具有从展曲排列向弯曲排列的转换核区的OCB型液晶显示器制造技术

一种ＯＣＢ型液晶显示器，含有：第一和第二基板，经过插在其间的液晶层，这两个基板彼此在对面，使第一和第二基板的摩擦取向互相平行；多个像素电极对应于各自的像素；形成在第二基板上的公共电极，该公共电极接收多个像素公用的基准电压。第一转换核，形成在第一基板的液晶层侧，并且该转换核区含有多个具有锯齿状横截断面的连续倾斜表面；和第二转换核区，所述第二转换核区形成在第二基板表面，并且含有多个具有锯齿状横截断面的连续倾斜表面。在第一转换核区的倾斜表面和第二转换核区的倾斜表面相互处在对面并且向彼此相反的角方向倾斜。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术总体上涉及一种光学补偿的双折射(OCB)型液晶显示器，更加具体地涉及一种OCB型液晶显示器，其中从展曲排列向弯曲排列的液晶分子转换可以用低的转换电压进行而无显示质量恶化。如一般所公知，OCB型液晶显示器有宽的高的响应速度。在OCB型液晶显示器中所使用的液晶单元有弯曲的排列，所述也称为π型单元。还公知π型单元有高的响应速度。图13示出OCB型液晶显示器的基本结构例。图13的OCB型液晶显示器有有源矩阵基板26和对侧基板27，它们彼此相对，中间有预定宽度的间隙，从而有源矩阵基板26和对侧基板27的磨擦取向互相平行。在有源矩阵基板26与对侧基板27之间，充以具有弯曲排列取向的液晶层25。放在有源基板26与对侧基板27之间的液晶层25也放在负性双折射补偿膜28之间，该负性双折射补偿膜28使用光学上负性并且有在其中主轴倾角在该膜内改变的结构的盘状液晶构成。在负性双折射补偿膜28的双外侧，还设有一对偏光片膜29。由于其这种结构，弯曲排列总是具有沿磨擦方向的自补偿特性，并且显示光学对称特性。弯曲排列中，液晶分子排列的改变沿光学轴变成为最大，换言之，在平行于界面上的液晶分子的排列方向和垂直于基板的表面内这种改变最大。因此，在弯曲排列结构夹在一对具有相互正交的偏振方向的偏光片膜之间的情况下，当光轴放置得相对偏光片膜的透射轴有45度角时，双折射最大。当磨擦取向固定向水平方向时两个偏光片膜29的每个透射轴放置于45度角。作为驱动OCB型液晶显示器的方法，有两种方法，即常态黑驱动法和常态白驱动法，用常态黑驱动法时黑色显示在低压侧，而用常态白驱动法时黑色显示在高压侧。在常态黑驱动法中，要补偿的双折射相对地大并且由波长分散引起的光泄漏变大。因此在常态黑驱动中，难于得到足够大的图像对比度。从而，这种问题通过其中使用两个负性双折射补偿膜的常态白驱动法解决。就是说，在高压侧，除了位于界面附近的那些液晶分子之外，多数液晶分子竖直地排列。两个界面其余的双折射分别用两个负性的比折射补偿膜补偿，从而可以得到宽视角的特性。尽管OCB型液晶显示器有诸如宽视角特性和高响应速度等优良的特性，OCB型的液晶显示器还有较大的问题有待解决。OCB型液晶显示器中所用的弯曲排列单元在初始排列的状态下有展曲(splay)的排列。在接通电源时必须把所有像素的液晶分子的排列取向从展曲的排列改变为弯曲的排列。还有，在显示工作中，必须连续地施加等于或大于弯曲排列变得比展曲的排列更加稳定的临界电压Vc。所述的临界电压通过从诸如液晶材料的材料物理学参数、液晶显示板的间隙、预倾角等各种参数，计算展曲排列和弯曲排列中的吉布斯能量相对施加的电压的变化，并且通过比较两种排列之间的吉布斯能量得到。具有较小的吉布斯能量的液晶分子比具有较大的吉布斯能量的液晶分子稳定。因此，最好将吉能量与施加电压的关系绘成曲线图，其中纵坐标给出布斯能量，而横坐标给出施加的电压。从这种图表可以在吉布斯能量曲线之间的交点处读出电压值以得到临界电压Vc。图14示出计算吉布斯能量的示例。在图14中，横坐标表示施加的电压，而纵坐标表示吉布斯能量。同时，在图14中，通过实线示出弯曲排列中的关系，通过虚线示出展曲排列中的关系。展曲排列的吉布斯能量与弯曲排列的吉布斯能量变得彼此相等时施加的电压确定为临界电压Vc。理论上，当大于临界电压Vc的电压施加在液晶板上时，弯曲排列变得比展曲排列更加稳定。然而，为了引起从展曲排列到弯曲排列的转换，必须施加显著高于临界电压Vc的电压。当20伏特左右的电压施加到液晶板上时，可以在数秒或更短的时间内进行从展曲排列到弯曲排列的转换。然而，当基于液晶显示器是有源矩阵型液晶显示器的前提时，由于薄膜晶体管的耐受电压限制最多只可能施加约5伏特的电压。通过实验发现，施加5伏特电压时，从展曲排列向弯曲排列的转换不发生或者极少发生。为了在低至5伏特左右引起初始转换，偿试了各种方法，在这些方法中产生转换核，以此作为转换源，以促进初始转换。在像素区中提供核产生源(meams)的技术如下。在日本专利公开出版物09-218441中，在液晶显示板的基板之间放置微珠，既作为保持基板之间间隙的垫片也作为核产生手段。所述的微珠的特征在于，在每个微珠的表面，液晶分子平行于该表面排列。因此，尽管采用现有的制造工艺也可以稳定地保持弯曲排列条件。然而，在此方法中必须把许多微珠均匀地散布在液晶板中以保持弯曲排列稳定性。还有，在每个起核产生源作用的微珠的周围，液晶分子的排列出现扭曲，因此当显示黑白图像时发生露光。在日本专利公开出版物10-142638中，使用了每个直径小于液晶板的基板之间的间隙的微珠，并且微珠的特征在于，在每个微珠的表面，液晶分子垂直于该基板排列。因此，在每个微珠上方的液晶分子垂直于该表面排列并且产生准混合排列，从而促进发生从展曲排列向弯曲排列的转换。然而，在此液晶板中，液晶分子垂直于每个微珠表面排列，所述微珠用作核产生源。因此，在每个微珠侧边的液晶分子平行于于基板排列，使露光变大。同时，除了在基板之间散布间隙构件，还必须散布成为核产生源的微珠，而每个微珠的直径小于基板之间的间隙。因此难于稳定地固定每个直径小于基板之间的间隙的微珠。在日本专利公开出版物10-020284中，在每个像素电极上形成锥形的凸部，并且从而形成局部电场强度特别高的区域以提供核产生源。所述的凸部由介电常数大于液晶材料的材料制造，或者用导电材料制造。在此出版物中，还说明了在每个像素区中设高预倾角的区域，并且液晶分子部分地预倾于相对高的角度，从而提供核产生源。然而，这些方法的问题在于，在核产生源的周边液晶分子的排列扭曲，从而当显示黑白图像时发生露光。除了这种问题之外，这些方法还有制造液晶显示器时由于形成核产生源不易于控制锥形等等使加工步骤增加的问题。在像素区外提供核产生源的方法，已知有以下这些在日本专利公开出版物2000-330141中，使用含有水平排列分量和竖直排列分量的混合型排列取向膜，以得到高的预倾角，使得在不向液晶板施加电压时液晶分子有弯曲排列。然后只向显示区施加紫外线以得到低的预倾角，使得不向液晶板施加电压时液晶分子有展曲排列，从而在非像素区域中形成核产生源。然而，难于通过使用混合型取向膜均匀和稳定地控制和保持高的预倾角。在日本专利公开出版物2000-321588中说明了一种在像素电极之间的间距狭窄、并且在公共电极上施加高电压的的液晶显示器。从而，不仅在公共电极和像素电极之间产生强电场，而且也在公共电极与扫描信号及图像信号电极之间产生强电场，所述的扫描信号及图像信号电极位于像素电极之间，从而可以在整个显示区可靠地进行从展曲排列向弯曲排列的转换。这个方法是有效地从展曲排列向弯曲排列初始转换的手段。然而，由于高电压施加在公共电极上，不能在显示工作中稳定地保持弯曲排列。在日本专利出版物3074640中，从驱动系统方面向扫描信号电极施加电源接通复位信号，并且从而在每个扫描信号电极与每个公共之间产生强电场。同时，大于临界电压Vc的电压施加在每个像素电极与每个公共电极之间，从而在短时间内引起从展曲排列向弯曲排列的转换。同样在显示操作中，在预定的时间间隔进行相似的工作以保持弯曲排列。因此，在此方法中，可以有效地进行初始转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，包括： 第一和第二基板，经过插在其间的液晶层，这两个基板彼此相对，其中第一和第二基板的磨擦取向互相平行； 多个像素电极，对应于各自的像素； 形成在第二基板上的公共电极，该公共电极接收对多个像素公用的基准电压； 第一转换核区，形成在第一基板的液晶层侧的表面上，并且该转换核区含有多个具有锯齿状横截断面的连续倾斜表面；和 第二转换核区，所述第二转换核区形成在第二基板液晶层侧的表面，并且含有多个具有锯齿状横截断面的连续倾斜表面；其中 第一转换核区的倾斜表面和第二转换核区的倾斜表面相互处在对面并且向彼此相反的角方向倾斜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：今野隆之，助川统，铃木成嘉，渡边诚，
申请(专利权)人：NEC液晶技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]