CN1987616A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供即使不施加高电压也能够使液晶层中液晶分子的排列迅速且稳定地从展曲状态向弯曲状态发生转变的液晶显示装置及其制造方法。对基板(3)的基板表面上的取向膜整面进行在a方向上研磨等的第1取向处理(全面均匀处理)。接下来，在相对于上述a方向形成为大致90°的b方向上(第2方向)及与上述a方向相反方向的c方向(第3方向)上进行第2取向处理，以使形成比a方向上施行了第1取向处理的区域窄的区域。其结果，在b方向及c方向交叉的部分，存在a～c方向上被取向处理的微小区域(31)。各个微小区域(31)形成在遮光部内。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现宽视角及快速响应性的OCB(OpticallyCompensated Birefringence或Optically Compensated Bend)模式的液晶显示装置。
背景技术
近年来，在液晶显示装置中，被称为OCB模式的显示方式倍受瞩目(例如，参照专利文献1、2)。该OCB模式通过将液晶面板和光学补偿薄膜进行组合来实现广视角化和快速响应性，该液晶面板使夹入一对基板间的液晶层呈展曲取向状态、而在施加驱动电压时转变为弯曲取向状态，该光学补偿薄膜对该液晶面板进行光学补偿。不过，该OCB模式中，在进行完通常的取向处理后，使初期处于展曲取向状态的液晶层快速地转变为弯曲取向状态并不容易，即使当基板上的预倾斜角设定为10°左右时，也必需10V以上例如20V左右的高电压。施加如此高的电压从驱动电压的控制上而言非常困难。另外，在全部像素上发生这种液晶层的转变并不容易，液晶层没有发生转变而实际残留的一部分的像素，作为缺陷，使液晶面板的显示品质大大下降。
为了解决这些问题而提出了许多研究方案。例如，专利文献1中公开了一种液晶显示装置，即在长边方向的第1方向上设置研磨(rubbing)处理过的沟部、在与第1方向不同的第2方向上使用研磨处理过的第1基板和在该第2方向上使用研磨处理过的第2基板(对向基板)的液晶显示装置中，将上述2个方向形成的角度设为45°～135°。
另外，专利文献2中公开了一种液晶显示装置，即通过进行研磨处理及在基板上部分地设置凹凸形状、柱状、山状等的结构体而相对于其他区域局部地形成不同取向区域，从而在施加电压时取得扭转状(twist)排列，其成为转变核(転移核)而使从展曲(splay)排列向弯曲(bend)排列的转变易于进行。
【非专利文献1】SID 93 Digest p277，Y.Yamaguchi et al.“Wide-Viewing-Angle Display Mode for the Active-Matrix LCD UsingBend-Alignment Liquid；Crystal Cell”
【非专利文献2】SID 94 Digest p927，C-L.Kuo et al.“Improvementof Gray-Scale performance of Optically Compensated Birefringence(OCB)Display Mode for AMLCDs”
专利文献1：特许第3539727号公报
专利文献2：特开2002-169160号公报
不过，即使采用这些技术，若要在便携设备例如移动电话机、PDA等上适用OCB模式液晶显示元件，则在几伏特的电压下，要在待机过程中使画面整个区域转变成弯曲取向也需要几秒以上的时间，因而几乎无法获得实用的显示装置。另外，在以便携设备的电源即电池驱动为前提的情况下，必须施加超过10V的电压，从而存在电池寿命的问题。另外，在为了从转变核快速·重复发生具有再现性的弯曲转变而在基板表面上高密度地形成较大的凹凸形状·结构体的情况下，面板制造变得困难，即使假设部分地发生弯曲转变，利用这些方法使整个显示区域转变也几乎是不可能的。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供即使不施加高电压也能够使液晶层中液晶分子的排列迅速且稳定地从展曲(splay)状态向弯曲(bend)状态发生转变的液晶显示装置及其制造方法。
本发明的液晶显示装置，是在分别配置电极和取向控制层的一对基板间夹持具有正介电各向异性的液晶层的液晶显示装置，其特征在于，对上述取向控制层施行如下表面取向处理，即至少初期在上述取向控制层附近，上述液晶层中的液晶分子相对于上述一对基板而言分别具有相互逆向的预倾斜角，并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构；上述转变的起点是以规定的配置密度在面板整个面内形成的多个微小区域，上述各微小区域形成在遮光部内。另外，上述取向控制层包括经过光取向性处理的区域。
根据该构成，尽管采用简单的面板结构，但也能够实现一种液晶显示装置，即在均匀的取向处理过的宽区域中，以微小宽度在不同的2方向上被取向处理的部分成为起点，由此在几伏特的低电压下OCB型液晶显示装置进行显示的方面上，作为最基本的从展曲排列向弯曲排列的转变以迅速且稳定的方式进行。另外，各微小区域形成在遮光部内，因此能够用遮光部隐藏转变起点上的向错(disclination)区域。
本发明的液晶显示装置中，上述各微小宽度的区域优选形成在有源矩阵基板上。
本发明的液晶显示装置中，上述一对基板外侧优选至少层叠1块偏振片及多个相位差板。
本发明的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括：准备具有电极及取向控制层的第1基板及第2基板的工序；对上述取向控制层施行如下表面取向处理的工序，即至少初期在上述第2基板的上述取向控制层附近，上述液晶层中的液晶分子相对于上述第1及第2基板分别具有相互逆向的预倾斜角，并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构；和为了使上述转变的起点产生的微小区域形成在遮光部内，将上述第1及第2基板配置得以使上述电极和上述取向控制层对置，而在上述第1基板和上述第2基板间设置液晶层的工序。
本发明的液晶显示装置的制造方法中，上述表面取向处理优选包括以下工序：对上述取向控制层在第1方向上均匀地进行第1取向处理的工序；在上述第1取向处理后，对上述取向控制层中的微小宽度的区域在大致垂直于上述第1方向的第2方向上及与上述第1方向相反的第3方向上进行第2取向处理的工序；和对与具有施行了上述第1及第2取向处理的取向控制层的基板相对置的基板的取向控制层，进行与上述第1方向大致相同的方向上的第3取向处理的工序。
本发明的液晶显示装置的制造方法中，相对于上述第1方向，上述第2方向优选为约90°±20°的范围。
本发明的液晶显示装置的制造方法中，优选控制上述第1及第2取向处理过的上述取向控制层上的取向约束力为：第1方向＞第2方向及/或第3方向。
本发明的液晶显示装置的制造方法中，上述表面取向处理优选为研磨处理。
本发明的液晶显示装置中，上述取向控制层优选包括：在第1方向上均匀地进行了第1取向处理的第1区域；和在上述第1取向处理后，对上述取向控制层中的微小区域在大致垂直于上述第1方向的第2方向上及与上述第1方向相反的第3方向上进行了第2取向处理的第2区域。
本发明的液晶显示装置中，上述第2区域优选进行上述光取向性处理。再有，在这种情况下，进行了上述光取向性处理的区域，优选在与偏光方向大致平行的方向上显示取向性，或者进行了上述光取向性处理的区域，优选在与偏光方向大致垂直的方向上显示取向性。
本发明的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括：准备具有电极的第1基板以及具有取向控制层的第2基板的工序；对上述取向控制层施行如下表面取向处理的工序，即至少初期在上述第2基板的上述取向控制层附近，上述液晶层中的液晶分子相对于上述第1及第2基板分别具有相互逆向的预倾斜角，并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构；和将上述第1及第2基板配置得以使上述电极和上述取向控制层对置，而在上述第1基板和上述第2基板间设置液晶层的工序。上述表面取向处理包括以下工序：对上述取向控制层在第1方向上均匀地进行第1取向处理的工序；在上述第1取向处理后，对上述取向控制层中的微小区域在大致垂直于上述第1方向的第2方向上及与上述第1方向相反的第3方向上进行第2取向处理的工序；和对与具有施行了上述第1及第2取向处理的取向控制层的基板相对置的基板的取向控制层，进行与上述第1方向大致相同的方向上的第3取向处理的工序。上述第1取向处理或上述第2取向处理包括光取向性赋予处理。
本发明的液晶显示装置的制造方法中，作为优选，上述第1取向处理为研磨处理，上述第2方向或上述第3方向的第2取向处理为光取向性赋予处理；作为优选，上述第1取向处理为光取向性赋予处理，上述第2方向或上述第3方向的第2取向处理为研磨处理。这种情况下，上述光取向性赋予处理优选采用偏振紫外线光对光取向性高分子赋予取向性。
发明的效果
根据本发明，是在分别配置电极和取向控制层的一对基板间夹持具有正介电各向异性的液晶层的液晶显示装置，对上述取向控制层施行如下表面取向处理，即至少初期在上述取向控制层附近、上述液晶层中的液晶分子相对于上述一对基板而分别具有相互逆向的预倾斜角、并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构，上述转变的起点是以规定的配置密度在面板整个面内形成的多个微小区域，另外，上述取向控制层包括光取向性高分子，由此，能够提供即使不施加高电压也能够使液晶层中液晶分子的排列迅速且稳定地从展曲状态向弯曲状态发生转变的液晶显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的液晶显示装置的概略构成的分解立体图。
图2是图1所示的液晶显示装置的剖视图。
图3是表示图1所示的液晶显示装置的有源矩阵基板的放大图。
图4是用以说明本发明的实施方式涉及的液晶显示装置的取向处理的图。
图5是用以说明本发明的实施例2的方式涉及的液晶显示装置的光取向性赋予处理的图。
图6(a)～(e)是用以说明本发明的实施方式涉及的液晶显示装置的取向控制层中的取向状态的图。
图7是表示图1所示的液晶显示装置中的取向方向和布线间的关系的图。
图8是表示实施例1涉及的液晶显示装置的取向控制层中的取向状态的图。
图9是表示实施例2涉及的液晶显示装置的取向控制层中的取向状态的图。
图10是表示实施例2涉及的液晶显示装置的取向控制层中的取向状态的图。
图11(a)是表示实施例3涉及的液晶显示装置的制造方法中所使用的研磨辊的示意图，(b)是(a)的H部的放大图。
图12是表示实施例3涉及的液晶显示装置的取向控制层中的取向状态的图。
图13是用以说明弯曲转变起点的密度和转变时间的关系的图。
图14是用以说明其他的弯曲转变起点的密度和转变时间的关系的图。
图15是用以说明弯曲转变起点的密度和转变时间的关系的图。
图16是用以说明比较例的液晶显示装置的取向控制层的取向处理的图。
图中，3、4-基板，5-液晶层，11-TFT，12-栅极，13-栅极绝缘膜，14-半导体层，15-源极，16-漏极，17-绝缘层，18-扫描线，19-信号线，22-像素电极，23、24-取向控制层，25-黑矩阵层，26R、26G-滤光片层，27-对向电极。
实施发明的最佳方式
本发明者，对用来稳定地进行OCB型液晶显示装置中展曲(splay)弯曲(bend)转变所必需的条件进行了精心研究，结果发现，通过在显示像素间的微小区域内积极地使特有的向错发生，而以此为起点可迅速地使稳定的转变发生，直到形成本发明。
也就是，本发明的精髓在于，通过施行如下表面取向处理，即至少初期在取向控制层附近、上述液晶层中的液晶分子相对于上述一对基板而分别具有相互逆向的预倾斜角、并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构，积极地使特有的向错发生，从而可使从展曲排列向弯曲排列的转变迅速且稳定地发生。此时，转变的起点产生在以规定的配置密度在面板整个面内形成的多个微小区域上。
以下，关于本发明的实施方式，参照附图进行详细说明。还有，在以下说明中使用的附图中，为了容易理解特征，而根据需要按照将特征性的部分放大的方式进行表示。
如图1所示，本发明涉及的液晶显示装置1具备OCB模式的液晶面板2。该液晶面板2，例如是一种采用有源矩阵驱动方式的透过型彩色液晶面板，由对应于红、绿、蓝3原色的3个点(dot)(亚像素)构成1个单位像素(像素)，同时对每个点设置有源驱动元件来控制各像素的点灯状态，从而进行彩色显示。还有，图1中，关于各红、绿、蓝的各亚像素排列呈条纹状的例子进行了说明，不过，亚像素也可以排列呈倾斜状，或者排列呈三角形状。
该液晶面板2具备：相互对向配置的一对基板3、4；夹在该一对基板3、4间的作为光调制层的液晶层5；配置在背面侧基板(与目视侧相反侧的基板)3下方的光源6；还有配置在前面侧基板(目视侧的基板)4上的偏振片7和至少1块相位差板8；配置在下侧基板3下方的偏振片9和至少1块相位差板10等。另外，一对基板3、4是玻璃和塑料等矩形形状的透明基板，通过在液晶层5内分散或固定在规定部位的球形等间隔物(没有图示)来均匀地保持相互的对向间隔，同时其周边部由环氧类树脂等的密封剂(没有图示)密封而接合成一体。还有，虽然没有图示，但是在上述前面侧基板4上整面地设有透明电极，在基板3、4中的面向液晶层5的表面上分别设置有控制规定的液晶取向状态的取向控制层23、24(参照图2)。
一对基板3、4中的一块(背面侧)基板3，如图2及图3所示那样是所谓的有源矩阵基板，在其与液晶层5对置的面上，按照多个排列成矩阵状的方式形成有作为开关元件的TFT(Thin Film Transistor)11。该TFT11具有从基板3侧依次层叠了栅极12、栅极绝缘层13、半导体层14、源极15及漏极16的反交错型结构。即，该结构中，在覆盖最下层的栅极12的栅极绝缘层13上，按照遮盖栅极12的方式形成岛状的半导体层14，同时在该半导体层14一端侧隔着半导体层14形成源极15，在该半导体层14另一端侧隔着半导体层14形成漏极16。还有，在半导体层14上形成岛状的绝缘层17，通过该绝缘层17使源极15和漏极16之间绝缘。该绝缘层17在形成半导体14之际具有保护该半导体14的阻隔腐蚀功能。
在基板3的与液晶层5对向的面上，按照沿着图3中箭头X方向(行方向)多个相互平行地并列的方式形成多条扫描线18，该扫描线18作为与各TFT11的栅极12电连接的布线，同时作为与各TFT11的源极15电连接的布线的信号线19沿图3中箭头Y方向(列方向)以多个并列的方式形成，在这些扫描线18和信号线19的交叉位置附近形成上述TFT11。还有，由这些扫描线18和信号线19划分成网格状的1个个矩形形状的区域，形成对应于各点的基板3侧的点对应区域，通过将这些点对应区域以矩阵状排列多个，从而整体上形成液晶面板2的显示区域。另外，在该显示区域外侧的部分上，虽然省略图示，但是设置有对各扫描线18施加选择脉冲的扫描驱动器和对各信号线19施加信号电压的信号驱动器。
并且，在该基板3的与液晶层5对向的面上，形成有包覆上述TFT11、扫描线18及信号线19的绝缘膜20。另外，在该绝缘膜20上形成有面向上述各TFT11的漏极16的接触孔21。并且，在该绝缘膜20上，按照对应于各点并多个排列呈矩阵状的方式形成介由接触孔21与各TFT11的漏极16电连接的像素电极22。该像素电极22，由ITO(Indium-Tin Oxide)等透明的导电材料构成，以覆盖上述各点对应区域的几乎整个区域而形成为矩形形状。并且，在形成该像素电极22的基板3上，形成有进行了后述处理的取向控制器23。
与之相对，在另一块(前面侧)基板4的与液晶层5对向的面上，依次形成有经过了后述处理的取向控制层24、由ITO(Indium-Tin Oxide)等透明导电材料构成的对向电极27、划分出对应于各点的点对应区域的遮光性黑矩阵层25、和由该黑矩阵层25划分的例如红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤光片层26R、26G(26B没有图示)。具体而言，由矩形黑矩阵层25划分成网格状的1个个矩形区域，形成对应于各点的基板4侧的点对应区域。该黑矩阵层25是用以防止各滤光片间的光混色的遮光壁，是将上述红(R)、绿(G)、蓝(B)各色中任意一种色的点埋入所形成的形状。滤光片层26R、26G(26B没有图示)，具有将这些不同色的层周期性地排列成条纹状、倾斜状、三角形状等镶嵌形状的结构。从而，对各像素的对应于红、绿、蓝的3个点对应区域的每一个，通过对像素电极22与对向电极27间所施加的驱动电压进行控制从而控制各像素的显示色，由此能够显示期望的图像。
液晶层5，含有密封在一块基板3的取向控制层23与对向基板4的取向控制层24之间的具有正介电各向异性的向列液晶组成物。并且，对液晶层5进行取向控制以成为初期(无电压施加状态或没有发生取向状态变化的低电压状态)在各基板3、4上、液晶分子的预倾斜角相互相反的展曲排列。
本发明的液晶显示装置中，对于施与了后述那样的液晶分子取向的面板，配置多个相位差板及偏振片等光学薄膜以满足随着液晶驱动电压而变的适当的光学补偿条件。
例如，以透过型正常黑模式(normally black)进行显示的情况下，对于面板(在2块基板间夹持正介电各向异性的向列液晶组成物而成)而言，还在面板上下配置双轴性光学补偿薄膜，该双轴性光学补偿薄膜设定在其光学轴分别垂直于研磨方向的方向上(nx＞ny＞nz，其中：x、y表示面板面内的方向，z表示面板的厚度方向)，以使与面板内的液晶层加在一起双折射相位差总和为0。特别是为了使在保持弯曲排列状态的最低电压(OFF电压)下成为黑显示、在从弯曲排列使液晶分子充分立起的电压(ON电压)下成为白显示，设定上述光学薄膜类的条件(相互的光学轴方向、相位差值等)。例如，在面板的没有施加电压状态(展曲排列状态)下的相位差为960nm、ON电压为5.0V的情况下，若使双轴性光学补偿薄膜的相位差为50nm、Nz系数为7.5，则面板的液晶层和双轴性光学补偿薄膜的双折射相位差总和为0。在此，所谓Nz系数，是在以相位差板的迟相轴方向的折射系数、进相轴方向的折射系数、厚度方向的折射系数分别设为nx、ny、nz时，由Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)定义的值。还有，对于所谓的正常白模式(normally white)的情况，将上述的成为黑显示和白显示的条件反过来设定是不言而喻的。再有，将偏振片和1/4波片(1/4λ板)按照两者的光学轴形成约45°角的方式设定而形成的圆偏振片的层叠体，在上述外侧上下共同配置。
另外，在反射型(正常黑)显示的情况下，在面板(在2块基板间夹持正介电各向异性的向列液晶组成物而成)的与观察侧相反侧的基板内面或基板外面形成反射层，同时设置双轴性光学补偿薄膜(nx＞ny＞nz，其中：x、y表示面板面，z表示面板的厚度方向)以使其与面板内的液晶层的双折射相位差总和为0。例如，在面板的没有施加电压状态(展曲排列状态)下的相位差为480nm、ON电压为5.0V的情况下，若使双轴性光学补偿薄膜的相位差为50nm、Nz系数为7.5，则面板的液晶层和双轴性光学补偿薄膜的双折射相位差总和为0。并且还在其上面(靠近观察侧的面)，配置将偏振片和1/4波片(1/4λ板)按照两者的光学轴形成约45°角的方式设定而形成的圆偏振片的层叠体。还有，对于所谓正常白的情况，也与上述同样可使上述的黑显示和白显示的关系相反。
接下来，以下详细叙述对基板3、4施行的本发明的取向处理方法。图4是模拟表示一方基板例如下侧基板3表面上所赋予的多个取向区的位置关系。该图中，a方向表示整个像素的基本的液晶分子的取向方向(第1方向)。也就是，对基板3的基板表面上的作为取向控制层的取向膜(例如，聚乙烯醇类、聚酰胺类、或聚酰亚胺类等高分子类取向膜)整面进行在a方向上研磨等的第1取向处理(全面均匀处理)。
在此，取向膜，通过研磨处理不仅具有规定的预倾斜角并且显示沿研磨方向的液晶取向性，同时还由含有高分子材料(光取向性高分子)的材料形成，该高分子材料即使通过光尤其紫外区域(通常200nm～350nm、优选是220nm～280nm)的直线偏振光也在沿偏振方向的方向上显示取向性。作为这种材料可举出PBMC类(侧链上具有光反应性肉桂酰基和苯环的化合物的一种)、重氮类等高分子材料。这种材料，分子的光吸收的跃迁矩存在在特定方向上，因而使偏振方向与该方向一致就可发挥光取向性。因此，本发明中，作为表面取向处理，并用研磨处理和光取向性赋予处理。该光取向性赋予处理，优选采用偏振紫外线光。
接下来，在相对于上述a方向形成大致90°的b方向(第2方向)上及在与上述a方向相反方向即c方向(第3方向)上，进行第2取向处理，以使形成比施行了a方向第1取向处理的区域窄的区域。其结果，在b方向及c方向相交叉的部分存在在a～c方向上被取向处理过的微小区域31。这些施行了b方向取向处理和c方向取向处理的区域，例如优选形成为相当于像素间间隔物的黑掩膜的部分，例如在像素的宽度尺寸为约50～90μm的情况下，优选为约10μm～约20μm的宽度。另一方面，对于对向基板4，在俯视时与第1方向(a)相同的方向(虚线表示的方向)上进行第3取向处理。
本发明的液晶显示装置的取向膜中，包括在第1方向上均匀地施行了第1取向处理的第1区域、和在第1取向处理后对于取向膜中的微小区域在大致垂直于第1方向的第2方向上及在与第1方向相反的第3方向上施行了第2取向处理的第2区域。此时，也可以是第1区域为光取向性处理的区域，或者也可以是第2区域为光取向性处理的区域。进行光取向性处理时，例如通过对赋予光取向性的区域选择性地照射紫外线(例如偏振紫外线光)来进行。此时，光取向处理过的区域，也可以在与偏振方向几乎平行的方向上显示取向性，或者也可以在与偏振方向几乎垂直的方向上显示取向性。
这样，作为本发明的方法涉及的表面取向处理方式，可举出：第1方向的第1取向处理为研磨处理、第2方向或第3方向的第2取向处理为光取向性赋予处理的方式；和第1方向的第1取向处理为光取向性赋予处理、第2方向或第3方向的第2取向处理为研磨处理的方式。
此时取向处理的强度，优选设定得使处理后的各区域相对于液晶分子的取向约束力(锚定：(Anchoring))在b方向施行了取向处理和c方向施行了取向处理的区域一方弱于a方向施行了取向处理的区域。即，关于取向约束力优选设定得使a方向＞b及/或c方向。
要变化取向约束力可采用各种方法，例如，研磨取向处理时，可通过使决定以半定量化方式表示研磨取向处理程度的「研磨强度参数」(参照Y.Sato，K.Sato and T.Uchida：Jpn.J.Appl.Phys，31(1992)L579)的因子变化来进行控制。该参数，通常以下式进行表示。还有，有关长度的单位全部为mm。
L＝N×l×(1+2πrn/60v)
其中，N表示研磨次数，l(mm)表示研磨布与基板接触的长度(接触长度)，r(mm)表示研磨辊的半径，n(rpm)表示辊的旋转数，v表示基板台的移动速度。其结果成为一个与在基板上研磨布在单位时间内接触的长度(mm)有关的量。如上式所表明那样，通过增减研磨次数和推入量或增减研磨辊径和旋转速度等的方法、或变化基板进给速度的方法等，可以控制取向约束力的强弱。
或者，并不限定只采用研磨法，也可以采用例如对高分子膜表面并用光(偏振光或未偏振光)照射的取向处理方法，此时，能够利用通过选择性的光照射而使取向约束力增强的方法或通过选择性的光照射而使取向约束力减弱的方法等。
再有，在基于研磨的取向处理中，利用上述研磨强度能够控制液晶分子的预倾斜角。此时，根据取向膜的分子结构来控制研磨强度，从而升高或降低预倾斜角。
另一方面，在光取向处理时，对于取向约束力的控制，通常能够利用光强度和光量(累积光量)等，但也可以使用波长来进行控制。再有，这种取向膜中，根据相对于基板的光照射角度可控制液晶分子的预倾斜角。例如，也可以如图5(a)所示那样，将预倾斜角θ0控制成沿着照射角α，该预倾斜角θ0是来自光源41的光通过偏振元件42以照射角度α照射到基板43上形成的取向膜43时的预倾斜角θ0；也可以如图5(b)所示，将预倾斜角θ0控制成与照射角α相反。
通过这些对a～c方向的取向处理而使每一个微小区域中所获得的液晶分子的初期(没有施加电压的)取向状态如图6(a)所示。该图6(a)也表示与图4相同区域的位置关系。也就是，在相互平行的方向上取向处理过的像素区域A1～A4区域中，如图6(b)所示，液晶分子保持典型的展曲排列。还有，排列截面图中，表示从俯视图的右方向观察到的截面。另外，通过进行相对于第1方向a而使第2及第3方向b、c的取向约束力减小这样的取向处理，从而在C1、C2区域中，如图6(d)所示那样，成为液晶分子保持从下侧基板到上侧基板、相对于第1方向a右扭转了小于90°的角度(例如，70°～88°)的展曲排列的状态。
另一方面，在B1、B2区域中，如图6(c)所示，成为液晶分子从下侧基板到上侧基板没有扭转的均匀的水平(同向)取向。并且，在交叉部的区域D中，如图6(e)所示，成为从下侧基板向上侧基板之间具有90°以下(例如，88°～90°)左扭转角度的均匀的水平取向。在该区域D中，通过施加电压可扩展E部分的区域。
在如此多次的取向处理中，由最终的取向处理方向决定预倾斜角的方向。另外，此时的取向方位，为含有各取向方向上的取向强度的合成矢量的方向。该方法中，通过减小预倾斜角、减弱锚定效果从而容易发现90°以下的扭转均匀(ねじれユニホ一ム) (C1、C2、D区域)。
这样，液晶显示装置1的一个较大的特征在于进行了如下的取向处理，即除像素部分的基本的展曲排列外，在像素间的狭窄区域内，使扭转方向相互不同的水平排列和展曲排列的各区域靠近而存在。另外，由于对作为取向控制层的取向膜施行这种表面取向处理，从而能够实现除像素部分的基本的展曲排列外、在像素间的狭窄区域(微小区域)内、扭转方向相互不同的水平排列和展曲排列的各区域靠近而存在的取向膜。另外，由于对作为取向控制层的取向膜施行这种表面取向处理，从而能够实现除像素部分的基本的展曲排列外、在像素间的狭窄区域(微小区域)内、扭转方向相互不同的水平排列和展曲排列的各区域靠近而存在的取向膜。在这种排列共存的状态下，若施加某阈值以上的电压，则C1、C2的90°以下右扭转展曲区域转变为90°以上左扭转水平区域。
其理由在于，施加电压时即使处于具有90°以上扭转的状态，与展曲扭转相比水平扭转取向一方在能量上还稳定，以及在C1、C2邻接的位置上存在D的90°以下左扭转水平取向区域。这样，通过使C1、C2成为90°以上左扭转水平取向区域，从而这些区域和邻接的A1～A4区域从展曲经由90°以上的扭转状态。结果，从展曲向弯曲的转变所需要的能量势垒减小，由此迅速地转变成弯曲状态。本发明中，不需在基板表面上设置特殊的结构体而能够以高密度方式发生这些举动，因此能够稳定地发生从展曲排列向弯曲状态的转变。从这些观点而言，第2方向相对于第1(或第3)方向形成的角，当俯视面板表面时，一般只要为90°±20°即可，特别优选为90°±10°。
再有，该转变现象，通过分别控制在a～c方向上施行了取向处理的各区域的预倾斜角°，就能更容易控制。例如，对在a方向上施行了取向处理的区域a赋予8°～15°的预倾斜角，对在b、c方向上施行了取向处理的区域b、c赋予3°～10°的预倾斜角，由此，使向弯曲排列的转变更迅速且稳定地发生。
还有，本发明中，也可以对这样在微小区域使取向处理方向以不同的方式变化。例如，也可以利用使液晶分子沿着与照射的光的偏振方向大致平行的方向取向的光取向性高分子、和利用使液晶分子沿着与照射的光的偏振方向大致垂直的方向取向的光取向性高分子。作为这种材料的例子，能够举出例如偶氮苯类(azobenzene)高分子等。
本发明中，由于在像素间的区域存在有源驱动元件的电极布线即源极布线或栅极布线，因而能够有效利用这些电极布线间的电位差。例如，如图7所示，在对基板整面在第1方向(a)上进行取向处理后，对像素电极间的非显示区域(遮光部：黑掩膜)在第2方向(b)及第3方向(c)进行取向处理。从而，必然地对源极线路41及栅极线路42上进行微小区域的取向处理，因此，能够通过源极43及栅极44对用于弯曲转变的液晶分子施加电压。另外，各微小区域形成在遮光部内，因此，能够使转变起点中的向错区域由遮光部隐蔽，从而对于由区域间的向错造成的漏光能够期待遮挡效果。还有，图中45表示TFT。
本发明中，作为这样对微小区域变化取向处理方向的方法，可采用各种方法。例如可举出：采用具有与显示像素的间距及像素间的间隔宽度吻合的开口的模板，在各方向进行掩膜研磨的方法；对整个区域研磨后，对在b方向及c方向上取向处理过的区域使用光掩膜来选择性地照射偏振或未偏振的紫外线光，与在a方向取向处理过的区域相比将取向约束力选择性地减弱的方法；以能耐受研磨时的剪切力的光致抗蚀剂作为掩模材料对微小区域在不同方向上进行研磨的方法；采用可选择性研磨微小区域的磁头和工具等，研磨取向膜表面的方法等。
上述中，有关对应于各像素至少形成1个展曲-弯曲转变起点的例子进行了说明，不过，本发明并不限定于此。也就是，能够根据液晶组成物的物性值(弹性常数、介电各向异性等)、面板间隙(gap)、液晶分子的预倾斜角、或取向约束力等，适宜变更规定的转变起点的配置密度。例如，转变的起点可以每100像素～3像素为1个，也可以优选10像素～3像素为1个。另外，通过每1像素设置2～4个而使弯曲转变的起点相对地存在较多，由此实际上能够极度缩短向弯曲转变的时间。例如，当预倾斜角大(4°或5°～15°)时，由于展曲-弯曲转变极易产生，因而转变起点的配置密度即使在每10像素或其以上数目的像素设置1个也可达到效果。
另外，本发明，如果能够赋予稳定的取向性，则也可以在对第1区域进行了光取向处理后还对第2区域进行光取向处理。再有，也可以在对第1区域进行了光取向处理后对微小的第2区域进行研磨处理。还或者，上述例子中，关于在有源矩阵阵列基板上进行了第1及第2区域的取向控制的情况进行了说明，不过，也可以在有源矩阵阵列基板的对向基板侧进行如上所述的取向处理，
接下来，对用以明确本发明效果而进行的实施例进行说明。
(实施例1)
将图2所示的有源矩阵基板3如上所述制作后，对其表面苯胺印刷构成取向膜23(チツソ制、PIA5500系列)的材料而形成取向膜，80℃×5分钟的予干燥后用210℃×30分钟烧制。烧制后的膜厚约为650。另一方面，在对向之侧的基板4上，使用光刻形成如图1所示的条纹型图案的R、G、B3原色的滤光片，并在其上面用低温溅射法形成ITO膜(薄膜电阻约10Ω/□)。再有，在其表面用上述同样的方法形成取向膜24。
接着，用缠绕在研磨辊上的人造丝(rayon)布(吉川加工制YA系列)，将取向膜23的表面以正对着面板从12点钟方向向6点钟方向全面均匀地研磨。把该方向设定为主要方向(第1方向)。作为研磨条件，研磨辊径约为100mm，辊旋转数为800rpm，研磨接触长度约为0.25～0.30mm，基板进给速度为30mm。此时的研磨强度L约为1532。另外，对基板4的取向膜表面也用上述同样方法进行了研磨。此时，在将取向膜面朝下之际沿12点钟向6点钟方向这样的方向上进行了研磨。
接着，不仅使用具有与像素间的间隔(约10μm)和间距(约240μm)对应的细长开口的掩膜覆盖取向膜23的表面，并且对其在正对着面板的方向从3点钟向9点钟的方向(第2方向)进行研磨。此时的研磨条件，除辊旋转数为600rpm以外与上述相同。此时的研磨强度L约为1152。进一步，不仅使用具有与像素间的间隔(约10μm)和间距(约70μm)对应的与上述相区别的细长开口的掩膜覆盖基板表面，并且对其在正对着面板的方向从6点钟向12点钟的方向(第3方向)进行研磨处理。该第3方向与第1方向的研磨方向为相反方向。此时的研磨条件，与从上述3点钟方向向9点钟方向的研磨时相同。此时的研磨强度L为约1140。
如上所述，由于在相对于最初的研磨方向不同的方向上进行研磨处理，从而在取向膜表面产生与后来被研磨处理的方向和研磨强度对应的取向约束力。也就是，在局部地在第2方向或第3方向上取向处理过的区域，分别在相对于第1取向处理方向大致垂直及相反方向上产生取向约束力。
将进行了如上所述那样的取向处理的基板3及基板4组合呈如图1所示的位置关系，并将树脂制球状间隔物(集水精细化学药品公司(セキスイフアインケミカル社)制，球径约6μm)以规定密度散布在基板面上后，利用环氧类密封剂(没有图示)粘接形成空盒(cell)。在该基板间填充具有正介电各向异性的向列液晶(チツソ制、含有氟类化合物的组成物)，再在上下基板上层叠偏振片及相位差板，由此制成面板。
此时偏振片及相位差板的设定条件如下。也就是，从面板的观察侧按照偏振片、1/4波片、双轴性光学补偿薄膜、面板、双轴性光学补偿薄膜、1/4波片、偏振片这样的构成方式进行层叠。各薄膜使用以下物质。面板上面的偏振片采用碘类偏振片(日东电工制、单体透过率44％，偏振度99.95％)，形成从面板上面观察使吸收轴从3点钟方向沿逆时针旋转方向旋转了45°的状态。面板上面的1/4波片，聚碳酸酯制成，具有波长增高相位差就增大这样的波长分散(dispersion)特性，并且从面板上面观察形成为迟相轴从3点钟方向沿逆时针旋转方向旋转了90°的状态。面板上面的双轴性光学补偿薄膜，聚碳酸酯制成，相位差50nm、Nz系数7.5，并且从面板上面观察形成为迟相轴朝向3点钟方向(与面板的研磨方向正交的方向)的状态。在此，所谓Nz系数，是在将双轴性光学补偿薄膜的迟相轴方向的折射率、进相轴方向的折射率、厚度方向的折射率分别设为nx、ny、nz时，由Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)定义的值。面板下面的双轴性光学补偿薄膜，聚碳酸酯制成，相位差50nm、Nz系数7.5，并且从面板上面观察形成为迟相轴朝向3点钟方向(与面板的研磨方向平行的方向)的状态。面板下面的1/4波片，聚碳酸酯制成，具有波长增高相位差就增大这样的波长分散特性，并且从面板上面观察形成为迟相轴朝向3点方向的状态。面板下面的偏振片采用碘类偏振片(日东电工制、单体透过率44％，偏振度99.95％)，并且从面板上面观察设定为吸收轴从3点钟方向沿逆时针旋转方向旋转了135°的状态。
这样获得的面板，没有施加电压时如图6(b)所示，在第1方向上取向处理过的区域(A1～A4)取得展曲排列，在第2方向上取向处理过的区域(C1、C2)取得90°以下的右扭转展曲排列，在第3方向上取向处理过的区域(D)取得90°以下的左扭转水平排列。
若对该面板施加电压，则如图8所示，从在第2方向取向处理过的区域和第3方向取向处理过的区域的边界，向着在第2方向取向处理过的区域，发生从扭转角度90°以下的右扭转展曲排列向扭转角度90°以上的左扭转水平排列的转变。并且，从向扭转角度90°以上的左扭转水平排列转变了的区域(F)和在第1方向取向处理过的区域的边界，发生从展曲向弯曲的转变(G)。该液晶显示装置中，施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形后，从展曲向弯曲转变所需要的时间约0.38秒。这样，可确认实施例1的液晶显示装置中进行了从展曲排列向弯曲排列的迅速的转变。另外，可确认实施例1的液晶显示装置中、没有由区域间的向错造成的漏光，并且发挥了相对于由区域间的向错造成的漏光的遮蔽效果。
(实施例2)
说明中，使用与实施例1附图相同的编号进行说明。
将图2所示的有源矩阵基板3如上所述那样制作后，对其表面苯胺印刷聚酰亚胺类的光分解型材料而形成取向膜(日产化学社制)23，80℃×3分钟的予干燥后用230℃×50分钟烧制。烧制后的膜厚约650。对光取向膜进行如下取向处理，即通过偏振紫外线光照射而使偏振方向上取向力降低，其结果使液晶分子在相对于偏振方向大致垂直的方向取向。
另一方面，如实施例1那样，在对向之侧的基板4上使用光刻形成如图1所示的滤光片，在其上面用低温溅射法形成ITO膜。进而，在其表面形成取向膜24。
接着，如实施例1一样，将基板3的取向膜表面正对着面板从12点钟方向向6点钟方向全面均匀地进行研磨。把该方向设定为主要方向(第1方向)。作为研磨条件与实施例1相同。另外，对基板4的取向膜表面也用上述同样方法进行了研磨。此时，在取向膜面朝向下方时在从12点钟向6点钟方向这样的方向上进行研磨。
接着，用具有与像素间的间隔约8μm对应的、长度约230μm的矩形状开口(间距(约140μm))的掩膜覆盖取向膜23的表面，相对于在正对着面板的方向从9点钟向3点钟的方向，在自6点钟方向倾斜了约3°的方向上
(第2方向)入射偏振紫外线光进行光取向性赋予处理。此时的偏振角度，是在正对面板的状态下相对于入射方向大致垂直方向。另外，入射的偏振紫外线光，从基板面的法线方向倾斜30°。进一步，使用与上述光掩膜图案相同尺寸、相同间距，具有从9点钟方向向3点钟方向偏离23μm的开口图案的光掩膜进行光取向性赋予处理。此时，相对于在正对面板的状态下从9点钟方向向3点钟方向，在从12点钟方向倾斜了约3°的方向上(第3方向)入射偏振紫外线光。此时的偏振角度，是在正对面板的状态下相对于入射方向大致垂直的方向。另外，入射的偏振紫外线光，从基板面的法线方向倾斜30°。从而，局部地在第2方向或第3方向上被光取向性赋予处理的区域，分别在相对于第1取向处理方向大致正交的方向上产生取向约束力。
将如上所述进行了取向处理的基板3及基板4组合呈如图1所示的位置关系，在该基板间填充具有正介电各向异性的向列液晶(折射率各向异性Δn＝0.16)，进而在上下基板上层叠偏振片及相位差板，由此制成面板。
此时偏振片及相位差板的设定条件与实施例1相同。
这样获得的面板，在没有施加电压时，如图9所示那样，在第1方向取向处理过的区域(A1、A2)形成展曲排列，在第2方向取向处理过的区域(B1、B2)取得90°以下的右扭转展曲排列，在第3方向取向处理过的区域(C)取得90°以下的左扭转水平排列。
若对该面板施加电压，则如图10所示，从在第2方向取向处理过的区域和第3方向取向处理过的区域的边界，向着在第2方向取向处理过的区域，发生从扭转角度90°以下的右扭转展曲排列向扭转90°以上的左扭转水平排列的转变。并且，从向扭转角度90°以上的左扭转水平排列转变了的区域和在第1方向取向处理过的区域的边界，发生从展曲向弯曲的转变。并且，从向扭转角度90°以上的左扭转水平排列转变了的区域和在第1方向取向处理过的区域的边界(E)，发生从展曲向弯曲的转变。该液晶显示装置中，施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形后，从展曲向弯曲转变所需要的时间约为0.37秒。这样，可确认在实施例2的液晶显示装置中，进行了从展曲排列向弯曲排列的迅速转变。
(实施例3)
说明中，使用与实施例1相同的编号进行说明。
与实施例1同样，在有源矩阵基板3及对向之侧的滤光片基板4表面利用与实施例1同样的方法形成取向膜23及24。并且，将基板3及基板4的取向膜表面在与实施例1同样的方法·条件下全面均匀地进行研磨。接着，使用对应于像素间的间隔(约10μm)和间距(约240μm)的图11(a)、(b)所示的研磨辊，在正对面板的方向从3点钟向9点钟的方向上(第2方向)对取向膜23的表面进行研磨。
该研磨辊51，是在金属制辊基体材料52的圆周上，以间距240μm形成多个宽11μm高1mm的阶梯部后，对约500μm的人造丝制毛刷53(单个毛刷径约为15～20μm)进行静电植毛而作成的。图11(a)中，参考编号54表示辊轴。作为研磨条件，研磨辊径约为80mm，辊旋转数为700rpm，研磨推入量约为0.30～0.35mm，基板进给速度为35mm。此时的研磨强度L约为829。
接着，采用除了以间距70μm形成宽11μm高1mm的阶梯部以外使用上述同样的方法形成的另外的辊，在正对面板的方向从6点钟向12点钟的方向(第3方向)进行了研磨处理。此时的研磨条件，与从上述3点钟向9点钟方向的研磨时大致相同。此时的研磨强度L为约841。
采用如上所述进行了取向处理的基板3及基板4，利用与实施例1同样的方法制成面板。这样获得的面板中，没有施加电压时如图6那样在第1方向取向处理过的区域(A1～A4)形成展曲排列，在第2方向取向处理过的区域(C1、C2)形成90°以下的右扭转展曲排列，在第3方向取向处理过的区域(D)形成90°以下的左扭转水平排列。
若对该面板施加电压，则如图12所示，从在第2方向取向处理过的区域和第3方向取向处理过的区域的边界，向着在第2方向取向处理过的区域，发生从扭转角度90°以下的右扭转展曲排列向扭转角度90°以上的左扭转水平排列的转变。并且，从向扭转角度90°以上的左扭转水平排列转变了的区域(I)和在第1方向取向处理过的区域的边界，发生从展曲向弯曲的转变(J)。该液晶显示装置中，施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形后，从展曲向弯曲转变所需要的时间约为0.35秒。这样，可确认实施例3的液晶显示装置中，进行了从展曲排列向弯曲排列的迅速转变。另外，可确认实施例3的液晶显示装置中，没有由区域间的向错造成的漏光，发挥了相对于由区域间的向错造成的漏光的遮蔽效果。
(实施例4)
与实施例1同样，在有源矩阵基板3及对向之侧的滤光片基板4的表面利用与实施例1同样的方法形成取向膜23、24。使用的取向膜的预倾斜角度为3～4°。并且，将基板3及基板4的取向膜表面在与实施例1同样的方法·条件下全面均匀地进行研磨。其后，为了变化转变起点的配置密度，而将实施例3中所述的研磨辊的间距进行多种变化并在与实施例3同样的研磨条件下对取向膜23的表面进行了研磨。其后，采用基板3及基板4，利用与实施例1同样的方法制成面板。对所获得的面板，施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形，来调查弯曲转变的起点密度和转变时间的关系。其结果如图13所示。
在实用的面板中，优选向弯曲排列的转变时间短。如图13所示，弯曲转变的起点密度较大的一方、面板整体的转变时间缩短，是有利的。例如，采用本发明涉及的取向膜时，要使转变时间为1秒以下，在施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形的情况下，每1像素需要2个以上的起点。
(实施例5)
实施例4中适用了预倾斜角度不同的4种取向膜。各取向膜的预倾斜角度为0.5～1°、2～3°、5～7°、8～10°。采用各取向膜，与实施例1同样，在有源矩阵基板3及对向之侧的滤光片基板4的表面利用与实施例1同样的方法形成取向膜23、24。并且，将基板3及基板4的取向膜表面在与实施例1同样的方法·条件下全面均匀地进行研磨，与实施例3同样进行了用以变化转变起点的配置密度的取向处理。其后，采用基板3及基板4，利用与实施例1同样的方法制成面板。
对所获得的面板，施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形，调查并评价弯曲转变的起点密度和转变时间的关系。其结果如图15所示。还有，作为评价的标准，在考虑实用面板以弯曲取向进行显示的情况下，将面板整面进行弯曲转变的时间不足1秒记为○，1秒以上不足1分记为口，1分以上记为×。如图15所示，存在预倾斜角度高、弯曲转变起点的密度高，转变时间就缩短的倾向。
(实施例6)
与实施例1同样，在有源矩阵基板3及对向之侧的滤光片基板4的表面利用与实施例1同样的方法形成取向膜23、24，并对基板3及基板4的取向膜表面在与实施例1同样的方法·条件下全面均匀地进行研磨。接着，如实施例1所说明的那样，使用具有与像素间的间隔(约10μm)和间距(约240μm)对应的细长开口的掩膜覆盖取向膜23的表面，且与实施例1同样进行第2方向的研磨和第3方向的研磨。在此之际，将第2方向的研磨强度L划分为L＝约700～约850和L＝约200～约300的范围，在其范围内任意进行研磨。除了变化第2方向的研磨强度以外，按照完全与实施例1同样的方式制成面板。
这样获得的面板，在没有施加电压时，图6所示那样在第1方向取向处理过的区域(A1～A4)中取得展曲排列，以研磨强度L＝约700～约850在第2方向取向处理过的区域(C1、C2)取得80°～89°的右扭转展曲排列，在第3方向取向处理过的区域(D)取得90°以下的左扭转水平排列。
在对这些面板施加电压的情况下，不管第2方向的研磨强度如何，如图8所示，从在第2方向取向处理过的区域和第3方向取向处理过的区域的边界，向着在第2方向取向处理过的区域，发生从80°～89°的右扭转展曲排列向91°～100°的左扭转水平排列的转变。并且，从向90°以上的左扭转水平排列转变了的区域(F)和在第1方向取向处理过的区域的边界，发生从展曲向弯曲的转变(G)。另一方面，以研磨强度L＝约200～约300在第2方向取向处理过的区域(C1、C2)，形成70°～80°的右扭转展曲排列。其他区域A1～A4、D与上述取向同样。
在对这些面板施加电压的情况下，在第2方向取向处理过的区域(C1、C2)取得70°～80°的右扭转展曲排列时，观察到具有没有发生从上述70°～75°的右扭转展曲排列向100°～110°的左扭转水平排列转变的区域的面板。其原因可认为是，由L＝约200～约300这样低的研磨强度产生的研磨不良，和70°～80°的右扭转展曲排列即使施加电压也比逆向扭转的100°～110°左扭转水平排列在能量上稳定等。
(比较例)
与实施例1同样，在有源矩阵基板103及对向之侧的滤光片基板104的表面利用与实施例1同样的方法形成取向膜。并且，对基板103及基板104的取向膜表面在与实施例1同样的方法·条件下在图16所示的参考编号105的方向上全面均匀地进行研磨。接着，使用具有与像素间的间隔(约10μm)和间距(约240μm)对应的细长开口的掩膜覆盖取向膜的表面，且在正对着面板的方向在角度85°的方向上(图16的参考编号106的方向)进行研磨。此时的研磨条件，与全面均匀地进行研磨的条件相同。此时的研磨强度L为约1532。采用如上所述那样进行了取向处理的基板103及基板104，利用与实施例1同样的方法制成面板。
这样获得的面板的特性，在没有施加电压时在参考编号105的方向取向处理过的区域取得展曲排列，在参考编号106的方向取向处理过的区域取得约85°的右扭转展曲排列。
在对该面板施加约30秒钟电压的情况下，在参考编号106的方向取向处理过的区域的某一部分，发生了从约85°右扭转展曲排列向约95°左扭转水平排列的转变。并且，从向约95°左扭转水平排列转变了的区域和在参考编号105的方向取向处理过的区域的边界，在参考编号105的方向取向处理过的区域，发生了从展曲向弯曲的转变。但是，在相同条件下制作的其他面板中，即使长时间持续施加电压，也没有发生从约85°右扭转展曲排列向约95°左扭转水平排列的转变。由此，也没有发生展曲向弯曲的转变。
作为其理由可举出以下方面。在从某一局部发生由约85°右扭转展曲排列向约95°左扭转水平排列的转变的情况下，以右扭转展曲排列区域的取向缺陷作为起点就发生转变，没有取向缺陷时就不发生转变。即使在以缺陷作为起点发生转变的情况中，由于缺陷的数量为极少数并且随机存在，从而，要使右扭转展曲排列区域全部向左扭转水平排列转变，需要施加长时间的电压。例如，在施加交流电压5V、频率60Hz、矩形的波形的情况下，右扭转展曲排列区域全部向左扭转水平排列转变所需要的时间约为3分钟左右。因此，为了发生从接近于左扭转水平排列的区域向弯曲排列的转变，面板整面向弯曲排列转变所需要的时间从施加电压开始需要3分钟以上。
这样，根据本发明，即使是简单的面板结构及工艺，也可在均匀的取向处理过的较宽区域中，使以微小宽度在不同的2方向取向处理过的部分成为起点，由此在几伏特的低电压下OCB型液晶显示装置进行显示的方面上，作为最基本的从展曲排列向弯曲排列的转变以迅速且稳定的方式进行。其结果，不仅在比较易于生产的简单的取向结构下降低工程上的成本，并且也可获得适用于便携设备的低消费功率且宽视角的快速响应性液晶显示装置。另外，由于各微小区域形成在遮光部内，因此能够将转变起点中的向错区域用遮光部进行隐蔽。另外，根据本发明，能够获得在基板表面以高密度形成精细结构体等而不会使工艺复杂·高成本、且容易在面板整面迅速发生弯曲转变的液晶显示装置。另外，能够实现不会提高消费功率且适于便携设备的液晶显示装置。
本发明并不限定于上述实施方式，可以进行各种变更实施。例如，关于上述实施方式中说明的数值和材质、液晶显示装置的结构等，没有特别限制。此外，只要不脱离本发明的目的范围，可以适宜变更。
Claims (18)
1.一种液晶显示装置，是在分别配置电极和取向控制层的一对基板间夹持具有正介电各向异性的液晶层的液晶显示装置，
对上述取向控制层施行如下表面取向处理，即至少初期在上述取向控制层附近、上述液晶层中的液晶分子相对于上述一对基板分别具有相互逆向的预倾斜角、并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构，上述转变的起点是以规定的配置密度在面板全面内形成的多个微小区域，上述各微小区域形成在遮光部内。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述各微小宽度的区域形成在有源矩阵基板上。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
在上述一对基板外侧，至少层叠有1块偏振片及多个相位差板。
4.一种液晶显示装置的制造方法，包括：
准备具有电极及取向控制层的第1基板及第2基板的工序；对上述取向控制层施行如下表面取向处理的工序，即至少初期在上述第2基板的上述取向控制层附近，上述液晶层中的液晶分子相对于上述第1及第2基板分别具有相互逆向的预倾斜角，并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构；和产生上述转变起点的微小区域形成在遮光部内，而将上述第1及第2基板配置得以使上述电极和上述取向控制层对置，在上述第1基板和上述第2基板间设置液晶层的工序。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
上述表面取向处理包括以下工序：对上述取向控制层在第1方向上均匀地进行第1取向处理的工序；在上述第1取向处理后，对上述取向控制层中的微小宽度的区域在大致垂直于上述第1方向的第2方向上及与上述第1方向相反的第3方向上进行第2取向处理的工序；和对与具有施行了上述第1及第2取向处理的取向控制层的基板相对置的基板的取向控制层，进行与上述第1方向大致相同的方向上的第3取向处理的工序。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
相对于上述第1方向，上述第2方向是在大致90°±20°的范围内。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
控制上述第1及第2取向处理过的上述取向控制层上的取向约束力而使之为：第1方向＞第2方向及/或第3方向。
8.一种液晶显示装置，是在分别配置电极和取向控制层的一对基板间夹持具有正介电各向异性的液晶层的液晶显示装置，
对上述取向控制层施行如下表面取向处理，即至少初期在上述取向控制层附近、上述液晶层中的液晶分子相对于上述一对基板分别具有相互逆向的预倾斜角、并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构，上述转变的起点是以规定的配置密度在面板全面内形成的多个微小区域，上述取向控制层包括光取向性处理过的区域。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述取向控制层包括：在第1方向上均匀地进行了第1取向处理的第1区域；和在上述第1取向处理后，对上述取向控制层中的微小区域在大致垂直于上述第1方向的第2方向上及与上述第1方向相反的第3方向上进行了第2取向处理的第2区域。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，
对上述第2区域进行光取向性处理。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述光取向性处理过的区域，在与偏光方向大致平行的方向上表现取向性。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述光取向性处理过的区域，在与偏光方向大致正交的方向上表现取向性。
13.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述各微小区域形成在有源矩阵基板上。
14.一种液晶显示装置的制造方法，包括：
准备具有电极的第1基板以及具有取向控制层的第2基板的工序；对上述取向控制层施行如下表面取向处理的工序，即至少初期在上述第2基板的上述取向控制层附近、上述液晶层中的液晶分子相对于上述第1及第2基板分别具有相互逆向的预倾斜角、并且从展曲排列向弯曲排列的转变经由施加电压时液晶分子的扭转排列相互不同的扭转结构；和将上述第1及第2基板配置得以使上述电极和上述取向控制层对置而在上述第1基板和上述第2基板间设置液晶层的工序，上述表面取向处理包括以下工序：对上述取向控制层在第1方向上均匀地进行第1取向处理的工序；在上述第1取向处理后，对上述取向控制层中的微小区域在大致垂直于上述第1方向的第2方向上及与上述第1方向相反的第3方向上进行第2取向处理的工序；和对与具有施行了上述第1及第2取向处理的取向控制层的基板相对置的基板的取向控制层，进行与上述第1方向大致相同的方向上的第3取向处理的工序，上述第1取向处理或上述第2取向处理包括光取向性赋予处理。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
控制上述第1及第2取向处理过的上述取向控制层上的取向约束力而使之为：第1方向＞第2方向及/或第3方向。
16.根据权利要求14所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
上述第1取向处理为研磨处理，上述第2方向或上述第3方向的第2取向处理为光取向性赋予处理。
17.根据权利要求14所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
上述第1取向处理为光取向性赋予处理，上述第2方向或上述第3方向的第2取向处理为研磨处理。
18.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，
上述光取向性赋予处理采用偏振紫外线光对光取向性高分子赋予取向性。
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