发明名称 液晶显示元件及其制造方法
摘要 一种液晶显示元件,其包括两个相向之电极及置于该电极间之液晶层,其中至少一个该电极之液晶层面上置有将该液晶层之液晶配向于至少三个不同方向的配向膜。一种制造液晶显示元件之方法,该元件包含有两个相同之电极,及介干该电极间之液晶层,此法包括步骤在至少一个该电极上形成将该液晶层液晶配向于至少三个不同方向之配向装置。
申请公布号 TW293092 申请公布日期 1996.12.11
申请号 TW083103525 申请日期 1994.04.20
申请人 夏普股份有限公司 发明人 山田信明;山原基裕;四宫时彦;平井敏幸;冈本正之;长江伸和;原照佳
分类号 G02F1/13 主分类号 G02F1/13
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中:配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向;其中该元件包含供一显示之多个像素,且每一像素皆具有该配向装置;且其中该配向装置放射状地排列该液晶。2.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中;配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向;其中该元件包含供一显示之多个像素,且每一像素皆具有该配向装置;且其中该配向装置同心圆地排列该液晶。3.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中;配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,其中该液晶层包含多个液晶区域,且每一液晶区域之一液晶被配向于至少三个不同方向。4.根据申请专利范围第3项之一液晶显示元件,其中该多个液晶区域系放射状排列。5.根据申请专利范围第3项之液晶显示元件,其中该多个液晶区域系栅状排列。6.根据申请专利范围第3项之液晶显示元件,其中该多个液晶区域系无规排列。7.根据申请专利范围第1项之液晶显示元件,其中该配向装置系由具有球粒之有机膜组成。8.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中:配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向;其中该元件包含供一显示之多个像素,且每一像素皆具有该配向装置;且其中该配向装置系由具有向至少三个不同方向延伸之突出物之感光性聚合物所构成。9.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中:配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向;其中该元件包含供一显示之多个像素,且每一像素皆具有该配向装置;且其中该配向装置系由配向于至少三个不同方向之一液晶聚合物所构成。10.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中:配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向;其中该元件包含供一显示之多个像素,且每一像素皆具有该配向装置;且其中该配向装置系由具有藉着向有机膜按压一突出物而形成之延伸于至少三个不同方向之该突出物之有机膜所构成。11.根据申请专利范围第7项之液晶显示元件,其中该球粒直径系介于1至200(间。12.根据申请专利范围第11项之液晶显示元件,其中该有机膜在该电极形成该有机膜之面上具有粗糙表面,而该球粒直径介于1至200(间。13.根据申请专利范围第12项之液晶显示元件,其中在至少一个该电极上放置具有粗糙表面之基层,于该基层上形成该有机膜,得到该有机膜粗糙表面。14.根据申请专利范围第12项之液晶显示元件,其中至少一个该电极具有粗糙表面,于该电极上形成该有机膜,得到该有机膜粗糙表面。15.根据申请专利范围第12项之液晶显示元件,其中该粗糙表面之糙度介于1.48至2.8nm间。16.根据申请专利范围第11项之液晶显示元件,其中该有机膜含有直径1(或更小之颗粒,而该球粒直径介于1至200(。17.根据申请专利范围第16项之液晶显示元件,其中该颗粒系选自聚合物颗粒及无机颗粒。18.根据申请专利范围第7项之液晶显示元件,其中该有机膜含有晶状聚醯胺。19.根据申请专利范围第18项之液晶显示元件,其中该晶状聚醯胺之玻璃化温度等于或低于200℃。20.根据申请专利范围第3项之液晶显示元件,其中每个像素之该液晶层皆包含多个被聚合物膜墙包围之液晶区,该液晶区系由该多个液晶区域所组成。21.根据申请专利范围第20项之液晶显示元件,其中该配向装置包含有栅状延伸之突出物,而该液晶区域系藉该配向装置排列成栅状。22.根据申请专利范围第21项之液晶显示元件,其中该配向装置包含由该像素中心放射状延伸之突出物,而该液晶区域藉该配向装置放射状排列。23.根据申请专利范围第20项之液晶显示元件,其中用以排列该液晶区域之配向装置系由含有多晶之材料所组成。24.根据申请专利范围第20项之液晶显示元件,其中该元件另外包含至少一个偏光板,且由在该多个液晶区域边界形成之转位线与该偏光板光轴形成之角度等于或小于30度。25.根据申请专利范围第22项之液晶显示元件,其中该元件另外包含至少一个偏光板,且由该突出物(由该像素中心放射状延伸)与该偏光板之一偏光轴所形成之角度等于或小于30度。26.一种液晶显示元件,包含两相向之电极,及介于该等电极间之一液晶层,其中:配向装置,被放置于该等电极至少一电极之该液晶层之一侧上,将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向;其中该元件包含供一显示之多个像素,且每一像素皆具有该配向装置,且其中该元件另外包含至少两偏光板,该偏光板之偏光轴彼此正交,该两偏光板间放置两个相向电极,该液晶层由含有对掌性掺杂剂之向列性液晶组成,且该液晶层扭角及该向列性液晶之折射率各向异性与该液晶层厚度之乘积系设定在使透光度实质具有最大値。27.根据申请专利范围第26项之液晶显示元件,其中该扭角系介于45至150度间,且该向列性液晶折射率各向异性与液晶层厚度之乘积介于300至650nm间。28.根据申请专利范围第26项之液晶显示元件,其中该扭角系介于45至150度间,且该向列性液晶折射率各向异性与液晶层厚度之乘积介于1,000至1,400nm间。29.根据申请专利范围第26项之液晶显示元件,其中该扭角系介于240至300度间,且该向列性液晶折射率各向异性与液晶层厚度之乘积介于550至800nm间。30.一种制造一液晶显示元件之方法,该元件包含有两相向之电极,及介于该电极间之一液晶层,此法包括步骤:藉着于至少一该电极上形成具有球粒之一有机膜,而形成将该液晶层之一液晶配向于至少三不同方向之配向装置。31.根据申请专利范围第30项之方法,该配向装置形成步骤包括冷却熔融态该有机膜之步骤,而该冷却步骤包括调整冷却速率以控制该有机膜中球粒直径介于1至200(间之步骤。32.根据申请专利范围第30项之方法,该配向装置形成步骤包括于该有机膜中分散颗粒以控制该有机膜中球粒直径介于1至200(间之步骤。33.根据申请专利范围第30项之方法,其中该法另外包括在至少一个该电极上形成具有粗糙表面之基层的步骤,以调整该粗糙表面之糙度控制该有机膜中球粒直径于1至200(间。34.根据申请专利范围第30项之方法,其中该法另外包括在至少一个该电极上淀积颗粒以得粗糙表面之步骤,藉调整该粗糙表面之糙度控制该有机膜中球粒直径于1至200(范围内。35.根据申请专利范围第30项之方法,其中该配向装置形成步骤包括使用影印石版术形成具有至少延伸于三个不同方向之突出物之感光性聚合物的步骤。36.一种制造一液晶显示元件之方法,该元件包含有两相向之电极,及介于该电极间之一液晶层,此法包括步骤:藉着向一有机膜挤压突出物而形成具有延伸于至少三不同方向之突出物之一有机膜,而形成一配向装置,供将该液晶层之一液晶配向于该电极之至少一电极上之至少三不同方向。37.根据申请专利范围第31项之方法,其中该冷却速率不低于0.1℃/min且不高于3.5℃/min。38.根据申请专利范围第31项之方法,其中该有机膜系由包含有至少两种具不同熔点之聚合物的材料所组成。39.根据申请专利范围第31项之方法,其中该有机膜系由包含有玻璃化温度等于或低于200℃之晶状聚醯胺之材料所构成。40.根据申请专利范围第31项之方法,其中该冷却步骤包括调整该冷却速率使该有机膜温度相对于时间呈线性函数降低之步骤。41.根据申请专利范围第40项之方法,其中该有机膜于该冷却步骤中之初温等于或高于得到该有机膜最高结晶率之温度,且等于或低于该有机膜之熔点。42.根据申请专利范围第40项之方法,其中该有机膜于该冷却步骤中之终温等于或高于该有机膜之玻璃化温度。43.根据申请专利范围第33项之方法,其中该基层形成步骤包括蚀刻该基层表面之步骤。44.一种制造一液晶显示元件之方法,该元件包含有两相向之电极,介于该等电极间之一液晶层,及供一显示之多个像素,该液晶层包含供每一像素之至少一液晶区域,其中此方法包括步骤:形成一配向装置,供将该液晶层之一液晶配向于该电极之至少一电极上之至少三不同方向;于该两相向电极间置入含有一液晶、一光可热化树脂、及一感光起始剂之一混合物;及以具有规则性强度分布之光照射该混合物。45.根据申请专利范围第44项之方法,其中该配向装置针对每一个像素包含有至少一个在至少一个该电极上形成之突出物。46.根据申请专利范围第44项之方法,其中该液晶层每一个像素皆包含有被聚合物膜墙包围之液晶区,该液晶区系由多个液晶区域所组成。47.根据申请专利范围第46项之方法,其中该配向装置形成步骤另外包括在提供该混合物前,于至少一个该电极上形成有机膜之步骤。48.根据申请专利范围第47项之方法,其中该液晶区域系藉该有机膜放射状排列。49.根据申请专利范围第47项之方法,其中该液晶区域系藉该有机膜排列成栅状。50.根据申请专利范围第44项之方法,其中该液晶与该光可熟化树脂之混合物中光可熟化树脂之含量介于10至0.1wt%间。图示简单说明:图1系使用例1液晶显示元件之液晶显示装置剖视图。图2说明液晶在例1液晶显示元件基板上之液晶配向态。图3系显示例1液晶显示元件之等衬显度线的雷达图。图4(a)系光学显微镜所得且显示例2液晶显示元件电压断开状态的相片。图4(b)系光学显微镜所得且显示例2液晶显示元件之半色调状态的相片。图5(a)系光学显微镜所得且显示习用液晶显示元件之电压—断开状态之相片。图5(b)系光学显微镜所得且显示习用液晶显示元件之半色调的相片。图6显示在制造例4液晶显示元件所用之掩模中对应于其中一个像素之部分视图。图7显示在制造例4液晶显示元件时,在具有突出物之金属板中对应于一个像素之部分视图。图8(a)及8(b)系显示例6有源向列式液晶显示元件之结构视图。图9(a)系在粗糙面上形成配向膜所用之基面时,配向膜基层之透视图。图9(b)系配向膜基膜之粗糙形状拉平时,配向膜基层之透视图。图10系本发明液晶显示元件中所用之有机膜材料结晶率与温度间之关系图。图11(a)系各像素具同心透明及遮光部分之光掩模结构图。图11(b)系将像素分成16部分之光掩模结构图。图11(c)系各像素具有定向于四个方向之透明与遮光部分的光掩模结构图。图12系显示例13液晶显示元件透光度之nd依存性之图。图13系显示例14液晶显示元件透光度之nd依存性之图。图14系显示例15液晶显示元件透光度之nd依存性之图。图15系显示例16液晶显示元件透光度之扭角依存性之图。图16系显示例17液晶显示元件透光度之扭角依存性之图。图17系显示例18液晶显示元件透光度之扭角依存性。图18系例19 TN型液晶显示元件之剖视图。图19系例19所用之光掩模的平面图。图20系例19液晶显示元件之一部分的平面图。图21(a)及21(b)系各由图20中之A-A与B-B线观察所得之例19液晶显示元件剖视图。图22(a)至22(c)系说明例19液晶显示元件之操作的剖视图。图23系例20液晶显示元件之剖视图。图24系在玻璃基板上形成突出物所用之光掩模的平面图。图25系说明制造例20元件之方法的剖视图。图26系例20中突出物之平面图。图27系由在图26中之X5-X5剖面线观察所得之剖视图。图28系形成液晶区所用之光掩模平面图。图29(a)至29(e)系显示例20液晶显示元件之视角特性的图,而图29(f)系说明测量结构之透视图。图30(a)至30(e)系显示比较例8液晶显示元件视角特性之图,而图30(f)系说明测量结构之透视图。图31系例21所用之光掩模的平面图。图32(a)及32(b)系例21中突出物之透视图及剖视图。图33系例22所用之平面球粒平面图。图34系例22所用之突出物之平面图。图35系例20改良法中所用之突出物平面图。图36系另一种例20改良法中所用之突出物透视图。图37系另一种例20改良法所用之突出物的剖视图。图38系另一种例20改良法中突出物之平面图。图39(a)及39(b)系例23所用之突出物平面图。图40系例23中突出物与偏光轴间之关系图。图41系例24中突出物与偏光轴间之关系图。图42系例24所用之突出物平面图。图43系例24液晶区之平面图。图44(a)至44(e)系例23及24液晶显示元件视角特性之图,而图44(f)系说明测量结构之透视图。图45(a)至45(e)系比较例10液晶显示元件视角特性图,而图45(f)系说明测量结构之透视图。图46系转位线与偏光轴间形成之角度与透光度之关系图。图47系例26突出物之平面图。图48系例26 所用之光掩模平面图。图49系例26像素结构之平面图。图50(a)至50(c)系显示本发明突出物改良剖面形状之剖视图。图51(a)至51(c)系习用液晶显示元件之剖视图。其中:
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