CN1177745A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

通过在液晶上形成带状定向来改变光的透射率进行显示的液晶显示装置,在象素电极与对置电极中至少一个的表面上具有定向处理的高预倾斜角区以便对液晶分子提供比其周围更大的预倾斜角。因此,迅速且可靠地进行从溅射定向到带状定向的转移。通过使液晶含有手性试剂,上述转移能更容易进行。若同时使用高频倾斜角和手性试剂,能够更加容易产生。

Description

液晶显示装置及其制造方法

本发明涉及适用于计算机的显示装置和电视接收机等的液晶显示装置及其制造方法，特别涉及具有快速响应性和广视角特性(的显示性能)的透过型或反射型液晶显示装置及其制造方法。

作为现有的液晶显示装置，使用向列液晶的扭转向列液晶(TN)方式的液晶显示装置已经实用化。然而，该液晶显示装置具有响应速度慢的缺点。另外，能适当显示图象(能够视觉辨认)的视角窄，更详细地说，从斜方向看时，具有产生亮度和对比度降低、中间色调的亮度反转(应当明亮显示的象素变暗、应当发暗显示的象素变亮)的缺点。因此，难以适用于要求高速动画显示和即使从斜方向看也能良好视觉辨认的显示装置。

另外，也知道有利用光散射的高分子弥散型液晶显示方式的液晶显示装置。由于该液晶显示装置不要偏振片，所以具有能够显示高亮度图像的优点。然而，响应速度和上述TN方式的液晶显示装置一样慢。另外，视角在某种程度的宽度时(理论上与TN型液晶显示那样)具有不能用相位补偿层控制视角的缺点。

另外，虽然存在响应快、视角广的强电介性液晶(FL)或反强电介性晶(AFLC)等显示方式的液晶显示装置，但它们有防震性和温度特性差的缺点，还没得到广泛应用。

因此，提出了例如在日本特开平7-84254中公开的响应速度极快、视角也较宽、光补偿带(OCB)型液晶显示装置。

例如如图1所示，该oCB型的液晶显示装置在封入液晶12构成液晶单元11的一对透明基片13、14中形成象素电极15、对置电极16及定向膜17、18。

上述定向膜17、18(的表面)进行定向处理，以便使该定向膜17、18附近的液晶分子12a、12b形成同一图所示的、(对称)倾斜的带状定向。更具体地说，相互平行并在同一方向对定向膜17、18(的表面)进行研磨(rubbing)，使预倾斜角为几度到10℃左右。依条件而定，上述带状定向在透明基片13、14的中央附近也包括扭转(中央附近的液晶分子扭转的状态，在包括X-Z轴的平面内没有的状态)。

在上述液晶单元11的两面侧向安置有偏振片19、20。在透明基片和偏振片20之间，安置有用于光学补偿液晶12的定向的相位补偿层21。

一旦形成上述那样的带状定向，则液晶分子随象素电极15与和对置电极16之间施加的驱动电压的变化而变化快，所以，得到了响应速度的高速化。特别是在亮度差小的(两个)中间色调间的变化中也得到了高速化。另外，带状定向的对称性使包含同一图的X-Z轴的平面内(显示画面[图像]的左右方向)的视角扩大(例如±5℃左右)。另一方面，相位补偿层11使包括Y-Z轴的平面内(显示画面[图像]的上下方向)的视角扩大(例如±40℃左右)。另外，相位补偿层21还有助于驱动电压的降低。

然而，上述OCB型液晶显示装置在开始图像显示前具有必须形成上述带状定向的麻烦问题。因为，即使在上述定向膜17、18(的表面)进行定向处理，在象素电极15和对置电极16间不施加电压时，也不形成带状定向，如图2所示，液晶分子形成扇状地扩展的溅射定向P。所以，在电源投入时等，必须通过加高电能使喷射定向P可靠地向带状定向Q转移。假如(在象素电极15和对置电极16间)施加例如10-30V的高压时，该(从溅射定向P向带状定向Q的)转移能够比较快地产生，但在驱动IC上未加过大负载那样的几伏的低电压时，有时花费几十分钟甚至一小时以上也不发生转移。此时，OCB型的液晶显示装置的实用化有困难。

为回避上述问题，在日本特开平9-9679号公报提出了把与TN型相同液晶分子的扭转定向状态和液晶分子的与OCB型类似的向上(朝着基片的法线方向)定向状态组合的技术。该技术不需要形成带状定向，故回避了上述问题，同时形成了与带状定向类似的定向状态，力求使响应速度比TN型还快。但在实际上，如上所述，即使形成了如上述带状定向类似的定向状态，也未必能够得到高速的响应速度。

另外，上述现有OCB型液晶显示装置可谋求一定程度的广视野化，由于只依靠相位补偿层21难以大幅度地扩大包括Y-Z轴(图1)的平面内的视角，所以，视角特性随观察方向大幅度变化，要在各种方向都有良好的视觉辨认性是很困难的。

另外，包括X-Z轴(图1)的平面内的视角由于上述带状定向的对称性而扩大，但为进一步扩大包括该方向在内的各种方向的视角。考虑使用双轴相位补偿层作为相位补偿层21。然而，为制造这样的相位补偿层，需要三轴方向的精密的折射率控制(管理2)，因此，特别是在适用于大画面的显示装置时，对整个显示画面都具有均匀特性的补偿层的制造极为困难。

另外，在许多情况下，如图3所示，偏振片19、20的偏振轴配置成与定向膜17、18的定向处理方向呈45°或规定的角度。此时，入射到液晶单元11的光以多次折射方式在液晶12中传播。这样的传播的问题在于产生显示色调对视角的依赖性(色调随视角的变化、着色)。

另外，显示色调的变化不仅由特定的视角产生，例如在从正面(由垂直基片的方向)看时，由于下面的原因而产生。

图4表示改变施加到某液晶显示装置(的象素电极和对置电极间)的电压时的蓝、绿、红光的透射率。

这里，如下所述来制作上述液晶显示装置。

作为定向膜使用泰思(チツソ)(株)制的聚酰亚胺类定向膜P51-A220410，

作为液晶使用泰思(株)制MT-5540，作为相位补偿层使用日束电工制的双轴延伸薄膜液晶单元的间隙约为5μm，预倾斜角设定为5～6°，上下基板胶合使得与定向膜的研磨方向平行。

另外，蓝、绿、红光的测量光谱的中心波长分别为约450nm、约540nm和约630nm。

如图4所示，液晶的透射率随透射的光的波长而不同。具体地说，例如在象素电极和对置电极间施加2V的电压时，蓝、绿或红光的透射率分别为0.08，0.045和0.025。因此，画面整体成为带蓝色的显示。

为防止这样的显示色调的变化，考虑根据每种颜色的光调整施加(到各色的象素电极和对置电极间)的电压，但这样的调整将导致电路规模增大以及制造成本上升。

本发明的目的在于，通过在液晶上形成带状定向，在改变光的透射率进行显示的液晶显示装置中，使由喷射定向朝带状定向的转移迅速而可靠地进行。

为此，本发明的液晶显示装置在象素电极及对置电极中至少一种电极表面上具有定向处理了的高预倾斜角区，以便对液晶分子提供比其(高预倾斜角区)周围更大的预倾斜角。

因为这样高倾斜角区的液晶分子成为比较直立的状态，所以，在象素电极和对置电极间施加电压时，成为从溅射定向向带状定向转移的核，以此为契机扩大成长转移区，在所有的区域中，在短时间内可靠地进行上述转移。然而，为了合适地降低这种转移所要的电能，驱动电路上不能施加过大的负荷。

发明人在完成上述发明时，力图揭示必须在短时间内可靠地产生上述(定向状态的)转移及其转移机理。结果，发现在开始施加电压后，因为(在其间安置液晶的)透明基板的间隙保持为一定，在二者之间分布配置的隔离物附近容易发生上述转移。考虑这是因为受隔离物表面的物理特性和形状的影响、隔离物附近的液晶分子的定向往往变得不规则、倾斜角比周围的高的缘故。

认为这类液晶分子成为触发源，引起一部分喷射定向朝带状定向转移。

然而，上述转移(是偶然的)并不是从全部隔离物附近发生的，另外，隔离物也移动，由于不一定限于全部象素上，所以不可靠。特别是因为液晶显示装置具有非常多的象素，所以，即使在其部分象素上一旦不进行上述转移，就不能适当地显示图象。

因此为了在短时间内可靠地进行转移，本发明人考虑设置上述那样的高预倾斜角区。

上述那样的高预倾斜角区能够利用相分离和印刷等来部分地准备，例如为液晶分子提供大的预倾斜角的定向膜材料，另外，能够通过在电极上设置小的突起来形成。

另外，借助于使液晶包括手性试剂，上述转移变得容易进行。另外，如果联合使用高预倾斜角区和手性试剂的话，则越发容易产生转移。

另外，液晶中的液晶分子的扭转角大于160°小于200°，通过在象素电极和对置电极之间施加比提供液晶显示装置的“驱动电压-透射率”特性中的透射率极值(极大值和极小值)的电压最大值还高，能够得到不形成带状定向但具有形成带状定向时相同的高速响应性的液晶显示装置。

即，在这样的液晶显示装置中，为了保持扭转状态，液晶分子不需要从上述溅射定向向带状定向转移那样的不连续的(相)转移，而且，通过施加上述那样的驱动电压，液晶分子变成与带状定向类似的定向状态。因此，例如在接通液晶显示装置的电源之后，图像显示成为可能，而且得到高速响应性。

另外，通过在液晶上形成带状定向，使光的透射率改变进行显示的液晶显示装置中，通过把象素电极对应的区域分割成至少两个形成方向互不相同的带状定向的区域来解决在各个方向都具有良好的视觉辨认性的有关视角特性提高的课题。上述那样的定向区域的分割能够这样来进行，例如在定向膜的多个区域，或在互不相同的方向上进行研磨处理，或用照射方向或偏光方向不同的紫外线进行照射。

这样，由于带状定向原有的视角的自补偿性在互不相同的多个方向起作用，所以，得到了在各个方向上的良好视觉辨识性。

另外，为了进一步提高视角特性，也可以同时使用相位补偿板。

另外，回避从上述溅射定向向带状定向转移的困难性、同时解决制造具有扩大视角的良好特性的相位补偿板的困难性以及解决随视角而产生色调变化和着色的显示色调的视角依赖性的液晶显示装置，其液晶中的液晶分子的扭转角为160°～200°或250°～290°，液晶层包含色素或颜料，同时在规定的高电压一侧的区域进行驱动。

假如采用上述结构，则由于液晶层包含色素或颜料，所以，该液晶显示装置的显示典型成为利用宾主效应的显示类型。因此，能够解决采用多折射型的现有OCB型的问题，即随视角而产生的显示色调的视角依赖性。另外，由于不是多折射型，所以不需要设置相位补偿层。

另外，由于使用扭转液晶单元，所以不需要从溅射定向朝带状定向转移就能够显示。

另外，通过在规定的高压一侧区域进行显示，高速响应是可能的，而且能够获得足够的对比度。

另外，通过根据各种不同颜色的象素设定不同的预倾斜角，来消除液晶的透射率随透射光的波长而不同所引起的显示色调的变化。

即，通过对三原色的每一原色改变预倾斜角，能够使电压-透射率特性在三原色中相同。

图1是表示现有液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图2是表示其他现有液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图3是表示液晶显示装置的各光学单元的配置方向的说明图；

图4是表示另一现有液晶显示装置的透射率-施加电压特性的图；

图5是表示实施例1、2、3的液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图6是表示实施例4的液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图7是表示实施例5的液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图8是表示实施例7的液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图9是表示实施例7的液晶显示装置的各光学单元的配置方向的图；

图10是表示实施例7的液晶显示装置的电压-透射率特性的图；

图11是表示实施例8的液晶显示装置的电压-透射率特性的图；

图12是表示实施例9的液晶显示装置的各光学单元的配置方向的说明图；

图13是表示实施例9的液晶显示装置的电压-透射率特性的图；

图14是表示实施例10的液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图15是表示实施例10的液晶显示装置的结构的部分剖面平面图；

图16是表示实施例11的液晶显示装置的结构的纵剖面图；

图17是表示实施例12的定向处理方法的说明图；

图18是实施例13的液晶显示装置C的剖面图；

图19是用于说明实施例13的液晶显示装置C的各光学单元的配置方向的图；

图20是表示实施例13的液晶显示装置C的电压-亮度特性的图；

图21是图20的一部分放大了的图；

图22是表示实施例15的液晶显示装置E4的电压-亮度特性的图；

图23是图22的一部分放大了的图；

图24是用仿真计算液晶显示装置C中的液晶分子的导向振子的极角方向的倾角的图；

图25是用仿真计算液晶显示装置C中的液晶分子的导向振子的方位的图；

图26是用于说明液晶显示装置C中的液晶分子的导向振子的极角方向的倾角与施加电压的关系的图；

图27是用仿真计算液晶显示装置E4中的液晶分子的导向振子的极角方向的倾角的图；

图28是用仿真计算液晶显示装置E4中的液晶分子的导向振子的方位图；

图29是用于说明液晶显示装置E4中的液晶分子的导向振子的极角方向的倾角与施加电压的关系的图；

图30是用于说明实施例18的液晶显示装置F中的各光学单元的配置方向的图；

图31是表示说明实施例18的液晶显示装置F中的电压-亮度特性的图；

图32是表示实施例18的液晶显示装置F中的视角特性的图；

图33是实施例19的液晶显示装置G的剖面图；

图34是表示实施例20的液晶显示装置中的透射率-施加电压特性的图。

(实施例1)

说明迅速地从溅射定向朝带状定向转移的OCB型液晶显示装置的例子。

如图5所示，构成液晶显示装置的液晶单元38是在玻璃构成的透明基片33和透明基片36之间封入介电系数各向异性的正向列液晶的液晶37(梅尔克(メルク)公司制ZLI-3792)构成的。在上述透明基片33上形成透明象素电极31及定向膜32，在透明基片36上形成对置电极34及定向膜35。上述透明基片33和透明电极36的间隔通过在二者之间插入直径约6μm的球状隔离物而保持为一定。在上述液晶单元38的两侧设有偏振片39、40。另外，在透明基片36和偏振片40之间设有相位补偿片43。

上述透明象素电极31例如形成为纵向100μm、横向300μm的长方形，实际上为显示位图图像而设置了多个象素电极，但图5中只画出了三个象素。

另外，定向膜32、35在其上依靠各象素形成至少一个密度的高预倾斜角区32h～35h，同时相互平行地并且沿相同方向进行定向处理。因此，在液晶单元38上未施加电压时，液晶分子形成溅射定向、施加规定电压时，就形成带状定向。

上述定向膜32、35例如如下所示地来形成和定向处理。

(1)在日产化学工业(株)制的、聚酰胺酸型的约5°的低预倾斜角(为液晶分子提供的5°的预倾斜角)聚酰亚胺定向膜材料SE-7492中，掺入10％日本合成橡胶(株)制的、聚亚胺型的约15°高预倾斜角的聚酰亚胺定向膜材料JALS-246，涂敷在透明象素电极31及对置电极34上，干燥后进行烧结，形成定向膜32、35。在上述干燥过程中，两种定向膜材料相分离，形成高预倾斜角区32h、35h.

(2)例如用人造丝制摩擦布的磨擦对定向膜32、35的整个表面进行磨擦，这样进行定向处理，以便得到上述预倾斜角。

在具有如上所述形成的高预倾斜角区32h、35h的液晶单元38上，用驱动电路41施加8V电压1秒钟时，不管附近有无隔离物51，在全部象素上都产生从溅射定向向包括带状定向或扭曲定向的带状定向(以下简称“带状定向”)的转移。另外，反复施加同样的电压，上述转移就以再现性良好地产生。

这样平滑地产生转移的首先是在高预倾斜角区32h、35h上产生转移的核、以此为契机使转移区扩大成长的缘故。

(实施例2)

使用日本合成橡胶(株)制的聚亚胺型约70°的高预倾斜角的聚酰亚胺定向膜材料JALS-204来代替上述实施例1同一公司制的约15°的高倾斜角的聚酰亚胺定向膜材料，同样地(在定向膜32、35上)制作含有高预倾斜角32h、35h的液晶单元38，施加5V电压2秒钟，转移就以同样可靠地产生。

另外，掺入少量形成接近于90°、几乎垂直定向的定向膜材料，则用更低的电压就很容易引起转移。

(实施例3)

说明形成与上述实施例2相同的高预倾斜角区32h、35h的其他方法。

(1)首先，在透明象素电极31及对置电极34上涂敷日本合成像佼(株)制的聚亚胺型的约5°低预倾斜角的聚酰亚胺定向膜材料JALS-212，干燥后进行烧结，形成定向膜32、35。

(2)在与上述定向膜32、35的各透明象素电极31对应的部分上，以直径约10μm，间距约100μm印刷了日本合成橡胶(株)制的聚亚胺型的约70°高倾斜角的聚酰亚胺定向膜材料JALS-204，干燥后进行烧结，形成高预倾斜角区32h、35h。

(3)与实施例1的(2)相同地进行定向处理。

如上所述那样形成的(定向膜32、35上)有高预倾斜角区32h、35h的液晶单元38上施加5V电压1秒钟，仍然可靠地产生转移。

另外，在上述实施例1～3中，高预倾斜角定向膜材料的混合比例和高预倾斜角区32h、35h的直径不限于以上所述，可以根据转移所要的电压、时间及使用的液晶材料等进行选择。但是，需要在各象素上至少形成一个。另外，高预倾斜角以及和比其低的倾斜角之间角度差大的，更容易发生转移。所以，例如与其将高预倾斜角设定为15°～90°，不如设定为70°～90°，而将低倾斜角设定为大于10°，但不限于此，可以根据上述条件进行选择。

(实施例4)

说明迅速地从溅射定向朝带状定向转移的液晶显示装置的其他例。在以下的实施例中，对于与上述实施例1等同样的结构单元，标以对应的编号，省略其说明。

如图6所示，在各透明象素电极31上分别形成各一个四棱柱状的突起(柱)52，它由丙烯基类感光性聚合物构成，高(和横剖面的一边)为4μm。在同一图中，夸张地画出了高度。例如依靠与之对应的掩膜来进行曝光和显像，就能够容易地形成这样的突起52。与通常的定向膜相同，在各透明象素电极31及突起52的表面上，通过低预倾斜角定向膜材料的涂敷、干燥、烧结以及定向处理以形成定向膜32。

在形成了上述突起52的液晶单元38上，施加3V电压1秒钟往往能在全部透明象素电极31上可靠地产生转移。

认为这是由于突起52附近的液晶分子形成比较直立的状态跟随在突起52的表面，以此为核心使转移区扩大成长的缘故。

另外，突起52的形状、大小、材料和形成方法不限于以上所述情形，可以在各透明象素电极31上至少形成一个。例如形状可以为圆柱形、圆锥形、球形、棱锥形、棱柱形等，高度可以比隔离物51还高。另外，做成与隔离物51的直径相等，也可以省掉隔离物。

(实施例5)

说明通过向液晶37添加手性试剂以快速地从溅射定向朝带状定向转移的液晶显示装置的例子。

如图7所示，制作11个除如下几点外与上述实施例1的液晶显示装置具有相同结构的液晶显示装置A1～A11。

(a)在定向膜32、35上不形成高预倾斜角区32h、35h。

(b)作为定向膜32、35，使用日本合成橡胶(株)制的聚亚胺型的约5°预倾斜角的聚酰亚胺定向膜材料JALS-212。

(c)将隔离物51配置在没有透明象素电极31的位置上。

(d)向介电系数各向异性的正向列液晶中添加和调制作为左旋手性试剂的壬酸胆甾醇脂，使液晶37成为如下表1所示的手性间距。

(表1)

液晶显示装置	液晶手性节距(μm)	加电压时定向变化的观察结果	向均匀的带状定向转移或过渡所要的时间(秒)
				A1	5	定向转移局部地发生扩大	1
A2	7	照全面均匀定向的透射率变化	0
				A3	10	同上	0
A4	20	同上	0
				A5	40	同上	0
A6	60	定向转移局部地发生迅速扩大	1
				A7	80	同上	1
A8	100	定向转移局部地发生缓慢扩大	3
				A9	120	同上	60
A10	140	同上	120
				A11	∞	同上	600

在上述各液晶显示装置A1～A11上施加频率为30Hz、最高电压为3V的矩形波电压，观察定向转移的情况和在整个象素面上均匀地转移到带状定向时所需的时间。在上述表1中示出了其观察结果。

正如表1表示，在7μm≤手性间距≤40μm的液晶显示装置A2～A5中，在整个象素面上的透射率瞬间改变，不产生定向缺陷。即，从喷射定向到带状定向实现平滑地转移。

另外，在手性间距＝5μm或60μm≤手性间距≤100μm的液晶显示装置A1、A6～A8中，局部地产生定向转移，往往在极短时间扩大到整个象素面上。即，用比较小的电能就能在整个象素面上产生转移。

然而，在120μm≤手性间距≤∞的液晶显示装置中，定向转移局部地产生后，经历1～10分长的时间后，很勉强地在象素整个面上产生转移。即，为在整个象素面上产生转移，需要大的电能。

因此，通过向液晶37中添加手性试剂，使液晶37中具有扭转定向成分，为了使手性间距为5～100μm，最好是7～40μm，能够降低从溅射定向朝带状定向转移所要的电能，能够容易且可靠地进行转移。

实施例6

说明向上述实施例2的液晶显示装置的液晶37中添加手性试剂的例子。

即，向液晶37中添加左旋转手性试剂的壬酸胆甾醇酯，为了使手性间距为50μm。具有与实施例2相同的高预倾斜角区32h、35h的液晶单元38(向透明基片33、36之间)注入上述液晶、密封而构成。但是，将隔离物51配置在没有透明象素电极31的位置上。

在具有上述液晶单元38的液晶显示装置上施加频率为30Hz、最高电压为3V的矩形波电压，观察定向的转移状态和在整个象素面上转移成均匀的带状定向所要的时间。

如果这样，首先在高预倾斜角区32h、35h部分发生定向转移，在1秒以内的极短时间内扩大到整个象素面。即，以比较小的电能在整个象素面上均匀地产生转移。

即，在高预倾斜角区32h、35h上产生转移的核，以此为契机，同时通过向液晶37中添加手性试剂，使得从溅射定向朝带状定向的转移变得容易，所以快速地进行转移。

另外，向上述实施例或实施例3的液晶显示装置的液晶37中添加手性试剂，也得到了相同的效果。

另外，如实施例3所示，进行高预倾斜角等的各种选择是可能的。

另外，在上述实施例5、6中，为容易观察起见，将隔离物51配置在没有透明象素电极的位置上，也可以配置在透明象素电极的位置上。

(实施例7)

说明不需要上述OCB型那样的定向状态转移的液晶显示装置的例子。这种液晶显示装置不是OCB型，但它利用了类似的定向状态及机理，得到了和OCB型相同的快速响应性。

如图8所示，该液晶显示装置的机械结构和上述实施例5(图7)的液晶显示装置类似，但如图9所示，具有如下不同点，定向膜32、35的定向方向即液晶分子的扭转角ω为180°。

该液晶显示装置制作方法如下所示。

(1)在形成各透明象素电极31或对置电极34的、玻璃构成的两片透明基片33、36上，用自转涂敷法涂敷日产化学工业制的聚酰胺酸型的聚酰亚胺定向膜涂料RN-474，在180℃的恒温槽中固化1个小时，形成定向膜32、35。

(2)在各定向膜32、35中，通过使用人造丝的研磨布在图9所示的方向进行研磨，进行定向处理，使扭转角ω为180°。

(3)在透明基片33、36间插入积水精细化学药品(株)制的隔离物51，使其间隔为6μm，用三井束压化学(株)制的密封树脂即结构粘接剂352A粘合，制作液晶单元38。

(4)在梅尔克公司制的正向列液晶ZLI-2411(NI点＝65度，Δn＝0.140)中添加作为左旋手性试剂的壬酸胆甾醇酯，使手性间距为12μm，制作液晶37。

(5)采用真空注入法，在液晶基片33、36的间隙内注入上述液晶37并密封。

(6)在图9所示的方向，使偏振片39、40以及作为相位差50nm的双轴相位差薄膜的相位补偿板43与液晶单元38粘合，形成液晶显示装置。

图10示出了根据一定的方法在上述形成的液晶显示装置上施加频率为30Hz的矩形波，测量电压-透射率特性的结果。从图10可知，液晶分子的定向的变化是连续的，确认了可靠且平缓地得到和带状定向相同的定向状态。

另外，施加电压在1.8～6V的范围内进行显示时的对比度比为230∶1。

下表2示出了施加电压从V1改变到V2时与从V2改变到V1时的响应时间的和。利用该表，确认了在浓淡间驱动即在亮度差小的(两个)中间色调之间变化时，得到了快速的响应性。

[表2]

V1(V)	V2(V)	V1→V2→V1响应时间之和(msec)
			1.8	2.4	31
2.4	3.0	29
			3.0	3.6	26
3.6	4.2	25
			4.2	4.8	26
4.8	5.4	23
			5.4	6.0	21

该液晶显示装置的动作状态如下所述。

在未施加电压的状态，(对定向膜32、35)进行定向处理使液晶分子的扭转角ω为180°，所以，液晶分子具有和超扭转向列(STN)模式相同的定向状态。

另一方面，如图10所示，通过施加与透射率为极大值对应的1.8V以上的电压，液晶分子成为与OCB模式相似的定向状态。因此，得到了上述的快速响应性。

而且，即使施加了上述电压时，由于液晶分子保持扭转状态，不产生OCB模式那样从溅射定向朝带状定向转移那样的不连续(相)转移。然而开始施加电压后，图像显示是可能的。

另外，在该液晶显示装置中，如上所述，因为液晶分子成为扭转定向状态，如图9所示，能够将偏振片39、40配置成不与其偏振轴正交而是与其平行。此时，进行标准黑色(即施加电压越低，亮度越低)的显示。但是，在与偏振轴正交或与其平行时，因为合适的相位补偿板43的相位差的值不同，所以需要选择适合各种配置的相位差。

(实施例8)

说明采用与上述实施例7的结构相同、主要是液晶分子的扭转角ω不同的液晶显示装置的例子。

详细地说，制作7个除了以下点外都具有和上述实施例7的液晶显示装置相同结构的液晶显示装置B1～B7。

(a)在液晶37中使用梅尔克公司制的正向列液晶ZLI-2293(NI点＝85度，Δn＝0.140)，同时添加作为左旋手性试剂的壬酸胆甾醇脂，使手性间距为10μm。

(b)将液晶层的厚度设定为5μm。

(c)不安置实施例7所示的相位补偿板43。

(d)如下表3所示设定扭转角ω。

[表3]

液晶显示装置	液晶扭转角(度)	响应时间(msec)
			B1	150	41
B2	160	28
			B3	170	27
B4	180	23
			B5	190	27
B6	200	29
			B7	210	40

图11示出了室温时的各液晶显示装置B1～B7的电压-透射率特性。

另外，对上述各液晶显示装置B1～B7的响应性，进行如下实验。具体地说，如下表4所示，与各液晶显示装置B1～B7对应设定施加电压V1及V2，测量与各液晶显示装置对应从V1到V2变化时和从V2到V1改变时的响应时间，求这两个响应时间的和。在上表3中合并示出了其结果。

[表4]

液晶显示装置	V1(V)	V2(V)
			B7	2.3	3.3
B6	2.4	3.4
			B5	2.5	3.5
B4	2.6	3.6
			B3	2.8	3.8
B2	3.0	4.0
			B1	3.1	4.1

从表3可知，在160°～200°的扭转角ω的范围内，通过施加使各透射率达到极大值的电压以上的电压，得到了快速响应性。在该范围内，液晶分子的运动受施加电压产生的回流阻碍的程度减小，得到了和OCB模式同等的快速应答特性。

另外，在本实施例中，没有设置相位补偿片43，通过粘合适合各液晶显示装置的相位补偿片，能够显示更高对比度的图像。

另外，有关正面亮度特性，通过不加电压时使液晶单元38的相位差Δnd最优化来调整是可能的。

另外，液晶37的手性间距虽然取液晶37的层厚的2倍，但1倍～3倍也是合适的。原因是，在手性间距比上述层厚小时，扭转角ω比期望值还大180°，另一方面，在比上述层厚的3倍还大时，定向状态变得不稳定。

(实施例9)

说明通过将扭转角设定为10°、连续且可靠地进行喷射定向和带状定向间的转移的OCB型液晶显示装置的例子。

该液晶显示装置是和上述实施例5相同的OCB型的液晶显示装置，但如图12所示，定向膜32、35的定向方向即液晶分子的扭转角为10°，这点有所不同。

除了如下几点外，采用和上述实施例7相同的方法制作液晶显示装置。

(a)作为定向膜32、35，使用日本合成橡胶(株)制的聚亚胺型的聚酰亚胺定向膜涂料AC-5062。

(b)通过在图12所示的方向对各定向膜32、35研磨，进行定向处理，使扭转角ω为10°。

(c)粘合透明基片33、36，使其间隔为7μm。

(d)在液晶37中使用不含手性试剂的泰思(株)制正向列液晶LIXoN-5052(NI点＝104度，Δn-0.102)。

(e)粘合单轴薄膜和双轴薄膜，如图12所示，粘合正面相位差为45nm的相位补偿片43。

图13示出了按照一定的方法，在上述形成的液晶显示装置上施加频率为30Hz的矩形波测量电压-透射率特性的结果。在不加电压状态下，液晶分子显示溅射定向，在约2.3V附近向带状定向转移。此时液晶定向的变化是连续和可逆的，确认了可靠且平滑地得到了带状定向的状态。

另外，施加电压在2.3～10V的范围内进行显示时的对比度比为315∶1。

另外，施加电压从2.3V改变到2.8V时及反向改变时的响应时间之和为22毫秒。这样，确认了在浓淡间驱动即在亮度差小的(两个)中间色调之间的变化时得到了快速响应性。另外，用更大的驱动电压振幅驱动时，观察到了更快速的响应。

如上所示，在OCB模式中，这种液晶显示装置给予液晶定向提供扭矩，因此，可靠地且再现性好地从喷射定向朝带状定向的转移是可能的，其实用价值极高。

(实施例10)

说明不使用相位补偿片32扩大各方向的视角的带型液晶显示装置的例子。

如图14所示，该液晶显示装置的机械结构与上述实施例5(图7)的液晶显示装置类似，但有如下几点不同。

(a)定向膜32、35的材料(后述)。

(b)将定向膜32、35各自分割成两个区域。

(c)不设置相位补偿片43。

(d)透明基片33、36的间隔为8μm。

(e)液晶37中的不含手性试剂。

详细说明上述定向膜32、35的分割。

如图15所示在透明基片33、36上形成的定向膜32、35将与上述透明象素电极31对应的区域分别分割为区域32a和32b或者区域34a和35b两个区域。分别对相互对置的区域32a、35a以及区域32b、35b进行定向处理，以便使液晶分子在包含X-Z轴的平面内或包含Y-Z轴的平面内形成带状定向。

即，对区域32a、35a进行定向处理，以便使定向膜32、35的表面附近的液晶分子提供以X轴对称、约5°的预倾斜角，同样，对区域32b、35b进行定向处理，以便提供以Y轴对称的、约5°的预倾斜角。

上述定向膜32、35按如下所示形成和定向处理。

(1)在透明象素电极31及对置电极34上涂敷聚亚胺型的聚亚酰胺定向膜材料(例如日本合成橡胶(株)制的AL-0756)，干燥后进行烧结，形成定向膜32、35。

(2)在定向膜32、35表面的整个面上用人造丝的研磨布研磨，进行定向处理，对定向膜32、35的表面附近的液晶分子提供对Y轴呈约5°的预倾斜角。

(3)利用光刻法进行掩模，只使定向膜32、35的区域32a、35a的部分露出。

(4)与(2)相同地用人造丝的研磨布研磨，进行定向处理，只对区域32a、35a部分提供对X轴呈5°的预倾斜角。

在上述定向分割液晶单元38中，在透明象素电极31和对置电极34之间，用驱动电路41施加振幅为3V。频率为30Hz的矩形波电压，用偏振光显微镜观察液晶37的定向状态，确认了在液晶37中，在透明象素电极31上的定向膜32的区域32a部分以及区域32b部分上，以鉴别线42为边界分别形成了X轴方向或Y轴方向的带状定向。

另外，在上述液晶单元38的两侧安置偏振片39、40，构成液晶显示装置，在透明象素电极31和对置电极34之间施加规定的图像信号电压，利用背照光或反射光研究垂直显示面的各个平面的视角，确认了，在包含X-Z轴的平面内(显示画面的左右方向)及包含Y-Z轴的平面内(显示画面的上下方向)上得到相同的大视角特性(例如约±55°)，另外，即使在上述以外的平面内，也得到了大致相同的视角特性。

即，对各个方向的观察，都显示高亮度、高对比度、没有中间色调的亮度反转的良好图像。

(实施例11)

如图16所示，在上述实施例10的结构外，可以在透明基片36和偏振片40间安置光学补偿用的负相位补偿片43。

这样，能够进一步扩大视角(例如±60°左右)和降低驱动电压。

另外，也可以不在透明基片36和偏振片40之间安置相位补偿片，而是在透明基片36和偏振片40之间安置，也可以在双方安置.

(实施例12)

上述定向膜32、35的定向处理也可以按如下方式进行。

(1)与实施例10的(1)相同，在透明象素电极31及对置电极34上涂敷定向膜材料(例如日产化学社制的PI-610)，干燥后进行烧结，形成定向膜32、35。

(2)如图17所示，沿着箭头A所示的方向(在包含X-Z轴的平面内对X轴成约45°角的方向)，向定向膜32中的区域32a部分照射波长为365nm、能量密度为4.5mw/cm²，偏振方向为Y轴方向的紫外线10分钟，进行定向处理，以便为定向膜32的表面附近的液晶分子提供对X轴成约5°的预倾斜角。

(3)与上述(2)相同，沿着箭头4所示的方向向定向膜32中的区域32b部分照射偏振方向为X轴方向的紫外线，进行定向处理，以便为定向膜32的表面附近的液晶分子提供对Y轴线约5°的预倾斜角。

(4)与上述(2)、(3)相同，分别沿着箭头C、D所示的方向向定向膜35中的区域35a、35b的部分照射紫外线，进行定向处理，以便为定向膜35的表面附近的液晶分子提供对包括X-Y轴的平面与上述定向膜32的区域32a、32b对称的预倾斜角。

如上所述，通过照射方向和偏振方向不同的紫外线照射进行定向分割，与实施例10相同，能够使液晶分子在包含X-Z轴的平面内以及包含Y-Z轴的平面内形成带状定向。

而且，能够容易地进行均匀的定向处理，就不必担心因光刻法引起定向膜的损坏而导致成品率降低，能够得到液晶定向的高度稳定性。

另外，紫外线照射条件、照射方向及偏振方向不限于上述情形，可以根据液晶37和定向膜32、35的材料等进行各种设定。

另外，不仅采用上述的紫外线照射，而且在其前或后工序中或在两方都增加研磨处理等。

另外，本实施例说明的定向处理方法也适用于其他各实施例。

另外，在上述实施例10～12中示出了在相互正交的平面内的带状定向的两个区域中定向分割的例子，但并不限于此，也可以在各个方向上对带状定向的多个区域进行定向分割，以便进一步提高各个方向上的视觉辨识性。

另外，定向分割区域的大小也不限于等分，可以根据视角特性进行各种设定。

另外，通过在液晶37中含有适量的手性试剂(例如壬酸胆甾醇酯)，在开始施加电压时，可以快速地从初始的液晶分子的定向状态向带状定向状态转移，也可使响应速度更加高速化。另外，此时液晶37是包含扭转的带状定向，但就视角而言得到了相同的效果。

(实施例13)

说明如OCB型液晶显示装置所示、不必要安置相位补偿片并且不必要将偏振片配置成使其偏振轴与定向膜的定向处理方向不同的液晶显示装置。该液晶显示装置的定向状态虽与OCB型类似，但其明暗显示原理与宾主型(以下称“GH”)相同。

图18是与本发明的实施例13有关的液晶显示装置的剖面图。

该液晶显示装置C是透射型液晶显示装置，它具有在一对玻璃基片101、108之间夹有液晶层的液晶单元110和安置在该液晶单元110的入射光一侧的偏振片109。在各玻璃基片101、108的内侧里上安置有透明电极102、107，在各透明电极102、107的内侧面上安置有定向膜103、106。另外，偏振片109配置成使其偏振轴与在上述一对基片中的入射光一侧的玻璃基片108界面附近存在的液晶分子的长轴方向大致平行。

上述液晶单元110是使液晶层105内的液晶分子在玻璃基片101、108之间成为扭转定向状态的扭转液晶单元。在本实施例中，使液晶层105的液晶扭转角ω(参照图19)为180°。另外，液晶层105构成为除了液晶之外还包含黑色色素。该黑色色素例如是氧化偶氮基系色素或葸醌系色素等二色性色素，在分子长轴方向上对偏振光的吸收效应大。反之在分子短轴方向上对偏振极光的吸收效应小，所谓正型色素。

另外，液晶层105内的液晶添加手性材料使用预调制成的液晶，使手性间距为12μm。另外，液晶显示装置C使用隔离物104将基片间隔设定为6μm。

采用如下的制造方法制造上述结构的液晶显示装置。

(1)在具有透明电极102、107的两片玻璃基片101、108上用自转层镀法涂敷日产化学工业制的聚酰胺酸型的聚酰亚胺定向膜涂料RN-474，在180℃的恒温槽中固化一个小时。

(2)使用人造丝制的磨擦布，在图19所示的方向上进行研磨处理。另外在图19中，参照符号121表示出射光一侧基片101的研磨方向，参照符号122表示入射光一侧基片108的研磨方向，参照符号123表示偏振片109的偏振轴方向。在该实施例13中，由于取液晶扭转角ω为180度，使玻璃基片101的研磨方向121与玻璃基片108的研磨方向122取同一方向。

(3)使用积水精细化学(株)制隔离物104及结构粘合剂352(三井东压化学(株)制的密封树脂的商品名)粘合玻璃基片101、108，使基片间隔为6μm，制成空的液晶单元。

(4)用真空注入法向空的液晶单元中注入液晶组成部分，该液晶组成如下：向100重量单位的、作为左旋手性材料添加壬酸胆甾醇酯调制使得手性间距为12μm的、梅尔克公司制的正向列液晶ZLI-2411[向列各向同性转移温度(NI点)＝65度，折射率各向异性(Δn)＝0.140]中混合1重量单位的三菱化学制黑色色素S-466。

(5)在液晶单元110上粘合偏振片109，制作液晶显示装置C，以便如图19所示使玻璃基片108的研磨方向122和偏振片109的偏振轴方向123一致。

接着，施加30Hz的矩形波的电压，测量液晶显示装置C的电压-亮度特性。图20及图21示出了其结果。图21是放大了图20的一部分的图。从图20可知，液晶显示装置C的电压-亮度特性大致是，在未加电压时，亮度值基本为0值，在加了电压而在到达弗里德里克斯阈值电压Vth前维持0值，电压继续上升时，亮度值上升。

之所以得到这样的电压-亮度特性，考虑理由如下，即，施加电压在弗里德-里克斯阈值Vth之前时，液晶分子与基片平行，因此，不把黑色色素分子也受液晶分子约束，色素分子的长轴与基片平行。因此，通过偏振片109的入射光125(参照图18)的大部分为黑色色素吸收，亮度值基本上为0值。在大于弗里德里克斯阈值电压Vth的电压区，液晶单元中央部的液晶分子在与基片垂直的方向上上升。另外，施加的电压越高，靠近基片的液晶分子就基本垂直地上升。受该液晶分子的运动的约束的色素分子也在与基片垂直的方向上上升。因此，由于黑色色素引起的光吸收降低，所以亮度值上升。

可是，在弗里德里克斯阈值电压Vth附近，液晶显示装置C的电压-亮度特性如图21所示，在加到液晶单元110上的电压超过弗里德里克斯阈值电压Vth时，亮度值以缓慢的第一斜率上升，电压加到约2.5V以上时，以比第一斜率陡的第二斜率上升。

这可以从后述的图24及25理解。即，在超过弗里德里克斯阈值电压Vth而未达到2.5V时的第一电压区，液晶分子的倾角及定向方位没有大的变化，电压一高于2.5V时，液晶分子倾角及定向方位上发生大的变化。因此，受液晶分子的运动影响的黑色色素的分子在第一电压区基本没有变化，电压超过2.5V时开始大的变化，因此，由于黑色色素的光吸收比前一阶段大为降低，所以亮度值的斜率变大。

本发明的液晶显示装置的特征在于，主要在比这样的电压-亮度特性中的斜率急剧变化的变化点的电压值高(即比2.5V高)的高电压区域进行显示，根据下述实验结果，确认了中间色调显示的快速响应及良好的对比度比。

首先，本发明人使用液晶装置C在驱动电压为从2.5V到11.0V范围内进行显示，测量亮度，计算对比度比。结果确认了对比度比为136∶1，中间色调显示具有可能的对比度比。

接着，依次将液晶显示装置C的施加电压从2.5V改变为3.7V、4.9V、6.1 V、7.3V、8.5V、9.7V、10.9V，测量各次电压变化时的上升响应时间与下降响应时间，计算其和。结果分别为43毫秒、39毫秒、37毫秒、35毫秒、35毫秒、30毫秒和30毫秒。作为通常的液晶显示装置时的响应时间，例如在2.5V和3.7V间的上升响应时间和下降响应时间的和为150毫秒左右，另外，在9.7V和10.9V的上升响应时间和下降响应时间的和为30～40毫秒左右。因此，从上述实验结果确认了液晶显示装置C的响应特性极佳。

因此，可以理解，使用液晶显示装置C，依靠驱动电压从2.5V到10.9V的范围内进行显示，响应性良好的中间色调显示是可能的。另外，在本实施例中，虽然对8种灰度等级的显示进行的说明，但本发明并不限于此，也可对多于8种灰度等级的多等级显示进行快速显示，这可由上述实验结果容易地推断出来。

这样，本实施例在液晶扭转角为180°的扭转液晶中封入了宾主型(GH型)液晶组成物，对STN型液晶显示装置，驱动电压范围及光的传播方式是不同的。

以本实施例给出的电压范围进行显示，确认了与OCB显示方式相同，在中间色调显示时的快速响应。另外，在本实施例中，由于利用了黑色色素的吸收来控制光的透射，不需要光学补偿层，完全不会产生因视角引起黑色调的变化。

因此，根据本实施例的液晶显示装置虽然具有和现有)OCB型相同的快速响应性，但颜色基本上不随视角变化，其实用价值很大。

另外，在本实施例中使用黑色色素，不言而喻，也可以根据用途使用其他色调的色素或颜料。

另外，在使用黑色色素时，为了进一步降低黑色显示时的亮度水平，也可以只在黑色显示时，施加小于弗里德里克斯阈值电压Vth的电压进行黑色显示。

另外，如果仅供参考来叙述的话，在本实施例中，虽然偏振片的偏振轴与基片界面附近的液晶分子的长轴大致平行，但也可以考虑不取平行而是呈例如20°、45°等特定的角度。然而，在这种偏振轴和液晶分子的长轴不平行的结构中，不能得到足够的黑色水准，图像质量降低。

这是因为如下的理由。偏振轴与液晶分子的长轴不平行时的电压-亮度特性在高电压区域内本质上和偏振轴与液晶分子的长轴平行时的电压-亮度特性相同，但在低电压区域内则不同。即，偏振轴与液晶分子的长轴不平行时，在不加电压时，由于色素分子和偏振片不平行，所以与平行时相比，光吸收小，具有某一定的亮度值。在加电压时，即使稍微超过弗里德里克斯阈值电压Vth时，也维持与不加电压时的亮度值大致相同的亮度值。并且，如果进一步增加电压的话，则液晶分子的倾角以及定向方位、偏振片的配置达到某种相对位置，亮度水准大大降低。进一步增大电压的话，随着电压的增大，亮度水准也上升。

而且，亮度水准为最低时的亮度水准不是0值，而是作为黑色显示能允许的水准以上的值。因此，在使用这样的结构的液晶显示装置时，没有得到足够的黑色水准，图像质量变差。

但是，通过本发明人的实验得出，在配置偏振片使偏振片与液晶分子的长轴基本垂直时，亮度水准为最低时的亮度水准不是0值，而是作为黑色显示能允许的范围内的水准。因此，也可以配置偏振片使偏振轴与液晶分子的长轴基本垂直，在比亮度水准为最低时的电压还高的高电压区域进行显示。

(实施例14)

在实施例13中，液晶扭转角ω为180°，但在本实施例中，液晶扭转角ω取160度～200度范围内的任意角度，其他结构和实施例13相同。在这样的本实施例中得到了和实施例13相同的效果。下面进行具体说明。

(a)作为液晶材料使用含有1(重量)％的黑色色素S-466(三菱化学株式会社制色素的商品名)的梅尔克公司制的正向列液晶ZLI-2293(NI点＝85度，Δn＝0.140)；

(b)取液晶层厚度为5μm，手性间距为10μm；

(c)液晶扭转角ω不同。

除此之外，采用和实施例13的液晶显示装置C相同的制造方法制造7个液晶显示装置D1～D7。

如表5所示，各液晶显示装置D1～D7的液晶扭转角分别为150度、160度、170度、180度、190度、200度和210度.

[表5]

液晶表示装置	液晶扭转角(度)
		D1	150
D2	160
		D3	170
D4	180
		D5	190
D6	200
		D7	210

接看，对上述各液晶显示装置D1～D7的响应性进行如下实验，具体地说，如下表6所示，与各液晶显示装置D1～D7对应设定施加电压V1及V2，与此对应测量电压从V 1改变到V2时和从V2改变到V1时的响应时间，并求这两个响应时间的和。表7中示出了其结果。

这里，上述V1是各液晶显示装置D1～D7的电压-亮度特性中的斜率急剧改变的变化点的电压值。

[表6]

液晶显示装置	V1(V)	V2(V)
			D1	2.2	3.1
D2	2.3	3.2
			D3	2.4	3.3
D4	2.5	3.4
			D5	2.6	3.5
D6	2.7	3.6
			D7	2.8	3.7

[表7]

液晶显示装置	响应时间(msec)
		D1	52
D2	35
		D3	33
D4	31
		D5	31
D6	35
		D7	57

从表7可知，在液晶显示装置D1、D7，响应时间在50ms以上的响应性差，但在液晶显示装置D2、D3、D4、D5、D6中的响应时间都小于40ms，确认了其优良的快速响应性。因此，可以理解快速响应的液晶扭转角的范围为160度～200度。

另外，认为液晶扭转角为160度～200度的范围内响应性良好归因于下述原因。即，大家知道，在配备扭转液晶单元和偏振片的液晶显示装置中，其响应性依赖于液晶的扭转和偏振片的相对角度，在某种角度范围内响应性变得良好。而且，在配置偏振片使其偏振轴与入射光一侧的基片108界面上存在的液晶分子平行的条件下，与上述响应性良好的角度范围相应的液晶扭转角的范围对应于160度～200度范围。因此，如果液晶扭转角在160度～200度的范围内，则液晶分子的运动受驱动产生的回流阻碍的程度可以得到尽可能好的抑制，因此能够得到和OCB型相同的快速响应性。

另外，对本实施例有关的液晶显示装置D2、D3、D4、D5、D6，虽然观察到各种亮度水准中的色调随视角的依赖性，但几乎没有变化，其有用性得以验证。

另外，在本实施例中，液晶的手性间距取液晶层厚的2倍，但希望手状间距是液晶层厚的1倍～3倍。这是因为，在手性间距比液晶层厚小时，液晶层的扭转角比期望的值还大180度，而在手性间距值比液晶层厚的3倍还大时，定向状态变得不稳定。

(实施例15)

在实施例14中，液晶扭转角ω可以是在160度～200度的范围内的任意角度，但在实施例15的液晶显示装置中，液晶扭转角可以是250度～290度的范围内的任意角度，其他结构与实施例13有关的液晶显示装置C相同，图22及图23示出了作为本实施例有关的液晶显示装置的典型例子，液晶扭转角ω为270度的液晶显示装置E4的电压-亮度特性。图23是图22的一部分放大了的图。

从图22及图23可知，本实施例的液晶显示装置的电压-亮度特性与上述液晶扭转角ω为180°的液晶显示装置C的电压-亮度特性本质上是相同的。而且，本实施例的液晶显示装置的特征在于，与上述实施例13及实施例14相同，在比电压-亮度特性中斜率急剧改变的变化点的电压值(图22及图23中所示的3.6V)还高的高电压区域进行显示，利用下述实验结果，确认了在中间色调显示中的快速响应及良好的对比度比。下面来具体说明。

作为液晶材料，使用含有1(重量)％的黑色色素S-466(三菱化学株式会社制色素的商品名)的梅尔克制的正向列液晶ZLI-2293(NI点＝85度，Δn＝0.140)，取液晶层厚为20μm，手性间距为24μm，液晶扭转角ω不同，除此之外，用与上述实施例13的液晶显示装置C相同的制造方法制作7个液晶显示装置E1～E7。

如表8所示，各液晶显示装置E1～E7的液晶扭角分别取240度、250度、260度、270度、280度、290度、300度。

[表8]

液晶显示装置	液晶扭转角(度)
		E1	240
E2	250
		E3	260
E4	270
		E5	280
E6	290
		E7	300

对上述各液晶显示装置E1～E7的响应性进行如下的实验。具体地说，如下表9所示，对应于各液晶显示装置E1～E7设定施加电压V1与V2，分别测量电压从V1到V2改变时和从V2到V1改变时的响应时间，并求这两个响应时间的和。表10示出了某结果。

这里，上述V1是各液晶显示装置E1～E7的电压-亮度特性中斜率急剧改变的变化点的电压值。

[表9]

液晶显示装置	V1(V)	V2(V)
			E1	3.2	3.9
E2	3.3	4.0
			E3	3.4	4.1
E4	3.5	4.2
			E5	3.6	4.3
E6	3.7	4.4
			E7	3.8	4.5

[表10]

液晶显示装置	响应时间(msec)	对比度比
			E1	69	70∶1
E2	50	120∶1
			E3	43	170∶1
E4	37	196∶1
			E5	44	180∶1
E6	48	135∶1
			E7	62	85∶1

在本实施例中，液晶的扭转角ω大，液晶层厚大。因此，从表10可知，响应特性比实施例14略差，但也有能足够实用的范围。另外，采用大于表9所示电压进行灰度等极驱动时的响应特性也是相同的。

另外，关于液晶显示装置E4，将加11.0V时的亮度和加3.0V时的亮度之比定义为对比度比，得到了196的值。对E1～E7的其他液晶显示装置，也同样地算出了对比度，表10中示出了其结果。

从表10可知，能理解在扭转角250度～290度的范围内得到了实用的对比度和响应特性。

另外，就响应性而言，与小于250度和大于290度时相比，液晶扭转角为250度～290度范围内较好，其原因与上述液晶扭转角为160度～260度的范围内响应性好的原因相同。

另外，液晶扭转角在250度～290度的范围内得到良好的对比度的原因，考虑归因于如下理由。即，如果液晶扭转角在290度以上，则液晶扭转角过大，液晶层内光的传播不能跟踪扭转，光损失变大，不能得到足够的对比度。

另外，对于液晶显示装置E2～E6，虽然在各种亮度水准下观察到色调随视角的依赖性，但几乎不变化，证实了其有用性。

另外，在本实施例中，液晶材料的手性间距取液晶层厚的1.2倍，但是取液晶层厚的1倍～2倍都是合适的。这是因为手性间距比液晶层厚还小时，液晶层的扭转角比期望值还大180度，相反，手性间距比液晶层厚的2倍还大时，液晶层的扭转角往往比期望的值还小180度。

(实施例16)

在上述实施例13～实施例15中，从电压  亮度特性规定了液晶显示装置的驱动电压区域，在本实施例中，由液晶分子的平均倾斜角来规定。即，虽然根据加到液晶显示装置上的电压改变亮度水准，但这归因于伴随液晶分子的倾斜角度变化的色素的倾斜角的变化。从而，在由电压亮度特性规定驱动电压区域之外，也有可能由液晶分子的平均倾角规定驱动电压区域。因此，在本实施例中，用液晶分子的平均倾斜角规定液晶显示装置的驱动电压区域。

下面具体地进行说明。

使用实施例13的液晶显示装置C计算液晶显示装置C的定向分布。施加电压每次变化1V从0V变化到10V。图24及图25示出了实验结果。另外图24表示液晶分子对基板平面的倾斜角，图25表示液晶的定向方位。图24中，线X0表示加电压0伏时的情况，同样，线X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10分别表示加电压1V、2V、3V、4V、5V、6V、  7V、8V、9V、10V的情况。图25中，线Y0表示加电压0V的情况，同样，线Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10分别表示加电压1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V、9V、10V时的情况.

从图24及图25可知，加电压在2V以下时，液晶分子的倾斜角及液晶定向方位改变极小，一到3V以上时，液晶分子倾斜角及液晶定向方位的变化大。认为液晶显示装置C的电压-亮度特性在2.5V前后亮度水准的斜率变化如图21所示，归因于，对应不同的电压，液晶分子的倾角及液晶定向方位的变化不同。因此，可以理解，在规定驱动电压区域时，也可利用液晶分子的平均倾斜角规定和按电压-亮度特性规定时的电压区域相同的电压区域。

因此，根据上述考虑本发明人计算了与各施加电压对应的液晶分子的平均倾斜角。图26示出了其结果。根据图20及图26，与施加电压2.5V对应的液晶分子的平均倾斜角为10度。因此，可以了解，在液晶扭转角为160度～200度的液晶显示装置中，在液晶分子的平均倾斜角在10度以上的区域进行显示是可能的。在小于10度时，得不到足够的亮度，得不到实用的对比度比。

(实施例17)

在上述实施例16中，在液晶扭转角ω的范围为160度～200度的液晶显示装置中，虽然用液晶分子的平均倾斜角规定了驱动电压区域，但在实施例17中，在液晶扭转角ω的范围为250度～290度的液晶显示装置中，用液晶分子的平均倾斜角规定驱动电压区域。与这种实施例17有关的液晶显示装置也得到了与实施例16相同的效果。

下面来具体地进行说明。

图27及图28示出了以每次变化1V从0V改变到10V施加电压时计算在实施例15制成的液晶显示装置24中的定向分布的结果。图27表示液晶分子对基片平面的倾斜角，图28表示液晶定向方位。图29表示对应各施加电压计算液晶分子的平均倾斜角的图。根据图22及图29，与施加电压3.6V对应的液晶分子的平均倾斜角为20度。因此，可以理解，在液晶倾斜角为250度～290度的液晶显示装置中，在液晶分子的平均倾斜角大于20度的区域进行显示是可能的。在小于20度时不能进行充分的黑色显示，不能得到实用的对比度比。

(实施例18)

虽然在上述实施例14～27中，使用了扭转液晶单元，但在实施例18中其特征为使用了液晶扭转角ω为0度的溅射定向液晶单元。其他结构和实施例13的液晶显示装置C相同，因此，本实施例的液晶显示装置F有两点不同，第一点是在先有OCB型的液晶单元中使用封入黑色色素的液晶单元，第二点是配置偏光板使偏振轴与基片的研磨方向大致平行。另外还有一点不同，即本实施例是利用宾主效应的显示类型而没用先有OBC型中采用的多折射型。与实施例18有关的液晶显示装置F采用如下方法来制作。

(1)在具有透明电极102、107的两片玻璃基片101、108上，用自转层镀法涂敷日本合成橡胶(株)制的聚亚胺型的聚亚酰胺定向膜材料AL-5062，在180℃的恒温槽中固化一个小时。

(2)使用人造丝制研磨布在图30所示的方向上进行研磨处理。另外，在图30中，参考符号121表示出射光一侧基片101的研磨方向，参考符号122表示入射光一侧基片108的研磨方向，参考符号123表示偏振片109的偏振轴方向。在实施例18中，由于取液晶扭转角ω＝0度，所以，使基片的研磨方向121和玻璃基片108的研磨方向122取相同的方向。

(3)使用积水精细化学(株)制隔离物104及结构粘合剂352(三井东压化学(株)制的密封树脂的商品名)进行粘合，使基片间隔为14μm，制成空的液晶单元。

(4)用真空注入法向空的液晶单元注入100重量单位的未含手性材料的泰思(株)制的正向列液晶LIXON-5052(NI点＝104度，Δn＝0.102)和1重量单位的三菱化学株式会社制的黑色色素S-466。

(5)如图30所示，使基片的研磨方向121、122和偏振片的偏振轴方向123一致地把偏振片109粘合到液晶单元110上，制成液晶显示装置F。

接着，按照一定的方法施加30Hz的矩形波，测量本发明的液晶显示装置F的电压-亮度特性，图31示出了其结果。在不加电压的状态下，液晶层显示为喷射定向，但在加约2.3V左右的电压时向带状定向转移。图31中，在驱动电压从1.8V到12V的区域进行显示时的对比度比为80∶1，电压从2.3V改变到2.8V时的上升响应时间与下降响应时间的和为30毫秒。

接着，图32示出了以10V和1.8V驱动时的亮度比(对比度比)大于5∶1的视角范围。从图32可知，本实施例的液晶显示装置F具有上下大于120度、左右大于160度的宽视角特性，实用价值非常大。

另外，在2V～8V范围驱动本实施例的液晶显示装置F时观察到了显示特性随视角的依赖性，完全没有发现灰度等级转换。

这样在本实施例中，使用了通过加电压消除带状定向的喷射定向液晶单元，并且，通过向液晶层封入色素，具有和先有OCB型相同的快速响应及宽视角特性，同时，能够解决采用多折射型的先有OCB型的问题即显示色调依赖于视角的视角依赖性。另外，由于不是多折射型，所以，具有不需要安置相位补偿层等的优点。

另外，在本实施例中，只在黑色显示时施加弗里德里克斯阈值电压以下的电压，而在不要求那么高程度的对比度显示时，也可以只在高于图31的2.3V附近的电压的高电压一侧进行显示。

(实施例19)

图33表示本发明的实施例19的液晶显示装置的剖面图。本实施例的液晶显示装置G是配备反射片140的反射型液晶显示装置。在图33中，在与图18所示的液晶显示装置C相同的结构单元上标以相同的参考符号。该液晶显示装置G基本上是在实施例18的结构上安置了反射片140的装置。但在液晶显示装置G的液晶层105上添加了手性材料，这一点和实施例18的液晶显示装置F不同。通过添加这样的手性材料，能够迅速地从初期的液晶分子的定向状态向包含扭转的带状定向状态移动，能够进一步提高响应性。另外此时，液晶在中央部分成为存在扭转定向的带状定向，但就视角扩大而言，得到了与实施例18相同的效果。

这样的液晶显示装置G采用如下方法制成。

(1)在具有透明电极102、107的两片玻璃基片101、108上，用自转层镀法涂敷日本合成橡胶(株)制的聚亚胺型的聚亚酰胺定向胶材料AL-5062，并在180℃的恒温槽中固化一个小时。

(2)使用人造丝制研磨布，玻璃基片101和玻璃基片108的相同的研磨方向上进行研磨处理，使液晶扭转角ω应为0度，使用积水精细化学药品(株)制隔离物104及结构粘合剂352A(三井东压化学(株)制的密封树脂的商品名)进行粘合，使基片间隔为10μm，制作空的液晶单元110。

(3)用真空注入法向空的液晶单元注入100重量单位调制手性间距为20μm的泰思(株)制的正向列液晶LZXON-5052(NI点＝104度，Δn＝0.102)和1重量单位的三菱化学株式会社制黑色色素S-466。

(4)在液晶单元110上粘合偏振片109，使基片的研磨方向和偏振片的偏振轴方向一致，另外，在液晶单元上粘合反射片140，制成液晶显示装置G。

接着，根据一定的方法，施加30Hz的矩形波。测量本发明的液晶显示装置G的电压-亮度特性，得到了在正面的对比度比为30∶1。

液晶显示装置G在8个灰度等级显示时的等级间的响应都在30毫秒以下，并且没有发现色调随视角的依赖性。另外与实施例18相同，测量对比度比大于5∶1的视角区域，得到了上下为100度，左右为115度的宽视角特性，确认了其有用性.

另外，在上述实施例13～19中，将偏振片109安置在液晶单元110的入射光一侧，但也可以安置在出射光一侧。

(实施例20)

本实施例是在利用OCB型或与此类似型式的液晶显示装置中补偿三原色中的各一种颜色的透射率特性的不同。因此，不是调整施加到各三原色上的电压，而是对三原色中的每一颜色改变其预倾斜角。

具体地说，改变预倾斜角使其依蓝、绿、红的顺序增大。

此时，如上所述，知道与蓝色对应的预倾斜角最小，但过于减少预倾斜角时，就要增大从喷射定向朝带状定向转移必要的能量，上述转移不容易发生。因此，有必要在上述转移容易产生的范围内设定与蓝色对应的预倾斜角。

另一方面，知道与红对应的预倾斜角最大，如果使预倾斜角本身太大的话，因为损害了由合适的带状定向产生的显示，所以是不希望的，有必要做成30°以下的程度。

因而，认为为了满足上述条件，在蓝、绿、红三原色的预倾斜角的设定中存在所希望的范围。

下面，对如上述那样就三原色中的每一种原色使其预倾斜角不同的定向处理的方法予以说明。

(1)首先，在基片上形成的电极的整个面上，用旋转器涂敷泰思(株)制的聚亚胺酸型的聚亚酸胺定向膜PSI-A2204并使其固化。

(2)通过涂敷东京应化制的负抗蚀剂OMR-83并使用光刻进行曝光及显像而形成只在对应红色象素部分开。在这种状态下，稀释梅尔克制的垂直定向剂，在涂敷的表面形成化学结合键。一旦形成这样的垂直定向剂时，则在以后填充液晶时，只在该区域使预倾斜角增大。

(3)除去上述抗蚀剂后，对整个面进行常规的研磨处理。

(4)而且，使用光刻，只在对应蓝色象素部分有选择地照射360nm的紫外线。一旦这样照射紫外线，则产生定向膜的分解反应，因此，在以后填充液晶时，只在该区域使预倾斜角变小。

这里，在进行上述定向处理时，通过调整垂直定向剂的稀释浓度和紫外线的照射能量等，能够控制预倾斜角在各种角度上。实际上，如果利用由上述方法形成的液晶显示装置，则对应蓝色象素部分的预倾斜角对上下基片约为2°，对应红色象素部分的预倾斜角对上下基片约为19°。当然，未进行任何特别处理的绿色象素对应部分的预倾斜角对上下基片约为5～6°，这与现有的液晶显示装置的情况相同。

图34示出了液晶显示装置的透射率-施加电压特性，从图34可知，蓝、绿、红三原色的透射率与施加电压无关，能够得到几乎完全相同的结果。因此，对三原色，不进行其他电压调整，即使施加相同的电压，特别是平衡未受到破坏，合适的色调显示是可能的。

另外还知道在本实施例20中虽然未使用相位补偿片，但是即使使用相位补偿片时也得到了相同的效果。

另外，在上述实施例中，虽然是对反射型液晶显示装置进行的说明，但对省略了反射片的透射型液晶显示装置也能合适地实施。即使在其他的实施例中，也能够适用于反射型及透射型中任何一种液晶显示装置。在适用于反射型液晶显示装置时，基片可以使用硅基片、铝等金属基片等的反射性基片，象素电极或对置电极其中一个电极也可使用反射性金属膜。

另外，上述各实施例的液晶显示装置也能够适用于无源阵列型液晶显示装置，但也可以适用于在其中一个基片中安置薄膜晶体管(TFT)、金属-绝缘物-金属(MIM)等有源元件的有源阵列型液晶显示装置。这样一来，就能够得到更高等级的显示。

另外在未加电压时，可适用于白色象素或黑色象素构成的常白或常黑型的液晶显示装置等各种方式的液晶显示装置。

另外，各结构单元的材料不限于上述各种材料。例如，在透明基片中可以使用塑料基片，定向膜材料也不限于上述材料(聚亚酰胺定向膜材料等)其他材料也可适用。作为手性试剂，使用左旋壬酸胆甾醇脂，但也可使用其他各种左旋或右旋的手性试剂。

另外，预倾斜角和透明基片的间隔也不限于所述情况，也可以根据液晶材料及光学设计当时的条件进行各种设定。特别是，关于预倾斜角，从视角对称性这一点看最好将液晶单元两侧的定向膜的预倾斜角设定为相等，但也可以通过使其多少有所差异而使液晶分子的定向容易变化。

在实施例1等中，只将相位补偿片设在液晶单元的一面，但也可以将其分别配置在两个面(共两片)上。

Claims (38)

1.一种液晶显示装置，包括象素电极、对置电极以及安置在这些电极之间的液晶，对所述象素电极和对置电极的各个表面进行定向处理，以使对其表面附近的液晶分子提供规定的预倾斜角，通过在上述液晶中形成带状定向改变光的透射率进行显示，其特征在于，在所述象素电极和对置电极中至少一种电极的表面形成高预倾斜角区，以便为液晶分子提供比(高预倾斜角区的)周围更大的预倾斜角。

2.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，上述高预倾斜角区域为液晶分子提供比其周围还大10°以上的预倾斜角。

3.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，上述高预倾斜角区为液晶分子提供15°以上的预倾斜角。

4.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，上述高预倾斜角区为液晶分子提供70°以上的预倾斜角。

5.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，具有多个所述象素电极，对各象素电极至少有一个电极形成所述高倾斜角区。

6.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，所述高预倾斜角区包含为液晶分子提供比所述高预倾斜角区周围还大的预倾斜角的定向膜材料。

7.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，在所述高预倾斜角区上，形成了为液晶分子提供比所述高预倾斜角区周围还大的预倾斜角的突起。

8.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，所述液晶包含手性试剂。

9.一种液晶装置的制造方法，所述液晶包括象素电极、对置电极以及安置在这些电极之间的液晶，通过在所述液晶上形成带状定向来改变光的透射率进行显示，其特征在于，包括如下工序：

在所述象素电极或对置电极中至少一个(电极)的表面上，形成包含为上述象素电极或对置电极的表面附近的液晶分子提供第一预倾斜角的第一定向膜材料和提供比所述第一倾斜角还大的第二预倾斜角的第二定向膜材料的混合物的膜；

使上述膜中的第一定向膜材料与第二定向膜材料进行相分离。

10.一种液晶显示装置的制造方法，所述液晶显示装置包含象素电极、对置电极以及在这些电极之间安置的液晶，通过在所述液晶上形成带状定向来改变光的透射率进行显示，其特征在于，包括如下工序：

在所述象素电极及对置电极中至少一个电极的表面上，形成包括为上述象素电极或对置电极的表面附近的液晶分子提供第一预倾斜角的第一定向膜材料和提供比所述第一倾斜角还大的第二预倾斜角的第二定向膜材料的定向膜；

在含有所述第一定向膜材料的定向膜上部分地形成含有提供比上述第一预倾斜角还大的第二预倾射角的第二定向膜材料的定向膜。

11.一种液晶显示装置，象素电极、对置电极以及在这些电极之间安置的液晶，通过在所述液晶中形成带状定向来改变光的透射率进行显示，其特征在于，所述液晶含有手性试剂。

12.权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，所述手性试剂为所述液晶提供大于5μm、小于100μm的手性试剂节距。

13.权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，所述手性试剂为所述液晶提供大于7μm、小于40μm的手性试剂节距。

14.一种液晶显示装置，包括：形成象素电极的第一基片，形成对置电极、与所述第一基片对置配置的第二基片，安置在所述第一基片与第二基片之间的液晶，配置在上述第一基片及第二基片的外侧(以便夹住)、偏振轴互相正交的第一偏振元件及第二偏振元件，在所述象素电极与所述对置电极之间施加驱动电压的驱动电路；其特征在于：

所述液晶中的液晶分子的扭转角大于160°小于200°。

所述驱动电路向所述象素电极与所述对置电极之间所加电压比提供液晶显示装置的驱动电压-透射率特性中的透射率极大值的电压的最大值还高。

15.一种液晶显示装置，包括：形成象素电极的第一基片，形成对置电极、与所述第一基片对置的第二基片，安置在所述第一基片与第二基片之间的液晶，配置在上述第一基片及第二基片的外侧(以便夹住)、偏振轴互相平行的第一偏振元件及第二偏振元件，在所述象素电极与所述对置电极之间施加驱动电压的驱动电路；其特征在于：

所述液晶中的液晶分子的扭转角大于160°小于200°。

所述驱动电路向所述象素电极与所述对置电极之间所加电压比提供液晶显示装置的驱动电压-透射率特性中的透射率极小值的电压的最大值还高。

16.权利要求14或15所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述第一基片和第一偏振元件之间以及在所述第二基片和第二偏振元件之间中的至少一种安置有相位补偿层。

17.权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，所述相位补偿层是双轴相位补偿薄膜。

18.权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，所述相位补偿层是双轴相位补偿薄膜和单轴相位补偿薄膜的叠层体。

19.权利要求14或15所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶的手性节距大于液晶厚度的1倍小于液晶厚度的3倍。

20.一种液晶显示装置，包括象素电极、对置电极以及在这些电极之间安置的液晶，通过在所述液晶上形成带状定向来改变光的透射率，其特征在于，所述象素电极对应的区域分割成形成互不相同方向的带状定向的至少两个区域。

21.权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，所述带状定向的互不相同的方向是相互正交的方向。

22.权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述象素电极及对置电极的液晶一侧分别形成定向膜，同时，在上述定向膜中，在所述分割的各个区域上进行互不相同方向的定向处理。

23.权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述象素电极上形成的定向膜以及在对置电极上形成的定向膜的各个分割区域上，在各自相互对置的区域内进行定向处理，以便对与显示面平行的、象素电极和对置电极中央的平面对称并且在与显示面垂直的平面内使各定向膜附近的液晶分子预倾斜.

24.权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述象素电极以及对置电极的外侧中至少有一侧安置有光学补偿液晶定向的相位补偿层。

25.权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶包括手性试剂。

26.一种液晶显示装置的制造方法，通过在象素电极和对置电极之间安置的液晶上形成带状定向来改变光的透射率进行显示，其特征在于：

在所述象素电极以及在对置电极内的液晶一侧分别形成定向膜；

在所述定向膜中与所述象素电极对应的区域分割的至少两个区域中，通过分别照射至少在照射方向或偏振方向不同的紫外线，在互不相同的方向进行定向处理。

27.一种液晶显示装置，包括扭转液晶单元和偏振片，扭转液晶单元在一对基片之间夹有液晶层，并且使液晶层中的液晶分子在所述一对基片之间处于扭转的定向状态，偏振片安置在该液晶单元的入射光一侧或出侧光一侧，其特征在于：

将所述偏振片配置为其偏振轴与存在于所述一对基片内的入射光一侧或出射光一侧的基片界面上的液晶分子的长轴大致平行；

所述液晶层的液晶扭转角取160度～200度范围内的任意角度，并且所述液晶层含有色素或颜料；

一旦所述液晶单元上所加电压超过弗里德里克斯阈值电压，则其电压-亮度特性中的亮度水准随电压以较缓慢的第一斜率上升，之后以比第一斜率陡的第二斜率上升，在至少比该梯度急剧变化的变化点对应的电压高的高电压一侧区域进行显示。

28.一种液晶显示装置，包括扭转液晶单元和偏振片，扭转液晶单元在一对基片之间夹有液晶层，并且使液晶层中的液晶分子在所述一对基片之间处于扭转的定向状态，偏振片安置在该液晶单元的入射光一侧或出侧光一侧，其特征在于：

将所述偏振片配置为其偏振轴与存在于所述一对基片内的入射光一侧或出射光一侧的基片界面上的液晶分子的长轴大致平行；

所述液晶层的液晶扭转角取250度～290度范围内的任意角度，并且所述液晶层含有色素或颜料；

一旦所述液晶单元上所加电压超过弗里德里克斯阈值电压，则其电压-亮度特性中的亮度水准随电压以较缓慢的第一斜率上升、之后以比第一斜率陡的第二斜率上升，在至少比该梯度急剧变化的变化点对应的电压高的高电压一侧区域进行显示。

29.一种液晶显示装置，包括扭转液晶单元和偏振片，扭转液晶单元在一对基片之间夹有液晶层，并且使液晶层中的液晶分子在所述一对基片之间处于扭转的定向状态，偏振片安置在该液晶单元的入射光一侧或出射光一侧，其特征在于：

将所述偏振片配置为其偏振轴与存在于所述一对基片内的入射光一侧或出射光一侧的基片界面上的液晶分子的长轴大致平行；

所述液晶层的液晶扭转角取160度～200度范围内的任意角度，并且所述液晶层含有色素或颜料；

在液晶定向的平均倾斜角为对基片面呈大于10度的驱动电压区域进行显示。

30.一种液晶显示装置，包括扭转液晶单元和偏振片，扭转液晶单元在一对基片之间夹有液晶层，并且使液晶层中的液晶分子在所述一对基片之间处于扭转的定向状态，偏振片安置在该液晶单元的入射光一侧或出侧光一侧，其特征在于：

将所述偏振片配置为其偏振轴与存在于所述一对基片内的入射光一侧或出射光一侧的基片界面上的液晶分子的长轴大致平行；

所述液晶层的液晶扭转角取250度～290度范围内的任意角度，并且所述液晶层常有色素或颜料；

在液晶定向的平均倾斜角为对基片面呈大于20度的驱动电压区域进行显示。

31.权利要求27至30中任一所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述色素或颜料为黑色，为进行显示的驱动电压区域只在黑色显示时处在小于所述液晶层的弗里德里克斯阈值电压的电压区域进行显示。

32.一种液晶显示装置，包括在研磨方向相互为同一方向的一对基片之间夹有液晶层的液晶单元和在液晶单元的入射光一侧或出射光一侧安置的偏振片，其特征在于：

将所述偏振片配置为其偏振轴与所述基片的研磨方向大致平行；

所述液晶层含有色素或颜料。

所述液晶单元是在施加电压时形成带状定向的带状定向液晶单元。

33.权利要求32所述的液晶显示装置，其特征在于，施加所述电压时形成的带状定向是在液晶单元中央部分含有扭转的带状定向。

34.权利要求33所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶包括手性试剂。

35.一种液晶装置，包括：构成多个象素的多个象素电极，对置电极，安置在这些电极之间的液晶，分别使多种颜色中的任一种透射过(该滤色器中)、与所述各象素对应的区域的滤色器；所述象素电极或对置电极中至少一种电极的表面进行定向处理，以便对其表面附近的液晶分子提供规定的预倾斜角；通过所述液晶上形成带状定向来改变光的透射率进行显示；将所述规定的预倾斜角设定为随相互之间各不同颜色的每种象素而不同。

36.权利要求35的液晶显示装置，其特征在于，设定所述规定的预倾斜角，以便使所述各象素在互不相同颜色的(象素的)所述各象素电极和所述对置电极之间加同一电压时具有相等的透射率。

37.权利要求1至36之一所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述液晶单元的出射光一侧安置有反射片。

38.权利要求1至37之一所述的液晶显示装置，其特征在于，所述一对基片中的一基片配备有源元件。

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