于2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角例如控制在1°～20°，較好的范圍是8°～15°，更好的范圍是10°～12°。尤其是通過較高地調(diào)整預(yù)傾角，具有可降低驅(qū)動(dòng)電壓的優(yōu)點(diǎn)。
再者，對于本發(fā)明的液晶顯示裝置，控制存在于第1基板208附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于第2基板201附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，使它們互相不同。上述預(yù)傾角的絕對值之差例如可以控制在0.5°～3°，較好的范圍是0.5°～2.5°，更好的范圍是0.5°～2.0°。又，對于本實(shí)施形態(tài)，以存在于第1基板208附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值小于存在于第2基板201附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值的場合為例，進(jìn)行說明。
作為使預(yù)傾角的絕對值不同的方法，例如，可以采用下面列舉出那樣的方法。又，也可以采用后文敘述的本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)中所記載的方法。
第1種方法是第1取向膜206與第2取向膜203以不同的材料形成的方法。又，作為第1取向膜206及第2取向膜203，例如可以使用聚酰亞胺系取向膜、單分子光取向膜、斜方蒸鍍膜等。
第2種方法是第1取向膜206與第2取向膜203以同一種材料或不同材料形成、且通過使第1取向膜206與第2取向膜203的形成條件不同而使其預(yù)傾角不同的方法。此時(shí)，作為第1取向膜206及第2取向膜203，也可以使用與第1種方法相同的材料。例如以采用聚酰亞胺取向膜的場合為例進(jìn)行說明，聚酰亞胺取向膜通常是涂敷取向膜材料以后通過燒固而形成的，燒固溫度越高，就越可以減小預(yù)傾角的絕對值。
第3種方法是第1取向膜206與第2取向膜203以同一種材料或不同材料形成、且使對兩取向膜實(shí)施的取向處理的種類及處理?xiàng)l件不同的方法。此時(shí)，作為第1取向膜206及第2取向膜203，可以使用與上述第1種方法相同的材料。在此，作為取向處理，可以例示出摩擦處理、紫外線照射處理等。例如，以對聚酰亞胺取向膜實(shí)施摩擦處理的場合為例，其摩擦強(qiáng)度越強(qiáng)，越可以減小預(yù)傾角。又，如果以對聚酰亞胺取向膜照射紫外線的場合為例，則其照射強(qiáng)度越強(qiáng)、照射時(shí)間越長，越可以減小預(yù)傾角。再者，通過只對第1取向膜206及第2取向膜203的某一方實(shí)施取向處理，也毫無疑問地可以使預(yù)傾角不同。
作為其它的方法，在采用斜方蒸鍍法的場合通過使蒸鍍方向相對于基板平面的傾角不同，也可以使預(yù)傾角不同。
對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，在第1基板208及第2基板201的至少其中一方上設(shè)有凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210。該凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210設(shè)置于第1基板208，即，設(shè)置于使存在于其附近的液晶分子的預(yù)傾角比存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角小一些的基板上為宜。
在形成了凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的區(qū)域附近，液晶分子的取向方位與周圍液晶區(qū)域的取向方位不同，在該區(qū)域中液晶層形成某些扭曲取向。形成，該扭曲取向的部分通過施加電壓可以很快地使其進(jìn)行噴射-雙折射轉(zhuǎn)變，能夠形成雙折射轉(zhuǎn)變核。即，凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體作為感生雙折射轉(zhuǎn)變核的發(fā)生的雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段而起作用。
對于凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的形狀，沒有特別的限制，例如，如圖1所示，可以作成圓柱、橢圓柱、三角柱和四方柱等柱狀結(jié)構(gòu)體，以及圓錐、三角錐和四角錐等錐狀結(jié)構(gòu)體。又，如圖8所示，也可以作成球狀結(jié)構(gòu)體。
又，凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210，如果能夠在基板的與液晶層接觸的表面上形成凸?fàn)?，那么對于形成部位沒有特別的限制。但是，在基板上形成取向膜時(shí)，在該取向膜的下方形成。凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210例如可以夾在基板208與電極207之間形成，也可以夾在電極207與取向膜206與之間形成。
關(guān)于凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的尺寸，沒有特別的限制。例如，凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的高度(h)與液晶層204的厚度(T)之比(h/T)可以調(diào)節(jié)為0.3～1.0，較好的范圍是0.8～1.0。具體地說，上述h例如為2.5～5μm，較好的范圍是4～5μm。
關(guān)于凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的個(gè)數(shù)，也沒有特別的限定。對各種象素，在1個(gè)以上，較好的是存在1～100個(gè)。
關(guān)于凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的形成材料，沒有特別的限制，各種絕緣材料都可以使用。作為這樣的絕緣材料，可以列舉出的有丙烯酸系光抗蝕劑等。使用丙烯酸系光抗蝕劑，具有可以簡化刻蝕工序的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)于這樣的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的形成方法，沒有特別的限制。例如，當(dāng)作為凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的形成材料使用光抗蝕劑時(shí)，可以采用在基板上成膜了該光抗蝕劑以后通過光刻法對其以規(guī)定形狀進(jìn)行構(gòu)圖的方法。又，在凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210的形成材料不是光抗蝕劑的場合，將該凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)材體的形成材料在基板上成膜，在其上涂敷光抗蝕劑，通過光刻法對該光抗蝕劑以規(guī)定形狀進(jìn)行構(gòu)圖以后，可以采用以此為掩模而對凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體形成材料進(jìn)行蝕刻的方法。又，作為凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210采用球狀結(jié)構(gòu)體的場合，也可以采用將具有所要求的形狀的顆粒分散在適當(dāng)?shù)臉渲胁⑵渫糠笥诨迳系姆椒ā?br> 又，也可以使用凹狀結(jié)構(gòu)體，來代替凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體。關(guān)于該凹狀結(jié)構(gòu)體的形狀，沒有特別的限制，例如，帶有圓柱、橢圓柱、三角柱和四方柱等柱狀的凹部形狀、以及帶有圓錐、三角錐和四角錐等錐狀的凹部形狀等。
關(guān)于凹狀結(jié)構(gòu)體的尺寸，沒有特別的限制，例如具有凹狀結(jié)構(gòu)體的凹部深度，可以與具有上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體的凸部的高度進(jìn)行同樣的設(shè)定。又，關(guān)于凹狀結(jié)構(gòu)體的形成部位、數(shù)量及形成材料與上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體相同。
又，作為凹狀結(jié)構(gòu)體的形成方法，可以采用作為凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體的形成方法所列舉的使用了光刻法的方法等。
對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，如上所述，第1基板及第2基板的液晶分子的預(yù)傾角不同。因此，把分子軸相對于基板呈水平的液晶分子所存在的部分的位置的轉(zhuǎn)移方向限定為一定方向，具體地說，說規(guī)定在預(yù)傾角較小的基板(第1基板)側(cè)，能夠使上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)的某一方優(yōu)先地產(chǎn)生。其結(jié)果，推測可以縮短從噴射取向向上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)的轉(zhuǎn)變時(shí)間，也可以縮短雙折射轉(zhuǎn)變時(shí)間。
又，對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，由于具有雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段，所以由此可以促進(jìn)扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)果，推測可以縮短從上噴射狀態(tài)或下噴射狀態(tài)向雙折射取向的轉(zhuǎn)變時(shí)間，也可以縮短雙折射轉(zhuǎn)變時(shí)間。
(實(shí)施形態(tài)1-3)圖9是表示有關(guān)本發(fā)明本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)一例的剖面圖。又，在圖9中，對于與圖4的同一構(gòu)件使用同樣的符號，對其省略詳細(xì)說明。又，在本圖中，也省略了偏光板及相位補(bǔ)償板等的圖示，但本實(shí)施形態(tài)不限于此。
對于本實(shí)施形態(tài)，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層的取向狀態(tài)也是噴射取向狀態(tài)。又，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，控制存在于第1基板208附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于第2基板201附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，使它們互相不同。又，關(guān)于預(yù)傾角的絕對值、它們之差及其調(diào)整方法，可以與第1實(shí)施形態(tài)相同。
關(guān)于本實(shí)施形態(tài)，將第1基板208及第2基板201的一方，最好是將第1基板208作成有源矩陣基板。具體地說，如圖9所示，在第1基板上形成象素電極214、及與其進(jìn)行了電連接的非線性元件212。又，作為非線性元件212，例如可以使用薄膜晶體管(TFT)。再者，在該基板上，形成了用于使非線性元件212動(dòng)作的柵線(圖中未示出)、以及對象素電極提供電信號的源線213。又，圖10是表示該有源矩陣基板上的象素電極214、非線性元件212、柵線215及源線213的配置的一例的平面圖。
在本實(shí)施形態(tài)中，由于非線性元件212的存在，在第1基板208的表面上形成凸部，這與實(shí)施形態(tài)1-2中的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體一樣，作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段而起作用。在這樣的有源矩陣基板表面上形成的凸部的高度(h)與液晶層204的厚度(T)之比(h/T)例如可以調(diào)節(jié)為0.02～0.2，較好的范圍是0.1～0.2。具體地說，上述h例如為0.1～1μm，較好的范圍是0.5～1μm。
再者，通過對象素電極214及源線213施加電壓，可以使這兩者之間產(chǎn)生橫向電場。如果這樣的橫向電場被施加于液晶層，會(huì)對液晶分子給與扭曲的效應(yīng)，可以使該部分形成雙折射轉(zhuǎn)變核。即，該象素電極-源線之間施加橫向電場的手段作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段而起作用。
對于圖9所示結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，例如，通過施加圖11所示波形的電壓，可以發(fā)生雙折射轉(zhuǎn)變。對該轉(zhuǎn)變波形進(jìn)行簡要的說明對于在第2基板201上形成的電極(對置電極)202施加+25V、1秒鐘時(shí)間的直流波形，對源線施加電壓±7V、頻率30Hz(電場頻率)、占空比(Duty)50％的交流矩形波形。此時(shí)，對象素電極施加7V的電壓。又，對柵線施加+15V的電壓。
作為具有這樣的施加橫向電場手段的基板結(jié)構(gòu)，可以采用圖12所示的結(jié)構(gòu)。關(guān)于該實(shí)例，在第1基板208上形成電容電極216，以包復(fù)該電極的方式形成了絕緣膜217。然后，在該絕緣膜217上形成了象素電極214。象素電極214可以與電容電極216相重疊而形成。又，象素電極214在與電容電極216重疊的部分上設(shè)有狹縫218。又，對于該液晶顯示裝置，也與圖9和圖10一樣，在該基板208上形成與象素電極214連接的非線性元件、柵線、及源線。當(dāng)采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，使狹縫218部分發(fā)生橫向電場，由此可以形成多個(gè)扭曲取向，發(fā)生雙折射轉(zhuǎn)變核。
對于圖12所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，例如通過施加圖13所示波形的電壓，可以使其發(fā)生雙折射轉(zhuǎn)變。簡要說明該轉(zhuǎn)變波形對于在第2基板201上形成的電極(對置電極)202施加-25V、1秒鐘時(shí)間的直流波形，另一方面對源線施加電壓±7V、頻率30Hz(電場頻率)、占空比(Duty)50％的交流矩形波形。此時(shí)，對象素電極施加7V的電壓。又，對柵線施加+15V的電壓。又，對電容電極施加與對置電極相同的電壓。再者，可以使電容電極與對置電極在結(jié)構(gòu)上短路。又，在施加這樣的轉(zhuǎn)變波形之前，對液晶層即象素電極與對置電極之間不施加電場為宜。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，將對置電極、源線都設(shè)定在0V即可。
按照有關(guān)本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，通過使預(yù)傾角不同可以使對基板平面呈水平的部分的位置快速地向一方基板一側(cè)轉(zhuǎn)移，并且由非線性元件形成的凸部、以及與總線之間發(fā)生的橫向電場感生雙折射轉(zhuǎn)變核，通過促進(jìn)扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)可以達(dá)到向雙折射取向的快速轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施形態(tài)1-4)圖14是表示對有關(guān)本發(fā)明本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一例的剖面圖。又，在圖14中，對于與圖4的同一的構(gòu)件使用同樣的符號，對其省略詳細(xì)說明。又，在本圖中也省略了偏光板及相位補(bǔ)償板等的圖示，但本實(shí)施形態(tài)不限于此。
對于本實(shí)施形態(tài)，也與第1實(shí)施形態(tài)一樣，在沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層的取向狀態(tài)為噴射取向狀態(tài)。又，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，控制存在于第1基板208附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于第2基板201附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，使它們互相不同。又，關(guān)于預(yù)傾角的絕對值、它們之差及其調(diào)整方法，可以與第1實(shí)施形態(tài)相同。
在本實(shí)施形態(tài)中，在第1基板208及第2基板201的至少一方上形成具有不對稱碳原子的取向膜。具有該不對稱碳原子的取向膜設(shè)置在第1基板208，即設(shè)置在存在于該基板附近的液晶分子的預(yù)傾角比存在于另一基板附近的液晶分子的預(yù)傾角小的基板上為宜。換言之，第1取向膜206是具有不對稱碳原子的取向膜為宜。
當(dāng)使用這樣的具有不對稱碳原子的取向膜的場合，對存在于該不對稱碳原子附近的液晶分子給與扭曲的效應(yīng)，可以使該部分形成雙折射轉(zhuǎn)變核。即，含有該不對稱碳原子的取向膜作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段而起作用。然后，雙折射取向從雙折射轉(zhuǎn)變核向周圍的其它區(qū)域擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)顯示區(qū)范圍內(nèi)的迅速的轉(zhuǎn)變。
作為上述的取向膜，例如可以使用具有不對稱碳原子的高分子化合物。此時(shí)，不對稱碳原子既可以被包括在高分子化合物的主鏈，也可以被包括在高分子化合物的側(cè)鏈中。又，上述取向膜也可以是含有不對稱碳原子的低分子化合物與高分子化合物的混合物。
上述取向膜是在主鏈上具有不對稱碳原子的高分子化合物為宜，尤其是在主鏈上具有不對稱碳原子的聚酰亞胺系化合物更好。這樣的聚酰亞胺系化合物，例如可以用下面的一般式[化1]或[化2]表示[化1] [化2] 上述化學(xué)結(jié)構(gòu)式[化1]及[化2]中，R是CnH2n+1(n為1以上的整數(shù))或其鹵素取代物，例如，CH3、CHF2、CF3等。X是-COO-、-O-、-C＝C-、-CH2-或者-C＝C-的氫或鹵素取代物。
在此，所要求的是具有不對稱碳，由此才可以使液晶分子發(fā)生發(fā)生扭曲取向的傾向。這可以使轉(zhuǎn)變?nèi)菀装l(fā)生。如果側(cè)鏈的根部(付け根)具有不對稱碳，則具有整個(gè)側(cè)鏈具發(fā)生扭曲取向的效果。無論是在側(cè)鏈的中途或是在側(cè)鏈的前端部具有不對稱碳，都會(huì)有效，只不過是效果的程序不同而已。效果最好的是在側(cè)鏈的根部的部位上。再者，側(cè)鏈的長度越長，效果越好，總碳數(shù)在3以上為宜。
作為上述取向膜、作為優(yōu)選的化合物，具體地說，列舉如下 關(guān)于上述取向膜的形成方法，沒有特別的限定。例如，如果是聚酰亞胺系化合物，就可以采用將含有上述化合物或其前體的溶液涂敷于基板上并將其燒固的方法。關(guān)于形成條件，沒有特別的限定，例如可以選擇能得到所要求的預(yù)傾角那樣的條件。又，關(guān)于取向膜的膜厚，也沒有特別的限制定，例如為30～120nm，較好的范圍是70～100nm。
再者，例如也可以對上述取向膜實(shí)施摩擦處理、紫外線照射處理等取向處理。關(guān)于取向處理的種類及條件，沒有特別的限定，例如可以選擇能夠得到所要求的預(yù)傾角那樣的條件。
按照有關(guān)本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，由于預(yù)傾角的不同，可以使取向方位對基板平面呈水平的部分的位置迅速地向一方基板側(cè)轉(zhuǎn)移，并且具有不對稱碳原子的取向膜作為雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段而起作用，通過促進(jìn)扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)向雙折射取向的迅速的轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施形態(tài)1-5)對于本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，通過使預(yù)傾角的絕對值不同且把液晶層作為形成材料而使用特定的材料，能夠提高雙折射轉(zhuǎn)變特性。下面，對這樣的液晶顯示裝置進(jìn)行說明。又，關(guān)于液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上與圖14所示的結(jié)構(gòu)相同，對其詳細(xì)的說明予以省略。又，圖14省略偏光板及相位補(bǔ)償板等的圖示，而本實(shí)施形態(tài)不限定于此。
對于本實(shí)施形態(tài)，也與第1實(shí)施形態(tài)一樣，在沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層的取向狀態(tài)是噴射取向。又，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，控制存在于第1基板208附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于第2基板201附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，使它們之間相互不同。又，關(guān)于預(yù)傾角的絕對值、它們之差及其調(diào)整方法，可以與第1實(shí)施形態(tài)相同。
對于本實(shí)施形態(tài)，作為形成液晶層204的液晶材料，使用扭曲彈性常數(shù)k22在10pN以下的材料。這是因?yàn)槿绻で鷱椥猿?shù)k22超過10pN，要實(shí)現(xiàn)噴射取向-雙折射取向轉(zhuǎn)變的充分高速化是很難的。又，關(guān)于扭曲彈性常數(shù)k22的下限，沒有特別的限定，通常在1pN以上。扭曲彈性常數(shù)k22的適宜范圍是3～10pN，更好的范圍是5～10pN。
上述液晶材料如果是具有上述的扭曲彈性常數(shù)k22的液晶材料，對其種類等沒有特別的限定，例如可以使用嘧啶系液晶、二氧雜環(huán)己烷系液晶、聯(lián)苯系液晶等一切種類的液晶材料。
根據(jù)有關(guān)本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，與第1實(shí)施形態(tài)一樣，由于預(yù)傾角的不同，可以使取向方位對基板平面呈水平的部分的位置迅速地向一方基板側(cè)轉(zhuǎn)移。
第2實(shí)施形態(tài)(實(shí)施形態(tài)2-1)本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，是具有相互對置的第1基板及第2基板、以及夾于上述基板相互間的液晶層，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角絕對值不同的液晶顯示裝置。作為這樣的液晶顯示裝置，例如可以列舉出R-OCB型液晶顯示裝置。
圖15是表示有關(guān)本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一例的剖面圖。對于該液晶顯示裝置，第1基板301和第2基板308通過墊塊相互對置地配置，在該兩基板之間夾有液晶層304。在第1基板301和第2基板308的液晶層一側(cè)的表面上分別形成透明電極302、307。再者，在第1基板301和第2基板308的與液晶層接觸的面上分別形成了第1取向膜303及第2取向膜306。又，在第1基板301和第2基板308的與液晶層一側(cè)相反的面上分別適宜地配置了偏光板315、316、及相位補(bǔ)償板313、314等。
對于該液晶顯示裝置，沒有施加電壓的初期狀態(tài)的液晶層的取向狀態(tài)是混合取向狀態(tài)，即在第1基板301附近的液晶分子的分子軸對基板平面有一些傾斜但基本上是水平取向的狀態(tài)，在第2基板308附近的液晶分子的分子軸對基板平面有一些傾斜但基本上是垂直取向的狀態(tài)。
為了得到這樣的混合取向，控制存在于第1基板301附近的液晶分子，使其對基板平面呈水平或大體水平的取向。例如，其預(yù)傾角可以控制在0°～15°，優(yōu)選為4°～10°，更優(yōu)選為6°～10°。另一方面，控制存在于第2基板308附近的液晶分子，使其對基板平面為垂直或大體垂直的取向。例如，其預(yù)傾角可以控制在30°～80°，優(yōu)選為40°～80°，更優(yōu)選為60°～80°。
對于本實(shí)施形態(tài)，第1取向膜303與第2取向膜306由同一材料形成。作為使用這樣的同一材料的取向膜、使兩基板的預(yù)傾角不同的方法，例如可以采用以下的方法。
(第1種方法)在第1基板301及第2基板308上分別形成透明電極302以及307。作為電極材料，例如可以使用銦錫氧化物等導(dǎo)電透明材料，作為其形成方法，例如可以采用由化學(xué)氣相沉積法(CVD)形成電極材料膜后通過光刻及蝕刻對其進(jìn)行構(gòu)圖的方法。
在第1基板301和第2基板308上分別形成第1取向膜303及第2取向膜306，以便被覆透明電極。此時(shí)，第1取向膜303和第2取向膜306由同一材料形成。
取向膜的形成材料，沒有特別的限定，例如可以使用聚酰亞胺系取向膜材料、單分子光取向膜、斜方蒸鍍膜等。作為單分子光取向膜，例如可以列舉出由下列結(jié)構(gòu)式表述的氟代烷基硅氧烷的水解以及干燥脫水衍生物。 又，作為斜方蒸鍍膜，例如可以使用氧化硅。又，對于其蒸鍍角沒有特別的限定，例如為4～15度。
其次，只對第1取向膜303和第2取向膜306的任一方實(shí)施取向處理。作為取向處理，例如可以采用摩擦處理、防水處理、紫外線照射處理等。又，關(guān)于取向處理的條件，考慮取向膜具有的預(yù)傾角控制性，根據(jù)所希望的預(yù)傾角進(jìn)行設(shè)定。
在采用摩擦處理的場合，摩擦強(qiáng)度越強(qiáng)，越能夠減小預(yù)傾角的絕對值；該摩擦密度越大，也越能夠減小預(yù)傾角的絕對值。摩擦強(qiáng)度例如可以用摩擦密度加以表示。又，關(guān)于摩擦密度的定義，與第1實(shí)施形態(tài)中說明的內(nèi)容相同。
以聚酰亞胺系取向膜為例，通常由取向膜的側(cè)鏈控制預(yù)傾角。如果對該側(cè)鏈進(jìn)行單向一致性的處理，則預(yù)傾角變低。因此，在側(cè)鏈沒有指向性的狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)垂直取向，進(jìn)行了指向性強(qiáng)的摩擦處理后可以實(shí)現(xiàn)水平取向。
例如，如果是作為第1取向膜303及第2取向膜306使用聚酰亞胺系化合物來制造上述那樣的混合取向的液晶顯示裝置的場合，就可以將摩擦密度設(shè)定在5000～30000mm2，優(yōu)選設(shè)定在10000～25000mm2，更優(yōu)選設(shè)定在10000～20000mm2。
又，在作為取向處理使用紫外線照射處理的場合，紫外線的照射強(qiáng)度越強(qiáng)，越能夠減小預(yù)傾角的絕對值。例如，如果是在作為第1取向膜303及第2取向膜306使用聚酰亞胺系化合物來制造上述那樣的混合取向的液晶顯示裝置的場合，則照射強(qiáng)度可以設(shè)定在10～1000W，優(yōu)選設(shè)定在100～1000W，更優(yōu)選設(shè)定在200～1000W。
又，照射的時(shí)間越長，越能夠減小預(yù)傾角的絕對值。例如，如果是在作為第1取向膜303及第2取向膜306使用聚酰亞胺系化合物來制造上述那樣的混合取向的液晶顯示裝置的場合，則可以將照射時(shí)間設(shè)定在2秒～200秒，優(yōu)選設(shè)定在2秒～20秒，更優(yōu)選設(shè)定在2～10秒。
又，例如，在作為取向膜使用聚酰亞胺系化合物來制造上述那樣的混合取向的液晶顯示裝置的場合，平均單位面積的累積照射光量可以設(shè)定在100～1000mJ/cm2，優(yōu)選設(shè)定在100～500mJ/cm2，更優(yōu)選設(shè)定在100～200mJ/cm2。
作為防水處理，例如，可以采用在取向膜表面涂敷具有防水性的表面活性劑的方法。作為該表面活性劑，例如可以使用以CF3(CF2)7-(CH2)2-SiCl3為代表的氟代烷基硅氧烷等含氟化合物。尤其是為了更加提高顯示特性，優(yōu)選使用氟的含量少的化合物。又，即使只暴露在硅烷偶合劑的上述氣氛中，效果也佳。
在采用這樣的方法的場合，通常，防水性較高時(shí)顯示垂直取向性，親水性較高時(shí)顯示水平取向性。因此，在進(jìn)行表面處理時(shí)，通過進(jìn)行防水處理可以使一方的預(yù)傾角提高。又，此時(shí)，預(yù)傾角顯示出與具有防水性的表面活性劑的接觸角大體相同的值，該值如果超過大約40度的場合，液晶取向性變差，有時(shí)難于達(dá)到均勻取向，效果不佳。
又，對第1取向膜303及第2取向膜306這雙方實(shí)施上述取向處理，并且第1取向膜303與第2取向膜306相比，也可以使其處理?xiàng)l件不同。在此，所謂的使其不同的條件是與上述同樣的條件。
又，對于使用了單分子光取向膜或斜方蒸鍍膜的場合，可以應(yīng)用與使用了上述的聚酰亞胺系取向膜的場合的條件大體相同的條件。又，用斜方蒸鍍以相同程度的膜厚，傾斜方向不同但保持相同的電特性時(shí)可以形成垂直取向及水平取向。又，單分子光取向膜，其膜厚極薄，因此即使存在某些電的非對稱性，也具有可以將其緩和的優(yōu)點(diǎn)。
(第2種方法)該第2中方法，作為取向膜在使用聚酰亞胺系取向膜的場合是有效的方法。首先，與上述第1種方法一樣，在第1基板301及第2基板308上形成透明電極302及307。
其次，對上述第1基板301及第2基板308分別涂敷聚酰亞胺系取向膜材料，以便被覆電極，從而形成第1取向膜前體及第2取向膜前體。在此，作為聚酰亞胺系取向膜材料，使用與第1基板301以及第2基板308相同的材料。
接著，燒固第1取向膜前體以及第2取向膜前體，此時(shí)，第1取向膜前體及第2取向膜前體的燒固條件例如使其燒固溫度不同。此時(shí)，燒固溫度越高，則越可以減小預(yù)傾角的絕對值。例如，如果是制造上述那樣的混合取向的液晶顯示裝置的場合，則第1取向膜前體及第2取向膜前體的燒固溫度相差60～80℃，最好是使它們的燒固溫度相差80～100℃。
又，代替燒固溫度，也可以使它們的燒固時(shí)間不同。此時(shí)，燒固時(shí)間越長，則越可以減小預(yù)傾角的絕對值。例如，如果是在制造上述那樣的混合取向的液晶顯示裝置的場合，第1取向膜前體及第2取向膜前體的燒固時(shí)間相差5～20分鐘，最好是使它們的燒固時(shí)間相差5～10分鐘。又，即使是同樣燒固溫度，以緩冷或急冷那樣使熱過程發(fā)生變化為宜。又，也可以使燒固溫度與燒固時(shí)間二者都不同。
按照本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，對于混合取向的液晶顯示裝置，在2塊基板上使用了同樣的取向膜，因此在上述2塊基板上不容易發(fā)生電特性的非對稱性，可以實(shí)現(xiàn)顯示異常少的良好的顯示。
(實(shí)施形態(tài)2-2)其次，就本發(fā)明的有關(guān)第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的另外一例進(jìn)行說明。又，關(guān)于液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上與圖15所示的結(jié)構(gòu)相同，省略其詳細(xì)的說明。
本實(shí)施形態(tài)中的液晶層的取向狀態(tài)，與實(shí)施形態(tài)2-1一樣，存在于第1基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值是相互不同的取向，例如是混合取向。又，關(guān)于預(yù)傾角的絕對值及其差，可以與第1實(shí)施形態(tài)相同。
對于本實(shí)施形態(tài)，第1取向膜303與第2取向膜306由不同的材料形成，并且其膜厚互不相同。通過調(diào)整該膜厚，使第1取向膜303及第2取向膜306具有的靜電電容大體上相等。即，當(dāng)?shù)?取向膜303的電容率大于第2取向膜306的電容率時(shí)，可以將第1取向膜303的膜厚調(diào)整得比第2取向膜306的膜厚薄一些。
如果第1取向膜的電容與第2取向膜的電容之差是第1取向膜的電容與第2取向膜的電容中較小一方的10％以下、優(yōu)選是5％以下、更優(yōu)選是3％以下，則能夠得到良好的特性。但是，顯示特性也受液晶材料和取向材料的相性及液晶層的電阻率等的影響，因此上述的電容之差不一定必須在上述范圍。
又，對于本實(shí)施形態(tài)，也可以由不同的材料形成第1取向膜303和第2取向膜306，并且在第1取向膜和第2取向膜的至少一方的下方層疊絕緣膜。此時(shí)同樣地，如果第1基板上的合成電容與第2基板上的合成電容之差是上述合成電容中較小一方的合成電容的10％以下、優(yōu)選是5％以下、更優(yōu)選是3％以下，則能夠得到良好的特性。此時(shí)可以把合成電容看作是與取向膜及其底層串聯(lián)連接的電容等效的。又，當(dāng)使用電容率較高的取向膜材料時(shí)，如果在底層形成電容率較低的材料則是有效的。又，如上所述，顯示特性也受液晶材料和取向材料的相性及液晶層的電阻率等的影響，因此上述的電容之差不一定必須在上述范圍內(nèi)。
又，對于絕緣膜的材料及膜厚，如果滿足上述條件，則沒有特別的限定。作為絕緣膜材料，例如可以是SiO2、SiOx、SiN、Ta2O5等無機(jī)材料，也可以是丙烯酸系光抗蝕劑等的有機(jī)材料。關(guān)于絕緣膜的膜厚，例如可以是50～5000nm，優(yōu)選是100～4000nm。
又，附加在取向膜下的膜，并不限定于絕緣膜，也可以使用用于CF的平坦化的有機(jī)高分子膜。
又，關(guān)于第1取向膜及第2取向膜的形成材料以及膜厚，只要滿足上述條件，就沒有特別的限定。作為取向膜的形成材料，可以使用實(shí)施形態(tài)2-1列舉的材料。又，關(guān)于取向膜的膜厚，例如可以是20～200nm，優(yōu)選是50～120nm。
按照本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，對于混合取向的液晶顯示裝置，于2塊基板上使用不同的取向膜，同時(shí)通過調(diào)整其膜厚或者補(bǔ)充形成絕緣膜，能夠減低上述2基板的電特性的非對稱性，可以實(shí)現(xiàn)顯示異常少的良好的顯示。
又，作為本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置，只要是其上下基板的預(yù)傾角不同，則對于其顯示方式?jīng)]有特別的限定，無論是反射型或是透射型的，各種方式的液晶顯示裝置都可以應(yīng)用。
又，本實(shí)施形態(tài)的方法，不僅取向膜，對于使液晶層發(fā)生電氣非對稱的其它附加形成膜，也同樣可以應(yīng)用。又，液晶顯示裝置在驅(qū)動(dòng)上于液晶層發(fā)生了電的非對稱的場合，反之有意識地形成電的非對稱而使上下基板內(nèi)的驅(qū)動(dòng)上的非對稱相互抵消也是有效的。
實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。
(實(shí)施例1)按照以下的要領(lǐng)，制作具有與圖1同樣結(jié)構(gòu)的液晶單元。
首先，準(zhǔn)備2塊玻璃基板，在每塊基板上形成200nm厚的銦錫氧化物(以下稱“ITO”)，通過光刻法及蝕刻對其進(jìn)行構(gòu)圖，形成了ITO電極。然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在上述基板上涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)公司產(chǎn)品“RN7492(商品名)”)，以便被覆上述ITO電極，使其在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
然后，對上述基板上的取向膜，使用拉榮(レ-ヨン)公司制作的摩擦布實(shí)施摩擦處理。該摩擦處理，是通過一邊使卷繞著摩擦布的轉(zhuǎn)動(dòng)輥接近移動(dòng)到一定的方向的基板，一邊使摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)，據(jù)此用摩擦布起毛的絨面以一定方向摩擦取向膜表面而實(shí)施。又，摩擦條件為摩擦輥的轉(zhuǎn)速為600rpm；基板的移動(dòng)速度為20mm/s；摩擦輥半徑為75mm；壓入量為0.5mm。即，摩擦密度為35000mm2。
將上述2塊基板通過墊塊(積水精細(xì)化工(積水フアインケミカル)公司制)對置地配置，其邊緣端部用密封樹脂(三井東壓化學(xué)公司制斯特拉克特粘接劑(“ストラクトボンド 352A(商品名)”))進(jìn)行密封，制成單元。又，在上述單元中基板間隔為6.5μm。
其次，對上述單元用真空注入法注入液晶(日本邁盧庫(メルクジヤパン)公司制“MJ96435(商品名)”折射率各向異性Δn＝0.138)，得到液晶單元1A。
對于上述液晶單元1A，測定存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，在一方基板側(cè)的預(yù)傾角為3～3.2度，在另一方基板側(cè)的預(yù)傾角為3.2～3.5度。又，上述預(yù)傾角采用晶體旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行測定(以下的實(shí)施例及比較例均采用此法)。對上述液晶單元1A的兩面分別粘貼偏光板，對上述液晶單元1A的電極之間施加20V矩形波電壓，觀察從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，大約1秒鐘時(shí)間完成整個(gè)電極區(qū)從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變。又，配置偏光板，使其偏光軸與取向膜的摩擦處理方向成45度角，并使相互的偏光軸方向垂直。
再者，在上述液晶單元1A的電極之間施加1V電壓，評價(jià)上噴射狀態(tài)的區(qū)域與下噴射狀態(tài)的區(qū)域的存在比，確認(rèn)了兩者大體上均等地存在。又，該評價(jià)是從正面、且從對于摩擦方向傾斜30°的方位觀察并比較可看到的2種不同顏色區(qū)域的面積比。
又，作為比較例，制作了液晶單元1R，對于取向膜實(shí)施摩擦處理時(shí)，除了壓入量定為0.2mm、基板的移動(dòng)速度定為60mm/s以外，其它與上述相同。即，對于本比較例，摩擦密度定為4700mm2。
對于上述液晶單元1R，測定存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，在一方基板側(cè)的預(yù)傾角為4～5度，在另一方基板側(cè)的預(yù)傾角為5～6度。
又，對上述液晶單元1R的兩面與實(shí)施例一樣分別粘貼偏光板，對其電極之間施加20V矩形波電壓，觀察從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，即使經(jīng)過大約10秒鐘時(shí)間整個(gè)電極區(qū)也沒有完成從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施例2-1)按照以下的要領(lǐng)制作與圖4具有相同結(jié)構(gòu)的液晶單元。
首先，在玻璃基板(以下稱“第1基板”)上形成凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體。圖5是為了說明其形成工序的工序圖。在第1基板208上涂敷形成PC系抗蝕劑材料(JSR有限公司制)，形成厚度0.5μm的抗蝕劑薄膜220(圖5A)。其次，通過設(shè)置了三角形開口部222的光掩模221對抗蝕劑薄膜220照射平行光紫外線223(圖5B)。又，圖6表示該光掩模221的掩模圖形。接著，顯像并洗凈用平行光曝光了的上述抗蝕劑薄膜220以后，在90℃預(yù)燒，形成三角柱狀的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體210(圖5C)。
其次，在上述第1基板上，以被覆上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體的方式形成厚度為200nm的銦錫氧化物(以下稱“ITO”)。通過光刻及蝕刻對其進(jìn)行構(gòu)圖，形成了ITO電極。然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在上述第1基板上涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)公司制作的“SE-7992(商品名)”)，以便被覆上述ITO電極，使其在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
又，準(zhǔn)備好另一玻璃基板(以下稱“第2基板”)，在其表面上形成了ITO電極。然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷在上述第2基板上聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)公司制作的“SE-7492(商品名)”)，以便被覆上述ITO電極，使其在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
然后，對上述第1基板及上述第2基板上的取向膜，使用拉榮公司制作的摩擦布實(shí)施摩擦處理。此時(shí)，如圖7所示，在第1基板及第2基板上使摩擦方向?yàn)橥环较虻剡M(jìn)行處理。又，摩擦條件與實(shí)施例1相同，但壓入量為0.3mm。此時(shí)的摩擦密度為21000mm2。
將上述2塊基板通過墊塊(積水精細(xì)化工(積水フアインケミカル)公司制)對置地配置，其邊緣端部用密封樹脂(三井東壓化學(xué)公司制作的斯特拉克特粘接劑(“ストラクトボンド 352A(商品名)”)進(jìn)行密封，制成單元。又，在上述單元中基板間隔為6.5μm。
其次，對上述單元用真空注入法注入液晶(日本邁盧庫(メルクジヤパン)公司制“MJ96435(商品名)”折射率各向異性Δn＝0.138)，得到液晶單元2A。
對于上述液晶單元2A，測定了存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，在第1基板側(cè)的預(yù)傾角為2.5度，在另一方基板側(cè)的預(yù)傾角為3.5度。
對上述液晶單元的兩面分別粘貼偏光板，對上述液晶單元2A的電極之間施加7V矩形波電壓，觀察了從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，經(jīng)3秒鐘整個(gè)電極區(qū)從噴射取向轉(zhuǎn)變到雙折射取向。又，配置偏光板，使其偏光軸與取向膜的摩擦處理方向成45度角，并使相互的偏光軸方向垂直。
又，對于本實(shí)施例，在基板上形成了凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體以后，對ITO電極進(jìn)行成膜，但即使在具有ITO電極的基板上形成并使用凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體，從噴射取向到雙折射取向的轉(zhuǎn)變時(shí)間基本上也是相同的。
可以推測，根據(jù)本實(shí)施例在施加電壓的同時(shí)，取向方位對基板平面呈水平的液晶分子所存在的位置快速地向低預(yù)傾角基板(第1基板)表面轉(zhuǎn)移，除此之外，由于凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體的效果而促進(jìn)上述扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠可靠且高速地實(shí)現(xiàn)雙折射轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施例2-2)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖8相同結(jié)構(gòu)的液晶單元。
在玻璃基板(以下稱“第1基板”)上形成了ITO電極。然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在上述第1基板上涂敷添加有3wt％的0.3μm直徑氧化鋁粉末的聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)公司制“SE-7992(商品名)”)，以便被覆上述ITO電極，使其在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
準(zhǔn)備好另一玻璃基板(以下稱“第2基板”)，在其表面上形成ITO電極，再利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制“SE-7492(商品名)”)，將其在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
然后，與實(shí)施例2-1一樣，對上述第1基板及上述第2基板實(shí)施摩擦處理，使用該基板制作了液晶單元2B。
對于獲得的液晶單元2B，測定了存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，在第1基板側(cè)的預(yù)傾角為3.0度，在第2基板側(cè)的預(yù)傾角為3.5度。
其次，與實(shí)施例2-1一樣，在上述液晶單元2B的兩側(cè)粘貼偏光板，在電極之間施加7V矩形波電壓，觀察了從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，大約5秒鐘整個(gè)電極區(qū)從噴射取向轉(zhuǎn)變到雙折射取向。
可以推測，根據(jù)本實(shí)施例在施加電壓的同時(shí)，取向方位對基板平面呈水平的液晶分子存在的位置快速地向低預(yù)傾角基板(第1基板)表面轉(zhuǎn)移，除此之外，利用通過摩擦處理而三維取向處理了的氧化鋁微粉末表面的效果而促進(jìn)上述扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠且高速的雙折射轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施例2-3)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖9相同結(jié)構(gòu)的液晶單元。
首先，在玻璃基板(以下稱“第1基板”)上形成了象素電極、非線性元件、源線以及柵線。又，作為非線性元件使用薄膜晶體管，其厚度大約200nm。又，作為象素電極，使用ITO電極。利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在上述第1基板表面上涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(JSR公司制“AL-1052(商品名)”)，在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
另一方面，在另一玻璃基板(以下稱“第2基板”)上形成作為對置電極的ITO電極，然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(JSR公司制“AL-1052(商品名)”)，在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
然后，與實(shí)施例2-1一樣，對上述第1基板及第2基板實(shí)施摩擦處理，使用該基板制作了液晶單元2C。
對于獲得的液晶單元2C，測定了存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，在第1基板側(cè)的預(yù)傾角為4.0度，在另第2基板側(cè)的預(yù)傾角為4.5度。
在本實(shí)施例中，在第1基板以及第2基板上形成了同一材料的取向膜，但可以認(rèn)為，由于在第1基板表面上存在著起因于非線性元件的存在的約200nm的凹凸，故使摩擦處理時(shí)的摩擦系數(shù)增大、有效的摩擦強(qiáng)度增高，其結(jié)果使預(yù)傾角減小。
其次，與實(shí)施例2-1一樣，在上述液晶單元2C的兩側(cè)粘貼偏光板，在電極之間施加7V矩形波電壓，觀察了從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，大約3秒鐘整個(gè)電極從噴射取向轉(zhuǎn)變到雙折射取向。
可以推測，對于本實(shí)施例，由于基板表面的凹凸引起的效果、及柵線-象素電極之間發(fā)生的橫向電場效應(yīng)，加速了噴射-雙折射取向的轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施例2-4)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖14相同結(jié)構(gòu)的液晶單元。
在玻璃基板(以下稱“第1基板”)上形成ITO電極，然后利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(JSR公司制“JALS-612(商品名)”)，在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。按照以下條件對于該第1基板實(shí)施摩擦處理摩擦輥的轉(zhuǎn)速為600rpm、基板的移動(dòng)速度為20mm/s、摩擦輥半徑為65mm、壓入量為0.5mm。即摩擦密度為21000mm2。
又，準(zhǔn)備另一玻璃基板(以下稱“第2基板”)，通過與上述第1基板同樣的操作形成了ITO電極及取向膜。對于該第2基板實(shí)施摩擦處理，摩擦的壓入量為0.3mm，其它摩擦條件與上述相同。
又，同樣采用拉榮公司生產(chǎn)的摩擦布實(shí)施摩擦處理，如圖5所示，在第1基板及第2基板上摩擦方向?yàn)橥环较虻貙?shí)施。
然后，與實(shí)施例2-1一樣，使用上述第1基板及上述第2基板制作了液晶單元。制作5個(gè)這樣的液晶單元，采用真空注入法向每個(gè)液晶單元按照表1所示那樣，注入扭曲彈性常數(shù)k22不同的液晶材料，得到5種液晶單元2D～2H。
對于獲得的液晶單元，測定了存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，無論哪一種液晶單元，其測定值都大體相同。例如，液晶單元2D的預(yù)傾角在第1基板側(cè)為4.5度，在第2基板側(cè)為5.3度。
其次，與實(shí)施例2-1一樣，在上述液晶單元2D～2H的兩側(cè)分別粘貼偏光板，在電極之間施加7V矩形波，觀察了從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，其結(jié)果示于表1。
表1液晶單元液晶材料扭曲彈性常數(shù) 雙折射轉(zhuǎn)變時(shí)間k22[pN][秒]2D LC-1 6.352E LC-2 8.772F LC-3 9.292G LC-4 10.3 102H LC-5 12.5 17從上表可以確認(rèn)，本實(shí)施例的液晶單元可以實(shí)現(xiàn)高速的雙折射轉(zhuǎn)變。
(實(shí)施例2-5)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖14相同結(jié)構(gòu)的液晶單元。
在玻璃基板(以下稱“第1基板”)上利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷以下式表述的化合物與溶劑(N-甲基-2吡咯烷酮)的混合物，在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。 又，準(zhǔn)備另一玻璃基板(以下稱“第2基板”)，在該基板上形成ITO電極，又，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制“SE-7492(商品名)”)，在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。
然后，與實(shí)施例2-1一樣，對上述第1基板及上述第2基板實(shí)施摩擦處理，使用該基板制作了液晶單元2K。
對于獲得的液晶單元2K，測定了存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，在第1基板側(cè)的預(yù)傾角為2.2度，在第2基板側(cè)的預(yù)傾角為4.3度。
其次，與實(shí)施例2-1一樣，在上述液晶單元2K的兩側(cè)粘貼偏光板，在電極之間施加7V矩形波，觀察了從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，大約6秒鐘整個(gè)電極區(qū)從噴射取向轉(zhuǎn)變到雙折射取向。
可以認(rèn)為，對于本實(shí)施例，由于在第1基板側(cè)的取向膜含有不對稱碳原子，對相鄰的液晶分子給與扭曲的效果，因此可以促進(jìn)上述扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)。
(比較例2-1)準(zhǔn)備2塊玻璃基板，在各自的基板上形成ITO電極，然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制“SE-7492(商品名)”)，在恒溫箱中于180℃固化1小時(shí)，形成了取向膜。對該第1基板按照以下條件實(shí)施摩擦處理。
然后，與實(shí)施例1一樣，對上述2塊基板實(shí)施摩擦處理，使用該基板制作了液晶單元2R。
對于獲得的液晶單元2R，測定了存在于取向膜界面的液晶分子的預(yù)傾角，無論對哪一個(gè)基板，均得到大體相同的值，約為7度。
其次，與實(shí)施例2-1一樣，在上述液晶單元2R的兩側(cè)粘貼偏光板，在電極之間施加7V矩形波，觀察了從噴射取向向雙折射取向的轉(zhuǎn)變，大約10秒鐘整個(gè)電極區(qū)從噴射取向轉(zhuǎn)變到雙折射取向。
(實(shí)施例3-1)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖15相同結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。
首先，在具有矩陣結(jié)構(gòu)的帶有透明電極的2塊玻璃基板上，涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制“SE-7792(商品名)”固體成分6％)，在200℃恒溫箱中使其固化1小時(shí)，形成了取向膜。又，取向膜的膜厚約為100nm。然后，使用拉榮公司生產(chǎn)的摩擦布只對一方基板(以下稱“正面?zhèn)然濉?實(shí)施摩擦處理。又，摩擦條件為摩擦輥的轉(zhuǎn)速為600rpm；基板的移動(dòng)速度為20mm/s；摩擦輥半徑為65mm；壓入量為0.3mm。
使用墊塊(日本催化劑公司制)及密封樹脂(三井東壓化學(xué)公司產(chǎn)品斯特拉克特粘接劑(“ストラクトボンド XN-21-S(商品名)”))以使基板間隔為6.5μm、矩陣在上下2塊基板中正交的方式把上述2塊基板粘合，制成了單元。
使用真空注入法向上述單元注入液晶材料(日本邁盧庫(メルクジヤパン)公司產(chǎn)品“MJ96435(商品名)”)，使用密封樹脂(日本勞庫太特(ロックタイト)公司制“352A(商品名)”UV固化型樹脂)進(jìn)行密封。
其次，在正面?zhèn)然迳弦匀我饨嵌扰渲闷淦廨S與取向膜的摩擦處理方向呈45°角并粘貼在偏光板上的薄膜相位差板，在另一基板(以下稱“背面?zhèn)然濉?只粘貼反射板，制作了測試單元。將其作為測試單元3A。
又，作為在背面?zhèn)然迳闲纬傻娜∠蚰?，使用膜厚約50nm的垂直取向膜(日本化學(xué)工業(yè)公司制“RN-768(商品名)”固體成分6％)，其它與測試單元3A相同，制作了測試單元3B。
又，作為比較例，使在背面?zhèn)然迳闲纬傻拇怪比∠蚰さ哪ず窦s為100nm，其它與測試單元3B相同，制作了測試單元3R-1。
對所得到的測試單元在室溫下施加6V的靜態(tài)波形電壓，用方格顯示進(jìn)行24小時(shí)的連續(xù)顯示后進(jìn)行全點(diǎn)亮顯示，觀察了連續(xù)點(diǎn)亮部分的顯示異常。又，將方格顯示24小時(shí)的連續(xù)顯示后的全點(diǎn)亮顯示觀察作為1個(gè)周期。表2示出了各測試單元的顯示上的目測觀察結(jié)果。
表2

從表2可以清楚看出，測試單元3R-1只在第1個(gè)周期中就發(fā)生了強(qiáng)的顯示的圖象保留。與此相反，測試單元3A即使在10個(gè)周期之后也沒有發(fā)生顯示的圖象保留。又，對于測試單元3B，在7個(gè)周期之后開始發(fā)生顯示圖象保留。
可以認(rèn)為其理由在于在比較例的測試單元3R-1中，由于使用了不同種類的取向膜材料，因此發(fā)生電的非對稱性，而引起顯示的圖象保留。但是可以確認(rèn)，在測試單元3B中，針對正面?zhèn)然宓娜∠蚰さ碾娙萑萘?，將背面?zhèn)然宓娜∠蚰さ哪ず裾{(diào)整到正面?zhèn)然宓娜∠蚰さ哪ず竦? 0％左右，由此與測試單元3R-1的場合相比，延長了發(fā)生顯示圖象保留的時(shí)間，通過提高電的對稱性可以大幅度地提高顯示的可靠性。
(實(shí)施例3-2)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖15相同結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。
首先，在具有矩陣結(jié)構(gòu)的帶有透明電極的2塊玻璃基板上，涂敷聚酰亞胺系取向膜材料(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司產(chǎn)品“RN-768(商品名)”體現(xiàn)大約40°的預(yù)傾角)，在200℃恒溫箱中使其固化1小時(shí)，形成了取向膜。只對一方基板(以下稱“正面?zhèn)然濉?的取向膜按照下述條件實(shí)施摩擦處理后照射了不到300nm的波長比較短的UV光。此時(shí)，累積照射光量為2000mJ。摩擦條件為摩擦輥的轉(zhuǎn)速為600rpm；基板的移動(dòng)速度為20mm/s；摩擦輥半徑為65mm；壓入量為0.3mm。
使用上述基板，與實(shí)施例3-1一樣，制作了測試單元。將其作為測試單元3C。對于測試單元3C可以確認(rèn)，實(shí)施了UV光照射的正面?zhèn)然迳系念A(yù)傾角比另一方基板(以下稱“背面?zhèn)然濉?的預(yù)傾角小。
對于獲得的測試單元，按照與實(shí)施例3-1同樣的方法觀察評價(jià)了其顯示特性。其結(jié)果示于表3。
表3

從表3可以看出，對于本實(shí)施例，也與實(shí)施例3-1的測試單元3A一樣，即使經(jīng)過第10個(gè)試驗(yàn)周期，也沒有發(fā)生顯示的圖象保留。
(實(shí)施例3-3)與實(shí)施例3-1一樣，在具有矩陣結(jié)構(gòu)的帶有透明電極的2塊玻璃基板上形成了聚酰亞胺系取向膜。其次，在一方的基板(以下稱“背面?zhèn)然濉?的取向膜表面涂敷20nm厚防水性的表面活性劑(信越化學(xué)工業(yè)公司制“MFS-17(商品名)”)，使其在120℃進(jìn)行干燥。
用上述2塊基板，與實(shí)施例3-1一樣制作了測試單元。將其作為測試單元3D。對于獲得的測試單元，采用與實(shí)施例3-1同樣的方法觀察評價(jià)了其顯示特性。其結(jié)果示于表4。
表4

從表4可以清楚看出，對于本實(shí)施例的測試單元3D，雖然在8個(gè)周期以后發(fā)生輕微的顯示圖象保留，但是一直到7個(gè)周期能夠保證良好的顯示質(zhì)量。
(實(shí)施例3-4)按照以下的要領(lǐng)制作具有與圖15相同結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。
首先，在具有矩陣結(jié)構(gòu)的帶有透明電極的2塊玻璃基板上形成了大約100nm膜厚的氮化硅膜(以下稱該基板為“背面?zhèn)然濉?。在該背面?zhèn)然宓牡枘ど贤糠缶埘啺废等∠蚰げ牧?日產(chǎn)化學(xué)公司制“SE-7792(商品名)”)，在200℃的恒溫箱中固化1小時(shí)形成了取向膜。另一方面，在另一帶有透明電極的玻璃基板上涂敷同樣的聚酰亞胺系取向膜材料，在200℃的恒溫箱中固化1小時(shí)形成了取向膜(以下稱該基板為“正面?zhèn)然濉?。
用上述2塊基板，與實(shí)施例3-1一樣制作了測試單元。此時(shí)，將正面?zhèn)然宓娜∠蚰さ哪ず窆潭榧s100nm，將背面?zhèn)然宓娜∠蚰さ哪ず穹謩e按照表5所示制成10nm、30nm、60nm及90nm共計(jì)4種測試單元(測試單元3E～3H)。對于獲得的測試單元，按照與實(shí)施例3-1同樣的方法觀察評價(jià)了其顯示特性。其結(jié)果示于表5。
表5

從表5可以清楚地看出，測試單元3F得到最佳的顯示特性，其次是測試單元3E得到較好的顯示特性。理由在于由于在測試單元3F中，正面基板取向膜的電容容量，與背面基板的絕緣膜及取向膜的電容容量之和處于相等的狀態(tài)而電的非對稱性最小的緣故。又，可以認(rèn)為，在測試單元3E中，顯示特性僅次于測試單元3F，其電的非對稱性也處于較小的狀態(tài)。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如以上說明的那樣，按照本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施形態(tài)，在進(jìn)行顯示時(shí)，通過對液晶層施加電壓，對于使液晶層的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變的液晶顯示裝置，能夠以比較低的電壓快速且可靠地實(shí)施向雙折射取向的轉(zhuǎn)變。因此，例如如果將本發(fā)明應(yīng)用于OCB型液晶顯示裝置，則作為能快速響應(yīng)并且直到可以顯示的狀態(tài)為止的初始化時(shí)間較短的顯示裝置，能夠廣泛地用于手機(jī)或手提終端的顯示部等領(lǐng)域。
又，按照本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施形態(tài)，對于一方基板附近的預(yù)傾角的絕對值與另一方基板附近的預(yù)傾角的絕對值不同的液晶顯示裝置，在使用時(shí)不容易發(fā)生顯示圖象保留，可以得到高品位的圖象質(zhì)量。因此，例如如果將本發(fā)明應(yīng)用于R-OCB型液晶顯示裝置，則作為能快速響應(yīng)并且顯示圖象質(zhì)量良好的顯示裝置，能夠廣泛地用于手機(jī)或手提終端的顯示部等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于它是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的場合，在上述液晶層中，大體均等地存在著分子軸相對于上述基板平面呈水平的液晶分子比上述液晶層中心部更偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域及比上述液晶層中心部更偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶顯示裝置，其中，在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的場合，在上述液晶層中，分子軸相對于上述基板平面呈水平的液晶分子比上述液晶層中心部更偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域(U)、和比上述液晶層中心部更偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域(D)的面積比(U∶D)為40∶60～60∶40的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶顯示裝置，其中，在上述基板的至少一方上形成了雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述基板上形成的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述基板上形成的球狀結(jié)構(gòu)體或柱狀結(jié)構(gòu)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述基板上形成的非線性元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述基板上形成的凹狀結(jié)構(gòu)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是對上述液晶層施加橫向電場的電場施加手段。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是使上述液晶層的一部分產(chǎn)生扭曲取向的手段。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶顯示裝置，其中，它是OCB型液晶顯示裝置。
11.一種液晶顯示裝置，其特征在于它是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值之差為0.7度以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所記載的液晶顯示裝置，其中，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值均為4度以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所記載的液晶顯示裝置，其中，在上述基板的至少一方上形成了雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述基板上形成的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述基板上形成的球狀結(jié)構(gòu)體或柱狀結(jié)構(gòu)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述基板上形成的非線性元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述基板上形成的凹狀結(jié)構(gòu)體。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是對上述液晶層施加橫向電場的電場施加手段。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是使上述液晶層的一部分產(chǎn)生扭曲取向的手段。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所記載的液晶顯示裝置，其中，它是OCB型液晶顯示裝置。
21.一種液晶顯示裝置，其特征在于它是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值與存在于另一方基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值均為4度以下。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所記載的液晶顯示裝置，其中，在上述基板的至少一方上形成了雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述基板上形成的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述基板上形成的球狀結(jié)構(gòu)體或柱狀結(jié)構(gòu)體。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述基板上形成的非線性元件。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述基板上形成的凹狀結(jié)構(gòu)體。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是對上述液晶層施加橫向電場的電場施加手段。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是使上述液晶層的一部分產(chǎn)生扭曲取向的手段。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所記載的液晶顯示裝置，其中，它是OCB型液晶顯示裝置。
30.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置的制造方法，包括對上述基板的與上述液晶層接觸的表面實(shí)施摩擦處理的工序，上述摩擦取向處理的摩擦密度為20000mm2以上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述摩擦處理的壓入量在0.3mm以上。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述液晶顯示裝置是OCB型液晶顯示裝置。
33.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置的制造方法，包括在上述基板的與上述液晶層接觸的表面形成取向膜前體并將其燒固而形成取向膜的工序，上述取向膜是使在其形成工序中的燒固溫度變動(dòng)20％的場合下，可使與上述取向膜接觸的液晶分子的預(yù)傾角的變動(dòng)量在0.5度以下的取向膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述液晶顯示裝置是OCB型液晶顯示裝置。
35.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法是具備相互對置的2塊基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置的制造方法，包括評價(jià)制作了上述液晶顯示裝置后，在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的狀態(tài)下，上述液晶層中的分子軸對上述基板平面呈水平的液晶分子比上述液晶層中心部更偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域與比上述液晶層中心部更偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域的面積比的檢查工序。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，在上述檢查工序中，將上述面積比大體均等的液晶顯示裝置作為合格品。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述液晶顯示裝置是OCB型液晶顯示裝置。
38.一種液晶顯示裝置，其特征在于該裝置是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加閾值以上的電壓使上述液晶層的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子相比，預(yù)傾角的絕對值不同，并且在上述第1基板及上述第2基板的至少一方上具備雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓的場合，分子軸對基板平面呈水平的液晶分子存在的區(qū)域成為比上述液晶層中心部更偏在于上述第1基板側(cè)的狀態(tài)。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值之差為0.5度～3度。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，存在于上述第1基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值，比存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值小，且上述第1基板具備上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射核感生手段是在上述第1基板表面形成的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述第1基板表面形成的球狀結(jié)構(gòu)體或柱狀結(jié)構(gòu)體。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所記載的液晶顯示裝置，其中，上述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體是在上述第1基板上形成的非線性元件。
45.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是在上述第1基板表面形成的凹狀結(jié)構(gòu)體。
46.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是對上述液晶層施加橫向電場的電場施加手段。
47.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段是使上述液晶層的一部分產(chǎn)生扭曲取向的手段。
48.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，在上述第1基板的與上述液晶層接觸的表面形成了取向膜，上述取向膜是具有不對稱碳原子的有機(jī)化合物，該取向膜作為上述雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段而起作用。
49.根據(jù)權(quán)利要求38所記載的液晶顯示裝置，其中，它是OCB型液晶顯示裝置。
50.一種液晶顯示裝置，其特征在于該裝置是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，通過對上述液晶層施加電壓使上述液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變并進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置，存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子的預(yù)傾角的絕對值不同，并且形成上述液晶層的液晶材料的扭曲彈性常數(shù)k22在10pN以下。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所記載的液晶顯示裝置，其中，它是OCB型液晶顯示裝置。
52.一種液晶顯示裝置，其特征在于該裝置是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板相互間的液晶層、在上述第1基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第1取向膜、及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第2取向膜的液晶顯示裝置，上述第1取向膜和上述第2取向膜由同一材料形成，并且存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子相比，預(yù)傾角的絕對值不同。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所記載的液晶顯示裝置，其中，它是R-OCB型液晶顯示裝置。
54.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，并且存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子相比，預(yù)傾角的絕對值不同的液晶顯示裝置的制造方法，包括在上述第1基板的與上述液晶層接觸的表面形成第1取向膜、在上述第2基板的與上述液晶層接觸的表面形成由與上述第1取向膜相同的材料構(gòu)成的第2取向膜的工序、及對上述第1取向膜和上述第2取向膜的至少一方實(shí)施取向處理而使上述第1取向膜和上述第2取向膜的預(yù)傾角的控制特性不同的工序。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述取向處理是摩擦處理。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述摩擦處理只對上述第1取向膜或上述第2取向膜的某一方實(shí)施。
57.根據(jù)權(quán)利要求55所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，對上述第1取向膜和上述第2取向膜雙方實(shí)施上述摩擦處理，并且上述第1取向膜與上述第2取向膜的摩擦強(qiáng)度不同。
58.根據(jù)權(quán)利要求54所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述取向處理是實(shí)施防水處理的工序。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述防水處理只對上述第1取向膜或上述第2取向膜的某一方實(shí)施。
60.根據(jù)權(quán)利要求54所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述取向處理是照射紫外線的處理。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述紫外線的照射只對上述第1取向膜或上述第2取向膜的某一方實(shí)施。
62.根據(jù)權(quán)利要求60所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，對上述第1取向膜及上述第2取向膜這雙方實(shí)施上述紫外線的照射，并且上述第1取向膜和上述第2取向膜相比，上述紫外線的照射強(qiáng)度和照射時(shí)間的至少一方不同。
63.根據(jù)權(quán)利要求54所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述取向處理是實(shí)施摩擦處理后照射紫外線的處理。
64.根據(jù)權(quán)利要求54所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述第1取向膜及上述第2取向膜是聚酰亞胺系取向膜、單分子光取向膜或者斜方蒸鍍膜。
65.根據(jù)權(quán)利要求54所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述液晶顯示裝置是R-OCB型液晶顯示裝置。
66.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于該方法是具備相互對置的第1基板和第2基板、及夾在上述基板相互間的液晶層，并且存在于上述第1基板附近的液晶分子與存在于上述第2基板附近的液晶分子相比，預(yù)傾角的絕對值不同的液晶顯示裝置的制造方法，包括在上述第1基板的與上述液晶層接觸的表面形成聚酰亞胺取向膜前體并將其燒固而形成第1取向膜的工序、以及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的表面形成由與上述聚酰亞胺取向膜前體相同的材料構(gòu)成的前體并將其燒固而形成第2取向膜的工序，并使用于形成上述第1取向膜的燒固溫度與用于形成上述第2取向膜的燒固溫度相互不同。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所記載的液晶顯示裝置的制造方法，其中，上述液晶顯示裝置是R-OCB型液晶顯示裝置。
68.一種液晶顯示裝置，其特征在于該裝置是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板相互間的液晶層、在上述第1基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第1取向膜、以及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第2取向膜的液晶顯示裝置，上述第1取向膜與上述第2取向膜由不同的材料形成，上述第1取向膜的電容率比上述第2取向膜的電容率大，且上述第1取向膜的膜厚比上述第2取向膜的膜厚小。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所記載的液晶顯示裝置，其中，上述第1基板上的液晶分子的極化量與上述第2基板上的液晶分子的極化量相等。
70.根據(jù)權(quán)利要求68所記載的液晶顯示裝置，其中，它是R-OCB型液晶顯示裝置。
71.一種液晶顯示裝置，其特征在于該裝置是具備相互對置的第1基板和第2基板、夾在上述基板相互間的液晶層、在上述第1基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第1取向膜、以及在上述第2基板的與上述液晶層接觸的面上形成的第2取向膜的液晶顯示裝置，上述第1取向膜和上述第2取向膜由不同的材料形成，并且在上述第1取向膜及上述第2取向膜的至少一方的下方形成了絕緣膜。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所記載的液晶顯示裝置，其中，上述第1基板上的液晶分子的極化量與上述第2基板上的液晶分子的極化量相等。
73.根據(jù)權(quán)利要求71所記載的液晶顯示裝置，其中，它是R-OCB型液晶顯示裝置。
全文摘要
對于使夾持于兩塊基板之間的液晶層的取向狀態(tài)從噴射取向向雙折射取向轉(zhuǎn)變而進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置進(jìn)行調(diào)整，以便在對上述液晶層施加不足上述閾值的電壓時(shí)，使對基板平面呈水平的液晶分子偏在于一方基板側(cè)的區(qū)域與偏在于另一方基板側(cè)的區(qū)域大體上均等地存在。又，對于同樣的液晶顯示裝置，存在于一方基板附近的液晶分子與存在于另一方基板附近的液晶分子相比，預(yù)傾角的絕對值不同，在上述基板的至少一方上形成了雙折射轉(zhuǎn)變核感生手段。又，作為使預(yù)傾角不同的方法，在上述兩基板上形成由同一材料構(gòu)成的取向膜后，只對上述基板的一方實(shí)施取向處理，或者采用在上述兩基板中使取向處理的條件不同的方法。
文檔編號G02F1/139GK1394294SQ01803278
公開日2003年1月29日 申請日期2001年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月23日
發(fā)明者田中好紀(jì), 石原將市, 中尾健次, 津田圭介, 小林淳一, 上村強(qiáng), 鈴木大一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社