[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

本发明涉及液晶显示装置，该装置包括位于第一基板与第二基板之间的液晶材料，第一基板至少设置有一个电极和一个第一取向层，第二基板至少设置有一个电极和一个第二取向层，该显示装置分为有源区和分离区。这种液晶显示器不仅应用于，例如，电视和监视器屏幕，而且还可应用于资源组织器、移动电话等领域。另外，该显示装置可以构成较大装置的一部分，例如作为遮光器(shutter)使用。

本发明还涉及这种显示装置的制造方法。

从欧洲专利局申请EP-A-00180180中得知上述类型的显示装置，其中所展示的显示装置是基于胆甾醇型的液晶材料。本文所述的显示装置分为有源区，在电场的影响下，该区内的胆甾醇型的液晶材料可以呈现处于不同的状态。在其它区域内，有源区相互分离，胆甾醇型的液晶材料保持处于一个状态。这可以通过局部给出较小的液晶材料层的厚度来实现。在所述应用中，这通过局部提供具有凸起的双基板来实现。但是提供这种凸起需要额外的步骤，并且特别对使用矩阵图形非常有害，这是因为凸起覆盖了表面区的不均匀部分，从而使光阑变得相对小。

本发明的目的尤其是尽可能地消除上述缺陷。本发明的另一个目的是提供这种显示装置的制造方法。为此目的，根据本发明的液晶显示装置的特征在于：液晶材料是向列型的并且可以在受电场影响时，在分离区的范围内呈现多个状态，所述状态与在相同电场作用下的有源区的状态不同。

因为液晶材料在分离区的范围内显示出比有源区范围不同的切换行为，不同的有源区通过分离区相互分离而无需提供带有凸起的一个或二个基板。

所获的切换行为的不同之处在于，例如，至少取向层之一在分离区范围内所提供的液晶材料的分子比在有源区范围的取向不同。这可以例如，通过合适材料的取向层的形成图形的磨擦(patternedrubbing)来实现。但是在有源层和分离层中分子之间的不同取向最好分别通过紫外线辐照来获得。值得注意的是：欧洲专利申请EP-A-00180180描述了通过盒壁(cell wall)处理来获得有源层和分离层中分子的不同取向，但是这不能使在电场的影响下，液晶材料可以分离区的范围呈现出多个状态。

根据本发明的液晶显示器的一种优选的实施方案的特征在于：在至少一个基板的范围，液晶材料的分子在有源区范围垂面取向。特别是，正如SID95摘要575-578页所述，当液晶材料在二个基板的范围进行垂面取向时，液晶材料在有源区范围进行切换期间呈现类似的轴向取向。

在液晶材料的分子在分离区范围平面取向或者以一个角度取向时，可以成功地实现。从而，如上述出版物所述，这些分离区具有聚合物液晶材料的分离壁类似功能。但是，制造具有这种聚合物分离壁的显示装置需要繁多的工艺流程，特别是聚合化需要长的掩模光照时间。

另一方面，有源区中的液晶材料在二个基板之一的范围内有可能垂面取向，并且是非晶平面(HAN取向)，或者例如在另一个基板的二侧是平面的(扭曲向列型或非扭曲向列型)，而液晶材料在二个基板的范围内的分离区垂面取向。如果该液晶材料在二侧都具有平面取向(扭曲向列型)，那么在有源区范围内的无电压态，该液晶材料呈现轴向取向(正如SID95摘要575-578页所述)。

因为在使用时，分离区进行切换，所以它们电光状态发生改变；由切换引起的状态可能是有源区内呈现轴对称的原因。可以肯定：由于切换使得分离区的光透射率发生改变。但是这可以轻易地采用通常所知技术和简单的黑色矩阵技术使其隐藏而不被看见。

为了防止有源区的光特性不受分离区的影响，分离区的宽度不要大于有源区的10％并且最好不大于有源区的5％。

当进行切换时，例如，从垂面取向切换到轴向取向，分离区范围的液晶材料的性质影响有源区液晶材料的切换行为，从而导致长的弛豫时间。这可以通过在有源区的范围局部提供液晶材料分子择优取向提供，例如，通过在图形中的一个基板上改进取向层。有可能采取另一种方式，即：电极在有源区范围具有狭缝(slit)。

液晶显示器的制造方法，该显示装置包括位于第一基板与第二基板之间的液晶材料，第一基板至少设置有一个电极和一个第一取向层，第二基板至少设置有一个电极和一个第二取向层，该显示装置分为有源区和分离区，该方法的特征在于：至少基板中的一个设置有取向材料层，并且随后有源区或者分离区范围的取向材料层的取向性质被改进。

参照下述的实例，本发明的这些和其它方面将会明了。

在附图中：

图1是根据本发明的显示装置的一部分的平面图，和

图2是图1中第II-II处的截面示意图。