[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2003年2月20日、申请号为03103672.4、发明 名称为“液晶显示装置用基板和液晶显示装置及其制造方法”的发明专 利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用聚合体规定液晶分子的驱动时的取向方向的液晶显 示装置及其制造方法以及其中使用的液晶显示装置用基板。

此外，本发明涉及液晶显示装置及其制造方法，尤其涉及能减少显 示斑点的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

以往，作为有源矩阵型的液晶显示装置，广泛应用将具有正的介电 常数各向异性的液晶材料在暗状态下，使在基板面上水平的、且以在相 对的基板之间90度扭曲的方式取向的扭曲向列型(TN)模式。

该TN模式的液晶显示装置存在在视角特性上低劣的问题，进行了各 种为了改善视角特性的研讨。因此，作为代替TN模式的模式，开发了多 域垂直取向(MVA：Multi-domain Vertical Alignment)模式。在MVA 模式中，具有负的介电常数各向异性的液晶材料垂直取向，通过设置到 基板表面的突起或缝隙等的取向限制用结构物，不对取向膜实施摩擦处 理，电压施加时的液晶分子的倾斜方向被限制到多个方向。MVA模式的液 晶显示装置与TN模式相比较，大幅度地改善了视角特性。

MVA模式的液晶显示装置在具有如上所述的优良的视角特性的反面， 由于设置取向限制用的突起或缝隙，必然数值孔径降低。因此，现有的 MVA模式的液晶显示装置与TN模式的液晶显示装置相比较，透射率低， 存在感觉显示暗的课题。其主要原因是因为取向限制用结构物的上方成 为取向分割的边界，而出现暗线，使透射率变低。为了提高透射率，只 要充分的扩大取向限制用结构物的配置间隔就可以，但是，如果这样做， 由于取向限制用结构物的数量会减少，即使在液晶上施加指定的电压， 到取向稳定需要更多的时间，应答速度会变慢。

而且，形成微细且精致的突起或缝隙本身，会复杂化制造过程，造 成制造成本的增加，这也不能忽视。

于是，为了实现高亮度的能高速应答的MVA模式的液晶显示装置， 提出了使用聚合体，规定液晶分子的驱动时的取向方向的方法。在该方 法中，将混合了液晶与单体或低聚体等聚合性成分的液晶材料密封在2 块基板之间。作为聚合性成分，使用通过光或热聚合的材料。在基板之 间施加指定的电压，使液晶分子倾斜的状态下，进行UV光照射或加热， 聚合聚合性成分，形成聚合体。通过在基板的表面近旁形成的聚合体， 即使去掉电压施加，也可以得到规定了指定的取向方向及预倾斜角的液 晶层。因此，就不需要取向膜的摩擦处理。这样，使用通过聚合体将指 定的取向方向及预倾斜角赋予液晶分子的方法，就可能提供高亮度且能 高速应答的MVA模式的液晶显示装置。而且，关于详细情况，希望参考 本申请人提出的日本专利申请(特願2001-98455号及特願2001-264117 号)的说明书。

图42表示现有的MVA模式的液晶显示装置的显示区域。混合了单体 的液晶材料从在板(panel)的一个端部形成的液晶注入口12注入。注 入的液晶材料在狭窄的单元间隙内扩散的过程中，在显示区域10内单体 的分布不均匀。特别是，在液晶注入口12相对侧的2个角部近旁的区域 β上，与其他的区域α相比较，单体的浓度变低。因此，在区域β上， 照射UV光，形成聚合体后得到的液晶分子的预倾斜角比其他的区域α大。 此处，预倾斜角指的是液晶层上没有施加电压的状态下的液晶分子的相 对于基板面的倾斜角度。即预倾斜角如果是90°，则液晶分子相对基板 面垂直取向。

图43表示图42中表示的液晶显示装置的显示画面的A-A’线上的 亮度分布。横轴表示A-A’线上的位置，纵轴表示亮度。A-A’线上的显 示区域10左端部作为A0，区域α与区域β的边界作为A1，显示区域10 右端部作为A2。而且，该液晶显示装置是常黑模式，在整个显示区域10 中显示相同的灰度。如图43所示，在区域α上可以得到基本均匀的亮度 分布，而在区域β上只有液晶分子的预倾斜角比区域α大的部分与区域 α相比较，亮度降低。因此，在显示画面上被视为亮度不均匀。