[发明专利]液晶显示元件及其制造方法

说明书

技术领域 

本发明涉及适用于计算机的显示装置或电视接收机等的液晶显示装置及其制造方法，特别是涉及具有高速响应特性和宽视场角特性的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

随着多媒体技术的进展，图像信息所占的比重正越来越大。最近，随着液晶技术的发展，高对比度·宽视场角的液晶显示装置的开发·实用化已经达到与CRT显示装置平分秋色的水平。

作为过去的液晶显示装置，众所周知的有利用向列液晶的扭曲向列(TN)模式的液晶显示装置和利用光散射的高分子展曲型液晶显示模式的液晶显示装置。但由于所有这些液晶显示装置的响应速度慢且视场角小，故存在难以适用于需要高速的动画显示和从侧面方向观察也能有良好视见性的显示装置的问题。

所谓液晶显示装置的响应速度是指给液晶外加驱动电压后液晶变化达到驱动状态所需要的时间。虽然对液晶施加电压可使之取向于某一确定的方向而达到驱动状态，但液晶分子在取向方向上达到取向一致需要一定的时间，该时间即为响应速度。如果响应速度慢，则因其在显示动态图像时将会残留前幅画面，故其只能作为动态图像性能较低的液晶显示装置。

许多人一直进行着使液晶显示装置能够高速响应的尝试。Wu等人对高速响应的种种液晶显示方式进行了总结(C.S.Wu，and S.T.Wu，SPIE，1665，250(1992))，但有希望满足动态图像显示所需要的响应特性的方式·方法很有限。

也就是说，在现行的NTSC制式中，需要液晶在1帧(16.7msec)以内跟随，而现行的液晶显示器中，在黑白二值间显示出足够的响应速度，但在进行了多灰度级显示时的灰度级间响应变为100msec以上的延时响应。特别是驱动电压低的区域的灰度级间响应，其响应迟缓更为明显。

作为适合于实时动态图像显示的具有高速响应特性的液晶显示器，有人提出强介电液晶显示元件、反强介电液晶显示元件等。

但是，由于强介电液晶显示元件或反强介电液晶显示元件具有层构造，故在实用意义上还存在着耐冲击性弱、使用温度范围窄、特性的温度依存性大等许多课题。

与此同时，作为有望适用于动态图像显示的液晶显示元件，使用向列液晶的光学补偿弯曲模式(OCB)的液晶显示元件让人们看到了希望。这种OCB模式的液晶显示元件采用的是1983年由J.P.Boss发明的表现出高速特性的显示方式。此后，通过组合薄膜相位板，表现出其为宽视场角·高速响应特性并存的显示装置，其研究开发开始活跃。

该OCB模式的液晶显示元件如图7所示的那样，具有形成有透明电极102的玻璃基板101、具有形成有透明电极107的玻璃基板108，以及配置在基板101和108之间的液晶层104。在电极102、107上形成有取向膜103、106。在该取向膜103、106上，进行用于使液晶分子平行且取向于同一方向的取向处理。此外，在基板101、108的外侧，偏振光板113、116被设置成十字偏振光镜。在该偏振光板113、116和基板101、108之间，设置有用于光学补偿液晶取向的相位补偿板117、118。

这样构造的液晶像元可以通过外加电压，引起包括向像元中央部弯曲取向或者扭曲取向的弯曲取向。

如果象上面这样形成弯曲取向，则由于相对于外加在电极102、107之间的驱动电压的变化，液晶分子的变化加快而使响应速度达到高速。特别是在亮度差小的中间灰度显示区域，也可以实现高速响应。此外，弯曲取向的对称性使显示画面左右方向的视场角扩大。同时，相位补偿板117、118也使显示画面上下方向的视场角扩大。相位补偿板117、118还有助于降低驱动电压。

在这样的OCB模式液晶显示装置中，从初始的展曲取向状态，通过外加电压使之成为弯曲取向状态的初始化处理是必不可少的。

但是，外加数伏左右的电压进行上述初始化处理需要以分为单位的时间，这是OCB模式的课题之一。

发明内容

鉴于上述问题，本发明以提供通过外加数伏左右的电压即可容易地形成弯曲取向的、转移速度快的液晶显示装置作为本发明之目的。此外，进一步提供不需要进行转移操作的液晶显示装置也是本发明的目的之一。

本发明人发现通过平行取向处理能够为液晶分子提供确定的布儒斯特角的取向膜，可以解决上述课题。