專利名稱：液晶顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，其中包含可由光或熱聚合的可聚合成份(單體或低聚體)的液晶層被密封在基片之間，并且當(dāng)把電壓施加到液晶層時(shí)使該可聚合成份聚合，以固定液晶分子的傾斜方向，以及一種制造該液晶顯示器的方法。
另外，本發(fā)明涉及一種VA(垂直對(duì)齊)模式的液晶顯示器，其中具有負(fù)介電各向異性的液晶被垂直對(duì)齊，以及一種制造該液晶顯示器的方法。
背景技術(shù)：
多疇(multi-domain)垂直對(duì)齊模式液晶顯示器(在下文中簡(jiǎn)稱為“MVA-LCD”)是已知的，其中具有負(fù)介電各向異性的液晶被垂直對(duì)齊，并且在基片上提供電極的排組(線型凸起)或者切口部分(狹縫)作為對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件。由于提供對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件，因此即使不對(duì)一個(gè)對(duì)齊膜執(zhí)行磨擦處理，也可以在施加電壓時(shí)控制液晶對(duì)齊方向被控制在多個(gè)方向上。這種MVA-LCD與常規(guī)的TN(扭曲向列)模式的LCD相比具有更佳的視角特性。
但是，該常規(guī)的MVA-LCD具有一個(gè)缺陷，即白亮度較低并且顯示較暗。這主要由于凸起的上部分或者狹縫的上部分變?yōu)橐粋€(gè)對(duì)齊分割邊界以產(chǎn)生暗線，當(dāng)顯示白色時(shí)，透射系數(shù)減小，并且屏幕變暗。為了改進(jìn)該缺陷，只要使凸起的設(shè)置間距或狹縫足夠大即可。但是，由于這會(huì)導(dǎo)致作為對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的凸起或狹縫的數(shù)目減少，因此即使在對(duì)液晶施加預(yù)定的電壓之后，需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)固定液晶的對(duì)齊。這導(dǎo)致較低響應(yīng)速度的問題。
為了減輕該問題并且提供一種具有高亮度并能夠高速響應(yīng)的MVA-LCD，使用聚合物固定(大分子固定)系統(tǒng)是有效的。在聚合物固定系統(tǒng)中，通過(guò)在液晶中混合例如單體和低聚體等等(在下文中減稱為“單體”)這樣的可聚合成份而獲得的液晶成份被密封在基片之間。在該狀態(tài)中，其中通過(guò)在基片之間施加電壓而使得液晶分子傾斜，單體被聚合為聚合物。結(jié)果，通過(guò)施加電壓，獲得其中分子以預(yù)定的傾斜方向傾斜的液晶層，這可以固定液晶分子的傾斜方向。選擇可以通過(guò)熱或光(紫外線)聚合的材料作為單體。
但是，當(dāng)在如此完成的LCD上顯示的圖像時(shí)，聚合物固定方法具有一些與顯示中的不均勻性相關(guān)的問題。首先，存在的問題是在單體聚合時(shí)，在驅(qū)動(dòng)液晶中產(chǎn)生的局部的液晶對(duì)齊的異常，導(dǎo)致在所完成的LCD的圖像顯示中出現(xiàn)不均勻的顯示。另外，另一個(gè)問題是由于通過(guò)驅(qū)動(dòng)液晶所造成薄膜晶體管(TFT)的特性的異常以及在單體聚合的聚合過(guò)程中造成顯示不均勻的問題。
圖21A示出通過(guò)聚合物固定系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)齊固定的常規(guī)MVA-LCD中形成聚合物(聚合)時(shí)的液晶驅(qū)動(dòng)方法。圖21B示出通過(guò)圖21A中所示的液晶驅(qū)動(dòng)方法所形成的聚合物存在于液晶層中造成MVA-LCD的不均勻顯示。在該MVA-LCD中使用n溝道型TFT。
通常，為了避免產(chǎn)生虛影現(xiàn)象，把交流電壓施加到LCD的液晶層上。然后，在制造LCD階段的聚合步驟中，把交流電壓施加到液晶層上，以使得液晶分子傾斜，并且單體被聚合。例如，如圖21A的曲線所示，保持把柵極電壓Vg＝33V施加到面板顯示區(qū)的所有柵極總線上，并且提供在每個(gè)像素中的TFT保持在導(dǎo)通狀態(tài)，然后交流數(shù)據(jù)電壓Vd(ac)＝±7V與直流數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)＝13V相疊加的漏要電壓被施加到所有漏極(數(shù)據(jù))總線上。由此，Vd(dc)+Vd(ac)被寫入到形成于每個(gè)像素區(qū)中的像素電極。另一方面，被設(shè)置為與像素電極相對(duì)并橫過(guò)液晶層的公共電極被保持在公共電壓Vc＝13V。由此，把數(shù)據(jù)電壓Vd(ac)＝±7V的交流電壓施加到液晶層上。
圖21B示出由該液晶驅(qū)動(dòng)方法所制造的MVA-LCD的顯示的不均勻性。圖21B示出從左邊開始依次為G(綠)、B(藍(lán))和R(紅)的次序排列的三個(gè)像素的顯示狀態(tài)?？梢钥闯鲈谠搱D中的垂直橢圓所示具有暗部X1和亮部X2?？梢岳斫馊缟衔乃?，如果通過(guò)圖21A中所示的驅(qū)動(dòng)方法執(zhí)行聚合物固定，則在像素中的液晶的對(duì)齊，特別是在像素邊緣附近中的對(duì)齊狀態(tài)發(fā)生波動(dòng)，并且如圖21B中所示形成暗部X1。另外，產(chǎn)生一個(gè)問題，即當(dāng)觀察在該狀態(tài)中的面板的整個(gè)區(qū)域時(shí)，該顯示看起來(lái)很粗糙。
另外，在上述液晶驅(qū)動(dòng)方法中，柵極Vg比漏極總線的電壓Vd(dc)+Vd(ac)大得多，以使TFT導(dǎo)通，然后把用于使液晶分子傾斜的電壓Vd(dc)+Vd(ac)施加到漏極總線上。但是，如果在該驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中進(jìn)行聚合，則在各個(gè)像素中提供的各個(gè)TFT的預(yù)值中出現(xiàn)波動(dòng)，并且產(chǎn)生一個(gè)缺陷，即，由于在所完成的LCD的顯示區(qū)域上的一部分的某些TFT不導(dǎo)通，從而不能夠產(chǎn)生所需的顯示，或者出現(xiàn)顯示的不均勻性。
另外，存在一種情況，其中提供一種對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件以在單體聚合時(shí)保持液晶在所需的對(duì)齊方向上。作為該對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件，例如存在用于后續(xù)實(shí)施例中并且在圖4A中所示的一種結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，形成把矩形像素分為相同形狀的四個(gè)矩形的直線交叉連接電極12和14。連接電極12基本上形成在矩形像素的中部并且與長(zhǎng)邊相平行，并且連接電極14形成在基本上橫過(guò)該像素的中部的存儲(chǔ)電容總線18上。
微小電極圖案的多個(gè)條形電極8被形成為重復(fù)地從連接電極12和14在45度角方向延伸。像素電極由連接電極12和14以及多個(gè)條形電極8所構(gòu)成。在部分電極被切除的狀態(tài)中的間隔10被形成在相鄰條形電極8之間。條形電極和間隔10構(gòu)成對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件。順便提及，除了圖4A的條形電極8和間隔10之外，微小的線型凸起可以自然地形成在一個(gè)像素的整個(gè)表面上所形成的像素電極上。
當(dāng)形成這種微小的直線和間隔圖案時(shí)，液晶分子在與微小圖案的縱向方向上相平行地對(duì)齊。由此，在像素中的對(duì)齊分割邊界部分可以盡可能地小。但是，這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題，即由于在光刻處理中曝光圖案的波動(dòng)而造成微小電極圖案的寬度的略微波動(dòng)導(dǎo)致T-V特性(透射系數(shù)-梯度電壓特性)的改變，這看起來(lái)成為顯示器的不均勻性。
另外，如上文所述，由于不對(duì)MVA-LCD中的對(duì)齊膜執(zhí)行磨擦處理，因此不提供用于對(duì)像素電極的外部區(qū)域中的液晶分子調(diào)節(jié)對(duì)齊方向的方法。因此，如圖20A中所示，存在一種情況，其中對(duì)齊矢量的奇點(diǎn)(在圖中由O或者·所表示)隨機(jī)地在像素電極的外部產(chǎn)生，并且原樣地保持對(duì)齊。因此，如圖20A中所示，如果在像素電極外部或者像素電極的邊緣附近的液晶分子24a在并非所需方向的一個(gè)方向上對(duì)齊的狀態(tài)下，單體被聚合，則在連接相鄰奇點(diǎn)的區(qū)域中形成暗線，并且產(chǎn)生一個(gè)問題，即亮度降低、響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，或者出現(xiàn)顯示的不均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種液晶顯示器，其中液晶的對(duì)齊方向通過(guò)使用聚合物固定方法來(lái)調(diào)節(jié)，從而可以獲得寬的視角，并且可以縮短顯示半色調(diào)的響應(yīng)時(shí)間，以及一種制造該液晶顯示器的方法。
上述目的可以通過(guò)一種制造具有n溝道TFT的液晶顯示器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括如下步驟在基片之間密封包含可以通過(guò)光或熱聚合的可聚合成份的液晶層；以及當(dāng)把電壓施加到液晶層上以在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜方向和/或傾斜角時(shí)，使該可聚合成份聚合，其特征在于，在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2之下，把該電壓施加到液晶層，以及在該電壓施加條件2的狀態(tài)下使該可聚合成份聚合；電壓施加條件1Vg＞Vd(dc)＝Vc，以及電壓施加條件2Vc＞Vd(dc)，
其中，Vg施加到柵極總線的電壓，Vc施加到公共電極的電壓，以及Vd(dc)施加到漏極總線的電壓(直流成份)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1A和1B為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第一原理的示意圖；圖2A和2B為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第二原理的示意圖；圖3A和3B為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第三原理的示意圖；圖4A和4B為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第四原理的示意圖；圖5為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第四原理的示意圖；圖6為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第五原理的示意圖；圖7A和7B為用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施例的對(duì)比例子1-1的示意圖；圖8為示出在本發(fā)明的第一實(shí)施例的例子1-1和1-2以及對(duì)比例子1-1和1-2中獲得的LCD的像素中的對(duì)齊狀態(tài)和顯示的粗糙度的結(jié)果；圖9A至9F為示出由于柵極電壓Vg的電瓶改變而導(dǎo)致液晶對(duì)齊狀態(tài)的改變結(jié)果的示意圖；圖10為示出由于相對(duì)于柵極電壓Vg的TFT的閾值偏移所導(dǎo)致的對(duì)齊狀態(tài)和不均勻性之間的關(guān)系的示意圖；圖11A和11B為示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的例子1-5中條狀電極8的寬度L偏移設(shè)計(jì)值大約0.2微米的情況下在半色調(diào)顯示中透射系數(shù)的改變速率的模擬結(jié)果的示意圖；圖12A和12B為示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的例子1-5中條狀電極8的寬度L偏移設(shè)計(jì)值大約0.2微米的情況下在半色調(diào)顯示中透射系數(shù)的改變速率的實(shí)際測(cè)量值的示意圖；圖13A和13B為示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的例子1-5中條狀電極8的寬度L偏移設(shè)計(jì)值大約0.2微米的情況下在半色調(diào)顯示中透射系數(shù)的改變速率的實(shí)際測(cè)量值的示意圖；圖14A和14B為示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的例子1-5中條狀電極8的寬度L偏移設(shè)計(jì)值大約0.2微米的情況下在半色調(diào)顯示中透射系數(shù)的改變速率的實(shí)際測(cè)量值的示意圖；圖15為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的例子1-6的示意圖；圖16為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的例子1-7的示意圖；圖17為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的例子1-8的示意圖；圖18為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的例子1-9的示意圖；圖19A和19B為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的例子1-9的示意圖；圖20A和20B為示出對(duì)齊矢量的奇點(diǎn)的示意圖；圖21A和21B為示出在通過(guò)聚合物固定系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)齊固定處理的常規(guī)MVA-LCD中形成聚合物(聚合)時(shí)的液晶驅(qū)動(dòng)方法的示意圖；圖22A和22B為示出具有半分對(duì)齊區(qū)域的MVA-LCD的示意圖，其中圖22A示出在基片的法線方向觀察的MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)，以及圖22B示出沿著與漏極總線6相平行的一條直線切割在圖22A中所示的MVA-LCD而獲得的截面；圖23為一個(gè)像素的顯微觀察視圖；圖24示出在基片表面的法線方向觀察根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-1的MVA-LCD的一個(gè)像素2的示意圖；圖25為示出沿著圖24的線D-D截取的截面形狀的示意圖；圖26為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-1的變型例子的示意圖；圖27為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-1的效果的T-V圖；圖28為示出在基片表面的法線方向觀察本發(fā)明的第二實(shí)施例的例子2-2的MVA-LCD的一個(gè)像素2的示意圖；圖29為示出沿著圖28的線E-E截取的截面形狀的示意圖；圖30為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-2的變型例子的示意圖；圖31為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-2的效果的T-V圖；圖32為示出在基片表面的法線方向觀察本發(fā)明的第二實(shí)施例的例子2-3的MVA-LCD的一個(gè)像素2的示意圖；圖33為示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的MVA-LCD的電場(chǎng)屏蔽電極70的設(shè)置位置及其操作的示意圖；圖34為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-3的效果的T-V圖；圖35為示出在基片表面的法線方向觀察本發(fā)明的第二實(shí)施例的例子2-4的MVA-LCD的一個(gè)像素2的示意圖；圖36為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-4的效果的T-V圖；圖37為示出在基片表面的法線方向觀察本發(fā)明的第二實(shí)施例的例子2-5的MVA-LCD的一個(gè)像素2的示意圖；圖38示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-5中在漏極總線6和像素電極3之間的間隙76較寬的一種結(jié)構(gòu)；圖39為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-5的示意圖，例子2-3的電場(chǎng)屏蔽電極70位于該間隙76的下層中；圖40為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-5的效果的T-V圖；圖41為示出在基片表面的法線方向觀察本發(fā)明的第二實(shí)施例的例子2-6的MVA-LCD的一個(gè)像素2的示意圖；圖42為示出沿著圖41的線F-F截取的截面示圖；
圖43為示出沿著圖41的線G-G截取的截面示圖；圖44為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-6中的磨擦方向的示意圖；圖45為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的例子2-6的效果的T-V圖；圖46A至46E為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶分子24a的傾斜操作的示意圖；圖47為示出連接電極64位于本發(fā)明第三實(shí)施例的例子3-1中的一個(gè)像素中央的一個(gè)例子的示意圖；圖48為示出連接電極64位于本發(fā)明第三實(shí)施例的例子3-1中的柵極總線4的側(cè)面的一個(gè)例子的示意圖；圖49為示出常規(guī)MVA-LCD的示意圖；圖50為示出液晶分子24a的傾斜方向和傾斜角θp的示意圖；圖51為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的排列區(qū)域50的排列關(guān)系的示意圖；圖52為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的示意圖；圖53為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的另一個(gè)例子的示意圖；圖54A至54F分別為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的另一個(gè)例子的示意圖；圖55為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于改進(jìn)LCD的視角特性的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖56為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)部件的排列例子的示意圖；圖57為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)部件的排列的另一個(gè)例子的示意圖；圖58為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)部件的排列的另一個(gè)例子的示意圖；圖59為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的邊界結(jié)構(gòu)部件的示意圖；
圖60為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的邊界結(jié)構(gòu)部件的另一個(gè)例子的示意圖；圖61為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的邊界結(jié)構(gòu)部件的特殊形狀的示意圖；圖62為示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的邊界結(jié)構(gòu)部件的另一種特殊形狀的示意圖；圖63為示出在基片表面的法線方向觀察根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的LCD的三個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)的示意圖；圖64為示出在基片表面的法線方向觀察根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的LCD的三個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)的示意圖；圖65為示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的一個(gè)變型例子的示意圖；圖66為示出使用聚合物固定系統(tǒng)的LCD的基本結(jié)構(gòu)的示意圖；圖67A和67B為示出當(dāng)單體被紫外線照射并且聚合時(shí)，電壓被施加到液晶層24上的常規(guī)系統(tǒng)的示意圖；圖68A和68B為示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的一個(gè)例子與常規(guī)例子相比較的示意圖；圖69為示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的示意圖；圖70A和70B為用于說(shuō)明在用聚合物固定系統(tǒng)增加對(duì)齊調(diào)節(jié)力的情況下的一個(gè)問題的示意圖；圖71為示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的例子8-1的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)波形的示意圖；圖72A和72B為示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例在例子8-1的液晶顯示器中的基片表面的法線方向上觀察的兩個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)的示意圖；圖73為示出根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的液晶顯示器8-2的驅(qū)動(dòng)波形的示意圖；圖74為示出作為對(duì)比例子的常規(guī)液晶顯示器8-2的驅(qū)動(dòng)波形的示意圖；
圖75為用于說(shuō)明本發(fā)明第八實(shí)施例的效果的示意圖；圖76為示出使用對(duì)齊固定技術(shù)的液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)的示意圖；圖77為用于說(shuō)明在常規(guī)浸注(dip injection)方法中所用的把光固樹脂所制成的密封劑用于液晶注入口的情況下的一個(gè)問題的示意圖；圖78為用于說(shuō)明使用在常規(guī)滴注方法中所用的光固樹脂所制成的主封條(main seal)的情況中的一個(gè)問題的示意圖；圖79為本發(fā)明的第九實(shí)施例的例子9-1中的液晶成份的光吸收譜的測(cè)量結(jié)果的示意圖；圖80為示出用于密封劑126的樹脂的吸收光譜的測(cè)量結(jié)果的示意圖；圖81為本發(fā)明的第九實(shí)施例的例子9-3中的密封劑的光吸收譜的測(cè)量結(jié)果的示意圖；圖82A和82B為示出本發(fā)明第九實(shí)施例的例子9-4中的遮光結(jié)構(gòu)部件130的示意圖；圖83為示出本發(fā)明的第九實(shí)施例的例子9-5中的光衰減結(jié)構(gòu)部件132的示意圖；圖84為示出通過(guò)比較非樹脂固定的面板的透射系數(shù)改變率與樹脂固定面板的透射系數(shù)改變率的示意圖；圖85為示出對(duì)于具有非樹脂固定的液晶的LCD和在本發(fā)明第一實(shí)施例中具有樹脂固定的液晶的LCD的所獲得透射系數(shù)和上升時(shí)間(rising time)的關(guān)系的示意圖；以及圖86為示出對(duì)于具有非樹脂固定的液晶的LCD和在本發(fā)明第四實(shí)施例中具有樹脂固定的液晶的LCD的梯度和上升時(shí)間(rising time)的關(guān)系的示意圖；具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施例]
下面將參照?qǐng)D1A至21B描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。首先，將參照?qǐng)D1A和1B描述根據(jù)該實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的原理。圖1A示出在通過(guò)聚合固定系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)齊固定處理的MVA-LCD中的聚合物聚合時(shí)根據(jù)第一原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法。圖1B示出在由圖1A中所示的第一原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法所形成的聚合物存在于液晶層中的MVA-LCD的顯示狀態(tài)。n溝道型TFT被用于該MVA-LCD中。
在LCD的制造階段的聚合步驟中，根據(jù)第一原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法基于直流電壓驅(qū)動(dòng)，并且交流電壓不被施加到液晶層上。另外，比漏極(數(shù)據(jù))總線的電壓高得多的電壓被施加到柵極總線，并且使公共電極的電壓高于漏極總線(像素電極)的電壓。由此，與圖21A和21B中所示的常規(guī)例子相比，在像素中沒有液晶對(duì)齊的干擾，并且當(dāng)觀察整個(gè)面板時(shí)可以獲得沒有粗糙感的顯示。
例如，如圖1A的曲線所示，保持把柵極電壓Vg＝33V施加到面板顯示區(qū)域的所有柵極總線，并且對(duì)每個(gè)像素提供的TFT保持導(dǎo)通，以及把直流數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)＝13V施加到所有漏極總線。由此，Vd(dc)被寫入到形成于每個(gè)像素區(qū)中的像素電極上。另一方面，設(shè)置為與像素電極相對(duì)的橫過(guò)液晶層的公共電極保持在公共電壓Vc＝20V。由此，相對(duì)于公共電勢(shì)的-7V的直流電壓被施加到液晶層上。
通過(guò)液晶驅(qū)動(dòng)方法所制造的MVA-LCD的顯示器在圖1B中顯示。圖1B示出從左邊開始按照G(綠)、B(藍(lán))和R(紅)的次序排列的三個(gè)像素的顯示狀態(tài)?？梢岳斫?，如果用圖1A中所示的驅(qū)動(dòng)方法來(lái)執(zhí)行聚合物固定，則如圖1B中所示，在該像素中的液晶對(duì)齊的波動(dòng)，特別是在液晶邊緣附近中的對(duì)齊狀態(tài)的波動(dòng)消失，并且圖21B的黑暗部分X1消失。由此，顯示器的不均勻性消失，并且即使當(dāng)觀察面板的整個(gè)顯示區(qū)域時(shí)，不會(huì)看到顯示的粗糙感。
接著，將參照?qǐng)D2A和2B描述根據(jù)該實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第二原理。圖2A示出根據(jù)第二原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法。圖2B示出在由圖2A中所示的第二原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法所形成的聚合物存在于液晶層中的MVA-LCD的顯示狀態(tài)。
在液晶層被密封在基片之間的單體聚合步驟中，根據(jù)第二原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法，比漏極總線的電壓高得多的電壓被施加到柵極總線，并且使公共電極的電壓高于漏極總線(像素電極)的電壓。然后，當(dāng)公共電極的電勢(shì)接近于像素電極的電壓時(shí)，把交流電壓同時(shí)施加到像素電極上。首先把直流電壓施加到液晶層上，然后施加交流電壓。并且在這種情況中，與圖21A和21B中所示的常規(guī)例子相比，在像素中沒有液晶對(duì)齊的干擾，并且當(dāng)觀察整個(gè)面板時(shí)可以獲得沒有粗糙感的顯示。
例如，如圖2A的曲線所示，保持把柵極電壓Vg＝33V施加到面板顯示區(qū)域的所有柵極總線，并且在每個(gè)像素中提供的TFT保持導(dǎo)通，以及把直流數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)＝13V施加到所有漏極總線。由此，Vd(dc)被寫入到形成于每個(gè)像素區(qū)中的像素電極上。另一方面，設(shè)置為與像素電極相對(duì)的橫過(guò)液晶層的公共電極保持在公共電壓Vc＝20V。由此，相對(duì)于公共電勢(shì)的-7V的直流電壓被施加到液晶層上。
接著，如圖2A的下方所示，使公共電極Vc逐漸從20V接近于數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)＝13V。在此時(shí)，把交流數(shù)據(jù)電壓Vd(ac)疊加在直流數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)＝13V上，并且其電平逐步增加到±7V。由此，Vd(dc)+Vd(ac)被寫入到形成于每個(gè)像素區(qū)的像素電極中。直流電壓首先被施加到液晶層上，然后施加交流電壓。
通過(guò)液晶驅(qū)動(dòng)方法所制造的MVA-LCD的顯示器在圖2B中顯示。圖2B示出具有與圖1B相類似的結(jié)構(gòu)的三個(gè)像素的顯示狀態(tài)。當(dāng)由圖2A中的曲線圖執(zhí)行聚合物固定時(shí)，如圖2B中所示，盡管在液晶邊緣附近中的對(duì)齊狀態(tài)中出現(xiàn)輕微的波動(dòng)，但是圖21B的黑暗部分X1小于圖21B的黑暗部分X1，并且亮度的波動(dòng)減小。由此，顯示器的不均勻性減小，并且即使當(dāng)觀察面板的整個(gè)顯示區(qū)域時(shí)，也可以減小顯示的粗糙感。
接著，將參照?qǐng)D3A和3B描述根據(jù)該實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第三原理。圖3A示出把另一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法添加到根據(jù)第一原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法中的第三原理。圖3B示出把另一個(gè)驅(qū)動(dòng)方法添加到根據(jù)第二原理的液晶驅(qū)動(dòng)方法中的第三原理。
圖3A和3B的昨圖分別示出圖1A和1B以及圖2A和2B所示的第一和第二原理。在由這些驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)液晶之后，施加到柵極總線的電壓Vg逐步減小，如圖中的箭頭所示，并且接近施加到漏極總線上的電壓(數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)+Vd(ac))(參見該圖中的中央圖和右圖)。通過(guò)在該狀態(tài)中聚合單體，可以抑制TFT的閾值的波動(dòng)，并且獲得不出現(xiàn)顯示的不均勻性的面板。
接著，將參照?qǐng)D4A至5描述根據(jù)該實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第四原理。圖4A示出在基片表面的法線方向上觀察的一個(gè)像素2。由于圖4A已經(jīng)在描述現(xiàn)有技術(shù)的截面中說(shuō)明，則省略對(duì)它的描述。圖4B示出沿著圖4A的線A-A截取的部分截面示圖。圖5示出沿著圖4A的線B-B截取的部分截面示圖。
在圖4B和5中，漏極總線6形成在玻璃基片20的側(cè)面上，并且在其上面形成絕緣膜22。通過(guò)連接電極12和14以及多個(gè)條形電極8，把一個(gè)像素電極形成在絕緣膜22上。與液晶層24相接觸的對(duì)齊膜32形成在像素電極上。一個(gè)相對(duì)基片被設(shè)置為隔著液晶層24與玻璃基片20相對(duì)。濾色層28形成在該相對(duì)基片的側(cè)的玻璃基片30上，公共電極26形成在該濾色層上。對(duì)齊膜34形成在公共電極26上，并且與液晶層24相接觸。液晶層24的厚度被調(diào)節(jié)為預(yù)定的單元間隙d。如圖5中所示，通過(guò)由條形電極8與間隔10實(shí)現(xiàn)對(duì)齊調(diào)節(jié)，液晶分子24a與條形電極8的延伸方向相平行地對(duì)齊。
在第四原理中，在圖4A和5中所示的條形電極8的電極寬度L大于間隔10的寬度S。由此，在條形電極的構(gòu)圖處理時(shí)(曝光、顯影、蝕刻)時(shí)出現(xiàn)的，相對(duì)于圖案波動(dòng)的透射率改變減小，并且可以改善顯示的不均勻性。
接著，將參照?qǐng)D6描述根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法的第五原理。圖6示出在基片表面的法線方向上觀察一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)。通過(guò)在延伸方向上改變總線的寬度(例如，漏極總線的寬度)，可以進(jìn)行控制，使得對(duì)齊矢量的奇點(diǎn)(在圖中由O或·所表示)的出現(xiàn)位置變?yōu)榇_定位置。也就是說(shuō)，該總線構(gòu)成一個(gè)對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，并且在像素電極外部的液晶分子的對(duì)齊矢量的奇點(diǎn)可以形成在該確定位置上。由此，由于像素電極外部的液晶的對(duì)齊變?yōu)楣潭ǎ虼藛误w被聚合，而如圖20A中所示的暗線的出現(xiàn)率減小，并且可以改善顯示的亮度和不均勻性。
下面將使用例子和對(duì)比例具體描述根據(jù)采用上述第一直第五原理的實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。
將使用圖1A和1B以及圖4A和4B描述該例子。在該例子中，制造具有15英寸的對(duì)角長(zhǎng)度的XGA面板(像素間距為297微米，以及像素?cái)?shù)目為1024×768)。該面板的像素結(jié)構(gòu)如圖4A和4B中所示。n溝道TFT16、漏極總線6、柵極總線4、以及由連接電極12和14和多個(gè)條形電極8所形成的像素電極形成在包含玻璃基片20的陣列基片上。濾色層28和公共電極26形成在包含玻璃基片30的相對(duì)基片上。具有0.7毫米厚度的玻璃基片被用作為一種基片材料。多個(gè)條形電極8被形成為從像素的中央部分分別向四個(gè)方向延伸(上右、下右、上左、下左)。條形電極8的電極寬度為3微米，并且間隔10的寬度為3微米。通過(guò)印刷方法把垂直對(duì)齊膜(聚酰亞胺材料)形成在這些基片上，并且在180度的溫度下執(zhí)行60分鐘的熱處理。這些基片被通過(guò)直徑為4微米的襯墊相互結(jié)合，并且制造一個(gè)空的單元(在沒有注入液晶狀態(tài)下的單元)。把添加有微量光聚合單體的具有負(fù)介電各向異性的液晶材料注入到所獲得的單元中，并且制造一個(gè)液晶面板。光聚合單體的添加量為2.4重量百分比。
接著，在施加電壓的狀態(tài)下把紫外(UV)光照射到液晶層24上，并且該光聚合單體被聚合。如圖3A和3B中所示，在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2之下，把該驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24上，以及在該電壓施加條件2的狀態(tài)下執(zhí)行對(duì)液晶層24的光線照射；電壓施加條件1Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，以及電壓施加條件2Vg＝33V，Vc＝20V，Vd(dc)＝13V。
下面將更加具體地描述電壓施加的處理。首先，柵極電壓Vg為Vg＝Vc＝Vd(dc)＝13V。接著，柵極電壓Vg上升到33V。該電壓上升的速度大約為1V/秒。接著，公共電壓Vc上升到20V。電壓上升速度大約為1V/秒。特別地，最好該電壓上升是一個(gè)連續(xù)的變化，并且如果電壓突然上升，則存在有在像素中出現(xiàn)對(duì)齊波動(dòng)的情況。順便提及，在本例中，盡管公共電壓Vc上升到20V，由于只要滿足公共電壓Vc大于數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)即可，例如，該數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)可以降低而不改變公共電壓Vc。
用于聚合的光照射量大約為2000mJ/cm2(波長(zhǎng)λ＝365納米)。在像素中沒有對(duì)齊狀態(tài)的波動(dòng)，并且獲得沒有粗糙感的顯示。順便提及，當(dāng)電壓從驅(qū)動(dòng)條件1變?yōu)轵?qū)動(dòng)條件2時(shí)，如果公共電壓Vc一次高于預(yù)定值并且下降，則進(jìn)一步改善粗糙感。例如，最好公共電壓從Vc＝13V上升到Vc＝23V，然后下降到Vc＝20V。
下面將參照?qǐng)D7A和7B描述對(duì)比例。除了如下要求之外，該對(duì)比例與例子1-1相同。在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2之下，把該驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24上，以及在該電壓施加條件2的狀態(tài)下執(zhí)行對(duì)液晶層24的光線照射；電壓施加條件1Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，以及電壓施加條件2Vg＝33V，Vc＝6V，Vd(dc)＝13V。
與例子1-1相比較，在該對(duì)比例中，公共電壓Vc和數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)的幅度關(guān)系被反轉(zhuǎn)。在對(duì)比例的情況中，在像素中的對(duì)齊被大大地干擾，在顯示器上看到粗糙感。
下面將參照?qǐng)D21A和21B描述對(duì)比例。除了如下要求之外，該對(duì)比例與例子1-1相同。在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2之下，把該驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24上，以及在該電壓施加條件2的狀態(tài)下執(zhí)行對(duì)液晶層24的光線照射；電壓施加條件1Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，以及電壓施加條件2Vg＝33V，Vc＝13V，Vd(dc)＝13V，Vd(ac)＝7V(30Hz的方波)。
交流電壓被施加到像素電極上，并且該驅(qū)動(dòng)方法最接近于LCD的實(shí)際液晶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。但是，在這種情況中，在像素邊緣部分附近中的對(duì)齊存在波動(dòng)，并且在顯示器上看到粗糙感。
下面將參照?qǐng)D2A和2B描述本例。除了如下要求之外，該例子與例子1-1相同。在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2之下，把該驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24上，并且在電壓施加條件3之下，進(jìn)一步施加該驅(qū)動(dòng)電壓，以及在該電壓施加條件3的狀態(tài)下執(zhí)行對(duì)液晶層24的光線照射；電壓施加條件1Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，電壓施加條件2Vg＝33V，Vc＝20V，Vd(dc)＝13V，以及電壓施加條件3Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，Vd(ac)＝7V(30Hz)。
在與例子1-1相類似的液晶驅(qū)動(dòng)之后，當(dāng)使公共電壓Vc逐步接近數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)的數(shù)值時(shí)，數(shù)據(jù)電壓Vd(ac)的幅度逐步增加。由此，在本例中，盡管像素邊緣的對(duì)齊受到輕微的干擾，但是獲得沒有粗糙感的顯示器。
圖8示出在例子1-1、1-2和對(duì)比例1-1和1-2中獲得的LCD的像素中的對(duì)齊狀態(tài)和顯示器的粗糙度的結(jié)果。在該圖中，○表示“良好”，△表示“可接受”，以及×表示“較差”。
下面將參照?qǐng)D3A描述本例。除了如下要求之外，該例子與例子1-1相同。在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2之下，把該驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24上，并且在電壓施加條件3之下，進(jìn)一步施加該驅(qū)動(dòng)電壓，以及在該電壓施加條件3的狀態(tài)下執(zhí)行對(duì)液晶層24的光線照射，用于使光可聚合單體聚合；
電壓施加條件1Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，電壓施加條件2Vg＝33V，Vc＝20V，Vd(dc)＝13V，以及電壓施加條件3Vg＝13V，Vc＝20V，Vd(dc)＝13V。
也就是說(shuō)，在執(zhí)行類似于例子1-1的液晶驅(qū)動(dòng)之后，柵極電壓Vg的電平逐步下降，并且等于數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)。
由此，在僅僅通過(guò)例子1-1的驅(qū)動(dòng)，對(duì)液晶層24執(zhí)行紫外光照射的情況下，出現(xiàn)由TFT的閾值波動(dòng)所造成的顯示不均勻性的情況，但是，在如本例中所述執(zhí)行液晶驅(qū)動(dòng)的情況中，由于TFT閾值的波動(dòng)所造成的顯示器的不均勻性被完全消除，并且在像素中的液晶對(duì)齊幾乎是優(yōu)良的。
圖9A至9F示出從柵極電壓Vg的電平改變所導(dǎo)致液晶對(duì)齊狀態(tài)的改變。圖9A至9F示出在柵極電壓Vg為33V、26V、20V、13V、10V和6V的顯示狀態(tài)。圖9A示出與圖1B相同的狀態(tài)。如圖9B至9D中所示，對(duì)齊狀態(tài)幾乎穩(wěn)定到柵極電壓Vg＝Vd(dc)＝13V。如圖9E和9F中所示，當(dāng)柵極電壓變?yōu)閂g＜Vd(dc)時(shí)，在柵極總線附近出現(xiàn)明顯的暗線。相應(yīng)地，如果在柵極電壓Vg＜Vd(dc)的狀態(tài)中執(zhí)行聚合，則盡管不出現(xiàn)由于TFT的閾值偏移所造成的顯示器的不均勻性或者粗糙性，但是顯示的亮度降低。
接著，圖10示出由于TFT的閾值相對(duì)于柵極電壓Vg的偏移所造成的對(duì)齊狀態(tài)與粗糙度之間的關(guān)系。如圖10所示，可以說(shuō)在用于本例中的液晶面板中，柵極電壓Vg＝13至20V是最佳的驅(qū)動(dòng)條件。特別地，柵極電壓Vg＝13V具有與數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)相同的數(shù)值，并且在形成有TFT的陣列基片上的電勢(shì)波動(dòng)可以變得平坦。相應(yīng)地，由于在像素電壓邊緣減少不必要的水平電場(chǎng)的波動(dòng)，并且可以說(shuō)該電壓是在聚合時(shí)的優(yōu)選液晶驅(qū)動(dòng)條件。
下面將參照?qǐng)D3B描述本例。除了如下要求之外，該例子與例子1-1相同。在下文所述的電壓施加條件1之后，依次在電壓施加條件2和電壓施加條件3之下，把該驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24上，并且在電壓施加條件4之下，進(jìn)一步施加該驅(qū)動(dòng)電壓，以及在該電壓施加條件4的狀態(tài)下對(duì)液晶層24的光可聚合單體執(zhí)行光線照射；電壓施加條件1Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，電壓施加條件2Vg＝33V，Vc＝20V，Vd(dc)＝13V，電壓施加條件3Vg＝33V，Vc＝Vd(dc)＝13V，Vd(ac)＝7V(30Hz)，以及電壓施加條件4Vg＝13V，Vc＝Vd(dc)＝13V，Vd(ac)＝7V(30Hz)。
也就是說(shuō)，在執(zhí)行與例子1-2相類似的液晶驅(qū)動(dòng)之后，柵極電壓Vg逐漸降低，并且等于數(shù)據(jù)電壓Vd(dc)。
由此，在僅僅通過(guò)例子1-1的驅(qū)動(dòng)對(duì)液晶層24執(zhí)行紫外線照射的情況下，出現(xiàn)由于TFT的閾值波動(dòng)所造成的顯示的不均勻性，但是，在執(zhí)行本例中所述的液晶驅(qū)動(dòng)的情況下，由于TFT的閾值波動(dòng)所造成的顯示不均勻性被完全消除，并且在像素中的液晶對(duì)齊幾乎是優(yōu)良的。
下面將參照?qǐng)D11A至14B以及圖4A至5描述該例子。除了如下要求之外，該例子與例子1-3相同。
在本例中，圖4A、4B和5中所示的條形電極8的圖案寬度L大于間隔10的間隔寬度S。具體來(lái)說(shuō)，該寬度通常為L(zhǎng)＝3微米以及S＝3微米，但是，在本例中，該寬度為L(zhǎng)＝4微米以及S＝2微米。圖11A至14B示出在條形電極8的寬度L偏移設(shè)計(jì)值約0.2微米的情況下，在半色調(diào)顯示中的透射系數(shù)的改變率。
圖11A和11B示出模擬的結(jié)果，以及圖12A至14B示出從實(shí)際液晶單元獲得的實(shí)際測(cè)量值。圖12A和12B示出具有單元間距d＝4微米的液晶面板的數(shù)值。圖13A和13B示出具有單元間距d＝3.5微米的液晶面板的數(shù)值，以及圖14A和14B示出具有單元間距d＝4.5微米的液晶面板的數(shù)值。圖11A至14A示出在水平方向上取得條形電極8的圖案寬度L(設(shè)計(jì)值)、以垂直方向上取得間隔寬度S(設(shè)計(jì)值)、以及把3V的驅(qū)動(dòng)電壓施加到液晶層24的情況下，透射系數(shù)的改變率。在圖11A中，圖案寬度L＝1微米至5微米被按照0.5微米的間距所分隔，以及間隔寬度S＝1微米至5微米被按照0.5微米的間距所分隔。在圖12A至14B中，圖案寬度L＝2微米至5微米被按照1微米的間距所分隔，以及間隔寬度S＝1微米至5微米被按照1微米的間距所分隔。
下面將給出以圖11A的L＝3和S＝3的透射系數(shù)的改變率作為一個(gè)例子的描述。例如，假設(shè)在把3V的驅(qū)動(dòng)電壓施加到例如L＝3微米(設(shè)計(jì)值)以及S＝3微米(設(shè)計(jì)值)的液晶面板的液晶層上的情況下，透射系數(shù)為A％。另一方面，假設(shè)在把3V的驅(qū)動(dòng)電壓施加到其中條形電極8具有偏移設(shè)計(jì)值0.2微米的寬度L＝2.8微米以及間隔10具有增加0.2微米的寬度S＝3.2微米的液晶面板的液晶層上的情況下，透射系數(shù)為B％。另外，在把3V的驅(qū)動(dòng)電壓施加到具有L＝3.2微米以及S＝2.8微米的液晶面板液晶層上的情況下，透射系數(shù)為c％。
在圖11A的L＝3和S＝3的透射系數(shù)的改變率由((|A-B|/A+|A-C|/A)/2)×100(％)來(lái)表示，以及在本例中，它為14.17。這同樣適用于圖11A至14A。圖11B至14B示出曲線圖，其中水平軸表示條形電極8的寬度L，以及垂直軸表示間隔10的間隔寬度S，并且描繪出各個(gè)圖A的數(shù)值。從圖11B至14B顯然可以看出，在任何情況中，通過(guò)取條形電極8的圖案寬度L大于間隔10的間隔寬度S，則透射系數(shù)的改變率變小。另外，當(dāng)同時(shí)考慮在此所述的其它條件的結(jié)果時(shí)，可以理解，如果圖案寬度L較大而間隔寬度S較小，則改變率提高。
順便提及，圖11A至14B示出在不使用聚合物固定的液晶的情況下透射系數(shù)的改變率的數(shù)據(jù)。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以理解，即使在使用相同微小圖案電極的液晶面板中，透射系數(shù)相對(duì)于圖案改變的改變率的趨勢(shì)在使用聚合物固定的液晶的LCD與不使用聚合物固定的液晶的LCD之間略有不同。
圖84示出非聚合物固定面板的透射系數(shù)的改變率與聚合物固定面板的透射系數(shù)的改變率之間的比較。圖84示出非聚合物固定面板的透射系數(shù)的改變率，并且其左欄示出在按次序施加電壓2.5V、3V和10V的情況下的各個(gè)曲線圖。另外，對(duì)應(yīng)于左欄，右欄示出在按次序施加電壓2.5V、3V和10V的情況下關(guān)于聚合物固定面板的透射系數(shù)的改變率的曲線圖(聚合電壓＝10V)。
從圖84顯然可以看出，在半色調(diào)顯示中改變率變?yōu)樽钚≈禃r(shí)，間隔寬度S的數(shù)值互不相同。在不使用聚合物固定的液晶的情況下，當(dāng)間隔寬度S變小，改變率也變小，但是，在使用聚合物固定的液晶的情況下，在間隔寬度S＝3.25附近的改變率為最小，并且最好該間隔寬度S為S＝2.5微米或更多。
可以設(shè)想其原因是在單體材料聚合時(shí)由電壓施加(在此，施加10V的電壓)所獲得的對(duì)齊狀態(tài)對(duì)聚合之后的對(duì)齊狀態(tài)產(chǎn)生影響。圖84的最后一行示出在施加10V的電壓時(shí)透射系數(shù)的改變率的曲線圖。與半色調(diào)的趨勢(shì)相反，當(dāng)圖案寬度L較大并且間隔寬度S較小時(shí)，改變率較大?？梢栽O(shè)想，由于單體在該狀態(tài)下被聚合，則在聚合時(shí)的對(duì)齊狀態(tài)的影響出現(xiàn)在聚合之后的半色調(diào)顯示中。
順便提及，在半色調(diào)顯示時(shí)，當(dāng)間隔寬度S大于圖案寬度L時(shí)改變率變大的趨勢(shì)是相同的。另外，如使用上文所述的微小電極圖案的情況，在驅(qū)動(dòng)時(shí)的對(duì)齊狀態(tài)的模式中，如果該模式保持不變，則由聚合物固定的加速進(jìn)一步有效。圖85示出在包含上述條形電極的模式中，在所獲得的透射系數(shù)與在包含非聚合物固定的液晶的LCD以及包含聚合物固定的液晶的LCD中的上升時(shí)間之間的關(guān)系。如圖85中所示，在不執(zhí)行聚合物固定的情況下，在電壓施加時(shí)的液晶對(duì)齊受到較大的干擾，結(jié)果響應(yīng)非常慢。但是，由于液晶的對(duì)齊被通過(guò)執(zhí)行聚合物固定而確定，則實(shí)現(xiàn)響應(yīng)的大大改進(jìn)。
下面將參照?qǐng)D15描述本例。除了如下的要求之外，本例與例子1-5相同。圖15中所示的液晶面板包括具有與圖4A、4B和5中所示的像素電極不同形狀的像素電極40。在像素電極40中，電極切割區(qū)域(間隔10)不形成在像素區(qū)域中。另外，分別由電介質(zhì)所制成的線型凸起42形成在像素電極40上，對(duì)應(yīng)于圖4A和4B中所示的間隔10。垂直對(duì)齊膜32形成在像素電極40和線型凸起42上。
線型凸起42的寬度S小于相鄰線型凸起42之間的電極暴露寬度L。具體來(lái)說(shuō)，該寬度通常為L(zhǎng)＝3微米和S＝3微米，而在本例中該寬度為L(zhǎng)＝4微米和S＝2微米。由于圖4A和4B中所示的間隔10和線型凸起42具有幾乎相同的對(duì)齊調(diào)節(jié)效果，在本例中，通過(guò)與例子1-5相同的效果，還可以使透射系數(shù)的改變率變小。順便提及，光敏丙烯樹脂被用作為該介質(zhì)材料，并且線型凸起42的高度H大約為0.3微米。
下面將參照?qǐng)D16和17描述本例。除了如下的要求之外，本例與例子1-5相同。圖16中所示的液晶面板包括具有與圖4A、4B和15中所示的像素電極不同形狀的像素電極46。在像素電極46中，電極切割區(qū)域(間隔10)不形成在像素區(qū)域中。另外，分別由電介質(zhì)所制成的線型凸起44形成在像素電極46的下層上，對(duì)應(yīng)于圖4A和4B中所示的間隔10。相應(yīng)地，像素電極46具有包含導(dǎo)電凸起的電極結(jié)構(gòu)。垂直對(duì)齊膜32形成在像素電極46上。
導(dǎo)電凸起的寬度為L(zhǎng)，相鄰導(dǎo)電凸起之間的導(dǎo)電溝槽的寬度為S，在L＝3微米和S＝3微米的情況與L＝4微米和S＝2微米的情況與如例子1-5的圖11A和11B中所示的條形電極8和間隔10的組合情況的模擬例子相比較。圖17示出比較結(jié)果。如圖17中所示，可以理解在導(dǎo)電凸起的電極結(jié)構(gòu)中的透射系數(shù)改變是明顯地變小，并且該結(jié)構(gòu)不容易出現(xiàn)由于圖案的波動(dòng)所造成的粗糙感。
下面將再次參照?qǐng)D6描述本例。除了如下的要求之外，本例與例子1-5相同。如圖6中所示，漏極總線6的寬度被連續(xù)改變。該寬度在漏極總線6與柵極總線4的交叉點(diǎn)附近較窄，并且在柵極總線4之間的中部附近較寬。窄部分的寬度為3微米，寬部分的寬度為15微米。由于在漏極總線6上的液晶對(duì)齊的方向性變得穩(wěn)定，因此可以提高顯示亮度和改善顯示的不均勻性。

下面將參照?qǐng)D18至19B描述本例。除了如下的要求之外，本例與例子1-5相同。圖18示出在一個(gè)像素中的液晶分子24a在包含圖4A和4B所示的條形電極8和間隔10的組合的像素電極的像素中被理想地對(duì)齊。如圖18中所示，暗線X1出現(xiàn)在柵極總線4、漏極總線6、連接電極12和14以及存儲(chǔ)電容總線18上，另外暗線X1出現(xiàn)在由條形電極8和間隔10所構(gòu)成的像素電極的外圍部分。
在圖18中，“○”標(biāo)志52表示對(duì)齊矢量的奇點(diǎn)(-1)，以及“·”標(biāo)志50表示對(duì)齊矢量的奇點(diǎn)(+1)。順便提及，在圖中所示的狀態(tài)中，結(jié)合到液晶面板的兩面上的兩個(gè)偏振片被設(shè)置為交叉的尼科爾結(jié)構(gòu)，它們的偏振軸的方向是由圖18的十字箭頭所表示的方向，并且相對(duì)于顯示區(qū)上的液晶分子的組對(duì)齊方向傾斜45度。
另一方面，在圖19A和19B所示本例的結(jié)構(gòu)中，形成比常規(guī)絕緣層更厚的絕緣層56。圖19A示出在基片表示的法線方向上觀察的狀態(tài)，以及圖19B示出沿著圖19A的線C-C截取的陣列基片的側(cè)面上的一個(gè)截面。如圖19A和19B中所示，當(dāng)從基片表面的法線方向上觀察時(shí)，條形電極8形成在絕緣層56上，并且其端部被形成為與漏極總線6部分重疊。光敏丙烯樹脂被用作為絕緣層56的材料，并且膜厚為3微米。
順便提及，濾色層可以形成在陣列基片的側(cè)面上(在TFT的結(jié)構(gòu)上的CF)，以及該濾色層可以用來(lái)取代絕緣層56。另外，如圖19B中所示，通過(guò)疊加濾色層54和絕緣層56可以自然地形成一個(gè)厚的絕緣層(這種情況中，基片可以由該絕緣層56所平整)。通過(guò)采用本例中的結(jié)構(gòu)，從柵極總線6到液晶層24的傾斜電場(chǎng)的影響變?nèi)酰⑶乙壕Х肿?4a僅僅通過(guò)接收條形電極8和間隔10的影響而對(duì)齊。由此，在漏極總線4和柵極總線6上的每條暗線X1與由條形電極8和間隔10所構(gòu)成的像素電極的外圍部分的每條暗線X1相組合以僅僅形成一條暗線。因此，可以通過(guò)減少暗線X1的數(shù)目而增加亮度。
如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以大大地提高液晶顯示器的顯示特性，其中通過(guò)熱合光所聚合的單體被聚合并且液晶分子的預(yù)傾斜角和/或在施加電壓時(shí)的傾斜方向被調(diào)節(jié)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且可以作出各種變型。例如，主述實(shí)施例涉及具有n溝道TFT的LCD，但是，本發(fā)明顯示可以用于具有p溝道TFT的LCD。
因此，通過(guò)制造具有p溝道TFT的方法可以實(shí)現(xiàn)上述目的，該方法包括如下步驟在基片之間密封包含由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層，以及當(dāng)把電壓施加到液晶層上時(shí)聚合該可聚合成份，以在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向，其中在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2下，把電壓施加到液晶層，并且在電壓施加條件2的狀態(tài)下，使該可聚合成份聚合；電壓施加條件1Vg＜Vd(dc)＝Vc，以及電壓施加條件2Vc＜Vd(dc)，其中，Vg施加到柵極總線的電壓，Vc施加到公共電極的電壓，以及Vd(dc)施加到漏極總線的電壓(直流成份)。
并且還可以通過(guò)制造具有p溝道TFT的方法可以實(shí)現(xiàn)上述目的，該方法包括如下步驟在基片之間密封包含由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層，以及當(dāng)把電壓施加到液晶層上時(shí)聚合該可聚合成份，以在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向，其中在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2下，把電壓施加到液晶層，另外在電壓施加條件3下，把電壓施加到液晶層，并且在電壓施加條件3的狀態(tài)下，使該可聚合成份聚合；電壓施加條件1Vg＜Vd(dc)＝Vc，Vd(ac)＝0，電壓施加條件2Vc＜Vd(dc)，以及電壓施加條件3當(dāng)Vc接近于Vd(dc)時(shí)，使Vd(ac)逐漸高于0，其中，Vg施加到柵極總線的電壓，Vc施加到公共電極的電壓，
Vd(dc)施加到漏極總線的電壓(直流成份)，以及Vd(ac)施加到漏極總線的電壓(交流成份)。
并且還可以通過(guò)制造具有p溝道TFT的方法可以實(shí)現(xiàn)上述目的，該方法包括如下步驟在基片之間密封包含由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層，以及當(dāng)把電壓施加到液晶層上時(shí)聚合該可聚合成份，以在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向，其中在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2下，把電壓施加到液晶層，另外在電壓施加條件3下，把電壓施加到液晶層，并且在電壓施加條件3的狀態(tài)下，使該可聚合成份聚合；電壓施加條件1Vg＜Vd(dc)＝Vc，電壓施加條件2Vc＜Vd(dc)，以及電壓施加條件3使Vg增加并且接近于Vd(dc)，其中，Vg施加到柵極總線的電壓，Vc施加到公共電極的電壓，以及Vd(dc)施加到漏極總線的電壓(直流成份)。
并且還可以通過(guò)制造具有p溝道TFT的方法可以實(shí)現(xiàn)上述目的，該方法包括如下步驟在基片之間密封包含由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層，以及當(dāng)把電壓施加到液晶層上時(shí)聚合該可聚合成份，以在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向，其中在下文所述的電壓施加條件1之后的電壓施加條件2下，把電壓施加到液晶層，接著在電壓施加條件3下，把電壓施加到液晶層，另外在電壓施加條件4下，把電壓施加到液晶層，并且在電壓施加條件4的狀態(tài)下，使該可聚合成份聚合；電壓施加條件1Vg＜Vd(dc)＝Vc，Vd(ac)＝0，電壓施加條件2Vc＜Vd(dc)，電壓施加條件3當(dāng)Vc接近于Vd(dc)時(shí)，使Vd(ac)逐漸高于0，以及電壓施加條件4使Vg增加并且接近于Vd(dc)，
其中，Vg施加到柵極總線的電壓，Vc施加到公共電極的電壓，Vd(dc)施加到漏極總線的電壓(直流成份)，以及Vd(ac)施加到漏極總線的電壓(交流成份)。
在制造如上文所述具有p溝道TFT的液晶顯示器的方法中，當(dāng)施加到柵極總線的電壓Vg減小，并且接近于施加到漏極總線的電壓(直流成份)Vd(dc)，然后所施加電壓Vg等于所施加電壓Vd(dc)。
在制造上述具有p溝道TFT的液晶顯示器的方法中，在施加Vc＜Vd(dc)的電壓時(shí)，數(shù)值Vc-Vd(dc)小于所需電壓，然后把該電壓升高到所需電壓。
在制造上述具有p溝道TFT的液晶顯示器的方法中，施加到柵極總線的電壓Vg是直流電壓。
接著，將參照?qǐng)D22A至45描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器以其制造方法。通常作為有源矩陣型LCD的主流的TN模式具有一個(gè)缺點(diǎn)在于其視角較窄。當(dāng)前，稱為MVA模式和IPS模式(平面切換模式)的技術(shù)被用于寬視角的LCD。
在IPS模式中，通過(guò)在水平平面中的梳狀電極來(lái)切換液晶分子，但是，由于梳狀電極顯著地降低像素的開孔比(opening ratio)，因此需要高光強(qiáng)的背光。在MVA模式中，液晶與基片垂直對(duì)齊，并且由提供在透明電極(ITO)中的凸起或狹縫來(lái)調(diào)節(jié)液晶分子的對(duì)齊。
盡管與TN模式相比，在MVA模式中的凸起或狹縫所導(dǎo)致像素的實(shí)際開孔比的下降量不大于由梳狀電極所導(dǎo)致的下降量，但是液晶面板的光透射系數(shù)降低。因此，在這種情況中，MVA-LCD不適用于需要低電能消耗的筆記本電腦。
在當(dāng)前的MVA-LCD中，為了實(shí)現(xiàn)寬的視角，通過(guò)直線地切開像素電極的一部分而獲得的線型凸起或狹峰被復(fù)雜地設(shè)置在一個(gè)像素上，從而在施加電壓時(shí)液晶分子在四個(gè)方向上。因此，像素的光透射系數(shù)變低。下面將給出對(duì)一種用于改進(jìn)的情況的描述，如圖22A的22B中所示，直線凸起被簡(jiǎn)單地以寬間距設(shè)置為相互平行。
圖22A和22B示出包括半分的對(duì)齊區(qū)域的MVA-LCD。圖22A示出在基片表面的法線方向上觀察MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)。圖22B示出沿著與圖22A所示的MVA-LCD的漏極總線6相平行的直接截取的截面。順便提及，在本實(shí)施例的后續(xù)描述中，具有與上述構(gòu)成部件相對(duì)操作和功能的構(gòu)成部件用相同的標(biāo)號(hào)所表示并且省略對(duì)它們的描述。圖22A示出連續(xù)連接到一個(gè)柵極總線4的三個(gè)像素2。如圖22A和22B所示，與柵極總線4相平行延伸的兩個(gè)線型凸起68形成在柵極總線4的側(cè)面上的像素電極3的兩端附近。另外，在相對(duì)基片側(cè)面上的公共電極上，與柵極總線4相平行延伸的線型凸起66形成在包含該像素中央的位置處。順便提及，在陣列基片的側(cè)面上，絕緣膜(柵極絕緣膜)23形成在玻璃基片20的柵極總線4并且在它們之上形成絕緣膜22。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)把電壓施加在像素電極3和公共電極26之間并且改變?cè)谝壕?4中分布的電場(chǎng)時(shí)，具有負(fù)介電各向異性的液晶分子24a在兩個(gè)方向上傾斜。也就是說(shuō)，液晶分子24a從柵極總線4側(cè)面上的像素2的兩端的線型凸起68向著相對(duì)基片側(cè)面上的線型凸起66傾斜。由此，形成上下半分的多疇。在MVA模式中，通過(guò)由線型凸起(或狹縫)所產(chǎn)生的電場(chǎng)調(diào)節(jié)在線型凸起66和68附近(或者在狹縫附近)的液晶分子24a的傾斜方向。相應(yīng)地，如圖22a和22d中所示，如果線型凸起(或狹縫)之間的間距非常寬，則需要時(shí)間來(lái)傳遞液晶分子24a的對(duì)齊，從而當(dāng)施加電壓時(shí)，面板的響應(yīng)變的非常慢。
然后，已經(jīng)采用聚合物固定系統(tǒng)，其中使用包含可聚合單體的液晶層24來(lái)取代常規(guī)的液晶材料。在單體固定系統(tǒng)中，在施加電壓到液晶層24的狀態(tài)下，單體被聚合為聚合物，從而液晶分子24a的傾斜方向被記憶在聚合物中。
但是，即使把電壓施加到采用圖22A和22B的結(jié)構(gòu)中的液晶層24，由于在與漏極總線6附近的像素電極3的端部產(chǎn)生的電場(chǎng)，在漏極總線6附近的液晶分子24a在與所需傾斜方向相差90度的方向上。因此，即使使用聚合物固定系統(tǒng)，如圖23的顯微觀察圖所示，沿著每個(gè)顯示像素2中的漏極總線6看到一個(gè)大的黑暗部分X1。
然后，在本實(shí)施例中，在提供有TFT16的陣列基片的側(cè)面上的像素電極3被制成直線和間隔圖案的條形電極。作為一個(gè)例子，圖24示出從基片表面的法線方向上觀察根據(jù)本實(shí)施例的MVA-LCD的一個(gè)像素2的例子。如圖24中所示，像素電極3包括條形電極8和間隔10，其中形成與漏極總線6相平行的直線和間隔圖案。
通常，由對(duì)齊膜產(chǎn)生的對(duì)齊調(diào)節(jié)力僅僅施加在與對(duì)齊膜相接觸的液晶分子24a上，并且不施加在單元間隙方向上中部液晶分子上。因此，在單元間隙方向上的中部的液晶分子24a受到在像素的端部產(chǎn)生的電場(chǎng)的大大影響，并且對(duì)齊操作受到干擾。當(dāng)采用包含與漏極總線6相平行的條形電極8和間隔10時(shí)，液晶分子24a與條形電極8和間隔10相平行。另外，由于所有液晶分子24a的傾斜方向由條形電極8和間隔10所確定，因此在像素端部所產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響可以減少到最小。
下面使用例子具體描述根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。首先，對(duì)于所有例子所共同的條件如下對(duì)齊膜垂直對(duì)齊膜；液晶具有負(fù)介電各向異性；偏振片設(shè)置在液晶面板的兩側(cè)形成交叉的尼科爾結(jié)構(gòu)，并且實(shí)現(xiàn)正常的黑模式；偏振片的偏振軸相對(duì)于總線形成45度的方向；液晶面板對(duì)角線長(zhǎng)度為15英寸；以及分辯率XGA[例子2-1]下面將參照?qǐng)D24至27描述本例。圖24示出從基片的法線方向觀察根據(jù)本例的MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)，以及圖25示出沿著圖24的線D-D截取的截面形狀。如圖24中所示，像素電極3包括條形電極8和間隔10，其中形成與漏極總線6相平行的直線和間隔圖案。各個(gè)條形電極8通過(guò)形成在像素2的中部并且與柵極總線4相平行的連接電極64相互電連接。另外，部分條形電極8連接到與TFT16的漏極60相對(duì)的源極62。
如圖25中所示，與柵極總線4相平行延伸的線型凸起66形成在與像素區(qū)的中部的連接電極64相對(duì)位置的相對(duì)基片的側(cè)面上。液晶分子24a的對(duì)齊調(diào)節(jié)方向可以更加明顯地由線型凸起66所確定。
除了在相對(duì)基片側(cè)面上提供線型凸起66之外，可以自然地對(duì)相對(duì)基片側(cè)面或柵極基片側(cè)面上的對(duì)齊膜執(zhí)行磨擦處理。在這種情況中，如圖25中的箭頭所示，在圖24中所示的兩個(gè)區(qū)域B和C中在陣列基片側(cè)面上的磨擦處理向著連接電極64的方向。在相對(duì)基片上的磨擦處理向著遠(yuǎn)離連接電極64的方向。另外，還可以使用光對(duì)齊。
順便提及，存在一種出現(xiàn)對(duì)齊干擾的情況，使得在圖24中所示的TFT16附近由虛線所包圍的區(qū)域中的液晶分子24a的傾斜方向變?yōu)榕c圖25中所示的區(qū)域B中的液晶分子24a的方向相反的方向傾斜。由于這種對(duì)齊干擾，當(dāng)把電壓施加到液晶層24上時(shí)可能在該區(qū)域A中形成黑暗部分。圖26示出用于解決該問題的一種變型。在該變型中，如圖26中所示，與柵極總線4平行延伸的兩個(gè)線型凸起68被形成在柵極總線4側(cè)面上的像素電極3的兩端附近。當(dāng)在柵極總線上以及柵極總線4與像素電極3之間添加線型凸起時(shí)，在區(qū)域A中的液晶分子24a的傾斜方向可能變?yōu)榕c在區(qū)域B中的液晶分子24a傾斜方向相同。
使用圖26的變型例子的結(jié)構(gòu)，其中通過(guò)把電壓施加到液晶層24上使得像素2中的液晶分子24a在預(yù)定的方向上傾斜，添加有光聚合單體的液晶被光線所照射以聚合該單體，從而固定該液晶分子24a的預(yù)傾斜角度和/或傾斜方向。當(dāng)在完成的MVA-LCD上顯示，并且觀察顯示區(qū)域時(shí)，光線透過(guò)整個(gè)像素部分，并且在圖27的T-V特性圖中，如實(shí)線的曲線所示，該透射系數(shù)與虛線所表示的常規(guī)LCD相比得到改進(jìn)。
下面將參照?qǐng)D28至31描述本例。圖28示出從基片的法線方向觀察根據(jù)本例的MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)，以及圖29示出沿著圖28的線E-E截取的截面形狀。如圖28中所示，像素電極3包括條形電極8和間隔10，其中形成與漏極總線6相平行的直線和間隔圖案。各個(gè)條形電極8通過(guò)形成在像素2的上端和下端并且與柵極總線4相平行的連接電極64相互電連接。另外，在該圖上部的連接電極64連接到TFT16的源極62。
如圖29中所示，與柵極總線4相平行延伸的線型凸起68形成在像素區(qū)的中部的像素電極3上。線型凸起68使在區(qū)域A和B中的對(duì)齊方向相同，而區(qū)域C的對(duì)齊方向與區(qū)域A和B相對(duì)。在本例的區(qū)域B和C中的液晶對(duì)齊方向變?yōu)榕c在例子2-1中的區(qū)域B和C中的液晶對(duì)齊方向相反。
除了在像素電極3上提供線型凸起66之外，可以自然地對(duì)相對(duì)基片側(cè)面或柵極基片側(cè)面上的對(duì)齊膜執(zhí)行磨擦處理。在這種情況中，如圖29中的箭頭所示，在圖28中所示的兩個(gè)區(qū)域B和C中在陣列基片側(cè)面上的磨擦處理向著連接電極64的方向。在相對(duì)基片上，磨擦處理向著像素的中部方向。另外，還可以使用光對(duì)齊。
順便提及，存在一種情況，如圖29中所示，在圖28中的兩個(gè)連接電極64附近由虛線所包圍的區(qū)域D中的液晶分子24a中出現(xiàn)對(duì)齊干擾。由于這種對(duì)齊干擾，當(dāng)把電壓施加到液晶層24上時(shí)可能在該區(qū)域D中形成黑暗部分。圖30示出用于解決該問題的一種變型。在該變型中，如圖30中所示，與柵極總線4平行延伸的兩個(gè)線型凸起66被形成在柵極總線4側(cè)面上的像素電極3的兩端附近與連接電極64相對(duì)位置的相對(duì)基片的側(cè)面。當(dāng)從基片表面的法線方向觀察時(shí)，線型凸起66被置于柵極總線4和像素電極3之間，在區(qū)域D中的液晶分子24a的方向變?yōu)榕c在區(qū)域B或區(qū)域C的液晶分子24a的方向相同。
使用圖30的變型例子的結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)把電壓施加到液晶層24上使得在像素2中的液晶分子24a在預(yù)定的方向上傾斜的狀態(tài)下，把光線照射到添加有光聚合單體的液晶上，以聚合該單體，并且實(shí)現(xiàn)液晶分子24a的預(yù)傾斜角和/或?qū)R方向的固定。當(dāng)在所完成的MVA-LCD上顯示并且觀察顯示區(qū)域時(shí)，光線通過(guò)整個(gè)像素部分，并且在圖31的T-V特性圖中，如粗實(shí)線的曲線所示，與由細(xì)實(shí)線表示的常規(guī)LCD相比，可以改進(jìn)透射系數(shù)。
下面將參照?qǐng)D32至34描述本例。圖32示出從基片表示的法線方向上觀察根據(jù)本例的MVA-LCD的兩個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)。根據(jù)本例的像素電極3的結(jié)構(gòu)與例子2-1相同。本例的特征在于提供一種電場(chǎng)屏蔽電極70，其減小在像素電極3的漏極總線6側(cè)面上的條形電極8與漏極總線6之間所產(chǎn)生的水平電場(chǎng)。如圖33的截面所示，在形成柵極總線4的同時(shí)，通過(guò)使用柵極形成金屬在像素電極3的漏極總線6的端部的條形電極8與漏極總線6之間的區(qū)域下方形成電場(chǎng)屏蔽電極70。
圖33為示出電場(chǎng)屏蔽電極70的位置和操作的示意圖。電壓被施加到像素電極3和電場(chǎng)屏蔽電極70上，如圖33中所示，在陣列基片中產(chǎn)生幾乎與基片表面相平行的等電勢(shì)線。由此，圖22中的虛線的橢圓72所示，可以防止在漏極總線6的端部的條形電極8與漏極總線6之間的區(qū)域中產(chǎn)生水平電場(chǎng)。等電勢(shì)線和液晶導(dǎo)向偶極子在圖33中示出，可以理解，橢圓72中，該等電勢(shì)線幾乎與基片表面相平行，并且導(dǎo)向偶極子幾乎與基片表面相垂直。
在液晶層24中的單體被在該狀態(tài)中聚合。單體被聚合之后，電場(chǎng)屏蔽電極70電連接到公共電極26并且被用作為存儲(chǔ)電容電極。由于液晶分子24a的方向由聚合的聚合物所確定，因此難以受到在像素端部產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響。當(dāng)在所完成的MVA-LCD上進(jìn)行顯示，并且面容顯示區(qū)域，則光線通過(guò)整個(gè)像素部分，并且在圖34的T-V特性圖中，如粗實(shí)線的曲線所表示，與由細(xì)實(shí)線表示的常規(guī)LCD相比，可以改進(jìn)透射系數(shù)。

下面將參照?qǐng)D35和36描述本例。圖35示出在基片表面的法線方向上觀察根據(jù)本例的MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)。根據(jù)本例的像素電極3的結(jié)構(gòu)與例子2-1相同。
本例的特征在于在漏極總線6附近在像素電極3的端部的虛線所表示的區(qū)域74上的對(duì)齊模上的對(duì)齊方向具有與像素的中央部分不同的方向。如圖35中所示，在圖中的像素的中部上方的像素區(qū)域中，液晶分子24a向著紙面上的向下方向傾斜(向下的大箭頭)，并且在下方的像素區(qū)域中，液晶分子24a向著紙面的向上方向傾斜(向上的大箭頭)。另一方面，在區(qū)域74中，執(zhí)行對(duì)齊處理，使得對(duì)齊方向(小箭頭)相對(duì)于相鄰漏極總線6的延伸方向傾斜大約45度。在本例中，照射紫外線，以執(zhí)行對(duì)齊處理。
當(dāng)把電壓施加到像素上時(shí)，液晶分子的對(duì)齊方向由對(duì)齊處理和電場(chǎng)兩者的平衡所決定。由此，由于像素電極3的端部區(qū)域74的液晶分子24a也在基本上與漏極總線6相平行的方向，光線可以通過(guò)整個(gè)像素電極。
在該狀態(tài)中，在液晶層24中的單體被聚合。由于液晶分子24a的方向由聚合的聚合物所決定，因此它幾乎不受到在像素端部所產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響。當(dāng)在所完成的MVA-LCD上顯示并且觀察顯示區(qū)域時(shí)，光線通過(guò)整個(gè)像素部分，并且在圖36的T-V特性圖中，如粗實(shí)線的曲線所示，與由細(xì)實(shí)線表示的常規(guī)LCD相比，可以改進(jìn)透射系數(shù)。
下面將參照?qǐng)D37和40描述本例。圖37示出在基片表面的法線方向上觀察根據(jù)本例的MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)。盡管根據(jù)本例的像素電極3的結(jié)構(gòu)與例子2-1相同，但是本例的特征在于漏極總線6和像素電極3之間的間距76的寬度等于像素電極3中的間隔10的寬度。
圖38示出一種結(jié)構(gòu)，其中在漏級(jí)總線6與像素電極3之間的間距76較寬。當(dāng)區(qū)域76沿著基片表面的寬度為“a”，并且間隔10的寬度為“b”時(shí)，滿足a＞b。由于漏極總線6和像素電極3之間的電容是造成串?dāng)_的原因，因此間距76通常作得較寬。但是，當(dāng)把電壓施加到液晶層24上時(shí)，在由間距76上方的橢圓所表示的區(qū)域76a中的液晶分子24a在與漏極總線6相垂直的方向上，并且在像素中出現(xiàn)黑暗部分。另一方面，在像素電極3中的間隔10上方的區(qū)域10a中，液晶分子24a在與該間隔相平行的方向上傾斜。
然后，如圖39中所示，間距76接近于間隔10的寬度，以滿足a≈b，并且在區(qū)域76a中的液晶分子24a還在與漏極總線6相平行的方向上。由此，由于像素電極3的區(qū)域還可以被加寬，因此如圖39中所示，獲得加倍提高透射系數(shù)的效果。為了抑制串?dāng)_，如圖39中所示，例子2-3的電場(chǎng)屏蔽電極僅僅需要提供在間距76的下層中。
在這種結(jié)構(gòu)中，把電壓施加到液晶層24，并且聚合在液晶層24中的單體。由于液晶分子24a的方向由在完全的MVA-LCD中的聚合單體所決定，它幾乎不受到在顯示圖像時(shí)像素端部所產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響。當(dāng)在所完成的MVA-LCD上顯示并且觀察顯示區(qū)域時(shí)，光線通過(guò)整個(gè)像素部分，并且在圖40的T-V特性圖中，如實(shí)線的曲線所示，與由虛線表示的常規(guī)LCD相比，可以改進(jìn)透射系數(shù)。
下面將參照?qǐng)D41和45描述本例。圖41示出在基片表面的法線方向上觀察根據(jù)本例的MVA-LCD的一個(gè)像素2的狀態(tài)。本例的像素電極3的結(jié)構(gòu)的特征在于由條形電極8和間隔10所構(gòu)成的直線和間隔圖案形成為與柵極總線4相平行。為了產(chǎn)生在圖中的左右兩個(gè)方面上的對(duì)齊分割，一個(gè)連接電極64被提供在該像素的上半部的右側(cè)，并且一個(gè)連接電極64被提供在該像素的下半部的左側(cè)。由此，可以積極地使用由在與漏極總線6相平行的像素電極的端部所產(chǎn)生的水平電場(chǎng)進(jìn)行在與漏極總線6相垂直的方向上傾斜的液晶分子的對(duì)齊。順便提及，連接電極64可以被自然地提供在像素的上半部的左側(cè)以及像素的下半部的右側(cè)。
圖42示出沿著圖41的線F-F截取的截面。圖43示出沿著圖41的線G-G截取的截面。如圖42和43中所示，線型凸起66形成在與兩個(gè)連接電極64相鄰的漏極總線6之間的相對(duì)基片上。通過(guò)形成線型凸起66，可以消除連接電極64與相鄰漏極總線6之間的電場(chǎng)的影響。另外，為了保證對(duì)齊方向，如圖44的大輪廓箭頭所表示，在陣列基片的側(cè)面上，可以從沒有連接電極64的側(cè)面向著連接電極64的側(cè)面執(zhí)行磨擦，并且在相對(duì)基片的側(cè)面上，可以在與上述箭頭相反的方向上執(zhí)行磨擦。另外，可以執(zhí)行光對(duì)齊處理。
在這種結(jié)構(gòu)中，電壓被施加到液晶層24上以聚合液晶層24中的單體。在所完成的MVA-LCD中，由于液晶分子24a的方向由聚合的單體所決定，因此它幾乎不受到在顯示圖像時(shí)從像素端部產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響。當(dāng)在所完成的MVA-LCD上顯示并且觀察顯示區(qū)域時(shí)，光線通過(guò)整個(gè)像素部分，并且在圖45的T-V特性圖中，如粗實(shí)線的曲線所示，與由細(xì)實(shí)線表示的常規(guī)LCD相比，可以改進(jìn)透射系數(shù)。
接著，將參照?qǐng)D46A至48描述本發(fā)明的第三實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。該實(shí)施例涉及對(duì)第二實(shí)施例的MVA-LCD的改進(jìn)。根據(jù)第二實(shí)施例，使用條形電極圖案可以減小在圖23的像素顯微觀察圖中所示的大的黑暗部分X1，但是，黑暗部分X1略微保留在最接近于漏極總線6和間距76的條形電極8上方。
圖46A至46E被觀察用于說(shuō)明液晶分子24a的傾斜操作。圖46A示出在基片表面的法線方向上觀察沒有狹縫的像素電極3和液晶分子24a的狀態(tài)，圖46示出在基片的截面方向上觀察的狀態(tài)。如圖46A和46B中所示當(dāng)把電壓施加到液晶分子24a時(shí)，液晶分子24a的主軸在與像素電極3的端部相垂直的方向上傾斜。例如，在與漏極總線6相平行的像素電極3的端部附近的液晶分子24a在與漏極總線6的延伸方向相垂直的方向上。
圖46C示出在基片表面的法線方向上觀察液晶分子24a的由直線和間隔圖案所形成并且由條形電極8和間隔10所構(gòu)成的像素電極3的狀態(tài)，并且圖46D示出在基片的截面方向上觀察的狀態(tài)。如圖46C和46D中所示，當(dāng)把電壓施加到液晶分子24a上時(shí)，液晶分子24a的主軸與條形電極8和間隔10的圖案的縱向方向相平行地傾斜。
相應(yīng)地，如圖46E中所示，當(dāng)提供與漏極總線6相平行的條形電極8時(shí)，在條形電極8上的液晶分子24a與漏極總線6附近的液晶分子24a的主軸的傾斜方向相差90度。因此如圖46E的橢圓區(qū)域78中所示產(chǎn)生指向相對(duì)于漏極總線6成45度方向的液晶分子24a，并且變?yōu)榕c偏振片的偏振軸相平行，從而觀察到黑暗部分。
然后，在本實(shí)施例中，為了基本上消除在像素端部所產(chǎn)生電場(chǎng)的影響并且抑制黑暗部分的區(qū)域?yàn)樽钚。罱咏诼O總線6的條件電極8的電極寬度a’被制成比像素的中部的條形電極8的電極寬度b’更薄。
順便提及，如果條形電極8的電極寬度a’太薄，則條形電極8可能斷開或者與相鄰的條形電極8短路。然后，條形電極8和間隔10的寬度被設(shè)置為從0.5微米至5微米。
下面通過(guò)使用例子具體描述根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。首先，像素例子的條件與第二實(shí)施例的例子的條件相同。
當(dāng)條形電極8和漏極總線6之間的距離像第二實(shí)施例的例子2-5那樣較短時(shí)，像素電極3和漏極總線6之間的電容變大，并且產(chǎn)生串?dāng)_。在這種情況中，由于條形電極8與漏極總線6之間的距離不能夠被縮短，則可以通過(guò)使最接近于漏級(jí)總線6的條形電極8’的寬度變窄而使黑暗部分X1的區(qū)域變?yōu)樽钚?。圖48示出在像素的中部提供連接電極64的情況。圖48示出連接電極64被提供在柵極總線4的側(cè)面的情況。
在例子3-2中，為了防止串?dāng)_，可以使用在第二實(shí)施例的例子2-3或例子2-5中所述的電場(chǎng)屏蔽電極70。

接著，將參照?qǐng)D49至62描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。該實(shí)施例涉及提高高顯示質(zhì)量MVA-LCD的性能。在最近幾年隨著信息設(shè)備的普及，需要顯示面板具有高性能。因此，通常使用顯示質(zhì)量?jī)?yōu)秀的MVA-LCD。但是，MVA-LCD具有一個(gè)問題，是從不施加電壓時(shí)(在正常的黑模式的黑屏顯示時(shí))到施加低電壓時(shí)(半色調(diào))的響應(yīng)時(shí)間較慢。
如圖49中所示，在常規(guī)的MVA-LCD中需要用于調(diào)節(jié)液晶分子24a的傾斜方向的對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件(例如，線型凸起66和68)被局部地分布(不均勻分布)。由于對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件被局部地分布，因此在沒有用于調(diào)節(jié)傾斜方向的結(jié)構(gòu)并且液晶分子24a的傾角θp如圖50中所示的區(qū)域中，需要一定時(shí)間來(lái)傳遞液晶對(duì)齊的傾斜。另外，如果對(duì)齊邊界形成在用于調(diào)節(jié)傾斜方向的結(jié)構(gòu)部件上，則暗線形成在該結(jié)構(gòu)部件周圍，并且透射系數(shù)被降低。如上文所述，在分散地分布用于調(diào)節(jié)傾斜方向的裝置結(jié)構(gòu)中，存在一個(gè)問題，即在施加低電壓時(shí)的液晶對(duì)齊不穩(wěn)定。
相應(yīng)地，需要一定時(shí)間來(lái)使整個(gè)像素的液晶作用響應(yīng)，這產(chǎn)生一個(gè)問題，即需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)把黑屏顯示(垂直對(duì)齊狀態(tài))改變?yōu)榘肷{(diào)顯示(傾斜對(duì)齊狀態(tài))。特別地，在半色調(diào)顯示具有較低的梯度的情況中，由于液晶對(duì)齊傾斜的傳遞變慢，因此響應(yīng)時(shí)間變?yōu)檎r(shí)間的3倍或更多倍。但是，在已經(jīng)執(zhí)行聚合物固定的情況下的對(duì)齊中，在像素中的所有部分的傾斜方向被預(yù)先確定。相應(yīng)地，在當(dāng)液晶的傾斜方向被傳播時(shí)對(duì)齊被改變并且在正常條件下響應(yīng)變慢的任何模式中，聚合物固定實(shí)現(xiàn)在響應(yīng)中的較大改進(jìn)。圖86示出在包含聚合物未固定的液晶的LCD以及包含聚合物固定的液晶的LCD中的梯度與上升時(shí)間之間的關(guān)系?？梢岳斫猓ㄟ^(guò)把聚合物固定應(yīng)用于正常MVA-LCD，可以獲得快兩倍至三倍的響應(yīng)速度。另外，作為另一個(gè)問題，由于透射系數(shù)被減小，因此該顯示變暗。如上文所述，在傾斜對(duì)齊被分散的結(jié)構(gòu)中，存在一個(gè)問題，即由于在施加低電壓時(shí)液晶對(duì)齊不穩(wěn)定，因此響應(yīng)特性變差并且亮度變低。
本實(shí)施例提供MVA-LCD，其中響應(yīng)時(shí)間被縮短而不降低透射系數(shù)，并且在施加低電壓時(shí)的液晶對(duì)齊被固定。特別地，在作為本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)的聚合物固定對(duì)齊中，由于預(yù)先確定與顯示相關(guān)的所有部分傾斜方向，必需在正常條件下傳遞液晶的傾斜方向的任何像素結(jié)構(gòu)中，可以獲得顯著的提速。
圖51為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示圖。在該圖中，示出設(shè)置在矩陣形式的3×3＝9的排列區(qū)域80。在各個(gè)排列區(qū)域80中，設(shè)置具有通過(guò)切割電極(在下文中稱為方向結(jié)構(gòu)部件)而獲得的基片表面或狹縫的方向上的方向性的結(jié)構(gòu)部件(在下文中稱為方向結(jié)構(gòu)部件)。如果在相同的方向上在表面重整區(qū)域中二維地形成與該方向結(jié)構(gòu)部件相類似的方向結(jié)構(gòu)，作為一個(gè)單一體或者集合體，則該液晶對(duì)齊可以在一個(gè)方向上傾斜。由此，由于當(dāng)被光或熱所聚合的單體被聚合時(shí)，在把電壓施加到液晶層24時(shí)可以使液晶分子在預(yù)定方向上傾斜，因此可以獲得在驅(qū)動(dòng)時(shí)的最佳預(yù)傾斜角和/或傾斜角。
在本實(shí)施例中，如圖51中所示，通過(guò)被提供于在基片表面上二維設(shè)置的排列區(qū)域80中的方向結(jié)構(gòu)部件，或者通過(guò)形成相同結(jié)構(gòu)的表面重整區(qū)域，使液晶對(duì)齊在一個(gè)方向上傾斜。也就是說(shuō)，由于液晶對(duì)齊以短間距在一個(gè)方向上傾斜，液晶對(duì)齊傾斜傳遞的時(shí)間變短，并且可以縮短響應(yīng)時(shí)間。另外，由于晶疇不形成在該方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域上，因此透射系數(shù)不會(huì)降低。另外，由于形成在液晶的傾斜方向上對(duì)齊的聚合物，因此在施加低電壓時(shí)，液晶被穩(wěn)定對(duì)齊。
圖51中所示的多個(gè)排列區(qū)域80相鄰，具有水平方向間距寬度WG和垂直方向間距寬度HG。作為設(shè)置在排列區(qū)域80中的結(jié)構(gòu)部件形成材料，例如使用Shipley公司的S1800正性光刻膠。結(jié)構(gòu)部件的高度約為0.3微米。
圖52示出方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的一個(gè)例子，其中當(dāng)從表面的法線方向觀察時(shí)，從一個(gè)三角形的外部形狀形成尺寸較小的三角形凹陷。例如紫外線這樣的能量射束被有選擇地照射用于重整該表面。液晶層的厚度大約為4微米。垂直對(duì)齊膜被用作為一個(gè)對(duì)齊膜，并且具有負(fù)介電各向異性的液晶被用作為一種液晶。通過(guò)提供該三角形凹陷，產(chǎn)生一個(gè)效果，即液晶分子難以在凹陷的方向上傾斜。如圖52中所示，該圖案尺寸可以采取圖案D1至D4的幾種尺寸。
在不施加電壓時(shí)，液晶分子被對(duì)齊為基本上與基片表面相垂直。在施加電壓時(shí)，由被形成為與模子相同形狀的方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域，使液晶分子在一個(gè)方向上傾斜。在液晶單元被夾在設(shè)置為交叉的尼科爾角的偏振片之間的情況下，在不施加電壓時(shí)獲得黑屏顯示，并且在施加電壓時(shí)獲得白屏顯示。
在沒有方向性的平坦形狀的結(jié)構(gòu)部件的情況中，可以通過(guò)組合產(chǎn)生方向性。圖53示出具有兩個(gè)對(duì)稱軸的矩形平面形狀與具有兩個(gè)對(duì)稱軸的矩形平面形狀相組合以獲得一個(gè)對(duì)稱軸的例子。如圖53中所示該圖案尺寸可以采用F1至F4的各種圖案尺寸。
三角形、半橢圓形、或者半圓形可以用作為方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的平面形狀的另一個(gè)例子。在等邊三角形的情況中，對(duì)稱軸的數(shù)目為三個(gè)。但是，如果它被設(shè)置在一個(gè)格子形狀中，合成的對(duì)稱軸數(shù)目變?yōu)橐粋€(gè)。
圖54A至54F示出多個(gè)結(jié)構(gòu)部件的組合。方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的平面形狀基本上為三角形、矩形、方形、半橢圓形、半圓形、橢圓形或圓形，并且可以在一個(gè)部件中提供形成在與凸起相對(duì)側(cè)上的凸起和/或凹陷。凸起或凹陷的形狀基本上為三角形、矩形、方形、半橢圓形或半圓形。
圖55至58示出用于改進(jìn)LCD的視角特性的結(jié)構(gòu)。在像素2中的方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的平面形狀的方向D不同。在圖55中，像素2的內(nèi)部被在中央分為兩個(gè)區(qū)。例如，分別具有圖52中所示的凹陷的三角形外形的結(jié)構(gòu)部件在一個(gè)方向D1中以矩陣形式對(duì)齊，而在圖中其頂點(diǎn)向上。另一方面，分別具有圖52中所示的凹陷的三角形外形的結(jié)構(gòu)部件在與方向D1形成180度的不同的相反方向在矩陣形式中排列，而在圖中其頂點(diǎn)向下。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，在聚合時(shí)，液晶在像素中的寬范圍內(nèi)被對(duì)齊調(diào)節(jié)，并且可以由聚合物獲得優(yōu)良的液晶對(duì)齊。
類似地，在圖56中，分別具有圖52中所示的凹陷的三角外形的結(jié)構(gòu)部件在四個(gè)方向D1至D4上排列，而頂點(diǎn)的方向?qū)τ诟鱾€(gè)區(qū)域改變90度。順便提及，可以連續(xù)改變平面形狀的方向。例如，在圖57中，結(jié)構(gòu)部件從像素2的中部徑向延伸并且被對(duì)齊。在圖58中，結(jié)構(gòu)部件被對(duì)齊，使得頂點(diǎn)被同心地設(shè)置。通過(guò)采用上述對(duì)齊結(jié)構(gòu)，可以在像素2中精確地控制液晶分子傾斜的方向，從而可以改善視角特性。另外，在施加顯示電壓時(shí)在定向角方向上的液晶對(duì)齊偏移可以通過(guò)預(yù)先對(duì)像素電極施加低電壓而降低，以略微地傾斜該液晶對(duì)齊。
通過(guò)把2.5％的Dainippon Ink公司的液晶單丙烯酸脂UCL-001-K1添加到Merck日本公司的液晶MJ-961213中所獲得的材料被用作為用于聚合物固定的單體混合液晶材料。在該液晶材料被注入到基片之間后，通過(guò)用紫外線照射該液晶層并且把5.0V的電壓施加到該液晶層上而使單體固化。由此，可以在液晶分子的傾斜方向上形成對(duì)齊的聚合物。由此，在施加低電壓時(shí)可以固定液晶的對(duì)齊。
另外，在圖59和60中示出用于改進(jìn)LCD的視角特性的結(jié)構(gòu)。圖59和60中所示的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于在像素2中的各個(gè)區(qū)域的邊界處提供方向結(jié)構(gòu)部件或表面重整區(qū)域的邊界結(jié)構(gòu)部件78。該邊界結(jié)構(gòu)部件78被形成到具有5微米寬度和大約0.3微米高度的條帶形狀。該高度可以為大約1.5微米。圖59示出像素2內(nèi)部被帶狀邊界結(jié)構(gòu)部件78分為兩個(gè)區(qū)域的狀態(tài)，以及圖60示出通過(guò)把帶狀邊界結(jié)構(gòu)部件78合并為十字形狀而把像素2內(nèi)部分為四個(gè)區(qū)域的狀態(tài)。
圖61和62為圖60中所示的邊界結(jié)構(gòu)部件78的具體例子。圖61中所示的結(jié)構(gòu)部件78是通過(guò)設(shè)置在四個(gè)方向上徑向延伸的多個(gè)三角結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的，并且各頂點(diǎn)的方向與每個(gè)方向相同。圖62中所示的邊界結(jié)構(gòu)部件是通過(guò)設(shè)置在四個(gè)方向徑向延伸的等腰三角形結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的，并且一個(gè)結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上延伸以及頂點(diǎn)分別指向每個(gè)方向。
如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，液晶分子可以傾斜并且以短間距對(duì)齊，液晶對(duì)齊傾斜的傳遞距離變短，從而可以縮短響應(yīng)時(shí)間。另外，由于透射系數(shù)沒有減小，并且在施加低電壓時(shí)的液晶對(duì)齊是穩(wěn)定的，因此可以改進(jìn)MVA-LCD的顯示性能。
接著，將參照?qǐng)D63至65描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。除了筆記本電腦之外，該液晶顯示器用于便攜式電視、各種監(jiān)視器、投影儀等等。
可以產(chǎn)生顏色顯示的現(xiàn)有LCD在亮度上比CRT較差，并且希望提高亮度。作為提高亮度的一種方法，可以考慮使用圓偏振片(圓偏振片表示偏振片與λ/4波片的組合)。通過(guò)使用圓偏振片可以抑制在像素中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位移(disclination)所導(dǎo)致的亮度下降。
通常，作為一種用于控制液晶對(duì)齊的方法，有一種對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件，例如通過(guò)切割電極所獲得的凸起或狹縫。另外，還有一種聚合物固定系統(tǒng)，其中在把電壓施加到液晶層而使液晶分子傾斜的狀態(tài)下，通過(guò)把紫外光照射到混合有單體的液晶層而使該單體聚合，并且液晶被對(duì)齊調(diào)節(jié)。在這些對(duì)齊調(diào)節(jié)方法中，聚合物固定系統(tǒng)可以使像素的開孔比最大。
當(dāng)在液晶層中的單體被聚合時(shí)，電壓被施加到液晶層上，以使液晶分子傾斜，在此時(shí)，存在一種情況，其中在一個(gè)像素中提供對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件，使得液晶分子保持預(yù)定的對(duì)齊方向。在單體被聚合而不提供例如凸起或狹縫這樣的對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件的情況下，分散在像素中以保持預(yù)定的單元間距的珠狀襯墊變?yōu)橛糜诖_定液晶分子的對(duì)齊方向的基點(diǎn)。
圖63示出在基片表面的法線方向上觀察三個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)。珠狀襯墊82不存在于圖中左側(cè)的像素2中，但是珠狀襯墊82存在于圖中的中部和右側(cè)的每個(gè)像素2中，并且設(shè)置位置互不相同。由于珠狀襯墊82隨機(jī)分布，如圖63中所示，珠狀襯墊82的分布狀態(tài)對(duì)于各個(gè)像素是不同的，相應(yīng)地，用于確定液晶分子24a的對(duì)齊方向的基準(zhǔn)位置在各個(gè)像素之間是不同的。
當(dāng)把電壓施加到液晶層24時(shí)，由柵極總線4與像素電極3的端部之間產(chǎn)生的水平電場(chǎng)，使得在柵極總線4附近的液晶分子24a在與柵極總線4相垂直的方向上傾斜。類似地，在漏極總線6附近的液晶分子24a在與漏極總線6相垂直的方向上傾斜。在總線附近的液晶分子24a的傾斜被傳遞到內(nèi)部的液晶分子24a，并且形成4個(gè)對(duì)齊分割區(qū)域。如圖中所示的暗線X1形成在各個(gè)形成區(qū)域的邊界處。
但是，如上文所述，由于珠狀襯墊82的分布狀態(tài)在各個(gè)像素之間是不同的，并且用于確定液晶分子24a的對(duì)齊方向的基準(zhǔn)位置在各個(gè)像素之間是不同的，如圖63中所示，暗線X1的形成狀態(tài)變?yōu)楦鶕?jù)在像素2中的珠狀襯墊82的位置而互不相同。由于各個(gè)傾斜方向的對(duì)齊比率在各個(gè)像素之間互不相同，并且在使用圓偏振片的情況中，產(chǎn)生一個(gè)問題，即在半色調(diào)的視角變小，亮度在各處像素之間變得不同，或者整體上觀察到顯示的不均勻性。
為了改善上述問題，在根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器中，在所有像素的相同位置形成柱狀襯墊來(lái)取代珠狀襯墊，從而在像素中的各個(gè)對(duì)齊方向中的液晶分子的對(duì)齊比率在所有像素中變?yōu)橄嗤Ｓ纱?，由于在各個(gè)對(duì)齊方向上的液晶分子的對(duì)齊比率在所有像素中變?yōu)橄嗤?，因此可以防止顯示的不均勻性。
在下文中，將參照?qǐng)D64描述一個(gè)具體例子。圖64示出從基片表面的法線方向上觀察三個(gè)相鄰像素3的狀態(tài)。在圖64中，在像素中線的像素電極3下方形成存儲(chǔ)電容總線18，分別具有10微米寬度的方形柱狀襯墊84由光刻膠形成在像素電極3的中部。
如上文所述，在本例的MVA-LCD中，取代珠狀襯墊，使柱狀襯墊84形成在各個(gè)像素的相同位置(在本例中，在像素的中部)。因此，用于確定液晶分子24a的對(duì)齊方向的基準(zhǔn)位置對(duì)于所有像素變?yōu)橄嗤Ｏ鄳?yīng)地，如圖64中所示，在像素2中的各個(gè)對(duì)齊方向中的液晶分子24a的對(duì)齊比率為相同，并且在像素2中的暗線X1的形成狀態(tài)在所有像素中為相同。
接著，將簡(jiǎn)要描述根據(jù)本例的制造MVA-LCD的方法。
首先，在形成TFT16的陣列基片或者形成濾色片的相對(duì)基片上旋涂預(yù)定厚度(使得單元間距變?yōu)?微米的厚度)的正性光刻膠(由Shipley公司所制造)。然后，執(zhí)行掩膜曝光，在圖64中所示的像素的中部形成具有與單元間距的厚度相等厚度的柱狀襯墊84。
接著，在陣列基片和相對(duì)基片上形成由聚酰亞胺所制成的垂直對(duì)齊膜。
接著，兩個(gè)基片被在預(yù)定位置相結(jié)合，并且在該狀態(tài)中混合具有負(fù)介電各向異性的液晶和可以由紫外光聚合的單體。
把30V的直流柵極電壓施加到完成注入的液晶面板的柵極總線4上，并且把5V的直流漏極電壓施加到漏極總線6上。相對(duì)電極為地電壓。在此時(shí)，在柵極總線4或漏極總線6與像素電壓3之間產(chǎn)生水平電場(chǎng)，并且液晶分子24a被緩慢地對(duì)齊進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。把紫外光照射到在該狀態(tài)下的液晶層24，并且通過(guò)光聚合而固化該單體。
接著，把圓偏振片(偏振片+λ/4波片)設(shè)置在預(yù)定光軸中的液晶面板的兩個(gè)表面上，并且完成MVA-LCD。
接著，將參照?qǐng)D65描述上述例子的一個(gè)變型例子。圖65示出從基片表面的法線方向觀察三個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)。在圖65中，分別具有10微米寬度的方形的兩個(gè)柱狀襯墊84形成在一個(gè)像素電極3的水平或垂直中線1b上，與像素2的中央等距離。順便提及，該柱狀襯墊84可以為自然的圓柱。分別具有10微米的直徑的圓柱襯墊84’在圖65的左側(cè)的像素2中示出。最好柱狀襯墊84和84’的寬度和直徑為20微米或更小。
如上文所述，在該變形例子的MVA-LCD中，取代珠狀襯墊，在每個(gè)像素的相同位置處形成兩個(gè)柱狀襯墊84(在本例中，在與像素的中央等距的上下兩個(gè)位置處)。即使采用該結(jié)構(gòu)，用于確定液晶分子24a的對(duì)齊方向的基準(zhǔn)位置可以在所有像素中都相同。
在上述例子和變型例子中，使用光刻膠形成柱狀襯墊84，但是，除此之外，該柱狀襯墊84可以通過(guò)部分地疊加兩層或三層濾色片形成材料而自然形成。另外，它可以通過(guò)疊加多層的濾色片形成材料和有機(jī)材料的薄膜而形成。
另外，在CF在TFT上的結(jié)構(gòu)中，其中濾色層形成在陣列基片上，可以通過(guò)部分地疊加兩層或三層的濾色層而自然形成柱狀襯墊84。
另外，在上述例子和變型例子中，盡管已經(jīng)給出對(duì)該例子的描述，其中在該像素中形成兩個(gè)或三個(gè)柱狀襯墊84，除此之外，還可以在像素的外圍上規(guī)則地自然形成柱狀襯墊。
接著，將參照?qǐng)D66至68B描述根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。本實(shí)施例涉及VA模式，其中具有負(fù)介電各向異性的液晶垂直對(duì)齊，并且特別涉及一種MVA-LCD，其中可以通過(guò)使用對(duì)齊凸起或電極狹縫執(zhí)行液晶分子的對(duì)齊控制(傾斜方向)，而不用例如磨擦這樣的對(duì)齊處理。另外，本實(shí)施例涉及一種MVA-LCD，其具有在對(duì)齊凸起之間的寬間距并且高亮度，但是其具有難以進(jìn)行對(duì)齊控制的結(jié)構(gòu)。
在該MVA-LCD中，其中具有負(fù)介電各向異性的液晶被垂直對(duì)齊，并且在施加電壓時(shí)液晶分子的傾斜方向被通過(guò)使用對(duì)齊凸起或電極狹縫分為幾個(gè)方向，它們基本上在不施加電壓時(shí)完成垂直對(duì)齊，但是，它們?cè)谑┘与妷簳r(shí)在各個(gè)方向上傾斜。盡管傾斜的方向被調(diào)節(jié)以在任何情況下相對(duì)于偏振片吸收軸的方向形成45度，作為一個(gè)連續(xù)體的液晶分子還處于在中間方向上。另外，在驅(qū)動(dòng)時(shí)還受到水平電場(chǎng)等等或結(jié)構(gòu)部件的粗糙度的影響，總是存在有液晶的傾斜方向偏離預(yù)定方向的區(qū)域。在正常的黑模式中，其中偏振片被設(shè)置為交叉的尼科爾結(jié)構(gòu)，在顯示白色時(shí)在每個(gè)像素上出現(xiàn)黑色區(qū)域。這降低屏幕的亮度。
然后，采用聚合物固定系統(tǒng)，其中通過(guò)施加電壓使液晶分子形成特定的角度，并且在傾斜方向確定的狀態(tài)下使單體材料聚合。作為單體材料，通常使用由紫外輻射聚合的材料。在聚合物固定系統(tǒng)中，聚合物被形成，以記憶在施加電壓時(shí)液晶分子的傾斜方向的信息。相應(yīng)地，當(dāng)在通過(guò)紫外線照射聚合時(shí)形成在液晶層中沒有旋轉(zhuǎn)位移的狀態(tài)時(shí)，即使以后執(zhí)行任何液晶驅(qū)動(dòng)，也不在顯示像素中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移。另外，其優(yōu)點(diǎn)是還可以提高在半色調(diào)的響應(yīng)速度。
但是，在聚合時(shí)難以把均勻的電壓施加到整個(gè)液晶層上。另外，已知在TFT的導(dǎo)通狀態(tài)中照射紫外線會(huì)使TFT的性能下降。另外，在把電壓施加到液晶層上時(shí)進(jìn)行紫外線照射是麻煩的。另外，如果在液晶層中的單體材料受到不規(guī)則的干擾，則在聚合之后出現(xiàn)平面預(yù)傾斜的不均勻性情況，并且造成顯示的不均勻性。
為了解決上述問題，在本實(shí)施例中，在不施加電壓的狀態(tài)下或者在施加低電壓的狀態(tài)下把紫外線輻射施加到單體上以進(jìn)行聚合，即使存在單體材料的不規(guī)則干擾，也不會(huì)出現(xiàn)在預(yù)傾斜中的差異。在沒施加電壓的狀態(tài)中，可以通過(guò)使用光對(duì)齊等等的處理而獲得預(yù)定的效果。
在一定程度的低電壓下施加紫外輻射，即使在基片表面中施加到液晶層的電壓發(fā)生波動(dòng)或者在基片表面中聚合物材料的不規(guī)則分布也不會(huì)出現(xiàn)預(yù)傾斜的差別，從而可以把所需的預(yù)傾斜角和/或?qū)R調(diào)節(jié)方向給予該液晶層，并且可以防止在圖像顯示時(shí)出現(xiàn)顯示的不均勻性。另外，在與紫外光對(duì)齊相結(jié)合，即使不施加電壓也可以在良好對(duì)齊控制的狀態(tài)下執(zhí)行聚合另外，由于在紫外照射時(shí)TFT為截止，因此可以避免TFT的變質(zhì)。
根據(jù)本實(shí)施例，可以獲得該MVA-LCD，其中以高速度執(zhí)行液晶分子的傾斜，該對(duì)齊被固定，并且不出現(xiàn)平面顯示的不均勻性。
下面文中，將參照?qǐng)D66至68B描述具體例子。
圖66示出使用聚合物固定系統(tǒng)的LCD基本結(jié)構(gòu)。液晶分子24a被通過(guò)聚合物固定在預(yù)傾斜角，并且還調(diào)節(jié)在施加電壓時(shí)的傾斜方向。
圖67A示出一種常規(guī)系統(tǒng)，其中當(dāng)把紫外線施加到單體材料上并聚合時(shí)，把電壓施加到液晶層24上。如果通過(guò)該系統(tǒng)執(zhí)行聚合，則液晶分子24a被固定在預(yù)定的預(yù)傾斜角。該預(yù)傾斜角由聚合物材料的濃度、施加到液晶層上的電壓、以及紫外輻射的量所確定。
圖67B示出根據(jù)本例的一種聚合方法。對(duì)形成在像素電極3和公共電極26的液晶接觸表面上的對(duì)齊膜(未示出)執(zhí)行光線(紫外光)對(duì)齊處理。由此，由于不需要在紫外照射時(shí)把電壓施加到液晶層24上，因此僅僅通過(guò)紫外對(duì)齊處理而確定所獲得的預(yù)傾斜角，并且在該狀態(tài)下執(zhí)行聚合。取代紫外對(duì)齊處理，可以把在預(yù)傾斜角中不出現(xiàn)波動(dòng)的一定程度的低電壓施加到液晶層上以執(zhí)行聚合。
圖68A示出由常規(guī)系統(tǒng)所獲得的結(jié)果。該圖的左上和右側(cè)示出在聚合物濃度不均勻或者施加到液晶層24上的電壓不均勻的情況下的預(yù)傾斜的不均勻性。在所示例子中，左側(cè)預(yù)傾斜角大于右側(cè)。結(jié)果，當(dāng)所完成的LCD被顯示時(shí)，觀察到顯示的不均勻性。
圖68B示出本例的結(jié)果。在通過(guò)對(duì)齊膜的紫外對(duì)齊處理確定預(yù)傾斜角或者不導(dǎo)致出現(xiàn)預(yù)傾斜角的波動(dòng)這樣的低電壓被施加到液晶層的情況下，即使聚合物材料濃度的不均勻性存在于該基片上，由于不出現(xiàn)預(yù)傾斜的不均勻，則在完成的LCD上不出現(xiàn)顯示的不均勻性。
用于本實(shí)施例的單體材料是介晶(mesomorphism)或非液晶元(nonmesogenic)單體，例如，可以使用雙功能丙烯酸酯或雙功能丙烯酸酯與單功能丙烯酸酯的混合物。
在本實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述MVA-LCD，但是除此之外，上述實(shí)施例可以應(yīng)用于各種系統(tǒng)的LCD，例如其它VA模式、TN模式或者IPS模式。
接著，將參照?qǐng)D69描述根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施側(cè)的液晶顯示器及其制造方法。該實(shí)施例涉及液晶顯示器及其制造方法，特別涉及通過(guò)聚合物固定(大分子固定)系統(tǒng)穩(wěn)定地執(zhí)行垂直對(duì)齊型液晶的對(duì)齊調(diào)節(jié)的液晶顯示器。在常規(guī)的聚合物固定系統(tǒng)中，采用一種方法，其中在聚合時(shí)，通過(guò)從外部電源把電壓施加到液晶層上通過(guò)執(zhí)行光線照射而控制液晶分子的對(duì)齊方向。
但是，在制造液晶顯示面板中，這不是一種容易的處理過(guò)程。因?yàn)楸仨氃诎央妷簭囊壕э@示面板的柵極總線側(cè)、漏極總線側(cè)以及公共電極施加到液晶層上的狀態(tài)下，照射用于聚合的紫外線。
圖69示出從基片表面的法線方向觀察包含形成在陣列基片側(cè)面上的樣品玻璃(mother glass)86的TFT的陣列基片88，以及通過(guò)液晶層24相結(jié)合的相對(duì)基片89的狀態(tài)。在驅(qū)動(dòng)時(shí)用于調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物被在液晶層24中混合。像素電極以矩陣形式形成在相對(duì)基片89上。在陣列基片88上的TFT連接到柵極總線和漏極總線。
太陽(yáng)能電池(硅光電池)74和75形成在樣品玻璃86上。太陽(yáng)能電池74的輸出端分別連接到引出到陣列基片88的端面的多個(gè)柵極總線端。太陽(yáng)能電池75的輸出端分別連接到引出到陣列基片88的端面的多個(gè)漏極總線。
在制造液晶顯示面板的過(guò)程中，可以通過(guò)用光線照射太陽(yáng)能電池74和75所獲得的輸出電壓，把電壓施加像素電壓和公共電極之間而調(diào)節(jié)液晶層24的對(duì)齊方向。也就是說(shuō)，來(lái)自外部電源的電壓是不必要的，并且可以在光照射的過(guò)程中控制液晶分子的對(duì)齊方向。
當(dāng)液晶分子的對(duì)齊方向被固定時(shí)，提供在樣品玻璃86的外圍部分上的太陽(yáng)能電池74和765變?yōu)椴槐匾?，并且相?yīng)地，當(dāng)從樣品玻璃86上切出液晶顯示面板時(shí)，太陽(yáng)能電池74和75被從劃線S1和S2處從面板上切除。
最好把太陽(yáng)能電池74和75形成在樣品玻璃86上的過(guò)程與像素部件的元件和陣列基片88的外圍電路同時(shí)形成，其中在樣品玻璃86上形成有像素TFT和包含于外圍電路中的有源元件。當(dāng)它們形成在同一個(gè)基片上時(shí)，可以降低成本。
另外，太陽(yáng)能電池74和75形成在顯示區(qū)域的外圍部分，并且在通過(guò)照射光線調(diào)節(jié)液晶的對(duì)齊方向之后，它們可以被遮光材料所遮擋，并且可以保留在液晶顯示面板的內(nèi)部。在此時(shí)，在它被用作為液晶顯示器的情況下，必須執(zhí)行遮光，從而太陽(yáng)能電池不會(huì)由于背光或外圍光線而起動(dòng)。最好，通過(guò)用有顏色的樹脂和黑樹脂密封太陽(yáng)能電池部分而執(zhí)行遮光。另外，還可以設(shè)計(jì)一種外殼，從而為它們遮擋背光部分或環(huán)境光線。
本實(shí)施例的液晶顯示器的液晶層的特征在于它是垂直對(duì)齊型的，并且受到大分子固定處理。甚至在沒有施加電壓時(shí)通過(guò)大分子固定處理而確定液晶的對(duì)齊方向，并且液晶分子具有相對(duì)于基片表面的預(yù)傾斜角。這種液晶顯示面板具有非常高的對(duì)比度和高速響應(yīng)特性，并且可以提供高性能的顯示。通過(guò)采用多疇還可以獲得寬的視角特性，在多疇中通過(guò)電壓施加使得液晶對(duì)齊分子的方向?yàn)閮蓚€(gè)或多個(gè)方向。
多個(gè)太陽(yáng)能電池74和75形成在樣品玻璃86上，并且它們可以各個(gè)輸出獨(dú)立的電壓。也就是說(shuō)各種太陽(yáng)能電池可以根據(jù)目的而形成在樣品玻璃86上，例如，用于在聚合時(shí)把柵極電壓施加到柵極總線的太陽(yáng)能電池74、用于把漏極電壓施加到漏極總線的太陽(yáng)能電池75、用于存儲(chǔ)電容總線的太陽(yáng)能電池，等等。
例如，太陽(yáng)能電池75可以施加適合于液晶顯示面板的R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的各個(gè)像素電極的電壓。在控制液晶顯示面板的光特性的情況下，當(dāng)對(duì)每個(gè)R、G和B區(qū)域控制液晶對(duì)齊時(shí)，光特性是優(yōu)良的，并且在此時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠控制基片表面和液晶分子之間的傾斜方向。眾所周知，具有幾度的微小傾斜，例如大約87度或88的預(yù)傾斜角，表現(xiàn)出比完全垂直對(duì)齊的90度傾斜角更高速的響應(yīng)特性。
照射光線以執(zhí)行聚合，并且可以采用一種結(jié)構(gòu)，使得在此時(shí)通過(guò)照射光線而操作太陽(yáng)能電池74和75。也就是說(shuō)，在曝光的同時(shí)執(zhí)行液晶的對(duì)齊定向和用于記錄該定向的聚合。當(dāng)采用該方法時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單的聚合處理。
同時(shí)執(zhí)行光線照射并非必須的，并且如果采用下文所述的處理，則其效果更好。通過(guò)存在于液晶層中的光固大分子的光致反應(yīng)執(zhí)行聚合，并且在此時(shí)所需的波長(zhǎng)是紫外光范圍。另一方面，已知通過(guò)紫外光等等而啟動(dòng)太陽(yáng)能電池74和75，并且用于聚合的光線不總是必需的。因此，可以對(duì)太陽(yáng)能電池74和75照射與用于聚合的光線不同的第二和第三條的多束光線，光束的強(qiáng)度可以互不相同，并且可以獲得對(duì)應(yīng)于光線照射的輸出電壓。在此時(shí)，還對(duì)太陽(yáng)能電池74和75施加必要的熱風(fēng)。由此，可以把適用于對(duì)液晶定向的電壓施加到液晶顯示面板上，并且可以實(shí)現(xiàn)多種傾斜。當(dāng)然，不必說(shuō)用于聚合的照射光線包括可見光部分。
在本實(shí)施例中的液晶顯示面板還方便地用于通過(guò)滴注方法制造的情況。可以采用一種結(jié)構(gòu)，使得光線照射到涂在基片外圍上的主封條上，并且當(dāng)一對(duì)面板被結(jié)合并且固定時(shí)操作該太陽(yáng)能電池74和75。
另外，一個(gè)特征是用與啟動(dòng)太陽(yáng)能電池74和75的光線不同的光線照射至少一個(gè)液晶顯示面板，使得在像素中的活性成份表現(xiàn)出光電導(dǎo)性。由于像素部件的活性成份產(chǎn)生光電導(dǎo)性，因此可以減小或消除從太陽(yáng)能電池74和75施加到柵極端的電壓，并且在太陽(yáng)能電池74和75形成基片表面的情況下，可以進(jìn)行簡(jiǎn)化。最好，用于獲得光電導(dǎo)性的光線從與包含活性成份的基片相對(duì)側(cè)面上的相對(duì)基片側(cè)照射，以及從液晶顯示面板的傾斜方向照射，最好光線繞過(guò)例如黑矩陣(BM)這樣的遮光材料。
接著，將參照?qǐng)D70A至75描述根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。該實(shí)施例涉及用于調(diào)節(jié)VA模式LCD的液晶的對(duì)齊的方法。常規(guī)的使用TN模式的TFT液晶顯示器具有一個(gè)問題是當(dāng)從傾斜方向觀看時(shí)對(duì)比度降低，或者顯示的光亮和黑暗部分反轉(zhuǎn)。
在VA模式的液晶顯示器中，液晶分子在不施加電壓的狀態(tài)下相對(duì)于對(duì)齊膜表面(基片表面)的垂直方向?qū)R，可以獲得比TN模式更高的對(duì)比度。在使用VA模式的情況下，通常需要對(duì)液晶分子給出一個(gè)預(yù)傾斜角。當(dāng)從基片表面的法線方向測(cè)量時(shí)，預(yù)傾斜角大約為1度至5度。
在實(shí)際構(gòu)造該液晶面板的情況下，通過(guò)結(jié)合形成對(duì)齊膜的兩個(gè)基片而構(gòu)成一個(gè)單元，并且對(duì)兩個(gè)基片的對(duì)齊膜給出的預(yù)傾斜角的方向互為相反。這種對(duì)齊方法稱為homeotropic對(duì)齊。當(dāng)具有負(fù)介電各向異性的液晶被注入到單元中并且從兩個(gè)基片上的電極有施加電壓時(shí)，液晶分子在給出預(yù)傾斜角的一個(gè)方向上傾斜。由此，從黑色顯示實(shí)現(xiàn)白色顯示。
作為向該對(duì)齊膜給出預(yù)傾斜角的一種方法，通常采用下文中所述的方法。一種是磨擦方法，其中使一塊旋轉(zhuǎn)磨擦布與對(duì)齊膜的表面相接觸并磨擦，以及另一種是光對(duì)齊方法，其中在傾斜方向上把紫外光照射到對(duì)齊膜的表面上。
作為一種加寬視角而不產(chǎn)生圖像反轉(zhuǎn)的方法，有一種對(duì)齊分離方法，其中在一個(gè)像素上提供多個(gè)液晶分子的對(duì)齊方向。在該方法中，多個(gè)方向的對(duì)齊調(diào)節(jié)率必需施加到該微小像素中的對(duì)齊膜上。這種情況下，由于磨擦方法不適用于對(duì)齊分離，因此適合采用一種光對(duì)齊方法等等。
另外，作為加強(qiáng)傾斜垂直對(duì)齊的對(duì)齊調(diào)節(jié)力的方法，存在有一種聚合物固定方法。這是一種在液晶層中混合可聚合單體并且使其聚合的方法，并且通過(guò)單體的聚合所形成的聚合物強(qiáng)化該對(duì)齊調(diào)節(jié)力，其優(yōu)點(diǎn)是可以縮短響應(yīng)時(shí)間并且獲得對(duì)抗由于外電場(chǎng)等等所造成的對(duì)齊干擾的較高抵抗力。
下面參照?qǐng)D70A和70B描述通過(guò)聚合物固定方法增加對(duì)齊調(diào)節(jié)力的這種情況的一個(gè)問題。圖70A和70B示出在基片表面的法線方向上觀察兩個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)。圖70A示出形成TFT16的陣列基片的側(cè)面。圖70B示出通過(guò)提供于相對(duì)基片側(cè)面上的遮光膜的黑矩陣(BM)觀察像素2的顯示狀態(tài)。如圖70A中所示，例如線性凸起或狹縫這樣的對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件不形成在像素2的像素電極3上。因此，當(dāng)把預(yù)定電壓施加到柵極總線4和漏極總線6時(shí)，通過(guò)在像素電極3的端部與各個(gè)總線4和6之間產(chǎn)生的水平電場(chǎng)，在像素電極3的端部的液晶分子24a如圖中箭頭29所示在與各個(gè)總線4和6的延伸方向相垂直的方向上向著像素電極3的內(nèi)部?jī)A斜。
即使通過(guò)光對(duì)齊方法在圖中的箭頭94的方向上給出液晶分子的內(nèi)部預(yù)傾斜角，由于在該光對(duì)齊方法中的固定能量較低，因此由像素電極3的端部與漏極總線之間的水平電場(chǎng)的影響，使得該液晶分子處于與給定預(yù)傾斜方向不同的方向上，例如，相差90度的方向。因此，當(dāng)顯示白色時(shí)，如圖70B所示，在像素電極3和漏極總線6之間的區(qū)域中產(chǎn)生黑暗部分X1。
在把紫外線照射到聚合單體的情況下，在完成之后記憶在聚合物中的對(duì)齊方向取決于在聚合時(shí)液晶分子的對(duì)齊方向。如果在該狀態(tài)中把紫外線照射到液晶層上以執(zhí)行聚合，并且液晶分子的對(duì)齊方向被固定，則還記憶該黑暗部分X1并且執(zhí)行聚合。
然后，在本實(shí)施例中，當(dāng)把紫外線照射到該液晶層上以聚合該單體時(shí)，則把在下文中所述電壓模式施加到形式有TFT16的陣列基片的側(cè)面，從而實(shí)現(xiàn)用于調(diào)節(jié)良好預(yù)傾斜角和/或?qū)R方向的聚合物，而不記憶該黑暗部分X1。
(1)使TFT16變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的柵極電壓Vg(on)＝c被施加到柵極總線4上，作為指定頻率的柵極脈沖。在除了施加?xùn)艠O脈沖的時(shí)間之外的其它時(shí)間，施加使TFT變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)的柵極電壓Vg(off)。
(2)當(dāng)把柵極電壓Vg(on)施加到柵極總線4時(shí)，漏極電壓Vd(on)＝a被施加到漏極總線6，并且在其它情況下，施加漏極電壓Vd(off)＝b。在此，|a|＜|b|。
(3)公共電壓Vc＝a/2的直流電壓被施加到公共電極的側(cè)面。順便提及，每個(gè)柵極電壓Vg(on)、漏極電壓Vd(on)以及漏極電壓Vd(off)的脈沖寬度比寫入到像素的寫入電壓Vp的脈沖寬度更短，例如，它是寫入電壓Vp的1/100或者更小。
在上述條件(1)至(3)之下施加電壓的情況中，當(dāng)TFT16處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，寫入到像素電壓3的寫入電壓Vp為漏極電壓Vd(on)。相應(yīng)地，該寫入電壓為Vp＝a，并且即使TFT16處于截止?fàn)顟B(tài)也會(huì)保持該電壓。當(dāng)保持寫入電壓Vp時(shí)被施加到漏極總線6的漏極電壓Vd(off)是以預(yù)定頻率重復(fù)的脈沖并且具有bV的最大幅度。TFT16處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間非常短，并且除此之外的TFT處于截止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間占據(jù)大部分，另外，由于施加到漏極總線6的漏極電壓Vd(off)比施加到像素電壓3的寫入電壓Vp更高，因此在像素電壓3的端部產(chǎn)生的水平電場(chǎng)的影響變小。由此，在像素電極3的端處產(chǎn)生并且在聚合時(shí)記憶的黑暗部分X1的寬度變小。
在下文中，將使用例子具體描述根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。
圖71示出根據(jù)本例的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)波形。在具有5微米寬度的漏極總線6的延伸方向上的像素間距(在像素的水平方向上)為200微米。另一方面，在具有5微米寬度的柵極總線4的延伸方向上的像素間距為70微米。像素電壓3的端部位于離漏極總線6的端部或柵極總線4的端部3微米遠(yuǎn)的位置處。像素電極3由ITO(氧化銦錫)所制成，并且連接到一個(gè)TFT的源極。
具有11微米的寬度的黑矩陣(BM)被提供在相對(duì)基片的側(cè)面，在垂直方向的間距為200微米以及在水平方向的間距為70微米。在該BM上，ITO所制成的公共電極被提供在幾乎該基片的整個(gè)表面上。對(duì)齊膜形成在陣列基片和相對(duì)基片上。該對(duì)齊膜具有垂直對(duì)齊特性，并且通過(guò)磨擦對(duì)齊膜的表面而給出傾斜垂直對(duì)齊特性。
陣列基片和相對(duì)基片被相互結(jié)合，從而制造一種液晶面板?；旌嫌杏糜诰酆衔锕潭ǖ膯误w的液晶被注入到該液晶面板中并且被密封。
在如下過(guò)程之下，電壓被施加到已經(jīng)注入液晶的液晶面板上。
(1)60赫茲頻率的柵極電壓Vg(on)被作為脈沖施加到柵極總線4上，從而TFT16變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。該柵極電壓為Vg(on)＝c＝18V。柵極電壓Vg(on)的施加時(shí)間為0.1微秒，并且僅僅一個(gè)脈沖被施加在一個(gè)幀上。幀頻為16.7微秒，并且在16.7-0.1＝16.6微秒中，柵極電壓變?yōu)閂g(off)＝-5V。順便提及，進(jìn)行設(shè)置，使得柵極電壓Vg(on)和(off)被同時(shí)施加到所有柵極總線4上。
(2)當(dāng)柵極電壓Vg(on)＝18V被施加到柵極總線4上時(shí)，漏極電壓Vd(on)＝±5V被施加到漏極總線6上，在其它時(shí)間中施加漏極電壓Vd(off)＝±8V。
在漏極電壓Vd(on)被施加到漏極總線6的時(shí)間等于或長(zhǎng)于在TFT16變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時(shí)施加?xùn)艠O電壓Vg(on)的時(shí)間。在本例中，漏極電壓Vd(on)具有至少為0.1微秒的脈沖寬度。
(3)對(duì)應(yīng)于漏極電壓Vd(on)的幅度中央的直流電壓被施加到公共電壓Vc上。在本例中，公共電壓Vc＝0V。
所施加的波形變?yōu)閳D71中所示的波形。頻率為30赫茲的寫入電壓Vp＝±5V被施加到像素電極3上，并且被保持直到施加下一個(gè)寫入電壓。另一方面，在除了TFT16處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間之外的其它時(shí)間，漏極電壓Vd(off)＝8V被施加到漏極總線6上。
由此，可以形成這樣一種狀態(tài)，其中施加到漏極總線6上的電壓總是大于施加到像素電極3上的電壓。在上述電壓施加條件下把電壓施加到各個(gè)電極的狀態(tài)下，把紫外線照射到液晶層，以聚合在液晶中的光可聚合成份。在光可聚合成份被聚合之后，即使沒有施加電壓時(shí)，在液晶層中的液晶分子的預(yù)傾斜角或?qū)R方向被調(diào)節(jié)。因此，黑暗部分X1不被在圖像顯示時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓所延伸，并且可以實(shí)現(xiàn)具有高亮度的MVA-LCD。
圖72A和72B示出在基片表面的法線方向上觀察根據(jù)本例的兩個(gè)相鄰像素2的狀態(tài)。圖72示出陣列基片的側(cè)面，其上形成根據(jù)本例的TFT16。圖72B示出通過(guò)提供于相對(duì)基片側(cè)面上的遮光膜的黑矩陣(BM)觀察像素2的顯示狀態(tài)。如圖72A中所示，預(yù)定電壓被施加到柵極總線4和漏極總線6上，并且即使在像素電極3的端部和各個(gè)總線4和6之間產(chǎn)生水平電場(chǎng)，通過(guò)聚合物的對(duì)齊調(diào)節(jié)，在像素電極3的端部的液晶分子24a不在與各個(gè)總線4和6的延伸方向相垂直的方向上傾斜。因此，如圖72B中所示，可以減小沿著漏極總線6在像素電極3的端部產(chǎn)生的黑暗部分X1的寬度。
下面參照?qǐng)D73描述本例。本例的特征在于施加到漏極總線6的漏極電壓Vd(off)為直流電壓，而不是象例子8-1中的交流方波電壓。如圖73所示，在TFT16處于導(dǎo)通狀態(tài)的柵極電壓Vg(on)時(shí)，施加漏極電壓Vd(on)＝+5V的脈沖電壓，以及在其它時(shí)間中，施加漏極電壓Vd(off)＝+8V。
在施加電壓的條件下把紫外線照射到液晶層，從而在液晶中的光可聚合成份被聚合。還通過(guò)本例，由于還可以在沿著漏極總線6的像素電極3的端部的黑暗部分X1變小的狀態(tài)下聚合在液晶中的光可聚合成份，因此可以制造具有高亮度的液晶面板，其中即使在正常顯示模式中驅(qū)動(dòng)時(shí)，不產(chǎn)生黑暗部分X1。
圖74示出作為對(duì)比例的常規(guī)電壓驅(qū)動(dòng)波形。如圖74中所示，由于電壓關(guān)系通常為漏極電壓Vd(on)＝漏極電壓Vd(off)＝寫入電壓Vp，因此在漏極總線6和像素電極3的端部之間產(chǎn)生水平電場(chǎng)的影響，導(dǎo)致黑暗部分X1的產(chǎn)生。
圖75為一個(gè)曲線圖，其中漏極電壓Vd(off)作為水平軸，亮度比作為垂直軸。在此，在漏極電壓Vd(off)和寫入電壓Vp具有相同的電勢(shì)的情況下，亮度比為1。
從圖75顯然可以看出，當(dāng)漏極電壓為Vd(off)＝±8V并且上述例子的寫入電壓Vp＝±5V時(shí)，獲得超過(guò)1.1的亮度比，并且充分地減小黑暗部分X1。
另外，可以理解，當(dāng)柵極電壓Vg(on)＝寫入電壓Vp為5V或更高時(shí)，獲得明顯的效果。另外，當(dāng)寫入電壓Vp和漏極電壓Vd(off)的電壓大小為2V或更高時(shí)，獲得明顯的效果。
下面，參照?qǐng)D76至83描述根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法?；鶎?shí)施例涉及液晶顯示器，其中包含光可聚合成份的液晶組份被夾在基片之間，當(dāng)把電壓施加到液晶組份上時(shí)，光可聚合成份被光聚合，并且由此固定液晶對(duì)齊。
在常規(guī)的液晶顯示器中，水平對(duì)齊的液晶在上下基片之間扭曲的TN模式是主流，但是，由于液晶的傾斜方向根據(jù)觀察方向，即視角，而不同，因此在特定的視角以及在半色調(diào)處出現(xiàn)灰度的反轉(zhuǎn)。然后，實(shí)現(xiàn)一種稱為MVA模式的技術(shù)，其中垂直對(duì)齊的液晶在對(duì)稱方向上傾斜，以執(zhí)行視角的補(bǔ)償。在MVA模式中，通過(guò)在電極上形成由電介質(zhì)或絕緣體所制成的對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件，在施加電壓時(shí)，在液晶層中形成傾斜電極，并且通過(guò)該傾斜電場(chǎng)使液晶在預(yù)定的傾斜方向上傾斜。
但是，由于施加到對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件上的液晶的電壓被減弱或變?yōu)?，則每個(gè)像素的透射率變低。為了保證透射率，對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件的占有比率必須較低，例如，在相鄰對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件之間的間距必須被加寬。但是，如果對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件之間的間距被加寬，則導(dǎo)致需要一定時(shí)間來(lái)使該間距的中部的液晶傾斜，并且當(dāng)顯示半色調(diào)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。
然后，已經(jīng)提出一種液晶對(duì)齊固定技術(shù)，其中包含光可聚合成份的液晶組份被夾在基片之間，并且當(dāng)施加電壓時(shí)該光可聚合成份被光聚合以形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且液晶對(duì)齊被固定。由此，當(dāng)保證透射率是可以縮短響應(yīng)時(shí)間。
圖76示出使用上述對(duì)齊固定技術(shù)的液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)。圖76示出從濾色基片的側(cè)面觀看的使用TFT作為切換元件的有源矩陣型液晶顯示面板的上表面的一部分。如圖76中所示，在液晶面板100中，設(shè)置為矩陣型的多個(gè)像素區(qū)域114形成在陣列基片116的側(cè)面，并且TFT112形成在每個(gè)像素區(qū)域114中。圖像的顯示區(qū)域110由多個(gè)像素區(qū)域114所構(gòu)成。順便提及，盡管省略了詳細(xì)的說(shuō)明，但是每個(gè)像素區(qū)域114的TFT112的柵極連接到柵極總線，并且漏極連接到漏極總線(數(shù)據(jù)線)。TFT112的源極連接到形成在像素區(qū)域114中的像素電極。多個(gè)漏極總線和柵極總線連接到形成于陣列基片116的外圍的端子部分102上，并且連接到位于外部的驅(qū)動(dòng)電路(未示出)。
所形成的比陣列基片116大約小端子部分102的區(qū)域大小的濾色(CF)基片104密封具有預(yù)定單元厚度(單元間距)的液晶，并且與陣列基片116相對(duì)。與公共電極(公共電極；未示出)一同，濾色片(由符號(hào)R(紅)、G(綠)以及B(藍(lán))所表示)、采用Cr膜(鉻膜)的BM(黑矩陣；遮光膜)108和118等等被形成在CF基片104上。該BM118用于獲得由該顯示區(qū)域110中的多個(gè)像素區(qū)域114所確定的對(duì)比度，用于通過(guò)遮擋TFT112而避免光電泄漏電流的產(chǎn)生。另外，BM框架部分108用于遮擋來(lái)自顯示區(qū)域110外部的不必要的光線。陣列基片116和CF基片104通過(guò)由光固樹脂所制成的主封條(密封劑)106相互結(jié)合。
順便提及，液晶顯示器的制造方法大體上包括用于在玻璃基片上形成布線圖案、開關(guān)元件(在有源矩陣型的情況下)等等的陣列處理，用于對(duì)齊處理、襯墊的設(shè)置以及把液晶密封在相對(duì)基片之間的單元處理，以及用于附加驅(qū)動(dòng)IC、安裝背光等等的模塊處理。在這些處理中，在單元處理中執(zhí)行液晶注入處理時(shí)，例如使用浸注方法，其中在包含TFT112的陣列基片116與相對(duì)的濾色基片104通過(guò)主封條106相互結(jié)合之后，把液晶和基片置于真空容器中，并且在主封條106中形成的注入孔(未示出)被浸入液晶中，然后容器的內(nèi)部壓力變?yōu)榇髿鈮毫?，從而把液晶密封在基片之間。
另一方面，在最近幾年，滴注方法引起了人們的注意，例如把預(yù)定量的液晶滴到在陣列基片116的周圍形成框架形狀的主封條106的框架中的基片表面上，并且陣列基片116和CF基片104被在真空中相互結(jié)合以密封該液晶。根據(jù)該滴注方法，由于可以容易并且以低成本地制造液晶顯示器的液晶面板100，因此已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行了各種技術(shù)調(diào)研和改進(jìn)。
在使用這種液晶對(duì)齊固定技術(shù)的液晶顯示器中，一個(gè)問題是關(guān)于在使用浸注方法的情況中，形成于主封條106中的注入口附近的顯示不均勻。并且在使用滴注方法制造類似的液晶顯示器的情況中，在主封條106的附近出現(xiàn)顯示不均勻。
圖77為用于說(shuō)明在常規(guī)的滴注方法中所用的由光固樹脂所制成的密封劑被用于液晶注入部分的情況中的一個(gè)問題。如圖77中所示，當(dāng)具有從紫外范圍到可見光范圍的波長(zhǎng)范圍的光線122照射到注入口120的密封劑126上，通過(guò)密封劑126的光線123進(jìn)入液晶層24。在液晶層24中分散的光可聚合成份被通過(guò)密封劑126的光線123所聚合，并且在注入口120附近產(chǎn)生不均勻顯示區(qū)域128。
圖78為示出用于說(shuō)明在使用常規(guī)滴注方法中所用的由光固樹脂所制成主封條的情況中的一個(gè)問題。即使具有從紫外線到可見光范圍的波長(zhǎng)范圍的光線124被從基片表面的法線方向注入，部分光線125被陣列基片116所折射，并且進(jìn)入到顯示區(qū)110，以聚合在主封條106附近的光可聚合成份，并且產(chǎn)生一個(gè)不均勻顯示區(qū)128。
如圖77和78中所示，照射到用于密封注入口120的密封劑126或者主封條106的光線進(jìn)入顯示區(qū)區(qū)域110，從而在施加電壓之前光可聚合成份被光聚合。
也就是說(shuō)，盡管分散在液晶層24中的光可聚合成份通過(guò)光聚合形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，由于在注入口120附近或者主封條106附近的光可聚合成份在垂直方向上形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因此即使施加電壓，液晶分子變得難以傾斜。如果密封劑126或者主封條106可以在電壓施加到液晶層24上的狀態(tài)下被光固，則沒有問題，但是，由于制造裝置和制造方法變得復(fù)雜，因此它是不實(shí)際的。
為了解決該問題，在本實(shí)施例中，通過(guò)如下方法解決上述問題。
(1)可以由在光可聚合成份被光聚合的波長(zhǎng)范圍之外的范圍內(nèi)的光線進(jìn)行光固的樹脂被用于密封劑126或主封條106。如果密封劑126或主封條106被在能夠使光可聚合成份聚合的波長(zhǎng)范圍之外的光線所光固，則沒有出現(xiàn)上述缺點(diǎn)。
日本專利未審查公告No.11-2825公開這樣一種方法，其中用除去對(duì)液晶產(chǎn)生不良影響的特定波長(zhǎng)之后的光線照射密封劑。但是，本實(shí)施例的目的不是在用于凝固密封劑126或主封條106的處理中，使在液晶中分散的光可聚合成份進(jìn)行聚合，并且與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于，如果對(duì)液晶產(chǎn)生不良影響的特定波長(zhǎng)是這樣一個(gè)波長(zhǎng)，其不會(huì)使在液晶中分布的光可聚合成份進(jìn)行光聚合，并且使密封劑126或主封條106被光固，還照射該特定波長(zhǎng)的光線。
(2)可以由在除了使光可聚合成份聚合的波長(zhǎng)范圍之外的范圍中具有強(qiáng)度峰值的光線進(jìn)行光固的樹脂被用于該密封劑126或主封條106。即使在需要部分在使光可聚合成份聚合的光聚合波長(zhǎng)范圍中的光線的樹脂中，如果除該范圍之外的光固波長(zhǎng)范圍足夠?qū)?，則可以使用除了使光可聚合成份聚合的波長(zhǎng)范圍之外的范圍中具有強(qiáng)度峰值的光線對(duì)密封劑126或主封條106進(jìn)行光固。也就是說(shuō)，即使光可聚合成份的光聚合波長(zhǎng)范圍部分包含在照射光線中，如果在光聚合成份的光聚合波長(zhǎng)范圍的光累積量低于進(jìn)行光聚合所需的光累積量，則光可聚合成份不被光聚合。因此，有可能僅僅通過(guò)具有在使光可聚合成份聚合的波長(zhǎng)范圍之外的范圍中具有強(qiáng)度峰值的光線對(duì)密封劑126或主封條106進(jìn)行光固。
(3)用于密封劑126或主封條106的光固樹脂的光固波長(zhǎng)范圍比至少光可聚合成份的聚合波長(zhǎng)范圍更長(zhǎng)。光固波長(zhǎng)范圍取決于光引發(fā)劑的光吸收特性。因此，如果包含在光固樹脂中的光引發(fā)劑的吸收波長(zhǎng)在比至少包含于光可聚合成份的光引發(fā)劑的吸收波長(zhǎng)更長(zhǎng)的波長(zhǎng)側(cè)，則在比光可聚合成份被光聚合的波長(zhǎng)范圍更長(zhǎng)的波長(zhǎng)側(cè)的光線被通過(guò)用于阻擋(消除)短波側(cè)光線的濾光器進(jìn)行照射，并且可以僅僅使密封劑或主封條凝固。
選擇長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)還不是短波長(zhǎng)側(cè)的原因是由于許多光引發(fā)劑具有在短波長(zhǎng)側(cè)的光吸收范圍，如果選擇短波長(zhǎng)側(cè)，則難以區(qū)分光固樹脂和光可聚合成份，并且如果照射短波長(zhǎng)側(cè)的光線，則對(duì)液晶的不良影響加大。
(4)幾乎不讓光線通過(guò)的遮光結(jié)構(gòu)部件被設(shè)置在接近于注入口的區(qū)域中以及顯示區(qū)域的外部。由此，即使光線從與基片表面相平行的方向照射注入口，則進(jìn)入顯示區(qū)域的光線被遮光結(jié)構(gòu)部件所阻擋，從而僅僅密封劑被凝固，而與照射的波長(zhǎng)范圍或所用的樹脂無(wú)關(guān)。
(5)用于把光線衰減到不高于使光可聚合成份聚合的光量的光衰減結(jié)構(gòu)部件被設(shè)置在注入口附近的區(qū)域以及顯示區(qū)域外側(cè)。即使不使用幾乎不透過(guò)光線的遮光結(jié)構(gòu)部件，如果使用光衰減結(jié)構(gòu)部件，使得光線衰減到不高于使光可聚合成份聚合的光量，則即使光線從與基片表面相平行的方向照射注入口，則進(jìn)入顯示區(qū)域的光線被光衰減結(jié)構(gòu)部件所衰減。因此，僅僅密封劑被凝固，而與照射的波長(zhǎng)范圍或所用的樹脂無(wú)關(guān)。
(6)上述遮光部件或者光衰減結(jié)構(gòu)部件使由多種結(jié)構(gòu)部件所制成的集合體，每個(gè)結(jié)構(gòu)部件具有直線或幾乎為圓形的平面形狀，并且該結(jié)構(gòu)部件交替地形成，從而當(dāng)從與基片表面相平行的方向觀看時(shí)不暴露顯示區(qū)的液晶組份。如果結(jié)構(gòu)部件分離地形成，則它阻礙液晶的注入，但是通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，則可以期望獲得與分別形成該結(jié)構(gòu)部件相同的效果，并且保證液晶的流動(dòng)路徑。
通過(guò)使用上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)在施加電壓時(shí)使分散液晶中的光可聚合成份聚合而固定液晶對(duì)齊方向的液晶顯示器中，防止在注入口附近或者主封條附近出現(xiàn)顯示的不均勻性，并且可以獲得高的顯示質(zhì)量。
在下文中，通過(guò)使用例子和對(duì)比例具體描述根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器及其制造方法。
表現(xiàn)出向列液晶特性的0.3wt％(重量百分比)的丙烯酸光可聚合成份(由Merck日本公司所制造)被混合到負(fù)性液晶(由Merck日本公司所制造)中，從而獲得包含光可聚合成份的液晶組份。當(dāng)測(cè)量液晶成份的光吸收譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)如圖79中所示，存在發(fā)生光聚合的大約200至380納米的波長(zhǎng)范圍(由圖79中所示的雙向箭頭α1所表示的范圍)。順便提及，盡管還測(cè)量液晶單一成份的光吸收譜，但是由液晶所吸收的光線波長(zhǎng)大約為300納米或更少，并且可以理解在300納米或更高的吸收是由光可聚合成份造成的。
然后，包含由包括可見光范圍的寬的波長(zhǎng)范圍的光線所激活的光引發(fā)劑的丙烯酸樹脂(由Toua Gosei公司所制造)被選擇作為具有在比至少380納米更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光固波長(zhǎng)范圍的樹脂，并且被用于密封劑126。當(dāng)測(cè)量該樹脂的吸收譜時(shí)，如圖80中所示，存在大約200至600納米的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)范圍(由圖80的雙向箭頭α2所表示的范圍)，并且由于380納米或更長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍足夠?qū)?，因此發(fā)現(xiàn)可以用380納米或更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光線進(jìn)行光固。
液晶組份被注入到MVA模式的空面板中，并且進(jìn)行加壓排出，使得單元的厚度均勻。然后，把密封劑126涂在注入口上，并且在除去壓力之后，從與基片相平行的方向照射380至600納米波長(zhǎng)范圍的光線，并且密封劑126被凝固。順便提及，用金屬鹵化物光源以及用于除去380納米或更短波長(zhǎng)的光線的濾光器(由Asahi Bunko公司所制造)執(zhí)行波長(zhǎng)范圍的選擇。
在形成面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，把紫外線從基片的法線方向照射該光可聚合成份，并且形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中，并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
通過(guò)與例子9-1相類似的方法獲得包含光可聚合成份的液晶組份。與例子9-1相類似，作為包含在比至少380納米更長(zhǎng)的光固波長(zhǎng)范圍的樹脂被用作為主封條。
由封密技術(shù)所封閉的框架圖案(主封條106)被形成在形成有用于MVA的對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件的基片上，通過(guò)滴注方法注入所需的液晶量，在減壓下執(zhí)行基片的結(jié)合。然后，該基片被暴露在大氣壓下，并且液晶組份在主封條106中分布，從而獲得預(yù)定的單元間距。然后，380-600納米的波長(zhǎng)范圍的光線通過(guò)濾色基片在與基片表面相垂直的方向照射，以固化該主封條106。順便提及，用金屬鹵化物光源以及用于除去380納米或更短波長(zhǎng)的光線的濾光器(由Asahi Bunko公司所制造)執(zhí)行波長(zhǎng)范圍的選擇。
在形成面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，把紫外線從基片的法線方向照射該光可聚合成份，并且形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中，并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
通過(guò)與例子9-1相類似的方法獲得包含光可聚合成份的液晶組份。包含由包括部分可見光范圍的波長(zhǎng)范圍的光線所激活的光引發(fā)劑的聚丙烯樹脂(由Three Bond公司所制造)被選擇作為具有在比至少380納米更長(zhǎng)的光聚合波長(zhǎng)范圍的樹脂，并且用于密封劑。當(dāng)測(cè)量樹脂的吸收譜時(shí)，如圖81的曲線β1所示，存在大約200至450納米的光聚合的波長(zhǎng)范圍(由圖81的雙向箭頭α3所表示的范圍)，并且由于380納米或更長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍不是非常寬(由圖81的雙向箭頭α4所表示的范圍)，因此發(fā)現(xiàn)還需要不長(zhǎng)于380納米的波長(zhǎng)范圍的部分光線。順便提及，如曲線β2所示，普通的光固樹脂具有大約200至380納米的光聚合波長(zhǎng)范圍，并且包含僅僅由紫外光區(qū)域的光線所激發(fā)的光引發(fā)劑。
液晶組份被注入到MVA模式的空面板中，并且執(zhí)行加壓，以使得單元厚度均勻。然后，密封劑被涂在注入口上，并且在除去壓力之后，從與基片相平行的方向照射波長(zhǎng)為350至600納米(由圖81的雙向箭頭α5所表示的范圍)的光線，并且使密封劑固化。由于當(dāng)i線(330至380納米)附近的光的累積量變?yōu)?000mJ/cm2或更高時(shí)，分散在液晶中的光可聚合成份被光聚合照射光亮被設(shè)置為使得在350至380納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光的累積量變?yōu)樵摂?shù)值或更小。用高壓汞燈源和用于消除350納米或更短波長(zhǎng)的光線的濾光器(由Asahi Bunko公司所制造)來(lái)執(zhí)行波長(zhǎng)范圍的選擇。通過(guò)該濾光器使得具有峰值強(qiáng)度的波長(zhǎng)從365納米變?yōu)?36納米，并且i線附近的光的累積量被衰減為大約1/3。盡管在350至600納米的波長(zhǎng)范圍的光的累積量中，使光固樹脂被光固的光量為2000mJ/cm2，由于在i線附近的光的累積量被濾光器變?yōu)?000mJ/cm2或更少，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以僅僅使密封劑固化。
在形成該面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜對(duì)齊的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，從基片表面的法線方向把紫外線照射到光可聚合成份，并且形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
通過(guò)與例子9-1相類似的方法而獲得包含光可聚合成份的液晶組份。作為一種密封劑，使用上述普通的光固樹脂(由Three Bond公司所制造)，其中對(duì)于i線用于固化所需的光的累積量為2000mJ。在密封液晶之前的MVA-LCD的空面板中，如圖82A和82B所示(圖82A示出在基片表面的法線方向觀察的狀態(tài)，以及圖28B示出在基片表面方向觀察的狀態(tài))，幾乎不透光的遮光結(jié)構(gòu)部件130形成在注入口附近和顯示區(qū)外部的區(qū)域中。該遮光結(jié)構(gòu)部件130是通過(guò)分別具有基本上為圓形的平面形狀的多個(gè)結(jié)構(gòu)部件所構(gòu)成的集合，并且它們交替地形成，從而當(dāng)從與基片表面相平行的方向觀看時(shí)不暴露顯示區(qū)110的液晶組份。該結(jié)構(gòu)部件是通過(guò)密封調(diào)配器采用一種混合有黑襯墊(Sekisui精細(xì)化學(xué)公司)的密封劑(由Kyoritsu化學(xué)公司所制造)而形成的。
液晶組份被注入到該空面板，并且執(zhí)行加壓使得單元間距均勻。然后，把密封劑涂在注入口上，并且在除去壓力之后，從與基片相平行的方向照射200至600納米波長(zhǎng)范圍的光線，以固化密封劑。在本例9-4中，使用來(lái)自高壓汞燈源的光線照射。
在形成面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，把紫外線從基片的法線方向照射該光可聚合成份，并且形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中，并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
通過(guò)與例子9-1相類似的方法而獲得包含光可聚合成份的液晶組份。上述普通光固樹脂被用作為一種密封劑。在MVA模式的空面板中，如圖83，用于把光線衰減到不高于使光可聚合成份聚合的光量的水平的光衰減結(jié)構(gòu)不減132形成在注入口附近和顯示區(qū)外部的區(qū)域中。該光衰減結(jié)構(gòu)部件132是通過(guò)分別具有直線平面形狀的多個(gè)結(jié)構(gòu)部件所構(gòu)成的集合，并且它們交替地形成，從而當(dāng)從與基片表面相平行的方向觀看時(shí)不暴露顯示區(qū)110的液晶組份。該光衰減結(jié)構(gòu)部件132是通過(guò)密封調(diào)配器組合主封條和混合有纖維襯墊(由日本電子玻璃公司所制造/所混合的襯墊作為主封條的間隙劑)的密封劑。由于該結(jié)構(gòu)部件的寬度大約為1毫米，因此把1毫米厚的上述密封劑涂在玻璃上，照射200至600納米波長(zhǎng)范圍的光線，并且測(cè)量在i線附近的光的累積量。結(jié)果，由于在i線附近的光的累積量被上述密封劑減弱為1/3，發(fā)現(xiàn)即使照射200至600納米波長(zhǎng)范圍的光線，如果通過(guò)密封劑執(zhí)行照射，僅僅可以固化該密封劑。
液晶組份被注入到該空面板，并且執(zhí)行加壓使得單元間距均勻。然后，把密封劑(未示出)涂在注入口120上，并且在除去壓力之后，從與基片相平行的方向照射200至600納米波長(zhǎng)范圍的光線，以固化密封劑。在例子4中，使用來(lái)自高壓汞燈源的光線照射。
在形成面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，把紫外線從基片的法線方向照射該光可聚合成份，并且形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中，并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
通過(guò)與例子9-1相類似的方法而獲得包含光可聚合成份的液晶組份。使用上述普通的光固樹脂作為一種密封劑。在MVA模式的空面板中，沒有任何東西形成在注入口附近。液晶組份被注入到該空面板，并且執(zhí)行加壓使得單元厚度均勻。然后，把密封劑涂在注入口上，并且在除去壓力之后，從與基片相平行的方向照射200至600納米波長(zhǎng)范圍的光線，以固化密封劑。在本常規(guī)例子9-1中，使用來(lái)自高壓汞燈源的光線照射。
在形成面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，把紫外線從基片的法線方向照射該光可聚合成份，并且形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中，并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
通過(guò)與例子9-1相類似的方法而獲得包含光可聚合成份的液晶組份。把包含僅僅由紫外線區(qū)域的光線所激活的光引發(fā)劑的環(huán)氧樹脂(由Kyoritsu化學(xué)公司所制造)用于主封條。
由主封條所封閉的框架圖案被形成在形成有用于MVA的對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件的基片上，注入所需的液晶量，在減壓下執(zhí)行基片的結(jié)合。然后，由與大氣連通的開孔保證間距，并且液晶組份在框架圖案中分布。然后，200-600納米的波長(zhǎng)范圍的光線通過(guò)濾色基片在與基片表面相垂直的方向照射，以固化該主封條。在該常規(guī)例子9-2中，使用來(lái)自高壓汞燈源的光線照射。
在形成面板之后，當(dāng)施加不低于使液晶的傾斜方向固定的飽和電壓的電壓時(shí)，把紫外線從基片的法線方向照射該光可聚合成份，并且形成對(duì)應(yīng)于液晶對(duì)齊的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。所獲得的液晶顯示器被設(shè)置在探測(cè)器中，并且執(zhí)行顯示測(cè)試。
在例子9-1至9-5的液晶顯示器中，在半色調(diào)顯示中不出現(xiàn)顯示的不均勻性，而在常規(guī)例子9-1和9-2中，在注入口或主封條附近出現(xiàn)顯示的不均勻性。
如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，采用對(duì)齊固定系統(tǒng)的液晶顯示器中，其中包含光可聚合成份的液晶組份被央在基片之間，并且當(dāng)把電壓施加到液晶組份上時(shí)，使光可聚合成份進(jìn)行光聚合，可以高成品率地制造液晶顯示器，并且提高顯示質(zhì)量。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用聚合物固定方法調(diào)節(jié)液晶的對(duì)齊方向，并且獲得寬的視角，另外可以縮短單色調(diào)的響應(yīng)時(shí)間，從而可以獲得優(yōu)良的顯示質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；電極，分別設(shè)置在兩個(gè)基片上，用于把電壓施加到液晶層上；以及多個(gè)條形電極圖案，其被提供在至少一個(gè)電極上，其被周期性地設(shè)置，使得當(dāng)把電壓施加到液晶層上，使液晶層中混合的可聚合成份聚合時(shí)，液晶分子在圖案的縱向方向上排列，并且條形電極的寬度比間隔的寬度更寬。
2.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；電極，分別設(shè)置在兩個(gè)基片上，用于把電壓施加到液晶層上；以及多個(gè)線型凸起，其被提供在至少一個(gè)電極上，其被周期性地設(shè)置，使得當(dāng)把電壓施加到液晶層上，使液晶層中混合的可聚合成份聚合時(shí)，液晶分子在圖案的縱向方向上排列，并且每個(gè)線型凸起具有比電極的暴露部分的寬度更窄的寬度。
3.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；電極，分別設(shè)置在兩個(gè)基片上，用于把電壓施加到液晶層上；以及多個(gè)導(dǎo)電條形電極圖案，其被提供在至少一個(gè)電極上，其被周期性地設(shè)置，使得當(dāng)把電壓施加到液晶層上，使液晶層中混合的可聚合成份聚合時(shí)，液晶分子在圖案的縱向方向上排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中進(jìn)一步包括對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)在把電壓施加到電極的總線上的液晶分子的對(duì)齊方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中在該對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中，總線的寬度被部分或連續(xù)地改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中在該對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中，電極的外圍通過(guò)絕緣層延伸到該總線。
7.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；電極，分別設(shè)置在兩個(gè)基片上，用于把電壓施加到液晶層上；提供在一條電極上的漏極總線和柵極總線；以及條形電極圖案，其被提供在至少一個(gè)電極上，其被周期性地設(shè)置，使得當(dāng)把電壓施加到液晶層上，使液晶層中混合的可聚合成份聚合時(shí)，液晶分子在圖案的縱向方向上排列，并且該條形電極被形成為與漏極總線或柵極總線相平行的直線和間隔圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中進(jìn)一步包括一個(gè)連接電極，其與條形電極圖案的圖案縱向方向相垂直，并且電連接到該條形電極圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中連接電極被設(shè)置在像素的中央。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中連接電極被設(shè)置在像素的端部。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中進(jìn)一步包括一個(gè)形成在基片上已經(jīng)受到對(duì)齊處理的對(duì)齊膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中一個(gè)線型凸起被提供在與連接電極相對(duì)位置上的相對(duì)基片的一側(cè)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中一個(gè)線型凸起被提供在柵極總線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中一個(gè)線型凸起被提供在條形電極圖案上的一個(gè)像素的中部。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中與漏極總線相鄰的條形電極圖案與漏極總線之間的間距等于或小于直線和間隔圖案的間隔寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中進(jìn)一步包括一個(gè)電場(chǎng)屏蔽電極，用于消除在與漏極總線相鄰的條形電極圖案和漏極總線之間的間隙中產(chǎn)生的水平電場(chǎng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中在漏極總線附近的對(duì)齊膜受到對(duì)齊處理，從而對(duì)齊方向相對(duì)于漏極總線的延伸方向大約傾斜45度角。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中條形電極圖案與柵極總線相平行，并且提供連接電極，使得一個(gè)連接電極被提供用于像素區(qū)域的上半部，一個(gè)連接電極被提供用于下半部，并且兩個(gè)連接電極互為相對(duì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，其中進(jìn)一步包括在相對(duì)基片上位于連接電極和與連接電極相鄰的漏極總線之間的線型凸起。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中與漏極總線相鄰的條形電極圖案的圖案寬度小于其它條形電極圖案的圖案寬度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示器，其中與漏極總線相鄰的條形電極圖案的圖案寬度在0.5微米到5微米的范圍內(nèi)。
22.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；電極，分別設(shè)置在兩個(gè)基片上，用于把電壓施加到液晶層上；以及作為一個(gè)單體或集合體具有在基片平面上的方向性的方向結(jié)構(gòu)部件，或者形成于表面重整區(qū)中的方向結(jié)構(gòu)，其被提供在至少一個(gè)電極上，并且被二維地設(shè)置在至少該基片的部分區(qū)域上并且在相同方向上，從而當(dāng)把電壓施加到液晶層上，使液晶層中混合的可聚合成份聚合時(shí)，液晶分子在預(yù)定對(duì)齊方向上排列。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的液晶顯示器，其中方向結(jié)構(gòu)部件或方向結(jié)構(gòu)被設(shè)置在一個(gè)像素的多個(gè)區(qū)域中，并且被設(shè)置為指向每個(gè)區(qū)域中的不同方向。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的液晶顯示器，其中由方向結(jié)構(gòu)部件或者表面重整區(qū)的方向結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的邊界結(jié)構(gòu)部件被提供在像素中的各個(gè)區(qū)域的每個(gè)邊界上。
25.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；設(shè)置在像素區(qū)域外部的襯墊，用于保持基片之間的間距。
26.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；電極，分別設(shè)置在兩個(gè)基片上，用于把電壓施加到液晶層上；以及柱狀襯墊，其被提供在至少一個(gè)電極上，并且形成在所有像素的相同位置處，使得當(dāng)把電壓施加到液晶層上，使液晶層中混合的可聚合成份聚合時(shí)，在每個(gè)對(duì)齊方向中的液晶分子的對(duì)齊比率在所有像素中是相同的。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示器，其中每個(gè)柱狀襯墊具有等于單元間距的厚度。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示器，其中每個(gè)柱狀襯墊形成在每個(gè)像素的中線上。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示器，其中用于保持單元間距的柱狀襯墊形成在像素的外側(cè)。
30.根據(jù)權(quán)利要求26至29中的任何一項(xiàng)所述的液晶顯示器，其中圓偏振片被附加到兩個(gè)基片的兩側(cè)。
31.一種用于制造液晶顯示器的方法，其中包括如下步驟在基片之間密封包含可由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層；在驅(qū)動(dòng)時(shí)不把電壓施加到液晶層上而使該可聚合成份聚合，以調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向。
32.一種用于制造液晶顯示器的方法，其中包括如下步驟在基片之間密封包含可由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層；在驅(qū)動(dòng)時(shí)，把不改變?cè)诓粚?duì)液晶層施加電壓時(shí)的預(yù)傾斜的一定電壓施加到液晶層上時(shí)，使該可聚合成份聚合，以調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造液晶顯示器的方法，其中使用光對(duì)齊處理，把對(duì)齊膜形成在基片上。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造液晶顯示器的方法，其中把對(duì)齊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部件形成在基片上。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造液晶顯示器的方法，其中可聚合成份是介晶或非液晶元(nonmesogenic)單體。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的制造液晶顯示器的方法，其中介晶或非液晶元(nonmesogenic)單體是雙功能丙烯酸酯或雙功能丙烯酸酯與單功能丙烯酸酯的混合物。
37.一種用于制造液晶顯示器的方法，其中包括如下步驟在基片之間密封包含可由光或熱聚合的可聚合成份的液晶層；在驅(qū)動(dòng)時(shí)，把電壓施加到液晶層上時(shí)，使該可聚合成份聚合，以調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向，其中在基片上形成一個(gè)光電池；當(dāng)聚合該可聚合單體時(shí)，通過(guò)用光線照射光電池所獲得的輸出電壓被用于把電壓施加到液晶層上。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中光電池形成在基片的外圍部分上，并且當(dāng)完成該顯示器時(shí)從基片上切除該光電池。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中光電池與像素部分或外圍電路部分的活性成份的形成同時(shí)地形成在陣列基片上。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中光電池形成在顯示區(qū)域的外圍部分上，被遮光材料所遮擋，并且當(dāng)顯示器完成時(shí)被保留在基片上。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中根據(jù)用途而形成具有不同輸出電壓的多種光電池。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的制造液晶顯示器的方法，其中形成多種光電池，以能夠在聚合成份被聚合時(shí)獨(dú)立地把預(yù)定電壓提供到用于G(綠)、B(藍(lán))和R(紅)的像素。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中當(dāng)可聚合成份被聚合時(shí)，太陽(yáng)能電池被照射到液晶層的光線所驅(qū)動(dòng)。
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中當(dāng)可聚合成份被聚合時(shí)，太陽(yáng)能電池被具有與照射到液晶層的光不同波長(zhǎng)的光線所驅(qū)動(dòng)。
45.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制造液晶顯示器的方法，其中通過(guò)滴注方法把液晶層的液晶滴到至少一個(gè)基片上；以及當(dāng)基片被相互結(jié)合時(shí)，該太陽(yáng)能電池被照射到主封條的光線所驅(qū)動(dòng)。
46.一種用于制造液晶顯示器的方法，其中包括如下步驟在基片之間密封包含具有負(fù)介電各向異性并且在不施加電壓時(shí)基本上垂直對(duì)齊的液晶以及可聚合成份的液晶層；當(dāng)把電壓施加到液晶層上并使可聚合成份聚合時(shí)，在用于使為每個(gè)像素提供的TFT導(dǎo)通的柵極電壓Vg(on)被施加到柵極總線時(shí)，把漏極電壓Vd(on)施加到漏極總線；以及當(dāng)用于使TFT截止的柵極電壓Vg(off)被施加到柵極總線時(shí)，把比漏極電壓Vd(on)更高的漏極電壓Vd(off)施加到漏極總線上；從而調(diào)節(jié)在驅(qū)動(dòng)時(shí)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的制造液晶顯示器的方法，其中柵極電壓Vg(on)被同時(shí)施加到所有柵極總線上。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的制造液晶顯示器的方法，其中柵極電壓Vg(on)、漏極電壓Vd(on)和漏極電壓Vd(off)的脈沖寬度分別比寫入到像素的寫入電壓Vp的脈沖寬度更短。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的制造液晶顯示器的方法，其中通過(guò)把紫外線傾斜地照射到薄膜表面上，提供于基片上的對(duì)齊膜受到傾斜垂直對(duì)齊處理。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的制造液晶顯示器的方法，其中通過(guò)磨擦使提供于基片上的對(duì)齊膜受到傾斜垂直對(duì)齊處理。
51.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被通過(guò)液晶注入口注入在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；密封劑，其中包含由除了使混合于液晶層中的光刻聚合成份聚合而形成聚合物時(shí)使用的光的波長(zhǎng)范圍之外的光線進(jìn)行光固的樹脂，并且密封該液晶注入口。
52.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被通過(guò)滴注方法密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；主封條，其中包含由除了使混合于液晶層中的光刻聚合成份聚合而形成聚合物時(shí)使用的光的波長(zhǎng)范圍之外的光線進(jìn)行光固的樹脂，并且把液晶密封在基片之間。
53.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被通過(guò)液晶注入口注入在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；密封劑，其中包含由具有在使混合于液晶層中的光刻聚合成份聚合而形成聚合物時(shí)使用的光的波長(zhǎng)范圍之外的強(qiáng)度峰值的光線進(jìn)行光固的樹脂，并且密封該液晶注入口。
54.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被通過(guò)滴注方法密封在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；主封條，其中包含由具有在使混合于液晶層中的光刻聚合成份聚合而形成聚合物時(shí)使用的光的波長(zhǎng)范圍之外的強(qiáng)度峰值的光線進(jìn)行光固的樹脂，并且把液晶密封在基片之間。
55.根據(jù)權(quán)利要求51所述的制造液晶顯示器的方法，其中該樹脂具有在比光可聚合成份的聚合用的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍，或者在具有在比光可聚合成份的聚合用的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光固波長(zhǎng)范圍中的強(qiáng)度峰值。
56.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被注入在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；遮光結(jié)構(gòu)部件，其被提供在注入口附近或者顯示區(qū)域外部，并且?guī)缀跏遣煌腹獾摹?br> 57.一種液晶顯示器，包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的基片；液晶層，其被通過(guò)液晶注入口注入在基片之間并且包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和/或傾斜方向的聚合物；光衰減結(jié)構(gòu)部件，其被提供在注入口附近和顯示區(qū)外部，并且把光線衰減到不高于在形成聚合物時(shí)所需的光量的程度。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的液晶顯示器，其中多個(gè)結(jié)構(gòu)部件按照預(yù)定的間距設(shè)置，從而當(dāng)從注入口在基片表面的方向上觀察時(shí)不暴露該液晶層。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種液晶顯示器，其獲得寬的視角并且通過(guò)使用聚合物固定系統(tǒng)調(diào)節(jié)液晶的對(duì)齊方向可以縮短半色調(diào)的響應(yīng)時(shí)間，在該聚合物固定系統(tǒng)中，包含可聚合成分的液晶層被密封在基片之間，并且當(dāng)把電壓施加到液晶層上時(shí)使該可聚合成分固化，以固定液晶對(duì)齊排列。包含用于在驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)液晶分子的預(yù)傾斜角和傾斜方向的聚合物的液晶層被密封在相對(duì)的兩個(gè)基片之間。圖案寬度比間隔寬度更寬的多個(gè)條形電極圖案被如此設(shè)置，從而當(dāng)把電壓施加到液晶層上并通過(guò)使混合在液晶層中的可聚合成分聚合時(shí)，液晶分子在圖案的縱向方向上對(duì)齊排列。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK1601357SQ20041008620
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者佐佐木貴啟, 花岡一孝, 清野勉, 仲西洋平, 田沼清治, 中村公昭, 井上雄一, 柴崎正和, 津田英昭, 小池善郎, 田坂泰俊, 吉田秀史, 田代國(guó)廣 申請(qǐng)人:富士通顯示技術(shù)株式會(huì)社