CN1088524C - 车辆驾驶记录仪、车辆行驶分析仪及其存储介质 - Google Patents

Abstract

公开了一种包括两个相对着的电极和一个位于所述电极之间的液晶层的液晶显示部件，其中使所述液晶层的液晶在至少三个不同方向进行取向的取向膜位于至少一个所述电极的所述液晶层的一面上。

Description

一种液晶显示部件和制造该液晶显示部件的方法

本发明涉及一种液晶显示器件和制造该液晶显示器件的方法，具体来说，涉及一种具有宽视角特性的液晶显示部件和制造该液晶显示部件的方法。

通常，人们把使用向列液晶显示部件的液晶显示器件广泛应用于分段图形显示部件中，比如用于手表或电子计算器中。在这样一个液晶显示器件的透明基片上，形成用作开关转换装置(诸如薄膜晶体管)的有源部件用来有选择地驱动将电压施加给液晶的象素电极，并且形成比如红、绿及蓝的彩色滤光层以便显示彩色图像。根据液晶的扭曲角，把液晶显示系统作以下分类：(a)其中向列液晶分子扭曲90°取向的有源驱动扭曲向列型(以后简称“TN”)液晶显示系统，和(b)多路驱动过扭曲向列型(以后简称“STN”)液晶显示系统，其中把向列液晶分子的扭曲角设定为90°或者更大以便利用透射率一所加电压特性曲线的锐度。

在后者的多路驱动STN液晶显示系统中，有一个特有的彩色现象。因而，在进行单色显示的情况下，根据光学相差部件可以粗略地对多路驱动STN液晶显示系统进一步作如下分类：即，多路驱动STN液晶显示系统包括：(b-1)一个使用显示液晶单元的两层双过扭曲向列液晶显示系统和一个液晶单元，液晶单元中的分子的取向相对于显示液晶单元扭曲了一个扭曲角，和(b-2)附加膜型液晶显示系统，其中设有一个具有光学各向异性的膜。据认为：从减轻重量和降低成本的角度来看，(b-2)的附加膜型液晶显示系统是有利的。

另一方向，可以把前者(a)的有源驱动TN液晶显示系统粗略分为：(a-1)一个常规黑色系统，其中设置的一对偏振板中偏振片的偏振方向彼此平行并且当没有向液晶层施加电压(断开状态)时显示黑色，和(a-2)一个常规白色系统，其中设置的一对偏振片的偏振方向彼此垂直并且在断开状态下显示白色。据认为：从显示对比度、彩色复制和显示对视角依赖性方面来看，(a-2)的常规白色系统是有利的。

在一个常规的TN或STN液晶显示器件中，在取向膜中液晶分子沿一个方向取向。作为沿一个方向取向液晶分子方向的典型方法，已知有一种用布或类似物擦拭形成的薄膜的擦拭方法(日本已公开专利No.4-57028)，一种在电极表面上沉积一层粗糙单体以形成一个聚合物膜的沉积聚合方法，和一种用于形成一层LB膜的LB膜方法(日本已公开专利No.4-181922)。

在常规TN型液晶显示器件或类似物中，显示特性具有视角依赖性，其中比如显示图像的对比度依赖视角而变。特别为人们所熟知的是：当从显示屏法线方向沿增加显示对比度的方向(通常是向着观察者一侧)增大视角使其超过某一个角度时，会出现黑和白显示颠倒的现象(以后把这种现象仅称为“倒像”)。这些现象是由于具有折射率各向异性的液晶分子相对于基片沿一个方向取向所造成的。

图51(a)、51(b)、和51(c)、是一个常规TN型液晶显示部件201的剖视图。例如如图51(a)、51(b)和51(c)所示，构造成TN型液晶显示部件使液晶层204夹在一对基片202和203之间。液晶层204的液晶分子205具有这样的结构，即最初的取向扭曲了90°并且液晶分子沿一个方向倾斜某一个角度(预定倾斜角)。因而，这样进行取向过程，使得当从一个电源206施加一个驱动电压时，如图51(C)所示液晶分子205沿相同方向抬起。因此，当在显示一个中间色调过程中液晶分子抬起时，如图51(b)所示液晶分子沿相同方向倾斜。当沿图中的分别由箭头A和B指示的彼此分开相对来说宽角度的方向观察液晶分子205时视在折射率彼此不同。其结果是，从方向A观看一个图像的对比度与从方向B观看该图像的对比度大大不同，并且在极端情况下会出现异常显示现象，如倒像。

为了改善这样的视角依赖性，人们尝试通过在基片和偏振板的中间插入一个相位差板(膜)来补偿正常光和异常光之间的相位差，其中折射率椭球的一个主折射率方向平行于显示屏的法线方向。然而采用这样一个相位差板对于改善上述的黑白显示倒像只发挥了有限的作用。

提出的其它方法包括：象素分离法(日本已公开专利No.57-186735和5-203951)，摩擦角优选法(日本已公开专利No.4-221935)和非摩擦法(日本专利No.3-14162)。在象素分离法中，把进行显示的象素电极分成两部分，并且这样设置两个分离的象素电极，使它们具有不同的独立的视角特性曲线。在摩擦角优选法中，两个偏振动板横跨液晶显示部件彼此相对，并且在一个预先确定的范围内确定由两个偏振动板中的一个的偏振动方向和液晶分子取向方向所形成的角度在及扭曲角度，因而避免了倒像的发生。在非摩擦方法中，摩擦一个通过液晶层设置在两个相对基片中的一个上的取向膜并且不摩擦设置在另一个基片上的取向膜，这样通过没有摩擦的取向膜使液晶分子的取向不同。

在常规液晶显示部件中，象素分离法可以消除在垂直方向的倒像和视角依赖性，但它有以下缺陷：对比度下降，当视角增大时黑色变为灰色，以及横向显示特性与垂直方向的显示特性不同。为了制造进行两次摩擦处理的部分和进行一次摩擦处理的部分，使用保护膜在每个相反方向进行一个摩擦处理过程(日本已公开专利No.5-203951)，这种方法具有以下问题：处理步骤数增加，并且当保护膜剥离且取向紊乱时取向膜性能变差，结果由于产生了旋错线或者类似物导致显示质量下降。显示图象表现出不均匀亮度。摩擦角优选法可以消除倒像，但具有缺陷，即在与倒像方向相反的方向上视角变窄，并且在法线方向对比度下降。如图5(a)和5(b)所示非摩擦法的缺点是由液晶取向不连续产生的旋错线很明显。

作为一个不需要偏振板且利用液晶的光散射而进行显示的显示部件，利用动态散射(DS)效应或相转变(PC)效应的显示部件都是公知的。目前，已经提出了一种不需要偏振板也不需要取向处理的显示部件。在所提出的显示部件中，利用液晶的双折射，来对透明度和不透明度进行电控制。根据此显示方法，使液晶分子的寻常光折射率与支持介质的折射率基本上一致。当通过施加电压而使液晶分子取向时，显示透明状态，而当不施加电压时，则显示由于液晶分子取向紊乱产生的不透明状态(光散射状态)。

在日本国家专利No.61-502128中公开了一种所提出方法的实例。在该方法中，液晶与一种可光固化的或热固树脂混合，并且使该树脂固化，使得在一对基片之间液晶相分离，因而在树脂中形成液晶区。以此方法形成的液晶部件叫作聚合物扩散的液晶部件。作为一种其中通过采用偏振板来改善视角的部件，日本已公开专利No.4-338923和4-212928公开了在交叉的偏振板之间夹有上述聚合物扩散的液晶部件的显示部件。在这些显示部件中，可以大大改善视角特性，但是它们的操作原理是基于由散射产生的消偏振动过程，因而图象的亮度是TN型液晶显示部件亮度的一半，因此带来一个图像不够亮的问题。所以，这种显示部件几乎没有实用性。日本已公开专利No.5-27242召开了一种方法，其中通过一种聚合物的壁和凸起来扰乱液晶的取向状态以产生随机的液晶子区，因而改善了视角。在此方法中，随机形成液晶子区并且聚合物材料进入象素，因而存在一个问题，即对比度的下降，所以损害了显示质量。

如图52(a)、52(b)和52(c)所示，其中，通过一个光掩模进行了液晶和聚合物材料的相分离，且设置有偏振板的液晶显示部件201a在基片202和203之间包括由聚合物材料制成的聚合物壁207。形成了一个由聚合物壁207包围的液晶区209。每个液晶区209包括多个液晶子区210，并且在每个液晶子区210的边缘形成一个旋错线208。在液晶区209中，当施加电压时，由于在液晶分子205和聚合物壁207之间的相互作用使得液晶分子205沿着壁207方向抬起。因此，沿着分别由箭头A和B指示的方向观看的液晶分子的视在折射率基本上彼此相等，使得视角特性大大改善。另外，为了在一个象素中实现对改善视角特性最有效的径向取向，必须在象素中心形成由聚合物制成的壁或柱状物，使得在每个象素中的液晶区的面积减小。这就产生了一个问题，即在驱动电压断开期间光透射率下降，因此显示图像的亮度和对比度下降。

本发明的液晶显示部件包括：两个相对的电极，和一个设置在两个电极之间的液晶层，其中把用于在至少三个不同方向上对液晶层的液晶进行取向处理的取向装置设置在至少一个电极的液晶层的侧面上。

在本发明的一个实施例中，该显示部件包括多个用于显示的象素，并且每个象素有取向装置。

在本发明的另一个实施例中，该取向装置对液晶进行径向(即放射状)取向处理。

在本发明的另一个实施例中，该取向装置对液晶进行同心取向处理。

在本发明的另一个实施例中，该取向装置对液晶进行随机取向处理。

在本发明的另一个实施例中，液晶层包括多个液晶区域，并且对在每个液晶区域中的液晶进行至少三个不同的方向取向处理。

在本发明的另一个实施例中，对多个液晶区域进行径向排列。

在本发明的另一个实施例中，对多个液晶区域进行栅格形式的排列。

在本发明的另一个实施例中，多个液晶区域是随机排列。

在本发明的另一个实施例中，取向装置由一个具有球晶的有机膜构成。

在本发明的另一个实施例中，取向装置由一个具有一个至少沿三个不同方向伸出的凸起的光敏聚合物构成。

在本发明的另一个实施例中，取向装置由至少沿三个不同方向取向的液晶聚合物构成。

在本发明的另一个实施例中，取向装置由一个具有一个至少沿三个不同方向伸出的凸起的有机膜构成，这些凸起通过把有机膜推撞出突起而形成。

在本发明的另一个实施例中，球晶具有1至200μm范围的直径。

在本发明的另一个实施例中，在上面形成有有机膜的电极的一侧上，有机膜具有一个粗糙的表面，借此球晶具有一个1至200μm的直径。

在本发明的另一个实施例中，把一个具有一个粗糙表面的基层设置在至少一个电极上，并且在基层上形成有机膜，借此获得有机膜的粗糙表面。

在本发明的另一个实施例中，至少一个电极具有一个粗糙的表面，并且在该电极上形成有机膜，借此获得有机膜的粗糙表面。

在本发明的另一个实施例中，粗糙表面的粗糙度在1.48至2.8nm的范围内。

在本发明的另一个实施例中，有机膜包含1μm或者更小的直径的颗粒，借此球晶具有1至200μm范围内的直径。

在本发明的另一个实施例中，从包含有聚合物颗粒和无机物颗粒的组中选择颗粒。

在本发明的另一个实施例中，有机膜包含结晶聚酰胺。

在本发明的另一个实施例中，结晶聚酰胺具有一个等于或低于200℃的玻璃化转变温度。

在本发明的另一个实施例中，对于每个象素来说液晶层包括一个由聚合物壁包围的液晶区，该液晶区由多个液晶子区构成。

在本发明的另一个实施例中，取向装置包括一个以栅格结构伸出的突起，并且由取向装置按栅格形式排列液晶子区。

在本发明的另一个实施例中，取向装置包括一个从象素中心径向伸出的突起，并且由取向装置径向排列液晶子区。

在本发明的另一个实施例中，用于排列液晶子区的取向装置由包括多晶体的材料构成。

在本发明的另一个实施例中，该显示部件还包括至少一个偏振板，并且由在多个液晶子区的边界上形成的旋错线和偏光板的偏振轴之间构成的角度等于或者小于30°。

在本发明的另一个实施例中，该显示部件还包括至少一个偏振板，并且由从象素中心径向伸出的突起和在多个液晶子区边界上形成的旋错线所构成的角等于或者小30°。

在本发明的另一个实施例中，该显示部件还包括至少两个偏振板，这两个偏振板的偏振轴彼此正交，两个相对的电极设置在两个偏振板之间，液晶层由含有手性掺杂剂的向列型液晶构成，并且设定向列液晶的折射率各向异性量和液晶厚度的乘积使得光透射率实际上具有最大值。

在本发明的另一个实施例中，扭曲角范围是45°至150°，并且向列型液晶的折射率各向异性量和液晶厚度的乘积在300至650nm范围内。

在本发明的另一个实施例中，扭曲角在45°至150°范围内，并且向列型液晶的折射率各向异性量和液晶厚度的乘积在1000至1400nm范围内。

在本发明的另一个实施例中，扭曲角在240°至300°范围内，并且向列型液晶的折射率各向异性量和液晶厚度的乘积在550至800nm范围内。

在本发明的另一个实施例中，制造包括两个相对电极和设置在电极之间的液晶层的液晶部件的方法包括下述步骤：在至少一个电极上形成用于在至少三个不同方向对液晶层的液晶进行取向处理的取向装置。

在本发明的另一个实施例中，形成取向装置的步骤是在至少一个电极上形成一个具有球晶的有机膜。

在本发明的另一个实施例中，形成取向装置的步骤包括一个从熔化状态冷却有机膜的步骤，并且该冷却步骤包括一个调整冷却率以便把在有机膜中的球晶的直径控制在1至200μm范围的步骤。

在本发明的另一个实施例中，形成取向装置的步骤包括一个在有机膜中扩散颗粒以便把在有机膜中球晶的直径控制在1至200μm范围的步骤。

在本发明的另一个实施例中，制造液晶显示部件的方法还包括一个在至少一个电极上形成一个具有一个粗糙表面的基层的步骤，借此调整粗糙表面的粗糙度以便把有机膜中球晶的直径控制在1至200μm的范围内。

在本发明的另一个实施例中，制造液晶显示部件的方法还包括一个在至少一个电极上沉积颗粒以得到一个粗糙表面的步骤，借此调整粗糙表面的粗糙度以便把有机膜中球晶的直径控制在1至200μm的范围内。

在本发明的另一个实施例中，形成取向装置的步骤包括一个通过采用光刻技术形成一种具有至少沿三个不同方向伸出的突起的光敏聚合物的步骤。

在本发明的另一个实施例中，形成取向装置的步骤包括一个通过把有机膜推撞出突起而形成一种具有至少沿三个不同方向伸出的突起的有机膜的步骤。

在本发明的另一个实施例中，冷却率不低于0.1℃/分钟并且不高于3.5℃分钟。

在本发明的另一个实施例中，有机膜由一种包括至少两种具有不同熔点的聚合物的材料构成。

在本发明的另一个实施例中，有机膜由一种包括具有等于或低于200℃的玻璃化转变温度的结晶聚酰胺的材料构成。

在本发明的另一个实施例中，该冷却步骤包括一个调整冷却率以使得有机膜的温度随着时间线性下降的步骤。

在本发明的另一个实施例中，在冷却步骤中有机膜的初始温度等于或高于得到最高有机膜结晶率的温度，并且等于或低于有机膜的熔点。

在本发明的另一个实施例中，在冷却步骤中有机膜的最终温度等于或高于有机膜的玻璃化转变温度。

在本发明的另一个实施例中，形成基层的步骤包括一个用于蚀刻基层表面的步骤。

在本发明的另一个实施例中，液晶显示部件还包括多个用于显示的象素并且液晶层对每个象素都有至少一个液晶子区，并且形成取向装置的步骤包括以下步骤：在两个相对电极之间提供一种包含液晶、可光固化树脂和光引发剂的混合物；并且用具有规则强度分布的光照射该混合物。

在本发明的另一个实施例中，取向装置对每个象素都包括在至少一个电极上形成的至少一个突起。

在本发明的另一个实施例中，液晶层对于每个象素都包括一个由聚合物壁包围的液晶区，该液晶区由多个液晶子区构成。

在本发明的另一个实施例中，在供给混合物步骤之前，形成取向装置的步骤还包括一个在至少一个电极上形成一个有机膜的步骤。

在本发明的另一个实施例中，通过有机膜径向排列液晶子区。

在本发明的另一个实施例中，通过有机膜按栅格形式排列液晶子区。

在本发明的另一个实施例中，在液晶和可光固化树脂的混合物中，可光固化树脂的含量是在10至0.1wt％范围内。

因此，这里措述的本发明的优点是可提供液晶显示部件和制造该显示部件的方法，这种显示部件的显示特性对视角的依从关系变小。

在参照附图阅读并理解了下面的详细描述之后，对本领域技术人员来说，本发明的这个和其它的优点将变得很清楚。

图1是一个采用例1的液晶显示部件的液晶显示器件的剖视图。

图2是一个表示在例1的液晶显示部件的一个基片上的液晶的取向状态的视图。

图3是一个表示关于例1的液晶显示部件的等对比度线的雷达式曲线图。

图4(a)是由一个光学显微镜得到的并且表示例2的液晶显示部件的无电压状态的照片。

图4(b)是由一个光学显微镜得到的并且表示例2的液晶显示部件的中间色调状态的照片。

图5(a)是由一个光学显微镜得到的并且表示一个常规显示部件的无电压状态的照片。

图5(b)是由一个光学显微镜得到的并且表示一个常规液晶显示部件的中间色调状态的照片。

图6是一个表示对应于在用于制造例4液晶显示部件的掩膜中的一个象素的一个部分的示图。

图7是一个表示对应于在具有突起的金属板中的一个象素的一个部分的示意图，该金属板是用于制造例4的液晶显示部件。

图8(a)和8(b)是表示一个例6的有源矩阵液晶显示部件的结构示意图。

图9(a)是一个在取向膜的基表面形成粗糙表面的情形下取向膜基层的透视图。

图9(b)是一个在取向膜的基表面上的粗糙形状被平整处理过之后取向膜基层的透视图。

图10是一个表示用于本发明液晶显示部件的有机膜材料的结晶率和温度之间关系的曲线图。

图11(a)是一个对于每个象素具有中心透光的和遮光的部件的一个光掩模的结构图。

图11(b)是一个其中把一个象素分成16个部分的一个光掩模的结构示意图。

图11(c)是一个对于每个象素有沿四个方向的透明和遮光部分的一个光掩模的结构图。

图12是一个表示例13的液晶显示部件的光透射率与△n.d关系的曲线图。

图13是一个表示例14的液晶显示部件的光透射率与△n.d关系的曲线图。

图14是一个表示例15的液晶显示部件的光透射率与△n.d关系的曲线图。

图15是一个表示例16的液晶显示部件的光透射率与扭曲角关系的曲线图。

图16是一个表示例17的液晶显示部件的光透射率与扭曲角关系的曲线图。

图17是一个表示例18的液晶显示部件的光透射率与扭曲角关系的曲线图。

图18是一个表示一个例19的TN型液晶显示部件的剖视图。

图19是一个表示例19所用的光掩膜的一个部分的平面图。

图21(a)和21(b)是分别从图20的剖开线A-A和B-B观察的例19的液晶显示部件的剖视图。

图22(a)至22(c)是表示例19的液晶显示部件的操作的剖视图。

图23是一个例20的液晶显示部件的剖视图。

图24是一个用于在玻璃基片上形成突起的光掩膜的平面图。

图25是一个表示制造例20的部件的过程的剖视图。

图26是一个例20中的突起的平面图。

图27是一个从图26的一个剖开线X5-X5观察到的剖视图。

图28是一个用于形成一个液晶区的光掩膜的平面图。

图29(a)至29(e)是表示例20的液晶显示部件的观察角特性的曲线图并且图29(f)是一个表示测量结构的透视图。

图30(a)至30(e)是表示对照例8的液晶显示部件的观察角特征的曲线图，并且图30(f)是一个表示测量结构的透视图。

图31是一个用于例21的光掩模的平面图。

图32(a)和32(b)是一个在例21中的突起的剖面图的透视图。

图33是用于例22中的平面球晶的平面图。

图34是用于例22中的突起的平面图。

图35是用于例20的一个变化中的突起的平面图。

图36是用于例20的另一个变化中的突起的透视图。

图37是例20的另一个变化的突起的剖视图。

图38是例20的另一个变化的突起的平面图。

图39(a)和39(b)是用于例23中的突起的平面图。

图40是表示在例23中突起和偏振轴之间关系的示意图。

图41是表示在例24中突起和偏振轴之间关系的示意图。

图42是一个用于例24中的突起的平面图。

图43是在例24中的液晶区的平面图。

图44(a)至44(e)是表示例23和24的液晶显示部件的视角特性的曲线图，图44(f)是表示测量结构的透视图。

图45(a)至45(e)是表示对照例10的液晶显示部件的视角特性的曲线图，图45(f)是表示测量结构的透视图。

图46是一个表示由一个旋错线与偏振轴形成的角和光透射率之间关系的曲线图。

图47是例26的突起的平面图。

图48是一个用于例26中的光掩模的平面图。

图49是一个表示例26的一个象素的结构的平面图。

图50(a)至50(c)是表示用于本发明的突起的剖面形状变化的剖面图。

图51(a)至51(c)是其它常规液晶显示部件的剖面图。

图52(a)至52(c)是另一个常规液晶显示部件的剖面图。

下面将参照附图描述本发明的例子。然而，本发明并不限于这些例子。

例1

图1是根据该例子包括有一个液晶显示部件2的液晶显示器件1的剖视图。该液晶显示器件1包括液晶显示部件2和一对设置在该部件两侧的偏振板3和4。在液晶显示部件2中，把液晶层5夹在设置于该液晶显示部件2的两侧上的基片之间。在一个玻璃基片6(在该图中的上面那个)的表面上形成由ITO(氧化铟锡)制成的透明电极8。该表面是在最接近于液晶层5的侧面上。在电极上形成取向膜9。在另一个玻璃基片7(图中下面的那个)的表面上形成由ITO制成的透明电极10。这个表面也是在最接近于液晶层5的侧面上，并且在电极上形成取向11。象素电极8和10具有预先确定的宽度并且以固定间隔排列使得从玻璃基片6或7的法线方向观察到的两种电极彼此正交。透明电极8和10彼此交错的部分的作用是用于显示的象素。因此，象素以一个矩阵的形式排列。用密封树脂12来密封液晶层5。从一个驱动电路13向液晶层5提供一个所需电平的电压。

在液晶层5中，采用了一种具有0.081的折射率各向异性量且没添加手性掺杂剂的液晶材料，并且把液晶层5的厚度设定为约5.5μm。取向层9和11是由具有高结晶度的尼龙66制成，并且没有研磨过。采用尼龙66是因为其具有高结晶度并且易于形成球晶。作为在取向膜中形成球晶的方法，有一些有用的方法，比如其中将处于熔化或溶解状态的尼龙加热到一个高于将要晶化的Tg(玻璃转变温度)的温度。一个球晶是指其中多个结晶体(微晶)从一点径向排列的球形多晶体。一个聚合物球晶具有这样一个结构，其中通过折叠聚合物链形成的薄层在扭曲的同时彼此堆积并且沿径向突起。

在采用了本发明的如此构造的液晶显示部件2的液晶显示器件1中，在一个偏振显微镜下可以确认，如图2所示，在与取向膜9和11中形成的球晶相接触的液晶层5的部分中液晶是径向取向的。在图2中标号21表示一个消光部分。可以用以下的结果来评价视角特性：对于图3所示的所有方向，显示部件具有一个宽视角特性或者对比度10或更高对比度的范围是±65度或更大范围。另外，用裸眼可以确认：即使施加电压，也不会发生黑和白显示颠例并且设有观察到显示不均匀。

取向膜9和11是由具有高结晶度的有机材料制成。可以采用易于结晶的任何种类的尼龙比如尼龙6或尼龙77、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚丙烯、全同聚苯乙烯、聚酰胺和聚酰亚胺树脂或类似的物质来代替上面描述的尼龙66作为取向膜材料。可以采用由液晶聚合物比如聚(γ-苄基-L-谷氨酸)制成的取向膜作为这种取向膜。在这种情况下，可以得到同样的效果。

可以向液晶层添加二向色性的染料。这种情况下也可以得到同样的效果。使用添加有二向色性染料的液晶层也可以以同样的方法适用于下面描述的样品。

另外，可以将本发明仅应用于一个取向膜，并且可采用轻微结晶的常规取向膜作为另一个取向膜。这样的改变也可以得到相同的效果。使用这样的取向膜也可以同样的方式应用于下述的实例中。例2

在例2中，把添加有手性掺杂剂的液晶材料注入进图1的液晶显示部件2的液晶层5中。根据例2的液晶显示部件，在没有电压的状态下，如图4(a)所示旋错线没有完全出现。还有，在施加有电压的中间色调状态下，如图4(b)所示不出现旋错线。以此方式，该实例的显示特性是优秀的，并且该例的显示部件的视角特性效果以与例1的同样方式得到了明显改进。

作为对照，制造一个对照样品。在此对照样品中，采用常规的不易结晶的聚酰亚胺作为与例1和例2同样方式构成的液晶显示部件的取向膜的材料，并且把添加有手性掺杂剂的液晶材料注入进液晶层中。根据该对照样品，可以看到，在没有电压的状态下，如图5(a)所示出现旋错线DL，并且在施加有电压的中间色调状态下，如图5(b)所示旋错线DL更加明显。

因此，可以看到，不象没有研磨过的常规液晶显示部件，本发明的液晶显示可以显著地改善显示特性和视角特性。例3

在例3中，通过采用细颗粒来形成用于径向取向液晶的取向膜。

通过采用一种其中散布有1μm直径的塑料球的有机材料，可以结晶与例1同样方式的构成的液晶显示部件的取向膜。在光学显微镜下观察制成的液晶显示部件。径向取向液晶，并且这部分的尺寸不大于200μm。可以得到与例1同样方式的明显改善的视角特性。

作为对照，制造一个对照样品。在该对照样品中，把具有2μm直径的塑料小球散布在其中并且然后结晶。当以同样的方式测量制造的对照样品时，在光学显微镜下可以确认液晶径向取向的部分的尺寸等于或者大于200μm。另外，可以确认在显示画面变白且对比度下降时显示画面显得“不均匀”。

因此，最好使用具有1μm或者更小直径的塑料小球。在本发明中，可以使用其它树脂制成的小球来代替塑料小球。在本发明中，小球的材料并不限于树脂，也可以是一种无机材料，比如氧化铝或碳酸钙。在取向膜中散布有具有1μm或更小直径的氧化铝、碳酸钙或类似物的情况下，可以得到同样的结果。

采用了一个液晶部件，该液晶部件具有一个由添加有手性掺杂剂的液晶材料制成的液晶层并且以与例2同样的方式制成。通过在液晶部件的取向膜中散布1μm的塑料小球制造球晶。在这种情况下，在光学显微镜下可以确认球晶具有200μm或者更小的尺寸。和例1一样大大地改善了视角特性。还有，在向膜中散布有1μm或者更小的氧化铝颗粒的情况下，得到了同样的效果。

作为对照，制造了一种其中散布有2μm直径的塑料小球以形成球晶的液晶显示部件。在这种情况下，在光学显微镜下可以确认球晶的尺寸等于或者大于200μm。另外，可以确认显示画面表现出不均匀的亮度。

因此从上面的情况可理解到，细小颗粒最好具有1μm或者更小的直径。例4

在例4中，通过用光照射光敏聚合物膜来形成用于径向取向液晶的取向膜。

形成与例1的构造相同的液晶显示部件的取向膜作为光敏聚合物膜(乙烯基4-甲氧基肉桂酸酯)，并且在使用掩模的同时用紫外线照射光敏聚合物膜。在使用的掩模中，要定位在象素上的部分具有图6所示的结构，或者具有一个径向透明的部分23。因此，使取向膜的象素部分形成一个辐射状形状，其结果是在每个象素部分的液晶都径向取向。

采用这样制成的本发明的液晶显示部件5来评价液晶显示器件2的视角特性。与例1同样的方式大大地改善了视角特性。例5

在例5中，通过采用径向突起的压制方法来形成用于径向取向液晶的取向膜。

用常规聚酰亚胺制成与例1同样构造的液晶显示部件的取向膜。加热该取向膜，然后用一个金属板进行压制。在金属板中，对应于象素的部分具有图7所示的结构，或者具有径向突起22。因此，使取向膜的象素部分形成辐射形状，其结果是使在象素部分中的液晶径向取向。

采用这样成形的本发明的液晶显示部件5来评价液晶显示器件2的视角特性。该实例的液晶显示部件以与例1同样的方式具有极好的视角显示特性。例6

图8(a)表示本发明的一个有源矩阵液晶显示器件的剖面结构。图8(b)表示该液晶显示器件的平面图。该液晶显示器件包括设置在液晶层37两侧以便夹持该液晶层37的第一和第二基片34和36。在对着液晶层37的由玻璃或类似物制成的第一电极34的内表面上，形成多个信号电极31和多个扫描电极32以便彼此垂直相交，并且在每个相交处形成一个开关晶体管42。把每个开关晶体管42连接到一个对应的以矩阵形式形成的显示象素电极33上，并且电连通到一个信号电极31上以及一个扫描电极32上。开关晶体管可以是非晶硅TFT，多晶硅TFT或类似物。在形成有象素电极33的第一基片34的表面上形成一层由结晶聚酰胺或类似物制成的取向膜39。第二基片36是由一个玻璃板或者类似物制成。在对着液晶层37的第二基片36的表面上，以这样的顺序形成计数电极35和由结晶聚酰胺制成的取向膜38。取向膜38和39没有径过研磨处理。用图中没有标出的树脂或类似物来密封液晶层37的外端部分，并且把周边电路等(没有标出)设置在外端部分的外面。在如上所述的彼此相对的第一和第二基片34和36的外表面上，分别设置偏振板40和41。可以省略偏振板40和41。

以和例1同样的方式形成取向膜，在采用与例1相同的液晶材料的同时把液晶层厚度设定为大约5.5μm。以此方式制造出该实例的有源矩阵液晶显示部件。

还有，在这样构造的有源矩阵液晶显示部件中，以与例1同样的方式明显改善了视角特性。当然在例1至例5中描述的技术也适用于例6。例7

在该例中，采用具有0.081的折射率各向异性量且添加有手性掺杂剂的液晶材料作为液晶层37的材料，并且把液晶层37的厚度确定为大约4.5μm。在液晶层37中的液晶分子在第一和第二基片34和36之间的取向扭曲了90°。

用下面的方式形成液晶显示器件的取向膜38和39。首先，制备在100克m-甲酚中溶解有1.0克尼龙66的溶液。然后，把该溶液涂在形成有电极的第一和第二基片34和36上，接着在高于玻璃转变温度(Tg)为大约170℃温度下固化基片。结果，得到了其中形成有球晶的厚度为600埃的取向膜38和39。通过球晶使与在取向膜38和39中形成的球晶相接触的液晶层37径向取向。

在如上所述而得到的该实例的液晶显示器件中，可以确认，当把一个电压施加到液晶层37上时，液晶分子径向升高，不发生黑白显示的倒像，并且观察到只有较小的视角依赖性。当器件在60℃和80℃的环境下保持一周之后，进行驱动测试。液晶显示器件没有表现出显示特性变差并且维持一个极好的显示状态。

在此实例中，由于采用了具有不高于200℃玻璃转变温度的结晶聚酰亚胺，所以取向膜在不高于200℃的温度下结晶。因此，可以把取向膜的固化温度设定为不高于200℃。所以，可以避免用于彩色显示的滤色片和用于有源矩阵液晶显示器件中的薄膜晶体管的热损坏。

在上述实例中，在取向膜中形成球晶。本发明并不限于利用球晶。此外，在取向膜中也可以形成具有与球晶结构类似的晶体。在这样的情况下，也可以取得同样的效果。

如上面详细描述的那样，根据本发明，在至少一个基片上的取向膜中形成用于径向取向液晶的液晶取向装置。与在取向膜中形成的球晶接触的液晶按径向排列，其结果使所得到的液晶显示部件的视角依赖性减小，并且改善了依赖于视角的对比度的下降。

作为用于径向取向液晶的液晶取向装置，可以使用具有球晶的聚合物膜。由于取向膜具有球晶或者结构类似于球晶的晶体，所以在液晶层中形成一个根据取向膜的表面状态而进行径向取向的部分。不必使球晶或者类似于球晶的晶体的剖面部分位于取向膜的表面，但是要求借助于球晶或者类似于球晶的晶体的存在在取向膜的表面上形成进行径向取向的部分。通过在取向膜中散布细微颗粒可以控制球晶的直径。当采用具有由光照射形成的辐射状形状的光敏聚合物膜作为取向膜时，或者当采用一个由使用辐射状突起压制形成的取向膜时，以同样的方式也可以得到径向取向。因此，本发明可以得到宽视角特性并且明显地改善了液晶显示部分的显示质量。

在下面描述的例8至12中，对用作液晶取向装置的球晶的优选尺寸和控制该尺寸的方法进行了描述。然而，本发明并不限于这些实例。例8

在该实例中，制造具有如图1所示构造的液晶显示器件。根据此实例，为了控制包含在取向膜9中的球晶的尺寸，在对着液晶层5的玻璃基片6的表面上沉积ITO(氧化铟锡)的颗粒，以形成透明电极8。借助于一个原子作用的显微镜(AFM)来观察得到的透明电极的表面以评价透明电极8的表面粗糙度。在该例中透明电极8的表面粗糙度是2.31nm。由于表面粗糙度的值比较大，表面比较粗糙。采用旋涂法通过涂敷具有高结晶度的尼龙66，将其在140℃的烘箱中保持2小时并且将其以0.4℃/分钟的冷却速率慢慢地冷却，从而形成了取向膜9和11。采用具有0.081的折射率各向异性量△n并且添加有0.34wt％的手性掺杂剂的液晶材料作为液晶层5的材料。把液晶层5的厚度定为大约5.5μm。在此例中，只有透明电极8是采用沉积ITO(氧化铟锡)颗粒的方法形成的。另外，透明电极8和9都可采用上述方法形成。

在使用偏振显微镜观察时，也可以确认，在此例中，如图2所示在与具有球晶的取向膜9和11部分的表面相接触的液晶层5部分中的液晶呈径向取向。在图2中的标号21表示一个消光部分。径向取向的液晶子区具有3至4μm的小直径，并且用眼睛不能观察到。评价视角特性，其结果是该器件具有一个宽视角，或者说对于图3所示的所有方向的对比度10或更高对比度的范围是±65度或更大。把没有施加电压的从前面的光透射率(T_off)与施加了饱和电压的光透射率(T_on)的比率定义为对比度：CR＝T_off/T_on，并且在下面的表1中表示。[表1]

	例8	对照例1	例9	对照例2	例10	对照例3
							对比度	137	37	114	33	107	24

从表1中可以清楚地看到，该例的液晶显示器件具有高对比度。另外，可以确认没有发生其中显示画出变白且对比度下降的所谓的“不均匀”。还有，在使用没有添加手性掺杂剂的向列液晶作为液晶层5的液晶材料的情况下，可以得到与那些实例同样的效果。

下面将描述控制这些实例中球晶尺寸的方法。一个球晶是指一个其中许多微晶体从一点开始径向排列的球形多晶体。在晶体以球形对称的方式围绕一个从临界浓度的溶液中产生的晶核生长的过程中形成了球晶。例如可以通过以下方法控制这样一个球晶的尺寸：

(1)控制在晶核形成过程中产生的晶核的数量；或者

(2)控制在晶体生长过程中的晶体生长率。

上面的第一种方法包括以下两种技术：

(a)根据一个基片表面的表面能的差别产生晶核；和

(b)采用聚合物混合物中的一种聚合物成分作为晶核。

首先，描述通过根据表面能的差别产生晶核来控制一个球晶尺寸的技术(a)。如图9(a)所示，对要涂敷聚合物溶液的基片表面(这样的表面称为“基表面”)进行粗糙化处理。当以此方式对该表面进行粗糙化处理时，出现了基表面表面能的差别，产生了许多晶核，因而增加了球晶的数量密度。因此在球晶尺寸相对较小的球晶生长过程中相邻的球晶紧密接触。结果使各个球晶都具有相对较小的尺寸。作为对照，当如图9(b)所示使基表面平整以减小表面能的差别时，则不易产生晶核，并且因此使产生的晶核数量减少。因此，使球晶不会彼此限制它们自己的生长，直到球晶生长到相对较大的尺寸时为止，其结果是可以得到相对较大的球晶。以此方式，可以通过调整基表面的粗糙度来控制球晶的尺寸。

采用粗糙度(Ra)作为指示表面粗糙程度的参数，该粗糙度(Ra)是指示借助于原子作用的显微镜(AFM)得到的表面粗糙程度的大小的参数。用下面的等式定义粗糙度(Ra)： $\mathrm{Ra}=\frac{1}{L}{\∫}_O^L\mathrm{lf}\left(x\right)\mathrm{ldx}---\left(1\right)$

在上面的方程中，函数f(x)是一个指示表面粗糙度曲线的函数，L是一个粗糙度曲线的长度。在此实例中，最好使用具有1.4至2.8nm表面粗糙度的基表面的取向膜。当表面粗糙度等于或者小于1.4nm时，产生的球晶过大(球晶直径大于大约200μm)使得在液晶层5中产生旋错线DL，其结果是在显示画面中的“不均匀”变得明显。当表面粗糙度等于或者大于2.8nm(球晶直径小于大约1μm)时，球晶尺寸太小，因此液晶不沿球晶的生长方向取向。因此必须控制球晶的尺寸使得球晶直径不小于1μm并且不大于200μm。

如上所述，在该实例中，通过在基表面上沉积颗粒对取向膜的基表面进行粗糙化处理，并且通过调整取向膜基表面的粗糙程度来控制起液晶取向装置作用的球晶的尺寸。通过控制球晶的尺寸，本实例可以达到改善视角特性的效果，并且还可以达到显示屏幕上不出现所谓“不均匀”的另外一个效果，所谓的“不均匀”意味着显示画面变白并且对比度下降。(对照例1)

用一个旋涂器在以与实例8同样方式形成有ITO电极的玻璃基片上涂敷聚酰亚胺溶液(RN739(一种Nissan ChemicalIndustries，Ltd.))。借助于一个AFM观察得到聚酰亚胺膜的表面。图9(b)表示观察结果。从图9(b)中可以清楚地看到，由于涂敷了聚酰亚胺，ITO电极表面的粗糙度下降。该表面粗糙度是0.485nm。以与实例1同样的方式在聚酰亚胺膜上形成一层尼龙66取向膜。在得到的取向膜中球晶的直径是大约350μm。以与实例8同样方式进行随后的步骤以产生一个液晶显示器件，并且测量该器件的对比度。测量结果如表1所示。从表1中可以清楚看到，对照例1对比度低。可以观察到有显示“不均匀”发生并且显示质量不好。例9

在该实例中，用蚀刻的方法来调整取向膜基表面的粗糙度。在该实例中，在取向膜的下面提供其表面起基表面作用的基层。向一对具有ITO电极的玻璃基片涂敷聚酰亚胺溶液，并且使该基片在250℃下固化。把玻璃基片浸没在1％的氢氟酸中20秒钟进行蚀刻，因而使基表面粗糙。借助于一个AFM测定所得到的表面，得到的结果是表面的粗糙度为1.94nm。

在基片上，用一个旋涂器涂敷1wt％的尼龙66的m-甲氧甲酚溶液。在此之后，把基片保持在140℃烘箱中2小时，并且然后慢慢冷却以得到取向膜。在所得到的取向膜中，球晶直径为大约4至5μm。接着的步骤以与实例8相同的方式进行以产生一个液晶显示器件，并且测定该器件的对比度。测定结果如表1所示。从表1中可以清楚地看出，该实例的液晶显示器件具有高对比度。可以确认，该器件没有其中显示画面变白且对比度下降的所谓“不均匀”发生。

当以与实例9相同的方式蚀刻取向膜的基表面时，可以调整基表面的粗糙度，并且可以产生合适尺寸的球晶。其结果是有可能得到一个克服了“不均匀”的显示画面。

形成具有为产生合适尺寸球晶所需要粗糙度的表面的方法并不限于实例8和9的方法。在本发明中，只要能通过在取向膜基表面中产生表面能的差别并且通过调整在取向膜中产生的晶核的数量可把球晶尺寸控制在一个合适范围内，就可以采用任何方法。(对照例2)

利用一台旋涂器将聚亚酰胺涂到一个按照与例9相同的方法获得的并且具有粗糙表面的基片上。借助于一台AFM观察所得到的聚酰亚胺膜的表面。该聚酰亚胺膜的表面粗糙度为0.294nm。按照与例9相同的方法在该聚酰亚胺膜上形成一个用尼龙66制的取向膜。在该取向膜中球晶的直径大约为600μm。以下步骤按照与例8相同的方式进行，以便制造出一个液晶显示器件，并且测量该器件的对比度。结果示于表1中，正如从表1中明显地看到的那样，对照例2的对比度低。可以看出出现了“不均匀度”并且显示质量受到损害。例10

这个实例是如下这样的一个例子，在这个实例中，作为一种控制在一个取向膜中的球晶尺寸的方法，在聚合物混合物中使用一种聚合物组分作为晶核的方法(b)是按照以上所述的在结晶成核阶段控制所生成的晶核数量的方法(1)来进行的。

当含有两种或多种不同熔点的聚合物的聚合物混合物的聚合物熔融物被冷却时，较高熔点的聚合物首先在较低熔点的聚合物的熔融物中结晶出来并且在较低熔点的聚合物中起到用于晶体生长的晶核作用。当将该熔融物进一步冷却时，就逐渐形成了该较低熔点聚合物的晶体。在这样的一种聚合物混合物中，可以产生的晶核的数量要大于单一聚合物的情况。因此，在球晶尺寸相当小的阶段，球晶相互限制了它们的生长，使得这些晶粒的尺寸也将是很小的。

在这个实例中，使用一种由20wt％的具有高熔点的尼龙66和80wt％的具有低熔点的聚丙烯构成的混合物来形成取向膜。将该混合物涂在一对在其上形成了透明电极的玻璃基片(厚度：1.1mm)上，然后使之在270℃温度下熔化。将这对基片按照0.3℃/分钟的冷却速率缓慢地加以冷却，以便得到一些取向膜。在所得到的取向膜中球晶的尺寸为4至8μm。以下步骤按照与例8相同的方式进行，以便制成一种液晶显示器件，并且测量该装置的对比度。评价结果示于表1中。正如从表1中明显地看到的那样，该实例的液晶显示器件具有高对比度。可以证实该装置没有所谓“不均匀度”。(对照例3)

将尼龙66的一种溶液涂到一对玻璃基片(厚度：1.1mm)上，在这对玻璃基片上形成有透明的玻璃电极，然后，在270℃的温度下使该尼龙66膜熔化。按照0.3℃/分钟的冷却速率将该基片冷却，以便得到取向膜。在所得到的取向膜上球晶的直径为210μm。以下的步骤按照与例8相同的方式进行，以便产生一个液晶显示器件，并且测量该器件的对比度。结果示于表1中。正如从表1中明显地看到的那样，对照例3的对比度低。可以观察到，出现了“不均匀”并且显示质量变坏。

根据以上所述的例8至10，要对球晶的尺寸加以控制，以便使适合的值不小于1μm又不大于200μm，于是，液晶分子就在径向沿所述球晶取向，这就改善了视角依赖性和由于在取向膜上的大球晶所引起的明暗衰减图案而出现的“不均匀”。换句话讲，要对球晶的尺寸加以控制，以便将晶粒的尺寸减小到不能用肉眼观察到这样的一种明暗衰减图案的程度，于是，就可以获得一种极为良好的无“不均匀度”的显示质量。例11

这个实例是这样的一个例子，在这个实例中，为了控制球晶的尺寸，要对形成取向膜的工艺过程的温度加以控制。在该例中，在图1中所示的液晶显示器件1的取向膜9和11是按照以下的方式制作的。用一个旋涂器将尼龙66的m-甲氧甲酚溶液涂到其上已形成有透明电极8和10的玻璃基片6和7上。将所得到的基片在140℃的温度下保持2小时。而后，在冷却速率a分别设定为0.1℃/分、0.4℃/分、1.7℃/分、2.2℃/分以及3.5℃/分时，进行冷却，使温度按线性函数降低，直到温度达到室温，于是形成了取向膜9和11。取向膜不进行摩擦处理。被用作液晶层5的是一种折射率各向异性量△n值为0.081并且向其中加入了手性掺杂剂的液晶材料。液晶层5的厚度定为约5.5μm。

在一台偏振显微镜下观察在这个实例中所形成的取向膜9和11。作为在这台偏振显微镜下观测的结果所获取的球晶的尺寸(直径)列在表2中。对这样形成的液晶显示器件1的显示特性所进行的评价结果也列在表2中。如从表2中清楚地看到的那样，这能证实，该例的液晶显示器件在视角特性方面是非常好的，并且具有不显示“不均匀性”的显示特性。[表2]

冷却阶段初始温度Y0(℃)	140							100
									冷却速率a(℃/分)	0.05	0.10	0.40	1.7	2.2	3.5	3.8	0.40
球晶尺寸(μm)	300	200	45.0	8.0	3.0	1.0	×	×
									显示特性	×	○	○	○	○	○	×	×

下面对用于本例的控制球晶尺寸的原理加以叙述。控制球晶尺寸的方法包括：

(1)在晶体成核阶段控制所生成的晶核的数目；以及

(2)在晶体生长阶段控制晶体生长的速度。

在例8至10中，为了控制球晶的尺寸，要对晶核的数目加以调节。在这些例中，球晶的尺寸是使用方法(1)和方法(2)这样两种方法来控制的。

图10是一幅用图解方式来说明结晶速率对温度的依赖关系的的曲线图。结晶速率依赖成核速率和晶体生长速率。在图10的曲线图中，在温度不低于可以获得最高结晶速率的温度值的那个区域，结晶速率取决于成核速率，而在温度不高于这个温度值的区域，结晶速率取决于晶体生长速率。于是，在一个不低于最高结晶速率和不高于熔点的温度下，可以对成核速率加以控制(上述方法(1))。当结晶是从获得最高结晶速率的那个温度附近的一个温度开始时，可以生成许多晶核。在成核阶段之后的一段时间内，可以通过调节冷却速率来控制晶体生长速率(上述方法(2))。当冷却速率低时，球晶的尺寸就大，而当冷却速率高时，球晶的尺寸就小。换句话讲，球晶的尺寸可以通过控制取向膜结晶的阶段的温度来加以控制。因此，可以控制在一个象素中所形成的球晶的数目。当在一个象素中液晶的取向被划分为足够数量的区段时，于是就可以显示出一种没有“不均匀性”的图象。

用一种有机材料制成的取向膜是按照这样的一种方式进行冷却的，所说的这种方式就是冷却是从一个不低于该有机材料的最高结晶速度的温度又不高于其熔点的初始冷却温度Y₀℃开始的，而该基片的温度Y℃在一个冷却时间t过后达到了一个等于或低于该有机膜的玻璃转变温度。冷按照这样的一种方式加以控制，所说的这种方式就是在该有机膜结晶过程中的冷却速率a(℃/分)是0.1(℃/分)≤a≤3.5(℃/分)，并且该基片温度的瞬时变化是Y＝Y₀-at。当在该有机膜的结晶过程中的冷却速率按这种方式加以控制时，在该有机膜是在一个具有一个粗糙表面或一个光滑表面的基层之上形成的情况下，该取向膜中的球晶的直径被确定为不小于1μm并且不大于200μm。为了获得合适直径的球晶，在有机膜结晶过程中控制冷却速率的方法和形成一个粗糙基表面的方法可以单独使用或组合起来使用。(对照例4)

当例11的取向膜9和11的冷却速率a被定为0.05℃/分和3.8℃/分时形成取向膜。球晶的尺寸按与例11相同的方式在偏振显微镜下加以观察，并得到表2中所示结果。人们发现3.8℃/分的冷却速率太高，不能形成球晶。对这个例子的液晶显示器件1的显示特性加以评估。结果，确有“不均匀性”。(对照例5)

将例11的取向膜9和11的形成过程加以改变，使得在冷却过程的初始阶段将基片的温度保持在100℃持续2小时，然后按照0.4℃/分的冷却速率降低。按照与例11相同的方式在一个偏振显微镜下对球晶尺寸进行观测，获得示于以上表2中的结果。在该例中，因为基片温度在冷却过程的初始阶段是在一个低值保持了预定的时间长度之后并按照0.4℃/分的冷却速率进行冷却的，所以没有形成球晶。对这个实例的液晶显示器件的显示特性进行评价。观察到在显示图象中存“不均匀性”。

从以上可以看出，根据例11，通过调节取向膜的结晶速率可以对球晶加以控制，以便使它具有不小于1μm且不大于200μm的合适的尺寸。结果，该例提供了一种具有极为良好的视角特性和无“不均匀性”的很高显示质量的液晶显示器件。例12

在这个实例中，使液晶取向的装置是利用一种光敏聚合物构成的。作为这种取向膜的材料，使用的是一种光敏聚合物膜(OFR-800，TOKYO OHKA KOGYO CO.LTD的产品)。使用光掩膜用紫外线对该光敏聚合物膜进行局部照射。而后，进行显影和漂洗，以便在一个基片的表面上形成具有与所述光掩膜的图形相吻合的凸凹不平度的液晶取向膜。在图11(a)中示出了用于该例的光掩膜图形51。在图11(a)中所示的图形对应于一个象素，并且至少具有一个透明部分52和至少一个同心的遮光部分53。

利用一对每一个都具有这样形成的取向膜的基片制造出一个液晶显示器件，作为所述的液晶材料，使用的是ZLI-4792(Merck&CO.Inc.的产品，对该产品进行调节，使螺旋斜角为90°)。利用直径为5.5μm的塑料球对该液晶层的厚度加以控制。按照与例8至11相同的方式，这样制造出的液晶显示器件具有与对比度变化无关并且与倒像无关的优秀的视角特性，该对比度本来是随视角而变的。

最好将一个象素划分为1至200μm的若干个单位。当被划出的象素单位大于200μm，则肉眼就能识别出在某一角度视角受到损害的那一部分，结果不均匀性十分突出，于是就降低了显示特性。当划分一个象素的单位是1μm或更小，那么液晶分子就不能按照该基片的不平度来取向，于是就削弱了本发明的作用。

就一个象素划分的数目而论，由于一个通常使用的液晶显示部件的象素的尺寸为50至1000μm，最好将一个象素根据以上所述的所划分出的象素单位划分为4至50个部分。例如，图11(b)示出了一种一个象素被划分为16个部分的情况。通过将每一个象素划分为16个部分所得到的每一部分54具有类似图11(a)所示的那样同心圆形状。因此，在这种情况下，光掩膜具有如下这样一种构形，在这种构形中，一个象素部分部分被划分为16份，每一份都具有以同心方式安排的透明部分和遮光部分。一个液晶显示部件的液晶显示层(其中的每一个分割单元都被设定在一个方向上的取向状态)具有3个或更多个取向方向，结果使得其视角特性更具全方位性。例如为了获取如下这样一种取向膜，在这种取向膜中，每一个象素被划分为4部分，并且这4个部分沿四个不同的取向方向取向，光掩膜55就要具有透明部分56和遮光部分57，结果如图11(c)所示获得了4个不同的取向方向。当一个象素沿两个方向划分时，就存在一个区域，在这个区域，倒象就出现在视角特性之中，结果，仍然存在视角特性问题有待解决。因此，最好是至少设定三个不同的取向方向。更为可取的是，在考虑到生产的容易性和视角特性这两个方面的情况下，取向方向的数目最好是4至6个，以便与一个象素的划分数目相一致。

在该例中，液晶取向层是利用一个光掩膜通过照射形成的。按照与例5相同的方式，通过将具有指向3个或更多个方向的凸起的图案压紧在一个取向膜上，就可以形成液晶取向层。在说明书中，“3或更多个方向”这一段文字还包括辐射状、同心状、切向形状、随意形状等。严格地讲，辐射状、同心状和切向状都是中心对称的。然而，在本说明书中，辐射状，同心状和切向形状还包括那些非中心对称的形状。例13、14、15、16、17和18

在以下实例中，将描述一种用于获得高对比度和无变色现象的显示的优选结构。至于例13，制造出如图1中所示的液晶显示器件1。在该例中，制造这样的液晶显示器件，其中将由透明电极8和10形成的象素安排成矩阵形式。取向膜9和11中至少有一个对于每一个象素至少有一个球晶，使用一种含有手性掺杂剂的向列液晶作为液晶层5。偏振板3和4是按如下一种方式布置的，所述的这种布置方式使它们的光传播轴彼此垂直。

当将液晶显示器件的液晶层5的扭曲角保持在90°时，液晶层5的厚度(单元厚度)d和该液晶材料的折射率各向异性量△n的乘积d.△n在200至700nm之间的范围内变化，并且对光透射率的变化加以测量。该扭曲角是在一个液晶层中上下基片上液晶取向的方位角之差，在所述的这个液晶层中，在平行于该基片表面的一个平面中液晶取向的方位角是沿着垂直于该基片的一个方向上扭曲的。图1 2示出了所获得的光透射率的d.△n依赖关系。如从图12所清楚地看到的那样(示范样品61、62、63、64、65和66以及对照样品61和62)，我们发现光透射率按d.△n的变化而变化，并且当d.△n为450mm时有极大值。

至于例14，液晶显示器件的d.△n在该液晶层扭曲角保持在90°时类似地在700至1500nm之间变化。人们发现光透射率的变化如在图13所示那样(示范样品71、72、73和74，以及比较样品71、72、73和74)，并且当d.△n为1250nm时具大极大值。

进一步讲，关于例15，当液晶层扭曲角保持在270°时，液晶显示器件的d.△n类似地在200至1000nm范围内变化。人们发现，光透射率的变化如在图14所示那样(示范样品81，82，83和84，比较样品81，82，83和84)，并且当d.△n为650nm时具有极大值。

此外，关于例16，当d.△n值保持在450nm时液晶显示器件的液晶层的扭曲角在0°至180°之间变化。人们发现，光透射率的变化如图15所示(示范样品91、92、93和94，以及比较样品91、92和93)，并且当该液晶层的扭曲角为90°时具有极大值。

此外，关于例17，当d.△n保持在1250nm时，一个液晶显示器件的液晶层的扭曲角类似地在0°至180°之间变化。人们发现，光透射率的变化如图16中所示那样，(示范样品101，102，103和104，比较样品101，102和103)，并且在该液晶层的扭风角为90°时具有极大值。

此外，关于例18，当d.△n值保持在650nm时，一个液晶显示部件的液晶显示层的扭曲角类似地在180°至360°的范围内变化。人们发现，光透射率的变化如图17中所示(示范样品111，112和113，和比较样品111，112，113和114)，并且当该液晶层的扭曲角为270°时具有极大值。

在例13至18的液晶显示器件中，在所加电压基本上为零的情况下的光透射率由该液晶层的扭曲角和为该液晶材料所特有的折射率各向异性量(△n)同该液晶层的厚度(d)的乘积来确定。这是由于以下这样的一个因素造成的，这个因素就是在例13至18的液晶显示器件中，通过调节二个偏振板的光吸收度，同时，按照与TN形、STN型或类似的类型的常规的液晶显示器件相同的方式利用设置在二个偏振板之间的液晶层的光旋转动力和双折射率来控制光透射率。为了获取对显示质量有强烈影响的极为良好的黑电平，在其间插有液晶层的两块偏振板最好按照以下这样一种方式布置，所述的这种方式使得它们的光传播轴彼此垂直(即通常是白的)。即使在这些偏振板是按另外的方式布置的，也能制造出本发明的显示器件。以下将描述在这两个偏振板按照使它们的光传播轴互相垂直的方式布置的情况下的液晶显示器件的光透射率和上述两个参数(扭曲角和d.△n)之间的关系。

(在扭曲角恒定的情况下)

在例13和14的液晶显示器件中，当d.△n由200变到1500nm而该液晶层的扭曲角保持为90°时，透射率具有极大值，此时d.△n为450nm和1250nm。当d.△n的值是在这个区域优选时，在d.△n等于或大于200nm并小于300nm，此时d.△n为大于650nm并小于1000nm，以及在d.△n大于1400nm并小于1500nm的区域，光透射率降低，显示图象变为红色(650至800nm，1400至1500nm)，兰色(200至300nm，800至900nm)以及绿色(900至1000nm)。因此，这些例子不适合用于显示部件。

因此，当扭曲角为90度并且d.△n的值分布在200至1500nm的范围内时，这些例子可以被令人们满意地用作液晶显示部件的那个范围是300至650nm的一个范围，其中包括透射率显示出极大值的450nm这个值，或是一个1000至1400nm的一个范围，其中包括透射率显示出极大值的1250nm这个值，并且更为可取的是350至550nm的一个范围或1100至1300nm的一个范围。

在例15的液晶显示器件中，当d.△n的值的变化是由200至1000nm而该液晶层的扭曲角保持270°时，透射率有极大值，而此时d.△n为650nm。当d.△n的值不大于550nm或不小于800nm时，光透射率就降低，并且显示图象变为兰色(200至550nm)，和红色(800至1000nm)。因此，该例不用作显示部件。

因此，当扭曲角的度数是在270°左右而d.△n为200至1000nm时，该例可以用作一个液晶显示部件的那个范围是550至800nm的一个范围，其中包括透射率显示出极大值的650nm，更为可取的是一个600至750nm的范围。

(在d.△n值为恒定时)

在例16的液晶显示器件中，液晶层的扭曲角的变化范围是0至360°而d.△n保持在450nm。当该扭曲角小于45°或超过150°时光透射率降低，显示图像变为黄色(0°至45°)和兰色(150°至360°)。因此，该例不适合用作一个显示部件。因此，当d.△n是在450nm左右而扭曲角是在0°至360°范围内时，该例可以用作液晶显示器件的范围是45°至150°的一个范围，更为可取的是75°至150°的一个范围。

在例17的液晶显示器件中，该液晶层的扭曲角的变化范围是0°至360°，而d.△n的值保持在1250nm。当扭曲角小于45°或超过150°，光透射率降低，并且显示图象变为兰色(0°至45°，200°至360°)和黄色(150°至200°)。因此，该例不适合用作一个显示部件。因此，当d.△n的值是在450nm左右而扭曲角是在0°至360°的范围内时，该例可以用作一个液晶显示器件的范围是一个45°至150°的范围，并且更为可取的是一个75°至105°的范围。

在例18的液晶显示器件中，该液晶层的扭曲角的变化范围是0°至360°，而d.△n值保持在650nm。当扭曲角等于或小于240°或等于或大于300°时，光透射率降低，并且显示图象变为紫红色(0°至45°)、红色(45°至105°)，黄色(105°至240°)和兰色(330°至360°)。因此，该例不适合用作一个显示部件。因此，当d.△n值是在650nm左右而扭曲角是在0°至360°的范围内时，该例可以用作一个液晶显示器件的范围是一个240°至300°的范围，并且更为可取的是一个255°至285°的范围。

以下将具体地描述例13至18。首先，将对例13的示范样品61至66和对照样品61和62加以描述。按照与例8至12之中任一例相同的方法，在带有ITO(氧化铟和氧化锡的混合物，厚度：50nm)的透明电极的玻璃基片上形成一个取向膜。而后，利用一对基片，将单元厚度用隔离物保持在列于以下表3中的一个值，于是构成了液晶元件。[表3]

	对照样品61	示范样品61	示范样品62	示范样品63	示范样品64	示范样品65	示范样品66	对照样品62
									单元厚度(μm)	2.1	3.2	4.2	4.8	5.3	5.8	6.4	7.4
△n.d(nm)	198	302	396	453	500	548	604	699

将ZLL-4792(Merck&Co.InC的一种产品，填加有S-811，并根据每一个单元的单元厚度加以调节，使得上下基片之间的液晶扭曲角为90°)作为液晶材料注入该液晶单元中，于是构成了一个液晶显示器件。

当在一台偏振显微镜下对这样制造的液晶显示装置进行观测时，观察到一种由如图2所示的液晶取向而形成的图案(条纹图案)。产生这种现象的原因在于该液晶层的基片界面上的液晶分子是按照在基片上形成的聚合物膜的球晶取向的。

在不加电压时所获得的光透射特性和液晶显示器件的d.△n示于图12中。在这种情况下，将100％的光透射率定为通过将两块偏振板(与粘到该单元上的偏振板种类相同)按如下一种方式(这种方式就是使它们的传播轴彼此重合)平行地粘在一起而获得的透射率。

根据这种液晶显示器件，在例13的所有的示范样品和对照样品中，取向膜都具有合适尺寸的球晶，并因此使液晶在多个轴向方向上取向。因此，视角特性极为良好，并且没有观察到倒像(TN单元待解决的问题)。在例13的那些示范样品中，对比度高，并且透射光不变色。

下去，将描述例14的示范样品71至74和对照样品71至74。这些液晶显示器件的基片是按照与例13相同的方式制造的。按照与例13相同的方式构成这些液晶显示器件。对于以下表4所示的每一个示范样品和对照样品选择该单元的厚度，于是得到了此表4中所列d.△n值。[表4]

	对照样品71	对照样品72	示范样品71	示范样品72	示范样品73	示范样品74	对照样品73	对照样品74
									单元厚度(μm)	7.4	9.5	10.6	11.7	13.2	14.6	15.4	15.9
△n.d(nm)	689	897	1001	1105	1246	1378	1454	1501

在这种情况，对在示范样品和对照样品的液晶显示器件的液晶中的手性试剂的比例要根据每一个单元的单元厚度加以调节，使得扭曲角定为90°。为每一个单元制备液晶材料，并将该液晶材料注入相应的单元中，于是构成了液晶显示器件。

当在偏振显微镜下观察这样制成的液晶显示器件时，观察到如图2所示的由于液晶取向所形成的图案(条纹图案)。产生这种现象的原因是液晶层基片界面上的液晶分子是按照在该基片上形成的聚合物膜的球晶取向的。在不加电压时所获得的液晶显示器件的光透射率示于图13中。在这种情况，将100％的光透射率定为通过将两块偏振板(与粘到该单元上的偏振板种类相同)按照这样一种方式(这种方式就是使它们的传播轴线彼此重合)平行地粘到一起所获得的透射率。

根据这种液晶显示器件，在例14的所有的示范样品和对照样品中，视角特性极为良好，并且按照与例13同样的方式没有观察到倒像这种在TN单元中没有解决的问题。在例14的示范样品中，对比度高且透射光不变色。

以下，将时例15的示范样品81至84和对照样品81至84加以说明按照与例13相同的方式制成该液晶显示器件的基片。按照与例13相同的方式构成该液晶显示器件。对于每一个示范样品和对照样品，如以下表5所示那样选择单元的厚度d，于是得到了如表5中所列的△n.d值。[表5]

	对照样品81	对照样品82	示范样品81	示范样品82	示范样品83	示范样品84	对照样品83	对照样品84
									单元厚度(μm)	2.1	4.2	5.8	6.9	7.6	8.5	9.5	10.6
△n.d(nm)	198	396	548	651	717	802	897	1001

在这种情况下，对在这些示范样品和对照样品的液晶显示器件的液晶中的手性试剂(S811)的比例要根据每一个单元的单元厚度加以调节，以便使扭曲角定为270°。为每一个单元制备一种液晶材料，并将这种液晶材料注入相应的单元中，于是构成了液晶显示器件。

当在一台偏振显微镜下观察这样制成的液晶显示器件时，观察到由液晶如图2所示那样的取向而形成的图案(条纹图案)。产生这种现象的原因是在液晶层的基片的界面上的液晶分子是按照在基片上形成的聚合物膜的球晶取向的。

按照如例13所述方式进行测量并且得到图14所示的光透射率的d.△n关系。

根据该液晶显示器件，在例15的所有的示范样品和对照样品中，视角特性是极为良好的并且没有观察到倒像现象(这是在TN单元中尚未解决的问题)。在例15的示范样品中，对比度高且透射光不变色。

以下，将对例16的示范样品91至94和对照样品91至93加以说明。利用与用于制造例13的方法相同的制造和注入方法来制造该液晶显示器件。在液晶中手性试剂(S811)的比例根据该液晶层的单元的厚度d(4.8μm)加以调节，以便得到以下表6中所列的扭曲角。[表6]

	对照样品91	对照样品92	示范样品91	示范样品92	示范样品93	示范样品94	对照样品93
								扭曲角(度)	0	30	60	90	120	150	180

按照与例13同样的方式来构成该单元。关于单元的厚度，使用的是从许多单元中选择出的厚度为4.8μm的单元，这使d.△n值为450nm。

进行和例13相同方式的测量，并且观察到如图15所示的透光率和扭转角的依赖关系。

根据该液晶显示器件，在例16的所有示范样品和对照样品中，视角特性是非常之好，并且没有观察到倒像现象。在例16的那些示范样品中，对比度高，并且透射的光不变色。

以下，将对例17的示范样品101至104和对照样品101至103加以说明。利用在例13所使用的构造和注入方法来制造液晶显示器件。在液晶中手性试剂(S811)的比例要根据该液晶层的厚度(13.2μm)加以调节，以便得到列入以下表7中的扭曲角。[表7]

	对照样品101	对照样品102	示范样品101	示范样品102	示范样品103	示范样品104	对照样品103
								扭曲角(度)	0	30	60	90	120	150	180

该液晶显示器件是按照例14相同的方式构成的。关于单元厚度d，使用的是从许多液晶显示器件中选择出的具有13.2μm的厚度的那些液晶显示器件。这使d.△n值为1250nm。

进行和例14相同方式的测量，并得到如图16所示的透光率和扭曲角的依赖关系。

根据该液晶显示器件，在例17的所有的示范样品和对照样品中，视角特性是非常之好，并且没有观察到倒像现象。在例17的那些示范样品中，对比度高并且透射光不变色。

以下，将对例18的示范样品111至113和对照样品111至114加以说明。利用在例13中所使用的结构和注入方法来制造液晶显示器件。在该液晶中的手性试剂(S811)的比例要根据该液晶层的厚度(6.9μm)加以调节，以便获得列在以下表8中的扭曲角。[表8]

	对照样品111	对照样品112	示范样品111	示范样品112	示范样品113	对照样品113	对照样品114
								扭曲角(度)	180	210	240	270	300	330	360

按照与例15相同的方式来构成该液晶显示器件。关于单元的厚度d，是从准备使用的许多液晶显示器件中选择出的具有6.9μm的厚度的那些液晶显示器件。这使得d.△n的值为650nm。

按照与例15相同的方式进行测量，并获得在图15中所示的光透射率和扭曲角的关系。

根据该液晶显示器件，在例18的所有的示范样品和对照样品中，视角特性非常之好，并且没有观察到倒像现象。在例18的这些示范样品中，对比度高并且透射光不变色。

如在例13至18中所述，在一个这样的液晶显示装置(其中，在被注入一个液晶显示单元的液晶中的上下基片间的取向扭曲角是45至150度，而该液晶材料的折射率各向异向量△n与该单元的厚度之间的乘积为300至650nm)中，以及在一个这样的液晶显示器件(其中扭曲角为45至150度而△n.d为1000至1400nm)中，或在一个这样的液晶显示器件(其中扭曲角为240至300度而△n.d是550至800nm)中，对比度高并且透射光不变色。

如上所述，取向膜的球晶的生长是由于该液晶取向膜的基层的不平度。按照这种方式，该取向膜具有适当直径的球晶。因此，在与该取向膜接触的液晶层中，根据在该取向膜中的球晶的表面状态形成了在其中进行径向取向的一个部分。在其中进行径向取向的液晶层的液晶分子在各个方向上取向。结果，在所得到的液晶显示部件中，基本上观察不到视角依赖性。此外，根据基层表面的粗糙度，可以控制球晶的最佳尺寸，使得在图象中不出现“不均匀性”。该表面粗糙度最好是1.4至2.8nm。通过将颗粒沉积在基表面上或通过对基表面进行腐蚀，很容易形成凸凹形状的粗糙度。

此外，通过在聚合物混合物中使用聚合物成分作为晶核可以产生大量的晶核。因此，可以控制球晶的最佳尺寸，使得在图象中不出现“不均匀性”。

此外，通过从一个可获得最高晶体生长速率的温度附近的温度开始进行结晶可以生成大量晶核，并且球晶的晶体生长速率可以通过调节冷却速率加以控制。因此，可以获得防止出现“不均匀性”的最佳球晶尺寸。

当该液晶的扭曲角和折射率各向异向量△n与单元厚度d的乘积△n.d被设定在与该扭曲角和该乘积△n.d有关的光透射率性质的极大值附近的一个范围内时，对比度高并且透射光不变色。例19

作为一种使液晶在3个或更多个不同的方向上取向以便改善液晶显示器件的视角特性的方法，本发明人发现了一种方法，即在一种使用聚合物扩散型液晶(PDLC)的液晶显示部件中利用聚合物壁。下面，将对这个方法加以说明，本发明人注意到聚合物基质的一个水平部分(与基片平行的部分)，这一部分用于将液晶子区以放射状或随意地分布到在一个PDLC型的液晶显示器件的液体晶相中。并且发现，即使在PDLC中聚合物壁形成的数量减小，液晶子区也可以通过控制所述水平部分的构造而呈放射状、格栅状或随意地分布。

图18是本发明一个实例的TN型液晶显示部件111的剖视图，例如，TN型液晶显示部件111具有这样一种结构，在这种结构中，液晶层114被夹在一对玻璃基片112和113之间。在一个基片112上，以一种矩阵的形式形成一系列象素电极115。在另一个基片113上，形成一个公共电极116。在基片112和113上分别形成聚合物膜117和118。将在下面加以说明聚合物膜117和118形状。每一个象素119由一个象素电极115、公共电极116和该象素电极115和公共电极116之间的液晶层114构成。

以下，将对制造该例的液晶显示部件111的方法加以说明。

通过在成对的玻璃基片112和113(板厚度为1.1mm)上形成象素电极115和公共电极116(它们是用ITO制的透明电极，膜厚度为50nm)，获得一对显示基片120和121。将这对显示基片120和121组合起来，用一些隔离物(未示出)保持6μm的单元厚度，于是构成了一个单元。所述隔离物可以是球形的、圆柱形的或丝状的并且直径为6μm。所述单元具有这样一种结构，在这种结构中，所述这对显示基片彼此被所述隔离物隔开。在所述显示基片120和121的周边部分涂有密封剂，以便进行密封。

在所制成的单元的上表面放置一个图19所示的光掩膜125。光掩膜125具有这样一种结构，在这种结构中，以矩阵的形式形成一系列矩形遮光区域122，在所述遮光区域122之间形成一个透明区域123，并且在每一个遮光区域122的中心部分形成一个透明的孔124，它的形状例如可以是圆形的。

在该单元中，放置有一混合物，在该混合物中混合有0.1g的可光固化树脂材料[例如R-684(NIPPONKAYAKU CO.，LTD的产品)∶苯乙烯∶异丁烯酸异冰片基酯＝10∶5∶85]，1.9克的液晶材料，例如含有0.4wt％的S-811的ZLI-4792(Merck& CO.Inc.的产品)以及0.0025g的光引发剂，例如Irugacure651。具体讲，是将处于一种透明状态(35℃)的混合物注入该单元中。然后，在保持同样温度的同时进行20次辐照循环(用紫外线照射1秒然后停止照射30秒)。在该单元位置上的光强度为10mw/cm²。用一个高压汞灯作为产生平行射线的光源，并且照射是从光掩膜125的斑点图案的侧面进行的。而后，用紫外线照射10分钟，在除去光掩膜125后再用紫外线照射10分钟，于是该混合物中的可光固化的树脂材料就被固化了。

将按照这种方法在该单元的那对玻璃基片120和121之间形成液晶层114的液晶显示部件111放在一台偏振显微镜下进行观察。尽管局部地存在着由于在上下显示基片120和121之间的可光固化的树脂材料的固化的结果形成的一些聚合物壁，但是液晶显示部件111的整体结构基本上是没有这样的聚合物壁的，如图18所示。在该部件中，如图20所示，部分地形成放射状的液晶子区。

下面，将对液晶显示部件111的每一个象素的结构加以详细的说明。图20是一幅表示液晶显示部件111的一部分的平面图，图21(a)是一幅由图20中的剖面线A-A看去的剖视图，而图21(b)是一幅由图20中的剖面线B-B看去的剖视图。每一个象素119都是在基本上复盖了相应的象素电极115的范围内形成的。在每一个象素119的的范围内的聚合物膜117和118上，在每个象素119的大致中心的部分形成突起126。在每一个象素119的周边部分形成这样一边缘127，这个边缘是一种基本上沿该周边部分连续的隆起的部分。在突起126和边缘127之间以放射状方式或相对来说随机的形式形成一系列隆起128。在突起126、边缘127和放射状隆起128之间的区域中，在电极115和116上形成相当薄的薄膜部分129。薄膜129用作液晶层114的液晶分子的取向膜。

在每一个象素119的范围之内的液晶层114中，在对应于薄膜部分129的部分形成液晶子区130，在相应于突起126、边缘127和放射状隆起128的部分以相应于这些突起和隆起的形状的放射状方式或相对来说随机的方式形成一些旋错线131。

两块具有彼此垂直相交的偏振轴的偏振板分别粘到这样制成的液晶显示部件111的两侧，于是制成了液晶显示部件111，在该部件中液晶层114被夹在聚合物膜117和118之间。这样制成的液晶显示部件111的光电特性示于以下表9中。在表9的“半色调显示中的倒像”这行中符号○表示不出现倒像的状态，×表示可以容易地观察到倒像的状态，△表示很难观察到倒像。

(对照例6)

将一混合物注入用于例19的单元中，所注入的混合物是其中混合有0.15g的可光固化的树脂[R-684(NIPPON KAYAKU CO.，LTD的产品)∶苯乙烯∶异丁烯酸异冰片基酯＝10∶5∶85]，0.85克的液晶材料ZLI-4792(含有0.4wt％的S-811的Merck&CO.，Inc的产品)以及0.0025g的光引发剂，例如Irugacure651。而后，按照与例19相同的方式制造一个液晶显示部件，在该部件中液晶层114是夹在聚合膜117和118之间。它的特性示于以下表9中。

(对照例7)

在以上所述单元中，使用的是一种其中混合有0.001g的可光固化树脂，1.2g的液晶材料和0.0025g的光引发剂，例如Irugacure651的混合物，于是，制成了一个液晶显示部件。

在以下表9中，滞后量是由上升和下降过程中激励电压之差来确定的，利用这一电压差在液晶层114的激励电压—透射率曲线上获得50％的透射率变化，并且测量光透射率，此时，设定100％的透射率为在所述两块偏振板的偏振轴被此平行时所得到的值。[表9]

	例19	对照例6	对照例7
				在关闭状态的光透射率(％)	55	38	54
滞后量(△V)	0.03	0.15	0.03
				在半色调显示中的(倒像)	○	○	△

图22(a)至图22(c)是该例的液晶显示部件111的剖视图。例如，在TN型液晶显示部件111中，液晶层114的液晶分子114a在每一个象素119中都是按照如上所述的放射状方式或随机方式取向的。因此，当加有来自一个电源132的激励电压时，液晶分子114a沿边缘127隆起，同时，保持如图22(c)那样的取向状态。当显示半色调图象时，液晶分子114a将要隆起。因此，液晶分子114a相对于象素119的中心部分按照图22(b)所示那样的放射状方式或随机方式呈倾斜状态。沿着用箭头A和B(它们如图所示那样彼此隔开相当宽的角度)表示的方向观察液晶分子114a，因此表观折射率得到均衡。这使由A和B方向观察时该图象的对比度将得到补偿，于是就可以防止出现诸如倒象这样的异常显示。结果，液晶显示部件111的视角特性得到明显的改善。

如上所述，在该例中，一种由液晶材料、可光固化的树脂和光引发剂构成的混合物，被注入液晶显示部件111的一对显示基片120和121之间，用具有一些弱辐照区(每一个这样的区域都具有一个基本上与液晶显示部件111的相应的象素119相对应的区域)的光辐射对该混合物进行照射，于是，该可光固化的树脂被固化。在该例中，在该混合物中所加的可光固化树脂的量要小于在常规的PDLC中的量。这使得在光固化过程中将产生的液晶显示部件111在该液晶显示单元的上、下显示基片120和121之间基本上不会形成聚合物壁。

在成对的显示基片120和121之间的混合物中，对于辐照区的可光固化树脂要发生聚合反应，于是使在处于辐照区的混合物中的未反应的树脂的浓度降低。这种质量转移是按照该混合物中的浓度梯度进行的。在该混合物的转变过程中，由于散射光和反射光局部地引起了聚合反应。当质量转移是由每一个象素119的中心向象素119的周边部分中的辐照区域进行时，于是在成对的显示基片120和121上分别形成聚合物膜117和118。

在该例的液晶显示部件111的每一个象素119的液晶层114中，液晶分子114a按照随机的或辐射状方式取向。因此，与常规的TN型液晶显示单元不同，在加有一个电压时，防止了该液晶分子在一个方向上取向。特别是在显示半色调图象时，在本发明的液晶显示部件的所有的观察方向上视在折射率基本上都得到了均衡，因此，该液晶的视角特性得到了极大的改善。

在该例的液晶显示部件111中，由于没有形成延伸于成对的显示基片120和121之间的聚合物壁，所以可以明显地降低液晶分子114a和聚合物材料的相互作用。这可以加快液晶分子114a的响应速率并减少在光电特性上的滞后现象。

按照这种方式，由于采用了该例的液晶显示部件111，图象的亮度可以得到改善，并且显示质量也得到显著的改善。此外，还可以简化制造方法。

由于利用了较宽的视角，本发明的液晶显示部件可以专门用于平面显示器件，例如个人计算机，文字处理机、游戏机或电视接收器，由于利用了光闸效应，该液晶显示元件可以用在各种显示板、窗、墙内等，由于在一个单元中存在被许多聚合物壁围绕的液晶微单元，所以该例的液晶显示部件具有一种可以耐很大外力的特性。因此，该部件可以用作笔式输入装置的液晶显示部件。例20

本发明人发现，在具有一个被聚合物壁围绕的液晶区域的液晶显示部件中的基片和液晶层之间形成取向膜时，在一个液晶区域中的一系列液晶子区可以以放射状方式分布或以格栅形式分布，可以防止聚合物膜进入液晶子区，可以改善激励电压断开期间的光透射率，并且，当加有激励电压时，旋错线可分布在一些看不见这些旋错线的方向上。

例如在该例中所描述的取向膜至今仍可用作可以决定子区分布的子区控制装置。在以下所述例中，该液晶层具有一系列液晶子区，并且，该取向膜决定了在该液晶子区的边界上产生的旋错线的方向，并且还确定了该液晶的取向。

图23是一幅本发明的一个实例的液晶显示部件211的剖视图。液晶显示部件211具有这样一种结构，在这种结构中用于显示的一系列象素是以矩阵的形式分布的，并且一个显示介质层233被夹在一对玻璃基片216和217之间。在一片玻璃基片217上，以矩阵的形式，或者在若干分别对应于液晶显示部件211的象素的位置上形成象素电极224。在一系列象素电极224上，起子区控制装置作用的突起219按矩阵形式形成。例如，在另一玻璃基片216上，形成一系列条状公共电极225。在每一个公共电极225上，在类似于突起219的位置的若干位置上形成了一系列形状类似于突起219的突起218。

在玻璃基片216和217上形成取向膜220和221，以便分别覆盖象素电极224和公共电极225。在该例的一种改进中，不需要形成取向膜220和221。将密封剂223涂于玻璃基片216和217的周边部分，以便进行密封。偏振板213板214分别附着在玻璃基板216和217的外表面上。对于每一个象素226，显示介质层233有一个被聚合物壁围绕的液晶区222。每一个象素226由一个象素电极224、公共电极225、以及象素电极224和公共电极225之间的液晶区222构成。安装上偏振板213和214，构成液晶显示部件211。将一个激励电路227与液晶显示元件211的象素电极224和公共电极225连接起来，于是构成了液晶显示器件212。由激励电路227将一个激励电压供给电极224和225，使得能在每个象素226的单元中进行显示。

以下，将对制造该例的液晶显示部件211的方法加以说明。

图24是用于制造该例的液晶显示部件211的光掩膜228的平面图，图25是说明制造该例的的方法的剖视图，图26是突起218和219的平面图，图27是从图26中的X₅-X₅剖面线看去的剖视图，以及图28是用于该例的另一个光掩膜229的平面图。

在玻璃基片(厚度：1.1mm)上形成一个ITO膜(氧化铟和氧化锡的混合物，膜厚度：50nm)并构成图案，形成了象素电极224和作为透明电极的公共电极225。利用旋涂法将光刻胶涂到分别具有电极224和225的成对的玻璃基片216和217上，直到膜厚度例如为1μm，于是为图25中所示那样形成了光刻胶膜230。

而后，使用具有一定形状(例如，遮光部分228a放射状地向8个方向延伸)的光掩膜228，对光刻胶膜230进行曝光、显影和固化处理，于是分别在基片片216和217上形成了具有图26和27所示形状的突起218和219。此后，将具有(例如)直径为6μm和球形、圆柱形和丝形的隔离物喷到玻璃基片216和217上。然后，将密封剂223涂到在其上分别形成突起218和219的成对的玻璃基片216和217的周边部分上。然后，将成对的玻璃基片216和217彼此粘合，结果构成了显示单元，同时均衡了它的厚度(该厚度即为玻璃基片216和217上的取向膜220和221之间的距离)。

将光掩膜229附着到所得到的显示单元上。如图28中所示，光掩膜229对于液晶显示部件211的每一个象素226都有一个遮光区域229a以及在对应于象素226之间的区域的透明区域229b。遮光区域229a的间距等于液晶显示部件211的象素226的分布间距。在这种情况下，将光掩膜229定位，使得对于每一个象素226，遮光区域229a的中心基本上与图25所示的突起218和219的中心重合，然后将光掩膜附着到该单元上。

在该显示单元中，注入液晶混合物，在该混合物中混合有0.1g的R-684(NIPPON KAYAKU CO.，LTD的产品)，0.05g的苯乙烯，0.85g的异丁烯酸异冰片基酯，4g的液晶材料ZLI-4792(含有0.4wt％的S-811的Merck&CO.Inc.的产品)以及0.0025g的光引发剂Irugacure651。将该混合物(透明状态，35℃)注入到成对的玻璃基片216和217之间。同时将该显示单元保持在同样的温度下，而后进行20次循环操作(每次循环操作包括用紫外线照射1秒，然后停止照射30秒)。在该单元位置的光强度为10mw/cm²。用高压汞灯作为产生平行射线的光源，并且照射是从光掩膜229的斑点图案的侧面进行的。

而后，用紫外线照射10分钟，并且在除去光掩膜229后再用紫外线照射10分钟，于是就使该混合物中的可光固化的树脂固化。将所制成的液晶显示部件211放在偏振显微镜下观察。结果，观察到该液晶显示部件具有与光掩膜229的斑点图案的均匀度(即象素226的均匀度)相同的均匀度，并观察到在相应于形成在玻璃基片216和217之上的突起218和219的若干部分上的每一个象素226的液晶子区内都形成了旋错线。按照这种方法制造该例的液晶显示部件211。

如图23中所示，将具有彼此垂直相交的偏振轴的二个偏振板213和214分别粘到这样制成的液晶显示部件211的两侧，于是制成了液晶显示部件211，在该部件中，每一个象素226的液晶区222都被聚合物壁232所围绕。在测量这样制成的液晶显示部件211的光电特性时所获得的结果当中，在电压关断期间的光透射率，以及在半色调显示时倒像存在情况示于以下表10中，而视角特性示于图29中。图29(a)(b)(c)(d)(e)是表示所加电压和当从法线方向、12点钟方向、3点钟方向、6点钟方向和9点钟方向观察液晶显示部件211时所得到的光透射率之间的关系曲线。图29(f)是说明该光透射率的测量布局的透视图。

在表10的半色调显示中的倒像栏中，符号○表示未出现倒像的状态，符号×表示可以容易观察到倒像的状态，符号△表示难于观察到倒像的状态。[表10]

	例20	例21	例22	对照例8	对照例9
						关闭状态的光透射率(％)	50	37	40	87	20
半色调显示中的倒像	○	○	○	×	△

图30是表示一个常规的TN型液晶显示部件的视角特性的曲线图。图3(a)(b)(c)(d)和(e)是表示所加电压与从法线方向、12点钟方向、3点钟方向、6点钟方向、和9点钟方向观察液晶显示部件211时所获得的光透射率之间的关系的曲线图。图30(f)是说明光透射率的测量布局的透视图。从表10中将看到，在该例的液晶显示部件211中，在具有图30所示的视角特性的常规的TN型液晶显示部件(表10中对照例8)中所见到的那种显示的倒像没有出现，也没观察到在电压饱和时在一个高视角处透射率的增大。

以下，将对以例20表示的本发明进行说明。根据本发明，在一个具有由聚合物壁围绕的液晶区域的液晶显示部件中，起子区控制装置作用的取向膜形成于基片和显示介质层之间，一系列液晶子区可按放射状方式或格栅形式分布于该液晶区域，可以防止聚合物膜进入液晶子区，在激励电压关闭期间内的光透射率可以得到改善，旋错线可以分布在加有激励电压时难以观察到这种线的方向上。

(控制旋错线的方向和位置的方法)

(1)第一个方法是以下的制造方法。如图26中所示，当打算制造显示单元时，要在一对基片的至少一个基片上形成一个取向膜，例如以便具有围绕着象素的中心呈放射状分布的凸凹不平部分。此后，将这对基片组合起来构成该显示单元。然后将含有液晶、光可固化树脂和光引发剂等的混合物注入该显示单元中，将光掩膜附着在该显示单元上，将该混合物通过光掩膜曝光。此时，当将每一象素的和对应于相应象素的中心部分的凸凹不平的那部分定位、从而使其与该掩膜部分和每个象素的中心部分重合时，在曝光过程的光照射期间，在除该掩膜的遮光部分之外的那一部分中发生了聚合反应，结果，可光聚合的树脂被消耗，产生了可光聚合树脂的浓度梯度。这引发了聚合反应，此时可光固化树脂在混合物中由对应于该掩膜中心部分的那部分转移到对应于光掩膜边缘部分的那部分。即使在所使用的基片在由该光掩膜的每一个象素部分的中心部分延伸到边缘部分的区域内是平直的，也可以在该基片上形成具有凸凹不平度的聚合物膜。

根据本发明，为了人为地控制具有凸凹不平度的聚合物膜的形状和位置，在形成聚合物之前，要在一块基片上制造呈放射状的、格栅状的或蜂房状的粗糙部分。在这种结构中，对于每个象素，旋错线都是根据该粗糙部分的粗糙度的形状等选择性地形成的。当利用这种选择性成形时，可能人为地以放射状形式或格栅状形式之中的至少一种形式分配这些液晶子区。

关于液晶子区的形状和取向方法有如图40和41所示的两种情况。在图40的情况下，液晶子区是呈辐射状分布，确定这些液晶子区之间的一部分旋错线的方向，以使它们平行于偏振轴的方向。在图41的情况下，存在一系列具有中心取向的液晶分子的液晶子区，在这些液晶区域之间的旋错线基本上是沿偏振板的偏振轴的方向。在这两种情况，由于液晶分子基本上是全方位地取向，所以液晶显示部件的视角特性得到改善。此外，在加有电压期间，不出现旋错线，结果黑色电平得到了改善。

(2)在第二种方法中，如图33所示，在一个基片的表面上形成具有多晶体的薄膜作为子区控制装置，并且利用这样的一个基片将液晶子区安排成为放射状或格栅状。在该方法中，一种具有在聚合过程中形成的凸凹不平度的聚合物膜沿该多晶体的取向状态形成于该基片上。在液晶中，在平行于晶体取向方向上的表面张力不同于该晶体取向方向之外的方向上的表面张力。因此，沿多晶体的取向状态形成旋错线，结果该液晶子区也形成放射状。

(使旋错线难以看到的方法)

(1)在使液晶子区全方位取向的取向状态之中，一个对于每一个象素液晶子区都呈放射状取向的取向状态呈现出极小的液晶子区取向变化。这使得形成于这些液晶子区之间的旋错线能够在低电压时消失，于是在加上电压期间的黑色电平得到改善并且对比度也得到改善。

(2)通过使旋错线的方向基本上与偏振板的偏振轴重合的方式可以使旋错线几乎看不见。在这种情况下，相应于每一个象素的中心部分，旋错线要以定位在与偏振板的偏振轴成±30°角的范围之内。这使得沿凸凹不平部分形成的旋错线能够按照与凸凹不平部分相同的方式分布于与偏振板的偏振动轴成±30°角的范围内，结果在加有电压时旋错线基本上消失，于是改善了黑色电平。此外，这还可以改善显示图象的对比度。

当旋错线偏离偏振轴方向30°或更大一些，在加上电压期间旋错线是可以看得见的。这种偏离可以在±10°之内。偏离的最大值是60°。当偏离达到60°时，该旋错线的方向相对于其它偏振板的偏振轴而言进入了上述的±30°范围内。(对照例8)

在具有象素电极224、公共电极225和突起218和219的许多玻璃基底上，用与实例20同样的方式，生成与实例20相同的取向膜220和221。此后，用尼龙布进行擦光处理。与实例20同样地，用使取向膜220和221的取向相互垂直的这样一种方式把两个玻璃基底相互粘在一起，从而构成了一个显示单元。用与例20相同的方式，把液晶材料ZLI-4792(按重计，包含0.4％的S-811)注入形成的显示单元中形成一个液晶显示单元。通过把偏振轴相互正交的两个偏振板分别固定到所形成的液晶显示单元的两边，将偏振板固定到所形成的液晶显示单元上，使其处在它们的偏振轴相互垂直的状态，由此构成了一个传统的TN型液晶显示部件。

关于如此形成的液晶显示部件的电光特性，在上述的表10中列出了在电压断开期间的光透射率以及半色调显示时存在的倒像，在图30中图示了上述的视角特性。

在该例的液晶显示部件211的液晶层233中，液晶分子随机取向或径向取向。因此，与传统的TN型液晶单元不同，能防止液晶分子在加电压时沿一个方向取向。特别是，在显示半色调图象时，在本发明的液晶显示部件的所有观测方向上视在折射率基本上是相同的，因此大改进了液晶单元的视角特性。同样地，根据该实例的液晶显示部件，能改善图像的亮度，以及大大地提高了图象的质量。此外，能简化制做方法。

图35是在例20的改进型中由聚合物材料制成的覆盖膜的像素对应部分235的平面图。在改进了的型式中，对应于每一像素226形成的像素对应部分235可有形状如图35所示的突起250的结构。改进型的像素对应部分235的突起250包括具有十字形状的十字部分251，以及许多象L形的弯曲部分252，在由十字部分251确定的四个区域的每一个中都形成许多象L的弯曲部分252。

具有这样结构的突起250也能获得前面实例中所述的同样效果。

图36是例20的另一改进型中覆盖膜的像素对应部分235的平面图，图37是像素对应部分235的剖面图，图38是像素对应部分235的平面图。在改进了的型式中，由上述聚合物材料制成的并对于每一个像素236形成的像素对应部分235可以具有如图36至38所示的锥状结构。在改进型的像素对应部分235中，周边部分261的膜厚大于中心部分。在像素对应部分235中，以像素对应部分235的中心部分作为圆心径向形成许多突起260以及一个锥形截面形状，每一个突起260的平面图都与示于图26中的例20中的突起218和219类似。

具有这样结构的突起260也能获得前面实例中所述的同样效果。

最好确定突起218、219以及260的高度，使得即使将其与玻璃基片216和217的凹凸不平的高度相加，它们的和仍小于单元厚度，单元厚度为在玻璃基底216和217上的取向膜220和221之间的距离。当突起218，219和260的高度等于或大于单元厚度，突起218，219和260在玻璃基底216和217之间形成壁或栏。这将产生与聚合物材料进入像素226的相同的状态，使电压断开时透光度减低。该高度是单元厚度的30％或更小些则更好。不必要求突起218，219和260的高度均匀。将一个像素中的突起做成上述的锥形形状的结构更为可取，因为液晶分子在一个像素中是以预定的倾斜角径向取向的，这样就进一步改善了液晶显示部件211的视角特性。例21

在下文，将描述本发明的实例21。该实例与前面所述的实例20类似，并用同样的参考数字表示本实例中与实例20类似的或相应的部分。在该实例中，使用具有与实施例20同样的像素电极224、公用电极225的两个玻璃基片216和217。使用玻璃基片216和217形成显示单元，没有形成在实例20中形成的突起218和219。将例20所用的同样的混合物注入所生成的显示单元中，使用形状如图31所示的光掩模234用紫外线照射混合物以进行曝光、显影以及固化处理。对于图23所示的液晶显示部件211的每一像素226，光掩模234都有一个遮光部分234a，以及在与像素226之间的区域相对应的部分中的透明部分234b。

为每个像素226配备的每个遮光部分234a的中心部分制做一个(例如)圆形的透明孔234c。光掩模234的遮光部分234a的间距等于液晶显示部件211的像素226的分布间距。确定光掩模234的位置，每一像素226的遮光部分234a实际上与图25所示的突起218和219的中心相重合，然后进行固定。

在偏振显微镜下观察生成的液晶显示部件。在与光掩模234的遮光部分234a相对应的一个区域内，在这个区域的中心部分形成由聚合物材料构成的聚合物岛，并且以聚合物岛作为中心径向设置液晶子区。在液晶显示部件被分成两个玻璃基片216和217之后，用丙酮洗掉液晶材料，并使基片变干。

图32(a)是由聚合物材料制成的覆盖膜的像素对应部分的透视图，图32(b)是覆盖膜的像素对应部分的剖面图。在激光扫描显微镜下观察已经过干燥处理的玻璃基片216和217上由聚合物材料形成的覆盖膜。结果，可以看出，在由聚合物材料形成的覆盖膜的像素对应部分235中，许多突起237以中心部分的聚合物岛236为中心沿径向延伸。而且，进一步证实，覆盖膜的像素对应部分235有一个通常所说的锥形结构，在该锥形结构中，在周边处的厚度较大，从边缘到中心部分厚度逐渐减小。

能用下面的方式实现锥形结构：用紫外线透过光掩膜234的透明部分234b和透明孔234c照射混合物部分，该部分混合物中的可光固化树脂比其它部分固化地更早或更快。这样就在混合物中产生了一个浓度梯度。在混合物中的被照射区域沿浓度梯度或沿径向方向从中心部分朝边缘部分移动。在被照射区域移动期间，在通过光掩膜234的遮光部分234a使其免受紫外线照射的混合物的许多区域中，由于光漏进该区域，使聚合作用仅发生在混合物中的一部分可光固化的树脂中。所以，由聚合物材料制成的覆盖膜的像素对应部分235有上述的锥形结构。

本实例的液晶显示部分的电光特性的测试结果列在上面的表10中。从表10将看到，在本实例的液晶显示部分中，没有出现具有图30所示的视角特性的在传统的TN型液晶显示部件(表10中的对照例8)中看到的显示倒象。而且也没有观察到在电压饱和时在高视角情况下的透光度的增加。另外，按照本例，通过光辐射自动形成了具有上述结构的覆盖膜，从而达到了使工业制造过程简化的效果。例22

在下文，将描述本发明的实例22。该实例与前面所述实例类似，并用同样的参考数字表示本实施例中与前面所述实例例类似或相应的部分。在这实施例中，用旋涂方法将包含2％(按重量计)的尼龙66邻二甲苯溶液加到具有与例20同样的电极224和225的玻璃基片216和217上以形成聚合物薄膜。让形成了聚合薄膜的玻璃基片，在170℃的温度下保持一个小时，然后在8小时内缓慢冷却到室温。在偏振显微镜下观察形成了聚合物薄膜的玻璃基片，结果是，在基片上形成了如图33所示的并具有直径L1(例如，20到60μm)的多个平面球晶238。根据观察，起子区控制装置作用的每一个平面球晶238都有两个消光结构239，每个消光结构239又有两个扇形区，在四个扇形区中的一个扇形区在另一个扇形区的对面。通过在圆周方向上将对应的平面球晶238分成四个基本上相等的部分来获得扇形区。接着，如图23所示，在玻璃基底216和217上分别形成取向膜220和221。然后将密封剂涂到玻璃基片的周边部分，并将玻璃基片216和217相互结合在一起以构成一个显示单元。将在实例20中所用的同样的混合物注入该显示单元中。

在与实施例20相同的条件下用紫外线照射注入了混合物的显示单元，同时用与在实施例20所用相同的并示于图28中光掩模229覆盖显示单元。在偏振显微镜下观察生成的液晶显示部件。结果是，该液晶显示部件有这样一个结构，其中在玻璃基片216和217之间的分别与光掩膜229的遮光区229a相对应的区域内液晶子区沿径向分布。液晶子区的径向结构似乎部分地沿平面球晶238形成。在液氮中将液晶显示部件拆成两个玻璃基片216和217，并用丙酮洗掉液晶材料。此后，在激光扫描显微镜下，观察在玻璃基底216和217上形成的经过干燥处理后的聚合物膜。结果，观察到如图34所示的这样一种结构，对于每一个平面球晶238都形成了一个单元区域240，并且在每一个单元区域240中，由聚合物材料构成的许多隆起241沿对应的平面球晶238排列，并且部分地放射状排列。

将一对偏振板以其偏振轴相互垂直这样的方式分别粘接到如此所形成的液晶显示部件上，由此形成液晶显示部件。所形成的液晶显示部件的电光特性列在前面的表10中。

上述的实例能达到前面例20中所述的同样效果。

(对照例9)

形成与实例20相同的显示单元，并将与实例20中所用的相同的混合物注入显示单元。在将混合物注入显示单元后，按与例20相同的方式用紫外线照射该显示单元，只是显示单元没有用上述例子中使用的光掩膜覆盖。将两块偏振板粘到这样产生的显示单元上，以便产生一种聚合物扩散的液晶显示部件。所产生的聚合物扩散的液晶显示部件的光电特性列于上面的表10中。

在该对照例中，会产生颗粒状的液晶区，而且整幅显示图象表现出“不均匀性”。例23和24

按照例23或24的液晶显示部件的总体结构与图23中描述的例20中的液晶显示部件211的结构相似，它的剖面图与图23中的剖面图相同。因此，用相同的参考数字表示这两个例子中与例20中液晶显示部件211相对应的液晶显示部件的组成部分。

下文将描述制造例23和24中的液晶显示部件的方法。

在玻璃基片上(厚度：1.1mm)，形成一块ITO膜(氧化铟和氧化锡的混合物，膜厚度：50nm)，并制作图案以形成作为透明电极的多象素电极224和公共电极225。通过旋涂法将光刻胶(ORD500，TOKYOOHKAKOGYO CO.LTD.的产品)涂在两个分别带有电极224和225的玻璃基片216和217上，使其膜厚为1μm。使用具有图39(例23)所示的放射状的光掩膜270，或者具有图42所示的有着由许多行遮光部分281和许多列遮光部分283(例24)组成的栅格状光屏蔽部分形状的光掩膜280，进行曝光、显影和固化过程。图39(a)表示了十字形的遮光部分271，而图39(b)表示了×状的遮光部分272。

在经过上述处理过程的这一对玻璃基片216和217中，在它们的表面上喷涂隔离层，例如，具有直径为6μm并且是球状、圆柱状或丝状的隔离层。然后，将密封剂223加到这对上面分别形成突起218和219的玻璃基片216和217的周边部分上。接着，将这对玻璃基片216和217相互粘结，以便在使其厚度均匀的同时形成显示单元，该厚度为玻璃基片216和217上的取向膜220与221之间的距离。将例20中使用的和图28所示的光掩膜229放置在所形成的显示单元上，将光掩模的中心位置分别与对应于放射性或栅格状光掩模270和280的遮光部分271、272、281和283的突起273、274、282和284重合。

在显示单元中，将0.1克R-684(NIPPON KAYAKU CO.，LTD的产品)，0.05克苯乙烯、0.85克异丁烯酸异冰片基酯、4克液晶材料ZLI-4792(Merck&Co.Inc.的产品，含按重比为0.4％的S-811)和0.0025克光引发剂Irugacure651进行混合。将处于透明状态(35℃)的混合物注入显示单元。然后，在显示单元保持同样的温度时，进行20次操作循环(紫外线照射1秒钟，停止照射30秒种)。单元中某一位置的光强度是10mw/cm²。为了产生平行射线用高压汞灯作为光源，并从光掩模270和280的斑点图案侧进行照射。此后，用紫外线照射10分钟，并在去掉光掩模229后再用紫外线照射10分钟，从而将混合物中的可光固化树脂材料固化，以产生液晶显示部件。

图40是例23的液晶显示部件的平面图，图41是例24的液晶显示部件的平面图。在偏振显微镜下观察例23和24中产生的液晶显示部件，结果证明，按规律形成了液晶子区275，这个规律与光掩模270和280的遮光部分271、272、281和283的规律，即象素226的规律相同。进一步可以观察到，在与玻璃基片216和217上形成的突起273、274、282和284的相对应的部位形成了旋错线276。

已经证实，在例23中，液晶子区275放射状排列，而在例24中，液晶子区275按栅格状或同心式排列。此外，在液晶子区275中可以看到图43所示的取向图案。从取向图案中，可认为液晶分子同心地取向。图43是表示当在偏振显微镜下观察例24中的液晶显示部件时所得到图象的示意图。

将两块有相互垂直交叉的偏振轴的偏振板分别粘到例23和24中产生的液晶显示部件的两边。特别地，在例23中，将分别有相互垂直交叉的偏振轴277和278的成对的偏振板进行粘结，使沿着突起273和274延伸的方向与图40所示的偏振轴277和278重合，并形成由图23所示的由聚合物壁232包围着液晶区222的液晶显示部件。在例24中，将分别具有相互垂直交叉的偏振轴277a和278a的成对的偏振板进行粘结，使沿着突起282和284延伸的方向分别与图41所示的偏振轴277a和278a重合，并产生如图23所示的由聚合物壁232包围着液晶区222的液晶显示部件。

在对所产生的液晶显示部件的光电特性进行测量所得到的结果中，将断开电压期间的光透射率和半色调显示时存在的倒像表示在下面的表11中，而视角特性表示在图44中。图44(a)、(b)、(c)、(d)和(e)是表示当从法线方向，12点钟方向，3点钟方向，6点钟方向和9点钟方向观察液晶显示部件211时所得到的所加电压和光透射率之间的相互关系的曲线图。图44(f)是表示光透射率的测量结构的透视图。

在表11中的半色调显示时的倒像一栏中，标号○代表没有出现倒像的状态，标号×代表能很容易观察到倒像的状态，标号△代表几乎看不到例像的状态。对光透射率进行测量，同时将两块偏振板按偏振轴相互平行的方式排列时获得的光透射率定为100％。[表11]

	例23	例24	例25	对照例10	对照例11
						断压状态下的光透射率(％)	52	50	49	87	50
电压为7V时的光透射率(％)	≤0.5	≤0.5	0.8	≤0.5	2.1
						半色调显示时的倒像	○	○	○	×	○

从表11将看到，在具有图45所示的视角特性的传统的TN型液晶显示部件(下面描述的对照例10)中看到的显示倒像，在例23和24中的液晶显示部件中没有出现，而且，在电压饱和时在高视角下没有观察到光透射率的增加。

(对照例10)

在与例20同样地形成电极224和225的玻璃基片上，形成与例20相同的取向膜(SE150，Nissan Chemical Industries，Ltd的产品)。此后，用尼龙布进行擦光处理。用与例20同样的方式，将两块经过擦光处理的玻璃基片，按玻璃基片的取向方向相互垂直的方式相互粘结，从而构成了显示单元。用与例20相同的方式，将液晶材料ZLI-4792(包含重量为0.4％的S-811)注入形成的显示单元。将两块具有相互垂直交叉的偏振轴的偏振板粘结到注入了液晶材料的显示单元的两边，从而构成了常规的TN型液晶显示部件。我们发现，该对照例与上述对照例8和9有相同的缺点。

将传统的液晶显示部件的电光特性表示在上面的表11中，而视角特性则表示在上述图45中。例25和对照例11

下面，将描述本发明的例25。该例与上面描述的例24相似。用相同的参考数字表示与例24相似或对应的部分。在本例中，通过使用图23所示的玻璃基片216和217，在玻璃基片上与例24同样地分别形成了象素电极225和公共电极224，与例24同样地在玻璃基片216和217上形成了如图42所示的由突起282和284组成的栅格状突起，而且用例24进行的同样的过程生成显示单元。将与例24相同组份的混合物用在显示单元中，以产生具有由图23所示的聚合物壁232包围的液晶区222的液晶显示部件。

将两块偏振轴相互垂直交叉的偏振板粘结到所产生的液晶显示部件上。具体地以这样的方式将该两块偏振板与液晶显示部件粘结，使按图41所示的偏振板中之一的偏振轴277a和在预定方向上的延伸的栅格状突起282和284所成的角度在±30°的范围内，例如为25度(例25)或35度(对照例11)。将产生的液晶显示部件的光电特性表示在上面的表11中。

因此，例25中的液晶显示部件可以达到前面例子中所述的同样的效果。

通过将偏振板的偏振轴277a和在预定方向上的延伸的栅络状突起282或284形成的角度确定在±30°的范围内就能得到如此优良的光电特性，其原因将在下面进行描述。

图46是表示角度θ(度)与光透射率T之间关系的曲线图，角度θ是由极化轴277a和平行于旋错线的突起282或284形成的，光透射率T是将一个电压(例如为7V)加到液晶显示部件上时得到的。点P1、P2和P3分别表示例23和24以及对照例11的情况。正如从图46所看到的，当由偏振轴和旋错线形成的角度θ如上所述有在±30度范围内时，光透射率有最小值。当角度为45度时，光透射率有最大值，所述45度角是由一对处于正交的尼科尔棱镜状态的偏振板的偏振轴形成的角度的一半。

这样，图46所示的现象与在角度θ为0度的附近几乎看不到旋错线的现象相对应。在角度θ在包括该0度的+30度到-30度的范围内时，在实际显示期间几乎看不到旋错线。例26

在上述例子中，用于形成旋错线的突起(如图39和42中所示的突起273、274和282)形成放射状，栅格状等，或者沿许多相互交叉的方向。在例26中，形成了用于形成旋错线的突起，这些突起沿与一个预定方向平行的方向延伸。使本例中固定到液晶显示部件上的偏振板的偏振轴方向与突起延伸的方向相重合。也可以证实，这样形成的液晶显示部件能得到如前面例子所述的同样的效果。

下面，将描述制造例26中液晶显示部件的过程。

用与例24的液晶显示部件相同的制造方法，把长方形的象素226设置在玻璃基片上，而且，对于每一个象素226，在对应的象素226沿纵向被分成例如三个相等的部分的地方形成如图47所示的相互平行的线状突起290。按例24相同的方式把在其上形成突起290的一对玻璃基片组合起来，以产生显示单元。将和例24中所使用的同样的混合物注入到显示单元中。

将图48所示的光掩模291的结构在已注入混合物的显示单元上。光掩模291的结构是这样的，在该结构中，遮光部分292按矩阵形式排列，对于每一个象素226都配有遮光部分292而且遮光部分的形状与象素226相对应。在遮光部分292之间形成栅格状的透光部分293。与例24同样地，用紫外线从光掩膜291的斑点图案的一边照射显示单元，从而产生液晶显示部件，在这部件中，对于每一象素226都形成了如图23所示由聚合物壁232包围的液晶区222。

当在偏振显微镜下观察所形成的液晶显示部件时，可以证实，在与象素226对应的区域形成了液晶区222，而且每一个象素226都由三个液晶子区275组成，如图49所示。也证实了，每个液晶子区275都有一个消光图案294，这表明在每个液晶子区275中的液晶分子都是放射状取向。肯定将要形成对于每一液晶子区275的消光图案294，该消光图案是一个中心与对应象素226的中心重合的十字形图案。也证明了，在每一象素226中，在液晶子区275之间形成了旋错线295，它们是相互平行的。

让两块偏振动板与所形成的液晶显示部件相粘结，使图49所示的偏振板的一个偏振轴296或297与旋错线295平行。用与例23相同的方法测量所形成的液晶显示部件的光电特性。光电特性的测量结果列在下面的表12中。[表12]

	例26
		断压状态下的光透射率(％)	54
电压为7V的光透射率(％)	≤0.5
		半色调显示时的倒像	○

利用宽的视角，本发明的液晶显示部件特别适用于平直的显示器件，例如个人电脑、文字处理机、游戏机或电视接收机。利用光闸效应，本液晶显示部件能够用在各种显示板、显示窗、显示壁等上。

由于在一个单元中存在由许多聚合物壁包围的液晶分子，因此本例的液晶显示部件具有承受大的外力的特点。这样，该部件能用作笔型输入部件的液晶显示部件。

下面，将描述本发明的改进形式。

(基片的不平整性)

不平整的形状(突起隆起等)是确定液晶子区排列的重要因素。当采用水平排列时，一个象素最好被分为从象素的中心部分开始放射状排列的3个至20个部分。当使用的是未分开的一个象素本身或一个象素分为两部分时，液晶子区不稳定，而且在除了不平整部分的其它部分处也形成了旋错线，结果不能充分地控制旋错线。当象素分为21个或更多部分时，旋错线集中在中心部分，将引起加工过程中的问题。此外，在这种情况下，旋错线数量增加使饱和电压时的黑色电平降低。

作为一种使旋错线在加电压期间几乎看不到的方法，使每个象素的突起相对于偏振板的偏振轴在±30°的范围内排列，由此，在相对于偏振板的偏振轴±30°的范围内形成了沿突起形成的与突起排列方式相同的旋错线。这可使旋错线在加电压期间基本上完全消失，使加电压期间的黑色电平得到改善，而且改善了图象的对比度。

最好这样确定突起的高度：即使加上了成对的玻璃基片的凸出部分的高度，它们的和仍小于单元厚度。当突起的高度等于或大于单元厚度时，突起形成了由聚合材料制成的壁或栏。这形成了一种与聚合物材料进入像素一样的状态，结果是在电压断开期间光透射率减小。突起的高度为单元厚度的30％或更低则更好。不要求突起的膜厚均匀。可以使一个像素中的突起形成如前所述的锥状。这种结构更好些，因液晶分子在一个像素中是以一个预定的倾斜角沿径向取向的，这就进一步改善了液晶显示部件的视角特性。

在本发明中，突起的截面形状不局限于在上述实例中所用的形状。如图50(a)所示，在玻璃基片300上可形成矩形板状的突起301，或如图50(b)所示，在玻璃基片300上可以形成三角形的突起302。如图50(c)所示，在玻璃基片300上可形成半圆形的突起303。也可利用通过蚀刻技术等部分地除去玻璃基片300的表面而形成的槽。

在本发明中，最好通过局部减小单元元厚度和在基片与突起之间形成表面能差来控制旋错线的位置和方向。通过控制旋错线的位置和方向能得到上述的各种效果。所以，可由上述的突起或槽来实现本发明的子区控制装置。在用突起和槽的两种情况下，截面形状都不局限于某一种。

至于突起的材料，最好使用如聚合物材料之类的透明材料。由于必须制成图案，所以使用如感光性树脂、以及光敏聚酰胺这样的光树脂特别好。可使用将用溶剂稀释过的聚合物材料印制在基片上的方法。在这种情况下，可使用如聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)之类的聚合物材料。(具有多晶的薄膜)

可使用结晶聚合物材料的薄膜，例如尼龙(尼龙6，尼龙66，尼龙12等)，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚甲醛，或聚乙烯醇的共聚物，或具有晶粒边界的无机材料，如多晶硅。

所有的这些材料都有一个晶体结构，并且沿晶体结构在表面上形成聚合物。因此，这些材料与上述不平整性有同样的效果。(可光固化树脂)

实用的聚合物材料是可光固化树脂。可光固化树脂的实例是：具有C₃或更长链的烷基或苯环的丙烯酸和丙烯酸酯，具体地说有：丙烯酸异丁酯，丙烯酸硬脂基酯，丙烯酸月桂酯，丙烯酸异戊酯，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正月桂酯，甲基丙烯酸十三烷酯，丙烯酸2-乙基已酯，甲基丙烯酸正硬脂基酯，甲基丙烯酸环已酯，甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸2-苯氧乙基酯，丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸异冰片酯；具有两个或更多官能团(以提高聚合物的物理强度)的多官能团树脂，例如R-684(NIPPON KAYAKU Co.LTD.的产品)，二甲基丙烯酸双酚A酯，二丙烯酸双酚A酯，二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯，二甲基丙烯酸1，6-已二醇酯，三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯，三丙烯酸三羟甲基丙酯，四丙烯酸四羟甲基甲酯，以及二丙烯酸新戊酯；更好的有：通过卤化这些单体获得的树脂，例如通过氯化或氟化这些单体获得的树脂，例如：甲基丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯，甲基丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氯丁酯，甲基丙烯酸2，2，3，3，-四氟丙酯，甲基丙烯酸2，2，3，3-四氯丙酯，甲基丙烯酸全氟辛基乙酯，甲基丙烯酸全氯辛基乙酯，丙烯酸全氟辛基乙酯，以及丙烯酸全氯辛基乙酯。(光聚作用阻聚剂)

为了增大液晶区的尺寸，最好将抑制聚合作用的化合物加到这样的树脂材料中。阻聚剂的实例是单体或化合物，它们在基形成之后能使基在共振系统中稳定。具体讲，最好使用苯乙烯，对—氯苯乙烯，对—甲基苯乙烯，对—苯基苯乙烯以及硝基苯。(光引发剂)

加光引发剂不是必须的。然而，为了有效地进行光聚合处理，最好加上光引发剂。实用的光引发剂包括通用的光引发剂，例如Irugacure651，184，907，或Darocure1173，1116，2956。为了改进由聚合物壁形成的液晶区的保留性，可使用使树脂通过可见光照射进行聚合的激活剂。

光引发剂的加入量取决于相应化合物的反应性。尽管在本发明中不具体限定加入量，但加入量最好是液晶与可光固化树脂(包括液晶状可光固化树脂)的混合物的5％至0.01％。当光引发剂的加入量不少于混合物的5％时，液晶和由聚合作用形成聚合物膜的相分离速率太快以致难于将液晶区的尺寸控制到预定值。这导致液晶区尺寸变小，结果是驱动电压变高并且使像素中液晶区的比例变低。当在制做液晶区的过程使用光掩膜时，则在液晶显示部件的像素之间的一个区域内形成液晶区。从而减少了对比度。当光引发剂的加入量少于0.01％，不能充分地对可光固化树脂进行固化。(液晶材料)

在本发明的液晶显示部件中实用的液晶材料是一种在常温环境中为液晶态的有机混合物，例如向列液晶(一种两个频率激励的液晶，包括具有介电常数各向异性量△ε＜0的一种液晶)，胆固醇液晶(特别是对可见光呈现有选择的反射性能的液晶)，近晶状液晶，铁电液晶，或第斯考梯克(discotic)液晶。可混合起来使用这些液晶材料。从液晶显示部件的特性的角度考虑，向列液晶以及加入胆固醇液晶(手性剂)的向列液晶尤其可取。

此外，由于在制作过程中进行光聚合作用处理，所以最好使用能很好地抗化学反应的液晶。具体讲，这样的一种液晶包括在化合物中具有像氟原子这样的官能团的液晶，例如，ZLI-4801-000，ZLI-4801-001，或ZLI-4792(所有这些都是Merck&Co.，Inc.的产品)(可聚合的液晶材料)

为了沿不平整处形成子区，最好在液晶状态(取向状态)进行光固化处理。为了得到液晶和液晶状态下的可光固化树脂的混合物，最好选用具有两种物质(可光固化树脂和液晶)的性能的可聚合的液晶材料。当选择液晶材料以及象在一个分子中具有可聚合官能团的可聚液晶材料之类的液晶状化合物时，从相容性的观点出发，它们呈现液晶性的部分最好彼此类似。当选用包含液晶材料的具有独特的化学性能的F和Cl时，最好也使用包含液晶材料的F或Cl作为具有可聚合官能团的液晶状化合物。还有，在使用铁电液晶时，为了形成稳定的层列相，最好使用其分子中具有铁电液晶的可聚合化合物。

尽管不专门限于本发明，在本发明中实用的是在分子中具有可聚合的官能团的一种化合物，即可聚合的液晶材料是由下面结构式1等表示的一种化合物，或是一种很难扰动基质液晶分子的液晶结晶性的化合物。

[结构式1]

                 A-B-LC其中A表示可聚合的官能团，或表示具有不饱和键的官能团，或被破坏的杂环结构，例如CH₂＝CH^-，CH₂＝CH-COO^-，CH₂＝CH-COO^-，或

              [结构式2]

在结构式1中，B表示用于将可聚合的官能团与液晶化合物连接的连接基团，具体地为：烷基链(-(CH₂)_n ^-)，酯键(-COO-)，醚键(-O-)，聚乙二醇链(-CH₂CH₂O^-)，或使这些连接基团组合在一起的结合基团。最好使用在可聚合液晶材料与液晶材料混合时呈现液晶性的混合物。因此，从可聚合的官能团到液晶分子的硬化部分的一个范围内具有长度为6个或更多个键的连接基团则更好。

在上述的结构式1中，LC表示液晶化合物，具体地说，为由下面结构式3表示的一种液晶化合物，胆固醇环，它们的衍生物等。

                   [结构式3]

                     D-E-G其中G代表呈现液晶的介电各向异性的极化基，例如苯环，环已烷环，对二苯基环，或具有象-CN，-OCH₃，-F，Cl，-OCF₃，-OCCL₃，-H，或-R(R：烷基)之类的官能团的苯基环已烷环。E表示连接D与G的官能团，例如单键，-CH₂-，-CH₂CH₂-，-O-，-C≡C-，-CH＝CH-等。D表示与结构式1的B相连的官能团，该官能团是影响液晶的介电各向异性和折射率各向异性程度的一个因素，该官能团具体是，对苯环，1，10-二苯环，1，4-环已烷环，1，10-苯基环已烷环，等。[液晶与可聚合化合物的混合比例]

在将液晶与可聚合的化合物相混合时，重量比(液晶：可聚合的化合物)最好是从50∶50到97∶3，更好的重量比是从70∶30到90∶10。当液晶材料少于50％时，聚合物壁的效应增大，使单元的激励电压非常高，由此，失去了实用性。当液晶材料超过97％，聚合物壁的物理强度下降以致于不能获得稳定的特性。[形成UV(紫外)照射分布的方法]

为了保持与光掩模的形状相对应的液晶区的形状，在夹在成对的基片之间的混合物上形成UV照射分布的方法起着重要的作用。具体而言，最好用光掩模、显微透镜、干涉板等在混合物上形成规律分布的UV照射。光掩模可定位在液晶单元内部或液晶单元外部，只要它能用UV线产生强度分布就成。当光掩模与液晶单元分开时，通过掩模在液晶单元上形成的光学图象是未聚焦的，因此不能准确地形成液晶区，从而使本发明的效果变坏。因此，最好是使光掩模尽可能近地接近由液晶和可光固化的树脂组成的混合物。最好尽可能使紫外光源发射的射线平行。

根据本发明人所进行的研究，最好使用具有面积等于或大于象素面积的30％的照射不均匀度(包括遮光区的弱照射区)的光掩模。当使用的光掩模具有小于象素面积的30％的照射不均匀度时，使每一个象素的取向限制力变弱，结果显示的均匀性变坏。因此，最好使用具有面积大于象素面积的弱照射区的光掩模。最好使用光掩模或类似物，以便紫外线仅照射除象素外的一部分。

确定由光掩模或类似物的遮光区形成的弱照射区形成为一定的形状，以便覆盖象素面积的30％或更多并局部减小紫外线的强度。在本发明中，没有特别限定弱照射区的形状。例如，可将弱照射区制成圆形、方形、梯形、矩形、六边形，菱形，字符形，由曲线和直线确定的图形，由部分切割上述图形之一获得的图形，由将两个或更多的上述图形组合起来所获得的图形，或上述小型图形的组合。从减少象素中散射光的强度和改善液晶显示部件的对比度的观点来看，在光掩模或类似物中的与液晶显示部件的象素相对应的部分为弱照射区是更可取的。

在实施本发明时，可从上述图形中选出一个或多个图形。但为了改善液晶区的均匀性，最好仅选择一个图形以便使形状均匀。

本发明的一个特点是使液晶区在与基片平行的方向上有规律地排列，或使液晶区按象素的取向状态排列。具体而论，液晶显示部件中的弱照射区的排列是重要的。弱照射区的排列最好与象素的间距分布相重合，而且最好在一个象素中设置一个弱照射区。

可在几个象素上配置一个弱照射区，可对象素以矩阵的形式排列的每排或每列的多个象素配置一个弱照射区。另外，对于彼此邻接的每组多个象素可配置一个与整个液晶显示部件相对应的弱照射区。

当测量样品中的液晶区的形状时，要将液晶单元分成两个基片，用溶剂除去液晶分子，使用偏振显微镜测量由基片上的聚合物膜构成的聚合物基质的局部形状。由于在制备样品的过程中损坏了一些液晶区，所以要选择在样品中均匀度最佳的20个液晶区在这些选出的液晶区上观察聚合物基质。要求光掩模具有与液晶显示部件的弱照射区的取向相同的均匀性。弱照射区不必相互独立。每一个弱照射区都可在其边界处与邻接的弱照射区相连，只要能最有效地屏蔽紫外线的这些弱照射区具有上述形状和取向就成。

根据如上所述的本发明，液晶显示部件可具有大的显示屏并且可制成膜的形式。当液晶显示部件被制成膜的形式时，可用膜取代玻璃板作为基片材料。(激励方法)

可用诸如简单矩阵激励方法或使用如TFT(薄膜晶体管)或MIM(具有金属—绝缘体—金属结构的晶体管)之类的开关部件的有源矩阵方法来激励所形成的单元。在本发明中，不特别限定液晶显示部件的激励方法。

本发明涉及一种具有取向膜的部件，使液晶分子在一个象素中沿各个方向取向。由于可使液晶分子全方位取向，所以能解决随视角不同对比度突然变化的问题，这个问题是传统的液晶显示部件中存在的问题。特别是，在尽可能防止聚合物膜进入象素以及使液晶子区放射状取向的一个象素中，视角特性得到了改善，而且也改善了在电压断开期间的光透射率。当液晶子区之间的旋错线的方向在相对于偏振动板的偏振动轴的预定角度范围内时，在加电压期间几乎看不见旋错线，由此黑色电平得到了改善，而且显示图象的对比度也得到了改善。

其它各种不脱离本发明范围和实质的改进对本领域技术人员来说是显而易见的，而且是容易实现的。因此，不打算将所附的权利要求的范围局限于本文中上面所进行的描述，权利要求书的范围更宽。

Claims (51)

1.一种液晶显示部件，它包括两个相对着的电极，以及位于所述电极之间的一个液晶层，其中

用于使所述液晶层的液晶至少在三个不同方向进行取向的取向装置位于至少一个所述电极的所述液晶层的一面的上方；

所述部件包括许多用于显示的像素，而且所述的每个像素都有所述取向装置；

所述取向装置使所述液晶按径向取向。

2.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述的取向装置使所述液晶同心地取向。

3.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述的取向装置使所述液晶随机取向。

4.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述的液晶层包括大量的液晶子区，在每一个所述的液晶子区中的液晶至少在三个不同方向上取向。

5.按照权利要求4所述的液晶显示部件，其中，所述的大量液晶子区沿径向排列。

6.按照权利要求4所述的液晶显示部件，其中，所述大量的液晶子区以栅格的形式分布。

7.按照权利要求4所述的液晶显示部件，其中，所述大量的液晶子区随机分布。

8.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述取向装置由具有球晶的有机膜构成。

9.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述取向装置由具有至少在三个不同方向上延伸的突起的光敏聚合物构成。

10.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述的取向装置由至少在三个不同方向上取向的液晶聚合物构成。

11.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述取向装置由具有突起部分的有机膜构成，它通过使突起物按压在所述有机膜上形成，所述突起部分至少在三个不同方向上延伸。

12.按照权利要求8所述的液晶显示部件，其中，所述球晶的直径范围为1至200μm。

13.按照权利要求12所述的液晶显示部件，其中，在所述电极上形成一个有机膜，所形成的有机膜在所述的电极的一面上有一个凹凸不平的表面，从而所述的球晶直径在1至200μm范围内。

14.按照权利要求13所述的液晶显示部件，其中，具有凹凸不平的表面的基层位于至少一个所述电极的上方，在所述基层上形成所述有机膜，由此获得所述有机膜的凹凸不平的表面。

15.按照权利要求13所述的液晶显示部件，其中，至少一个所述的电极具有凹凸不平的表面，在所述电极上形成所述有机膜，由此获得所述有机膜的所述凹凸不平的表面。

16.按照权利要求13所述的液晶显示部件，其中，所述凹凸不平表面的不平整度在1.48至2.8nm的范围内。

17.按照权利要求12所述的液晶显示部件，其中，所述有机膜具有直径为1μm或更小的颗粒，由此，所述球晶的直径范围为1至200μm。

18.按照权利要求17所述的液晶显示部件，其中，所述颗粒选自聚合物颗粒和无机颗粒。

19.按照权利要求8所述的液晶显示部件，其中，所述有机膜含有结晶的聚酰胺。

20.按照权利要求19所述的液晶显示部件，其中，所述的结晶的聚酰胺有一个等于或低于200℃的玻璃化转变温度。

21.按照权利要求4所述的液晶显示部件，其中，所述的液晶层对于每个像素包括由聚合物壁包围的液晶区，所述的液晶区由所述许多液晶子区组成。

22.按照权利要求21所述的液晶显示部件，其中，所述的取向装置包括一个以栅网形式延伸的突起部分，而且所述的液晶子区通过所述的取向装置以栅格形式分布。

23.按照权利要求22所述的液晶显示部件，其中，所述取向装置包括一个从所述像素的中心径向延伸的突起，而且所述取向装置使所述液晶子区径向分布。

24.按照权利要求21所述的液晶显示部件，其中，所述的用于对所述液晶子区进行取向的取向装置由包含多晶的材料构成。

25.按照权利要求21所述的液晶显示部件，其中，所述部件进一步包括至少一个偏振板，而且由在所述大量的液晶子区周边形成的旋错线和所述的偏振板的偏振轴形成的角度等于或小于30度。

26.按照权利要求23所述的液晶显示部件，其中，所述部件进一步包括至少一个偏振板，而且由从所述的像素的中心径向延伸的所述突起与所述偏振板的偏振轴所述形成的角度等于或小于30度。

27.按照权利要求1所述的液晶显示部件，其中，所述部件进一步包括至少两个偏振板，所述偏振板的偏振轴相互垂直交叉，所述两个相对的电极位于所述两个偏振板之间，

所述液晶层由包含手性掺杂剂的向列型液晶组成，以及

所述液晶层的扭曲角、以及所述向列型液晶的折射率各向异性量和所述液晶层的厚度的乘积被设定，使得透光率有一个实际的最大值。

28.按照权利要求27所述的液晶显示部件，其中，所述扭曲角在45至150度的范围内，所述向列液晶的折射率各向异性量和所述液晶层厚度的乘积在300至650nm的范围内。

29.按照权利要求27所述的液晶显示部件，其中，所述扭曲角在45至150度的范围内，所述向列型液晶的折射率各向异性量和所述液晶层厚度的乘积在1000至1400nm的范围内。

30.按照权利要求27所述的液晶显示部件，其中，所述扭曲角在240至300度的范围内，所述向列型液晶的折射率各向异性量与所述液晶层厚度的乘积在550至800nm的范围内。

31.一种制造液晶显示部件的方法，所述部件包括两个相对着的电极和一个位于所述电极之间的液晶层，该方法包括形成取向装置的下述步骤：

通过将凸出部分按压于所述有机膜上，以形成具有按至少三个不同方向延伸的突起的有机膜，借此

在至少一个所述电极的上方，形成用于使所述液晶层的液晶在至少三个不同方向上取向的取向装置。

32.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述取向装置形成步骤是在所述的至少一个电极上形成具有球晶的有机膜的一个步骤。

33.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述取向装置形成步骤包括一个使所述有机膜从熔融状态冷却的步骤，所述冷却步骤包括调整冷却速率使所述有机膜中的球晶的直径控制在1至200μm范围内的步骤。

34.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述取向装置形成步骤包括使颗粒分散在所述有机膜中以控制所述有机膜中球晶的直径在1至200μm范围内的步骤。

35.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述方法进一步包括在至少一个所述电极上形成具有凹凸不平表面的基层的步骤，从而，调整所述凹凸不平的表面的不平整度以控制所述有机膜的球晶的直径在1至200μm的范围内。

36.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述方法进一步包括将颗粒沉积在至少一个所述电极上以获得凹凸不平的表面的一个步骤，从而，调整所述凹凸不平的表面的不平整度以控制所述有机膜的球晶的直径在1至200μm的范围内。

37.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述取向装置形成步骤包括一个使用光刻技术形成具有突起的光敏聚合物的步骤，所述突起在至少三个不同方向上延伸。

38.按照权利要求33所述的制造方法，其中，所述冷却速率a不低于0.1℃/分而且不高于3.5℃/分。

39.按照权利要求33所述的制造方法，其中，所述有机膜由包括至少两种具有不同熔点聚合物的材料构成。

40.近照权利要求33所述的制造方法，其中，所述有机膜由包括结晶聚酰胺的材料构成，所述聚酰胺的玻璃化转变温度等于或低于200℃。

41.按照权利要求33所述的制造方法，其中，所述冷却步骤包括一个调整所述冷却速率的步骤以便使所述有机膜的温度随时间按线性关系下降。

42.按照权利要求41所述的制造方法，其中，在所述冷却步骤中所述有机膜的初始温度等于或高于获得所述有机膜的最高结晶率的温度，并且等于或低于所述有机膜的熔点。

43.按照权利要求41所述的制造方法，其中，在所述冷却步骤中所述有机膜的最终温度等于或高于所述有机膜的玻璃化转变温度。

44.按照权利要求35所述的制造方法，其中，所述基层形成步骤包括一个对所述基层的表面进行腐蚀加工的步骤。

45.按照权利要求31所述的制造方法，其中，所述液晶显示部件进一步包括用于显示的许多像素，以及所述的液晶层对于每个像素都包括至少一个液晶子区，以及

所述取向装置形成步骤包括下述步骤：

在所述两个相对着的电极之间提供包括含液晶、可光固化树脂、以及光引发剂的混合物；以及

用具有规则强度分布的光照射所述混合物。

46.按照权利要求45所述的制造方法，其中，所述取向装置对于每个像素都包括在至少一个所述电极上形成的至少一个突起。

47.按照权利要求45所述的制造方法，其中，所述液晶层对于每个像素都包括由聚合物壁所包围的液晶区，所述液晶区由所述的许多液晶子区组成。

48.按照权利要求47所述的制造方法，其中，所述取向装置形成步骤进一步包括在所述混合物提供步骤之前在至少一个所述电极上形成一个有机膜的步骤。

49.按照权利要求48所述的制造方法，其中，所述有机膜使液晶子区沿径向分布。

50.按照权利要求48所述的制造方法，其中，所述有机膜使液晶于区以栅格的形式分布。

51.按照权利要求45所述的制造方法，其中，所述可光固化树脂在所述液晶和所述可光固化树脂的所述混合物中的含量在10-0.1重量％的范围内。

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