[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

一般说来，本发明涉及一种液晶显示装置和用于制造这种液晶显示装置的方法，更具体地说，涉及一种具有包括一个聚合物区和一个液晶区的一种显示介质层的液晶显示装置及其制造方法。

各种显示模式一直按照常规方式被用来通过使用液晶显示装置(LCD)进行显示。例如，作为一种利用电光效应的LCD，一种使用向列相液晶的扭曲向列相(TN)模式的LCD和一种超扭曲向列相(STN)模式的LCD目前在实际上被使用着。一种使用铁电液晶(FLC)的LCD和一种电控制双折射(ECB)模式的LCD近来已投入实际使用。此外，为了按照动态散射(DS)模式或按照相变化(PC)模式工作而又不使用起偏器，业已研制出一种利用光散射现象的LCD。

在常规的LCD的生产中，使用了一种用于使晶盒间隙或基底间隙保持在某一值附近的基底间隙控制材料，例如隔离物。为了将所述晶盒间隙保持在某一值附近，必须应用这样的隔离物，使得可以在一平方毫米之内设置50-100个隔离物。在这样的一种常规结构的LCD中，在所述LCD制成之后，不必要的隔离物及类似物仍保留在象素内部。结果，该象素的显示质量就受到不利的影响并且由于存在这样的物质而使对比度降低。

例如，如果按照常白(normally White)方式使用一种带有这样的保留在象素内部的隔离物的LCD，那么孔径比由于穿过隔离物的光总是被阻断而降低。另一方面，如果按照常黑(Normallyblack)方式使用同样的LCD，那么由于穿过隔离物的光决不会被完全阻断在黑色显示时出现光泄漏。因此，所述隔离物在象素中的存在在两种显示方式中都使得对比度下降。所以，必须除去象素中的所有的那些隔离物，或者除去尽可能多的隔离物，以便获得高显示质量和高对比度的LCD。为了减少象素中基底间隙控制材料的数量，推荐了以下一些方法。

(1)一种通过将基底间隙控制材料混合在密封介质中、而后只对涂有该密封介质的那部分基底加压的方式将一对基底彼此固定在一起的方法(参见日本专利申请公开64-61729)。

(2)一种通过将基底间隙控制材料混合在密封介质中、而后利用一个具有弹性体的定位模具对该基底加压的方式将一对基底彼此固定在一起，使得该显示板的中心部分不受强烈压力的方法(参见日本专利申请公开2-139518)。

(3)一种摹制一种光刻膜薄壁，使得所述薄壁形成在所述象素以外的那些部分的方法(参见日本专利申请公开60-131521)。

(4)一种将液晶被注入到其中分散有所述基底间隙控制材料的晶盒中之后利用静电感应从象素中除去存留的隔离物的方法。

近年业已推荐了一种通过利用其双折射特性电控液晶的透明状态和白色不透明状态的模式。在LCD根据这种模式工作时，一种在其中液晶微滴被分散在聚合物中的显示介质夹在一对彼此相对的基底之间，这种类型的LCD被称为聚合物弥散液晶(PDLC)显示装置。在一种PDLC显示装置中，在理论上是按照以下方式进行显示的。当将一电压加到该液晶上时，该液晶分子的取向是朝向电场方向。结果该液晶分子的正常光折射率与用作支撑介质的聚合物的折射率相匹配，借此，获得了透明状态。另一方面，当该液晶上不加电压时，液晶分子的随机取向引起光散射，借此获得了不透明状态。

根据一种产生以上所述PDLC显示装置的方法，例如，液晶微滴是利用如日本专利申请公开58-501631中所公开的聚合物和液晶的相分离而形成的。因此，液晶微滴的形状是不均匀的，并且需要在沿该基底的表面的方向上精确地控制液晶微滴的位置是困难的。这样，就需要将不同的驱动电压加到相应的液晶微滴上，表示电光学特性的临界值很不陡峭，因此，所述驱动电压变得相当高。

为了解决以上所述的常规的PDLC显示装置的这些问题，与本申请为同一个受让人的日本专利申请5-30996公开了一种使用经过改进的PDLC显示装置的新的显示模式。在这种LCD中，用紫外光照射液晶和可光固化的树脂的混合物，使得某些区域受到相对强烈的光线的照射，而某些区域受到相对弱的光线的照射。结果，所述聚合物集中在受到相对强烈的光照射的那些区域，而液晶集中在受到相对弱的光照射的那些区域。根据这一方法，在进行所述聚合物和所述液晶的相分离的同时选择适当的位置，以便可以在象素部分形成液晶区，而在象素部分以外的区域形成聚合物区。此外，如果在象素部分以外的区域形成的聚合物区被固定在上基底和下基底上，那么该聚合物区可以用作隔离物(或基底间隙控制材料)。