專利名稱：液晶裝置及電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶裝置及電子儀器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，平板顯示器在個(gè)人計(jì)算機(jī)用等各種監(jiān)視器、移動(dòng)電話機(jī)用的顯示元件等中得到廣泛普及，預(yù)計(jì)今后將探索試圖逐漸朝著大畫(huà)面電視機(jī)用途的擴(kuò)展等。其中最廣泛普及的是液晶顯示器，作為這種液晶顯示器中廣泛使用的彩色顯示方式，是一種被稱為微濾色片的彩色顯示方式。
微濾色片方式，將一個(gè)像素至少分割成三個(gè)副像素，通過(guò)使其分別形成三原色的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)色濾色片來(lái)進(jìn)行彩色顯示，能夠容易實(shí)現(xiàn)高的顏色再現(xiàn)性。然而就微濾色片方式而言，因?yàn)V色片對(duì)光的吸收很難充分提高光的利用效率。在具有背光燈的透射型液晶裝置和具有前光燈的反射型液晶裝置中，背光燈和前光燈消耗的電力增高，是光利用效率差的原因。
另一方面，不使用濾色片的彩色液晶裝置，已知有ECB(electricallycontrolled birefrigence)型液晶裝置(例如參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)1)。一旦在液晶單元(cell)上施加電壓，因液晶的介電各向異性而使液晶分子排列發(fā)生變化，其結(jié)果作為光透過(guò)率的變化形式出現(xiàn)折射率變化。將其稱為ECB(electrically controlled birefrigence)效果，ECB型液晶裝置利用這種效果進(jìn)行顯示。
另外，在本說(shuō)明書(shū)中使用的折射率，在指一般意義上的折射率的同時(shí)，也指表示上述的雙折射率，沒(méi)有任何限制。
以下說(shuō)明ECB型液晶裝置的動(dòng)作原理。
將使用具有折射率各向異性Δn的液晶的、單元厚度d的均質(zhì)單元置于兩塊偏振光片(偏光元件、檢光元件)之間，若將液晶分子的導(dǎo)向偶極子與偏光元件、檢光元件所成的角分別定為ψ和χ，則光通過(guò)單元時(shí)產(chǎn)生的異常光與正常光之間的延遲R、相位差δ，可以分別用下式(1)、(2)表示。
R＝Δn·d …(1)δ＝2πR/λ＝2π·Δn·d/λ …(2)而且垂直入射到單元中光的透過(guò)強(qiáng)度(J)可以用下式(3)表示。
J＝A2{cos2(ψ-χ)-sin2ψsin2χsin2(δ/2)} …(3)于是當(dāng)兩塊偏振光片互相正交的情況下，當(dāng)(χ-ψ＝π/2)、而且ψ＝π/4時(shí)，透過(guò)光強(qiáng)度J可以用下式(4)表示。
J＝A2sin2(δ/2)＝A2sin2(πΔnd/λ) …(4)從上式可知，使用單色光的情況下，透射光強(qiáng)度依賴于延遲R，而且當(dāng)光源使用白色光的情況下，因延遲R而呈現(xiàn)出各種色調(diào)。當(dāng)對(duì)液晶單元施加了電壓的情況下，單元中實(shí)際折射率的各向異性，由于與液晶分子排列同時(shí)變化，所以將使延遲R變化。對(duì)于ECB液晶裝置而言，根據(jù)上述原理，利用施加電壓控制透射光強(qiáng)度或顯示的顏色，以此來(lái)進(jìn)行顯示。
在一般使用的、與濾色片組合的液晶光閥式等的彩色液晶裝置中，由一個(gè)單元或一個(gè)像素僅僅顯示一個(gè)顏色，而與此相對(duì)，在ECB型彩色液晶裝置中，由一個(gè)單元和兩塊偏振光片的簡(jiǎn)單的構(gòu)成，能夠進(jìn)行比較穩(wěn)定的顯示。
然而，對(duì)于過(guò)去的ECB型彩色液晶裝置而言，為了使應(yīng)當(dāng)顯示的色調(diào)變化，必須嚴(yán)格控制施加之電壓的大小。
而且過(guò)去的ECB型彩色液晶裝置，即使在每個(gè)顏色顯示區(qū)域分割像素，各區(qū)域之間也會(huì)產(chǎn)生光的干涉，因而很難進(jìn)行鮮明的彩色顯示。而且由于延遲R因視場(chǎng)角而發(fā)生顯著變化，所以有顯示顏色與視場(chǎng)角的依存性大的問(wèn)題。
“非專利文獻(xiàn)1”日本學(xué)術(shù)振興會(huì)第142委員會(huì)主編《液晶器件手冊(cè)》，日刊工業(yè)新聞社發(fā)行，1995年、第346～348頁(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種使光的利用效率提高的同時(shí)具有大視場(chǎng)角，能夠發(fā)揮優(yōu)良的識(shí)別性，可靠性優(yōu)良的液晶裝置，以及具備該液晶裝置的電子儀器。
本發(fā)明目的由以下發(fā)明所達(dá)成。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，是具備第一基板、第二基板、在所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)置的液晶層、在所述第一基板上形成的第一像素、和在所述第一基板上形成的第二像素的液晶裝置，其特征在于所述液晶層包含未施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向同性的，而且施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向異性的，折射率隨著電場(chǎng)強(qiáng)度變化的材料；所述第一像素具有第一電場(chǎng)強(qiáng)度；所述第二像素具有第二電場(chǎng)強(qiáng)度；所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度與所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度不同。由此，能夠提供一種在使光的利用率提高的同時(shí)具有寬視場(chǎng)角(大視場(chǎng)角)，能夠發(fā)揮優(yōu)良的識(shí)別性，可靠性優(yōu)良的液晶裝置。
本發(fā)明涉及液晶裝置，是具備第一基板、第二基板、在所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)置的液晶層、在所述第一基板上形成的第一像素、和在所述第一基板上形成的第二像素的液晶裝置，其特征在于所述液晶層含有在所述第一電極與所述第二電極間施加電壓時(shí)光學(xué)上是各向異性的，未施加所述電壓時(shí)光學(xué)上是各向同性的，而且折射率隨著所述電場(chǎng)強(qiáng)度變化的材料而形成；所述第一像素顯示第一顏色，所述第一像素具有至少第一像素電極和至少第一共用電極，而且在所述第一像素電極與所述第一共用電極之間是第一距離，所述第二像素顯示第二顏色，所述第二像素具有至少第二像素電極和至少第二共用電極，而且在所述第二像素電極與所述第二共用電極之間是第二距離，所述第一距離與所述第二距離不同。
這樣能夠提供一種在使光的利用率提高的同時(shí)具有寬視場(chǎng)角(廣視角)，能夠發(fā)揮優(yōu)良的識(shí)別性，可靠性優(yōu)良的液晶裝置。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述第一像素顯示第一顏色，所述第二像素顯示第二顏色，所述第一顏色與所述第二顏色不同。
這樣能夠進(jìn)行多種的彩色顯示。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層具有至少與所述第一像素重疊的第一部分，所述液晶層具有至少與所述第二像素重疊的第二部分，所述第一部分與所述第二部分折射率不同。
由此，由于即使對(duì)各像素施加相同電壓也可以使折射率因像素的顯示顏色而異，所以無(wú)需復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層具有至少與所述第一像素重疊的第一部分，具有包含用所述第一部分調(diào)制的第一波長(zhǎng)的第一光，所述液晶層具有至少與所述第二像素重疊的第二部分，具有包含用所述第二部分調(diào)制的第二波長(zhǎng)的第二光，所述第一波長(zhǎng)比所述第二距離大，所述第一波長(zhǎng)比所述第二波長(zhǎng)短。
這樣，能夠制成容易而確實(shí)地使例如對(duì)各色顯示區(qū)域(紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域)施加的電場(chǎng)大小不同。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述第一顏色是藍(lán)色，所述第二顏色是綠色。
由此，至少能夠使各像素具有藍(lán)色或綠色顯示區(qū)域。這種藍(lán)綠的組合不過(guò)是一例，也可以是藍(lán)紅、綠紅的組合。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中在所述第一基板與所述液晶層之間形成反射膜，所述液晶層的一部分與所述反射膜重疊，所述液晶層的所述一部分中的相位差Δnd大致為λ/4。
由此，在反射型液晶裝置中，能夠制成透過(guò)光強(qiáng)度更大的。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層的所述一部分中的相位差Δnd大致為λ/2。
由此，在反射型液晶裝置中，能夠制成透過(guò)光強(qiáng)度更大的。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層含有復(fù)合系液晶組合物，所述復(fù)合系液晶組合物含有低分子量液晶材料和高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在所述低分子量液晶材料的構(gòu)成分子之間形成，而且所述高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由非液晶性單體聚合而成。
這樣能夠制成液晶的應(yīng)答速度特別快。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述低分子量液晶材料是能夠在膽甾(cholesteric)型相與各向同性相間出現(xiàn)藍(lán)色相的。
這樣能夠制成使液晶的應(yīng)答速度進(jìn)一步加快。
本發(fā)明涉及的液晶裝置，其特征在于，其中所述非液晶性單體是具有烷基作側(cè)鏈的丙烯酸酯系單體。
這樣能夠制成形成連續(xù)性高的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使藍(lán)色相出現(xiàn)的溫度范圍更寬。
本發(fā)明的電子儀器，其特征在于，其中具備了本發(fā)明的液晶裝置。
因此，本發(fā)明能夠提供一種在使光的利用率提高的同時(shí)具有大視場(chǎng)角，能夠發(fā)揮優(yōu)良的識(shí)別性，而且具備可靠性優(yōu)良的液晶裝置(顯示部)的電子儀器。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)液晶裝置電極構(gòu)成實(shí)例的平面圖。
圖2是示意表示本發(fā)明的一個(gè)液晶裝置實(shí)例的平面圖和截面圖。
圖3是示意表示擬各向同性液晶材料分子結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是示意表示本發(fā)明的液晶裝置另一實(shí)例的平面圖和截面圖。
圖5是具備本發(fā)明的液晶裝置的電子儀器一例的圖。
圖6是具備本發(fā)明的液晶裝置的電子儀器另一例的圖。
圖7是具備了本發(fā)明的液晶裝置的電子儀器又一例的圖。
圖中1-液晶裝置，10-TFT陣列基板，2-數(shù)據(jù)線，3-柵線，4-柵電極，5-TFT(薄膜晶體管)，6、60-第一電極，6a-電極指(像素電極)，7、70-第二電極，7a、70a-電極指(共用電極)，7b-共用電極線，11-基板主體，12-絕緣層，13-反射膜，12a-凹凸形狀，14-樹(shù)脂層，15-層間絕緣層，16-相位差板，17-偏振光片，20-對(duì)向基板，21-基板主體，24-相位差板，25-偏振光片，30-液晶層，40-背光燈，BM-黑底，F(xiàn)-電場(chǎng)，1000-移動(dòng)電話機(jī)，1001-信息處理裝置，1100-手表主體，1101-液晶顯示部，1200-信息處理裝置，1202-輸入部，1204-信息處理裝置主體，1206-液晶顯示部具體實(shí)施方式
以下參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置和電子儀器的優(yōu)選實(shí)施方式。
首先說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置。
《第一種實(shí)施方式》圖1是表示第一種實(shí)施方式的液晶裝置的TFT陣列基板的電極構(gòu)成的平面圖，圖2是示意表示本實(shí)施方式的液晶裝置的圖，圖2(a)是用于說(shuō)明本實(shí)施方式液晶裝置的與三原色對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)域的平面圖，圖2(b)是圖2(a)平面圖的截面示意圖。另外，在圖1和圖2中，將一個(gè)像素區(qū)域放大表示，同時(shí)為使圖面容易看清而突出顯示了特定的部位，使各構(gòu)成要素的膜厚和尺寸比例適當(dāng)不同。
本實(shí)施方式的液晶裝置，是用薄膜晶體管(Thin Film Rransistor，以下簡(jiǎn)記作TFT)作為開(kāi)關(guān)元件的有源矩陣型液晶裝置的實(shí)例。
液晶裝置1，如圖2所示，在TFT陣列基板10和與此相對(duì)向配置的對(duì)向基板20之間，例如夾持有用后面詳述的擬各向同性液晶材料等構(gòu)成的液晶層30?？梢允褂玫碾姌O構(gòu)成為，在TFT陣列基板10中，相對(duì)基板產(chǎn)生面內(nèi)方向(與基板的面方向平行的方向)的電場(chǎng)(橫電場(chǎng))，用此橫電場(chǎng)使液晶材料的取向狀態(tài)變化時(shí)具有光開(kāi)關(guān)功能的面內(nèi)開(kāi)關(guān)(In-PlaneSwitching，以下簡(jiǎn)記作“IPS”)方式。
IPS方式中，由于一旦施加電壓液晶材料的取向狀態(tài)就會(huì)在與基板平行的方向上變化，所以除了寬視場(chǎng)角以外，觀察方向的色調(diào)變化以及從白到黑整個(gè)范圍內(nèi)的色調(diào)變化少，可以得到寬廣的視場(chǎng)角(例如上下左右170度左右)，能夠顯示自然的圖像。
圖1表示TFT陣列基板10中的電極構(gòu)成。沿著圖中縱向延伸的多個(gè)數(shù)據(jù)線2，與沿著圖中橫向延伸的多個(gè)柵線3被設(shè)置得互相交叉。數(shù)據(jù)線2具有在各列像素中傳輸像素信號(hào)的功能，而柵線3具有依次使各行像素的TFT接通的功能。圖中各像素的左下部分，柵線3朝著像素內(nèi)側(cè)分叉形成電極4，構(gòu)成了像素開(kāi)關(guān)用的TFT5。
各像素的TFT，將源和漏之一的端子與數(shù)據(jù)線2連接，另一端子與第一電極6連接。此第一電極6具有沿著圖1中縱向排列的多個(gè)電極指(像素電極)6a，連接在TFT5的漏端子上。
而且設(shè)置具有沿著圖1中縱向延伸的多個(gè)電極指(共用電極)7a的梳齒狀第二電極7。第二電極7的電極指7a，以平面配置在第一電極6的電極指6a之間的位置上。而且各電極指7a與共用電極7b連接。第二電極7在各像素間互相連接，在全部顯示區(qū)域內(nèi)形成保持一定電位的構(gòu)成。也就是說(shuō)，第一電極6(電極指6a)是像素電極，第二電極7(電極指7a)是共用電極。于是數(shù)據(jù)線2、柵線3、第一電極、6(電極指6a)、第二電極7(電極指7a，共用電極)和TFT5均被設(shè)置在TFT陣列基板10上。
另外，在圖1中，共用電極7b雖然形成得與數(shù)據(jù)線2交叉，并且與柵線3平行，但是并不限于此，也可以使用其他形態(tài)，即將電極指6a和電極指7a配置成梳齒狀，使其形成得例如與柵線3交叉，并且與數(shù)據(jù)線2平行。
而且被數(shù)據(jù)線2和柵線3包圍的區(qū)域構(gòu)成了本實(shí)施方式的液晶裝置的一個(gè)像素。
這里所述像素或像素區(qū)域，既可以是僅包含一個(gè)由數(shù)據(jù)線2和柵線3包圍的區(qū)域，也可以包含該數(shù)據(jù)線2與該柵線3重疊的區(qū)域。
圖2(a)中，圖示了與圖1中三原色對(duì)應(yīng)的各像素的截面圖。而且設(shè)置了各像素的各自顯示區(qū)域，即藍(lán)色顯示區(qū)域D1、綠色顯示區(qū)域D2和紅色顯示區(qū)域D3。
TFT陣列基板10，是呈借助于樹(shù)脂材料構(gòu)成的絕緣層12，在用石英、玻璃等透光性材料制成的基板主體11的表面上形成了鋁等反射率高的金屬材料反射膜13之構(gòu)成的。
在基板主體11上形成的絕緣層12，其表面上具有凹凸形狀12a，反射膜13的表面具有與該凹凸形狀12a對(duì)應(yīng)的凹凸部分。由于反射光被這種凹凸所散射，所以可以防止外部的圖像的影響，能夠獲得寬視場(chǎng)角的顯示。在凹凸形狀12上再由樹(shù)脂層14包覆。
于是在TFT陣列基板10的表面上形成由銦錫氧化物(Indium TinOxide，以下簡(jiǎn)記作ITO)等透明導(dǎo)電性材料構(gòu)成的第一電極6和第二電極7。
而且，在本實(shí)施方式中，雖然分別設(shè)置了反射膜13和像素電極，但是也可以使用由金屬材料構(gòu)成的反射膜作為像素電極。
在對(duì)向基板20側(cè)，在由玻璃或石英等透光性材料構(gòu)成的基板主體21上(基板主體21的液晶層側(cè))設(shè)置有黑底(black matrix)BM，用這種黑底BM形成各顯示區(qū)域D1、D2、D3的邊界(參見(jiàn)圖2(a))。
而且在TFT陣列基板10的外側(cè)面?zhèn)?與夾持液晶層30的面不同的面)上形成有相位差板16和偏振光片17，在對(duì)向基板20的外面?zhèn)壬弦残纬捎邢辔徊畎?4和偏振光片25，并構(gòu)成為在基板內(nèi)面?zhèn)?液晶層30側(cè))可入射圓偏振光，這些相位差板16和偏振光片17，相位差板24和偏振光片25，分別構(gòu)成圓偏振光片。
偏振光片17、25被制成僅使具備預(yù)定方向偏光軸的直線偏振光透過(guò)的構(gòu)成，作為相位差板16、24則可以使用λ/4相位差板。
這里雖然對(duì)構(gòu)成本實(shí)施方式的液晶裝置中各部件的尺寸沒(méi)有特別限制，但例如是一個(gè)像素的間距優(yōu)選30～100微米左右，單元間隙d優(yōu)選3～5微米左右。
而且第一電極6的各電極指6a和第二電極7的各電極指7a的寬度，優(yōu)選為1～4微米左右。
更具體講，當(dāng)一個(gè)像素的間距為30微米左右時(shí)，就各顯示區(qū)域D1、D2、D3而言，第一電極6的各電極指6a、第二電極7的各電極指7a的數(shù)目，分別優(yōu)選3～5個(gè)左右。而且第一電極6的各電極指6a和第二電極7的各電極指7a的寬度優(yōu)選2微米左右。
在上述的液晶裝置1中，使用了在同一平面上將第一電極6和第二電極7配置在TFT基板10上的IPS方式的電極構(gòu)成。因此，液晶被由第一電極6(6a)和第二電極7(7a)產(chǎn)生的橫電場(chǎng)F所驅(qū)動(dòng)。
其中在ECB型的液晶裝置中，透射光強(qiáng)度J可以用下式(4)表示。
J＝A2sin2(δ/2)＝A2sin2(πΔnd/λ)…(4)Δ為這里的相位差值，δ＝2πΔnd/λ。由此式可知，δ，即通過(guò)使液晶的折射率各向異性Δn改變，能使顯示顏色或透射光強(qiáng)度發(fā)生變化。
然而在通常的液晶材料中，即使用于一個(gè)像素內(nèi)具有多個(gè)顯示區(qū)域(與三原色對(duì)應(yīng)的三個(gè)顯示區(qū)域)的液晶裝置，在各顯示區(qū)域也難于使液晶折射率的各向異性Δn變大。更詳細(xì)地講，通常的液晶材料施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子受周?chē)渌壕Х肿尤∠驙顟B(tài)的強(qiáng)烈影響，使自身的取向也會(huì)發(fā)生改變，所以在各顯示區(qū)域(藍(lán)色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、紅色顯示區(qū)域)很難使液晶折射率的各向異性Δn變大。因此，使用通常的液晶材料的情況下，在各顯示區(qū)域很難使顯示顏色充分不同。
已有的液晶材料，即使施加電場(chǎng)時(shí)液晶分子的取向變化，通過(guò)以螺旋狀排列，從液晶單元的一個(gè)方向看時(shí)的折射率雖然變化，但是材料本身的折射率不變。與此相比，本發(fā)明使用的擬各向同性液晶材料，施加電場(chǎng)的情況下能夠使之具有光學(xué)上的各向異性，能使材料本身的折射率發(fā)生變化。而且本發(fā)明使用的擬各向同性液晶材料，在施加電場(chǎng)時(shí)，能夠在并不伴隨宏觀的取向行為、移動(dòng)的情況下使折射率發(fā)生變化。此外，這種折射率的變化量由于依賴于電場(chǎng)的大小，所以通過(guò)使各顯示區(qū)域(藍(lán)色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、紅色顯示區(qū)域)內(nèi)電場(chǎng)的大小各異，可以制成各顯示區(qū)域中液晶折射率的各向異性Δn不同。因此，本發(fā)明能夠確實(shí)防止各種顏色的顯示區(qū)域之間的干涉，能夠進(jìn)行鮮明的顯示。而且本發(fā)明進(jìn)行各色顯示時(shí)由于將各色的顯示區(qū)域的電場(chǎng)設(shè)定得大小各異，所以控制性能優(yōu)良。
而且本發(fā)明中由于利用液晶材料(擬各向同性液晶材料)折射率的各向異性能夠進(jìn)行鮮明的彩色顯示，所以不必使用濾色片。這樣能夠制成光的利用率特別優(yōu)良的，能夠在高對(duì)比度下獲得明亮的圖像，所以有利于節(jié)省電力。
在反射型液晶裝置中，從上式(4)可知，當(dāng)Δn·d＝λ/4時(shí)，透射光強(qiáng)度J最大。而且這種液晶裝置中，優(yōu)選將電場(chǎng)的大小設(shè)定得使Δn·d＝λ/4。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)更加明亮的顯示。
具體講，例如在紅色顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)λr＝630nm時(shí)，優(yōu)選使Δn·d＝160nm左右。在綠色顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)λg＝550nm時(shí)，優(yōu)選使Δn·d＝140nm左右。在藍(lán)色顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)λb＝450nm時(shí)，優(yōu)選使Δn·d＝120nm左右。
此外，擬各向同性液晶由相對(duì)于基板大體平行的橫向電場(chǎng)F所驅(qū)動(dòng)。由此，由于面內(nèi)延遲(R＝Δn·d)變化，所以視場(chǎng)角引起延遲值的變化小。因此，能夠解決已有ECB型液晶裝置中顯示顏色的視場(chǎng)角依存性的問(wèn)題。而且這樣能夠進(jìn)一步提高光的利用率，可以進(jìn)行識(shí)別性更優(yōu)良的顯示，同時(shí)還能進(jìn)一步提高液晶裝置的可靠性(耐久性)。
基板(TFT陣列基板、對(duì)基板)的液晶層對(duì)面一側(cè)的單元厚度，優(yōu)選處于20微米以下，更優(yōu)選處于10微米以下。這樣能使上述效果進(jìn)一步顯著發(fā)揮。
而且在本實(shí)施方式中，橫電場(chǎng)方式的情況下，電極間的距離(第一電極6的電極指6a與第二電極7的電極指7a之間的距離)在紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域內(nèi)將變成分別不同的。通過(guò)這種構(gòu)成，能夠容易而確實(shí)地制成紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)大小各異。
如此，當(dāng)制成紅色顯示區(qū)域中電極間距離(圖中的Lr)、綠色顯示區(qū)域中電極間距離(圖中的Lg)、藍(lán)色顯示區(qū)域中電極間距離(圖中的Lb)不同的情況下，優(yōu)選制成Lb＞Lg＞Lr。通過(guò)這種構(gòu)成，能夠容易而確實(shí)地使電場(chǎng)強(qiáng)度按照紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域的順序依次減弱。
紅色顯示區(qū)域中電極間距離Lr因施加的電壓而異，優(yōu)選為0.2～10微米左右，更優(yōu)選0.5～5微米左右，特別優(yōu)選1～3微米左右。而且綠色顯示區(qū)域中電極間距離Lg也因施加的電壓而異，優(yōu)選為0.4～20微米左右，更優(yōu)選1.0～10微米左右，特別優(yōu)選2～6微米左右。此外藍(lán)色顯示區(qū)域中電極間距離Lb，也因施加的電壓而異，優(yōu)選為0.6～30微米左右，更優(yōu)選1.5～15微米左右，特別優(yōu)選3～9微米左右。
具體講，例如當(dāng)各電極寬度(電極指寬度)為2微米左右，施加電壓為7～8V的情況下，紅色顯示區(qū)域中電極間距離Lr優(yōu)選2微米左右，綠色顯示區(qū)域中電極間距離Lg優(yōu)選4微米左右，而藍(lán)色顯示區(qū)域中電極間距離Lb優(yōu)選6微米左右。根據(jù)這種構(gòu)成，在ECB型液晶裝置中，能夠制成在各色顯示區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定進(jìn)行鮮明的顯示，同時(shí)透射光強(qiáng)度特別大的。而且能夠制成提高光的利用率，顯示特別明亮的構(gòu)成。此外，還能得到對(duì)比度高的顯示。而且也能確保特別優(yōu)良的識(shí)別性。
<擬各向同性材料>
以下詳細(xì)說(shuō)明構(gòu)成液晶裝置1的擬各向同性材料。
圖3是示意表示能在本發(fā)明中使用的擬各向同性液晶材料的分子結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中使用的擬各向同性液晶材料，在未施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向同性的，在施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向異性的，折射率因電場(chǎng)強(qiáng)度而變的物質(zhì)。
這種擬各向同性液晶材料，如上所述，與通常的液晶材料完全不同，特別是當(dāng)用于反射型或透射型液晶裝置上時(shí)，將顯示與通常的液晶材料完全不同的行為。也就是說(shuō)，已有的液晶材料而言，即使施加電場(chǎng)液晶分子的取向也不變化，并通過(guò)排列成螺旋狀，所以雖然從液晶單元的一個(gè)方向上觀察時(shí)產(chǎn)生折射率的變化，但是材料本身的折射率并不變化，與此相比，本發(fā)明中使用的擬各向同性液晶材料，在施加電場(chǎng)的情況下能夠在光學(xué)上具有各向異性，能夠使材料本身的折射率發(fā)生變化。而且本發(fā)明中使用的擬各向同性液晶材料，施加電場(chǎng)時(shí)能使折射率發(fā)生變化而不伴隨著材料本身的宏觀的取向行為、移動(dòng)。
本發(fā)明中使用的擬各向同性液晶材料，雖然只要是具有上述性能的材料均可，但是優(yōu)選使用其中含有低分子量液晶材料，以及非液晶性單體與交聯(lián)劑一起聚合而成的、在所述低分子量液晶材料的構(gòu)成分子之間形成的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合系液晶組合物構(gòu)成。這樣能使制成液晶的應(yīng)答速度特別快的。
在以下的說(shuō)明中，將說(shuō)明用這種復(fù)合液晶組合物構(gòu)成了擬各向同性液晶材料的。
上述的復(fù)合系液晶組合物(擬各向同性液晶材料)，如圖3所示，相對(duì)于分子橫向全方位一般呈螺旋排列，形成圖3(a)所示的叫作雙頭螺旋圓柱的結(jié)構(gòu)。此外，雙頭螺旋圓柱(b)互相交叉，形成以圖3(c)的體心立方晶系為晶格單元的超級(jí)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中分子不能連續(xù)排列在三維空間內(nèi)，伴隨有圖中所示的周期性缺陷。這種復(fù)合系液晶組合物(擬各向同性液晶材料)，雖然在光學(xué)上是各向同性的，但是一旦施加電壓，就會(huì)高速變成各向異性的，能夠使光從一定方向透過(guò)，或者遮擋一定方向的光。
而且復(fù)合系液晶組合物，具有通過(guò)使與低分子量液晶材料的相容性差的單體分子(與交聯(lián)劑一起)聚合形成的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，能夠制成可以使可以出現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)的溫度范圍(例如100℃以上的溫度范圍)擴(kuò)大，同時(shí)液晶的應(yīng)答速度特別快的。
形成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)用的單體，是非液晶性單體。這里所述非液晶性單體是指，能夠進(jìn)行光聚合或熱聚合的單體，沒(méi)有能使公知液晶呈現(xiàn)棒狀的分子結(jié)構(gòu)(例如聯(lián)苯基或在聯(lián)苯、環(huán)己基等的末端帶有烷基、氰基、氟原子等的分子結(jié)構(gòu))的單體，例如可以舉出在分子結(jié)構(gòu)中包含丙烯酰基、甲基丙烯?；?、乙烯基、環(huán)氧基、富馬酸酯基、肉桂?；染酆闲曰鶊F(tuán)的單體，但是并不限于這些。
作為形成的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)用的非液晶性單體，例如可以舉出在分子結(jié)構(gòu)中包含丙烯酰基、甲基丙烯?；谋┧狨ハ祮误w，特別優(yōu)選具有烷基側(cè)鏈的分叉結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯系單體。烷基一般是1～4個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選使用每個(gè)單元至少有一個(gè)由這種烷基形成的側(cè)鏈的單體。由具有非液晶性分子結(jié)構(gòu)但卻沒(méi)有支鏈的單體形成了高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的情況下，使藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)的溫度范圍的擴(kuò)大效果較小。作為丙烯酸酯系單體，例如可以舉出丙烯酸環(huán)己酯等，而且作為具有烷基側(cè)鏈的丙烯酸酯系單體，例如可以舉出丙烯酸2-乙基己酯、1，3，3-三甲基己基丙烯酸酯等。
通過(guò)將上述單體，與交聯(lián)劑一起供給聚合，能夠形成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種交聯(lián)劑，可以是液晶性或非液晶性化合物的任一種，也可以使用具有能與所用的單體對(duì)應(yīng)形成使該單體分子間結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的反應(yīng)部位的交聯(lián)劑。例如，使用丙烯酸酯系單體作為單體的情況下，也可以使用液晶性的二丙烯酸酯單體作為交聯(lián)劑。其中一旦不使用交聯(lián)劑或者交聯(lián)劑的濃度過(guò)高，例如有可能很難使藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)的溫度范圍(溫度幅度)充分?jǐn)U大。而且高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的濃度也是重要的，為使藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)的溫度幅度擴(kuò)展，還必須使用充分量的單體和交聯(lián)劑，以便形成連續(xù)性高的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
對(duì)于構(gòu)成復(fù)合系液晶組合物的低分子量液晶材料并無(wú)特別限制，但是優(yōu)選能夠在膽甾型相(手性向列相)與各向同性相間能夠出現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)的。這樣能夠制成液晶的應(yīng)答速度更快的。這種低分子量液晶材料，是含有聯(lián)苯基、三苯基、聯(lián)苯基·環(huán)己基等分子結(jié)構(gòu)，因存在不對(duì)稱碳原子而使其成為本身具有手性體(手征對(duì)稱性)的，或者通過(guò)添加手性物質(zhì)(手性摻雜劑)而能出現(xiàn)膽甾型相(手性向列相)的物質(zhì)，優(yōu)選從該膽甾型相(手性向列相chiral nematic phase)中的螺旋的間距約為500納米以下的物質(zhì)中選出的。這種液晶在低溫下出現(xiàn)膽甾型相(手性向列相)，在比其更高的溫度下出現(xiàn)各向同性相，同時(shí)在膽甾型相(手性向列相)與各向同性相之間小溫度區(qū)域內(nèi)將出現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)。作為這些低分子量液晶材料，也可以將多種混合使用。
本實(shí)施方式中使用的擬各向同性液晶材料，是由含有上述的低分子量液晶材料和高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的(高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)/低分子量液晶材料)復(fù)合系液晶組合物構(gòu)成的。
這種復(fù)合系液晶組合物，例如能以下述方式得到。即將單體和交聯(lián)劑分散在低分子量液晶材料中，在保持藍(lán)色色調(diào)的溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)。
所述保持藍(lán)色色調(diào)，能夠使用偏光顯微鏡觀察的反射光譜測(cè)定的方式確認(rèn)。也就是說(shuō)，一旦藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)，就能用偏光顯微鏡觀察到以藍(lán)色色調(diào)為特征的藍(lán)色和黃綠色小板狀組織(platelets)，而且在與此黃綠色小板狀組織對(duì)應(yīng)的大約550nm波長(zhǎng)下在反射光譜中可以發(fā)現(xiàn)光譜峰。
聚合，例如可以使用熱聚合、光聚合的方式進(jìn)行，但是在熱聚合的情況下，在藍(lán)色色調(diào)保持溫度與聚合溫度(加熱溫度)重合的范圍有邊界，而且高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形態(tài)因加熱而有可能變化，所以優(yōu)選使用紫外線進(jìn)行光聚合。而且在聚合時(shí)，為了加快聚合速度，優(yōu)選除單體和交聯(lián)劑以外，也將聚合引發(fā)劑分散在低分子量液晶材料中。作為光聚合引發(fā)劑，例如可以使用苯乙酮系、二苯甲酮系、苯偶因醚系、噻噸酮系等各種引發(fā)劑，具體講可以使用2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等。
這樣制造由復(fù)合系液晶組合物構(gòu)成的液晶材料(擬各向同性液晶材料)時(shí)，向適當(dāng)?shù)膯卧羞@樣注入將單體與交聯(lián)劑，以及必要時(shí)的聚合引發(fā)劑和手性摻雜劑在低分子量液晶材料中分散而成的混合溶液，這樣供給聚合反應(yīng)。
首先，將聚合前的樣品(混合溶液)降溫或升溫，像上述那樣通過(guò)偏光顯微鏡和/或反射光譜測(cè)定確認(rèn)出現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)。
接著從確認(rèn)了藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)的溫度開(kāi)始將樣品升溫或降溫，在確認(rèn)了小板的黃綠色亮度減弱(通過(guò)偏光顯微鏡和/或反射光譜測(cè)定)的時(shí)刻照射紫外線，當(dāng)黃綠色的亮度增強(qiáng)后停止照射紫外線。
然后，進(jìn)一步使樣品降溫或升溫，再次于小板的黃綠色亮度減弱的溫度下照射紫外線，一旦小板的黃綠色亮度增強(qiáng)就停止照射紫外線。
重復(fù)這種操作，直到藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)的溫度(小板的黃綠色亮度增強(qiáng)的溫度)與低分子量液晶材料單獨(dú)體系的藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)溫度大體一致后，再照射一定時(shí)間(例如1小時(shí))紫外線，使聚合完成。
以上操作雖然是光聚合方面的，但是在熱交換的情況下，同樣通過(guò)偏光顯微鏡和/或反射光譜測(cè)定確認(rèn)藍(lán)色色調(diào)出現(xiàn)并將體系保持在進(jìn)行聚合反應(yīng)的溫度下進(jìn)行聚合。
通過(guò)如上的聚合反應(yīng)得到的由復(fù)合系液晶組合物構(gòu)成的擬各向同性液晶材料，在極為廣泛的溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)穩(wěn)定的藍(lán)色色調(diào)。例如，在含有由本身是優(yōu)選實(shí)例的具有烷基側(cè)鏈的丙烯酸酯系單體形成的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶材料中，在包括室溫在(15～25℃)內(nèi)的60℃的溫度范圍內(nèi)也能呈現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)。所得到液晶材料出現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)，能夠通過(guò)已述的偏光顯微鏡和/或反射光譜測(cè)定確認(rèn)。
這樣得到的擬各向同性液晶材料，在未施加電場(chǎng)時(shí)雖然在光學(xué)上是各向同性的，但是一旦施加電壓就能高速變成光學(xué)上各向異性的，能夠使一定方向的光透過(guò)，或者將其遮擋。而且應(yīng)答速度為10～100微秒。
《第二種實(shí)施方式》以下參照

本發(fā)明的液晶裝置的第二種實(shí)施方式。
圖4是示意表示本實(shí)施方式液晶裝置的圖，圖4(a)是說(shuō)明本實(shí)施方式液晶裝置的與三原色對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)域的平面示意圖，圖4(b)是圖4(a)的截面示意圖。其中在圖4中，在將像素區(qū)域放大表示的同時(shí)，為容易看清圖面而突顯了特定的部位，使各構(gòu)成要素的膜厚或尺寸比例適當(dāng)不同。
上述的第一種實(shí)施方式的液晶裝置是反射型的液晶裝置(彩色液晶裝置)，與其相比本實(shí)施方式的液晶裝置是透射型的液晶裝置(彩色液晶裝置)，而且與上述的實(shí)施方式，除了在電極構(gòu)成上的不同點(diǎn)以外，本實(shí)施方式與上述的實(shí)施方式相同。因此就圖4中與圖2同樣的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào)，省略對(duì)共同部分的詳細(xì)說(shuō)明。
在上述的第一種實(shí)施方式中雖然說(shuō)明了使用了IPS方式電極構(gòu)成的反射型液晶裝置的實(shí)例，但是在本實(shí)施方式中將說(shuō)明使用了對(duì)IPS技術(shù)作進(jìn)一步改良類(lèi)型的干涉場(chǎng)開(kāi)關(guān)(Fringe-Field Switching，以下簡(jiǎn)記作“FFS”)方式電極構(gòu)成的透射型液晶裝置的實(shí)例。
本實(shí)施方式的液晶裝置1，在TFT陣列基板10中，在絕緣層12上形成由ITO等透明導(dǎo)電膜形成的第一電極60，與像素開(kāi)關(guān)壓的TFT電連接。
而且在第一電極60上形成由透光性材料形成的層間絕緣膜15，在層間絕緣膜15上形成由具有數(shù)千納米左右膜厚的ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成，并沿著圖4中貫通紙面的方向延伸的多個(gè)電極指70a的第二電極70。
在本實(shí)施方式的液晶裝置1中，TFT基板10使用了借助于層間絕緣膜15將第二電極70層疊在第一電極60的上方的FFS方式的電極構(gòu)成。因此，液晶由其第一電極60和第二電極70產(chǎn)生的橫向電場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)。
另外，在TFT陣列基板10上形成了偏振光片17的外側(cè)設(shè)有作為透過(guò)顯示用光源的背光燈40。
而且本實(shí)施方式構(gòu)成為，雖然是在像素電極(第二電極70(70a))-共用電極(第一電極60)之間施加電壓，但是使施加的電壓就紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域分別為不同的數(shù)值。更詳細(xì)地講，其構(gòu)成為能使在像素電極-共用電極間施加電壓，按照紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域的順序逐漸減小。使用這種構(gòu)成，能夠容易而確實(shí)地使紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域和藍(lán)色顯示區(qū)域中的電場(chǎng)大小各異(更詳細(xì)地講，電場(chǎng)強(qiáng)度依照紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域的順序減弱)。而且由于能使各顯示區(qū)域中的像素電極-共用電極間距離大體恒定，所以容易制造液晶裝置。而且通過(guò)在各色顯示區(qū)域?qū)㈦妶?chǎng)大小設(shè)定得各異，其控制性改善，可以在沒(méi)有光干涉的情況下進(jìn)行鮮明的顯示。
在透射型液晶裝置中，根據(jù)上式(4)，當(dāng)Δn·d＝λ/2時(shí)透射光強(qiáng)度J將變得最大。而且在此液晶裝置中，優(yōu)選將電場(chǎng)的大小設(shè)定得在各顯示區(qū)域上Δn·d＝λ/2。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)更加明亮的顯示。
具體講，例如在紅色顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)λr＝630nm時(shí)，優(yōu)選使Δn·d＝310nm左右。而且在綠色顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)λg＝550nm時(shí)，優(yōu)選使Δn·d＝270nm左右。此外在藍(lán)色顯示區(qū)域內(nèi)，當(dāng)λb＝450nm時(shí)，優(yōu)選使Δn·d＝220nm左右。
若使用這種構(gòu)成，能夠制成ECB型液晶裝置中在各色顯示區(qū)域穩(wěn)定地進(jìn)行鮮明顯示的，同時(shí)透過(guò)光強(qiáng)度特別大的。而且能夠提高光的利用率，制成顯示特別明亮的。此外還能夠獲得對(duì)比度高的顯示。不僅如此，也能確保優(yōu)良的視認(rèn)性。
另外，對(duì)于第二電極70(70a)-第二電極60間的距離雖然無(wú)特別限制，但是優(yōu)選2～8微米，更優(yōu)選2～5微米，特別優(yōu)選1～3微米。
綜上所述，本發(fā)明的液晶裝置，能夠利用通過(guò)施加電場(chǎng)顯示各向異性的所謂擬各向同性液晶材料，同時(shí)能夠使紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域、藍(lán)色顯示區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度適當(dāng)不同。由此，能夠解決已有的ECB型液晶裝置具有的光利用效率或視場(chǎng)角依存性的問(wèn)題。
而且本發(fā)明的液晶裝置由于使用了擬各向同性液晶材料，所以在制造中無(wú)需形成取向膜或者實(shí)施摩擦(rubbing)處理。這樣能夠提高液晶裝置的生產(chǎn)率，降低成本。
此外由于上述的液晶裝置1使用了橫電場(chǎng)方式，所以即使從任何方向看視認(rèn)性效果均佳。
<電子儀器>
以下說(shuō)明具備上述的實(shí)施方式的液晶裝置的電子儀器的具體實(shí)例。
圖5是表示移動(dòng)電話機(jī)一例的立體圖。圖5中，1000表示移動(dòng)電話機(jī)主體，1001表示具備上述的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖6是表示手表型電子儀器一例的立體圖。圖6中，1100表示手表主體，1101表示具備上述的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖7是表示文字處理機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等便攜式信息處理裝置一例的立體圖。圖7中，符號(hào)1200表示信息處理裝置，符號(hào)1202表示鍵盤(pán)等輸入設(shè)備，符號(hào)1204表示信息處理裝置主體，符號(hào)1206表示使用了液晶裝置的液晶顯示部。
圖5～圖7所示的電子儀器，由于具備使用了上述實(shí)施方式的液晶裝置的液晶顯示部，所以能夠事先具備視場(chǎng)角寬、明亮的顯示品質(zhì)優(yōu)良的顯示部的電子儀器。
以上雖然是基于優(yōu)選的實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。
例如，在上述的實(shí)施方式中，雖然列舉了將第一電極與像素開(kāi)關(guān)用的TFT電連接的構(gòu)成為實(shí)例，但是并不限于這種構(gòu)成，也可以使用將第二電極與像素開(kāi)關(guān)用的TFT電連接的構(gòu)成。
此外，關(guān)于第一電極和第二電極、數(shù)據(jù)線、柵線等各種構(gòu)成要素的形狀、尺寸和電極指數(shù)等的具體記載并不限于上述的實(shí)施方式的實(shí)例，可以作適當(dāng)變更。
而且在上述的實(shí)施方式中，液晶裝置雖然是就沒(méi)有取向膜的做了說(shuō)明，但是例如也可以在與電極的液晶層相對(duì)向的面?zhèn)仍O(shè)置取向膜。此外，還可以在電極與液晶層之間設(shè)置有防止電極與液晶材料接觸用的層(鈍化膜)等。使用上述的構(gòu)成，能夠制成液晶材料的耐久性特別優(yōu)良的，提高液晶裝置全體的可靠性。作為構(gòu)成這種膜的材料，例如可以舉出氧化硅(SiO、SiO2等)等。
此外，在上述的實(shí)施方式中，雖然是就沒(méi)有濾色片的情況而說(shuō)明了液晶裝置，但是也可以有濾色片。這樣能夠制成ECB顯示顏色純度更高的。因此，在具有濾色片的情況下，即使使用其濃度(顏色濃度)較低的，由于可以充分獲得上述的效果，所以能夠制成光的利用效率充分高的。
而且在上述的實(shí)施方式中，作為FFS方式的電極構(gòu)成雖然是就借助于絕緣層將第二電極層疊在第一電極上的構(gòu)成距離說(shuō)明的，但是并不限于這種構(gòu)成，也可以使用與IPS同樣的層構(gòu)成，使電極間距離接近單元以下的構(gòu)成。
此外，在上述的實(shí)施方式中，雖然是列舉了具有IPS方式之電極構(gòu)成的反射型液晶裝置以及具有FFS方式之電極構(gòu)成的透射型液晶裝置的實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明，但是并不限于這些構(gòu)成，例如也可以是具有IPS方式之電極構(gòu)成的透射型液晶裝置、具有FFS方式之電極構(gòu)成的反射型液晶裝置。而且本發(fā)明也可以用于例如VA(Virtical Alignment)方式的液晶裝置等其他方式的液晶裝置上。此外本發(fā)明還可以用于半透射型液晶裝置中。
實(shí)施例<液晶材料的制作>
作為光聚合性單體，使用了非液晶性的2-乙基己基丙烯酸酯(2EHA)(Aldrich公司出品)、丙烯酸己酯(HA)(Aldrich公司出品)和1，3，3-三甲基己基丙烯酸酯(TMHA)(Aldrich公司出品)，以及液晶性的6-(4’-氰基聯(lián)苯基-4-基氧代)丙烯酸己酯(6CBA)。使用了以液晶性二丙烯酸酯單體(RM257)(Merck公司出品)作交聯(lián)劑，以2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Aldrich公司出品)作光聚合引發(fā)劑。使用了將含氟向列混合液晶JC-1041XX(7)(Chisso公司出品)和氰基聯(lián)苯基系向列液晶4-氰基-4’-戊基聯(lián)苯(5CB)(Aldrich公司出品)等摩爾混合的物質(zhì)作為低分子量液晶材料，并使用了ZLI-4572(9)(Merck公司出品)作手性摻雜劑。
將按規(guī)定組成調(diào)制了上述構(gòu)成成分的混合溶液以各向同性狀態(tài)注入了無(wú)取向、單元厚度14微米的三明治型單元中。將注入了各樣品的單元用正交尼科耳棱鏡(crossed Nicol prism)下的偏光顯微鏡觀察，按照已述的方法確認(rèn)保持BP的狀態(tài)，同時(shí)照射用金屬鹵化物燈以照射強(qiáng)度1.5mW·cm-2進(jìn)行1小時(shí)的紫外線照射來(lái)進(jìn)行了聚合。
(實(shí)施例1)使用由上述得到的擬各向同性液晶材料，制成了與圖2所示的液晶裝置同樣的IPS方式的反射型液晶裝置。
此時(shí)將液晶層的相位差設(shè)定為Δnd＝λ/4。使偏振光片的吸收軸處于與透明電極縱向成45度的方向上。而且電極指寬度為2微米，將紅色顯示區(qū)域中的電極間距離定為2微米，將綠色顯示區(qū)域中的電極間距離定為4微米，將藍(lán)色顯示區(qū)域中的電極間距離定為6微米。
而且，對(duì)此液晶裝置施加7.5V電壓，進(jìn)行了預(yù)定圖案的彩色圖案顯示。其結(jié)果能夠在高對(duì)比度下進(jìn)行鮮明的彩色圖像顯示。
(實(shí)施例2)使用由上述得到的擬各向同性液晶材料，制成了與圖4所示的液晶裝置同樣的FFS方式的透射型液晶裝置。
此時(shí)將液晶層的相位差設(shè)定為Δnd＝λ/2。使偏振光片的吸收軸與透明電極的縱長(zhǎng)方向平行地設(shè)置。將相位差板設(shè)置得與縱長(zhǎng)方向成15度。而且電極指寬度為2微米，將紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域和藍(lán)色顯示區(qū)域中的電極間距離均定為3微米。
而且這種液晶裝置中，對(duì)應(yīng)當(dāng)顯示紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域和藍(lán)色顯示區(qū)域分別施加6V、4V和3V電壓，以此進(jìn)行了預(yù)定圖案的彩色圖像顯示。其結(jié)果能夠在高對(duì)比度下進(jìn)行鮮明的彩色圖像顯示。
(比較例1)
除了使用介電各向異性的向列液晶作為液晶材料以外，與上述實(shí)施例1同樣制造了液晶裝置。
而且這種液晶裝置中，與上述實(shí)施例1同樣試驗(yàn)了規(guī)定圖案的彩色圖像顯示。其結(jié)果得到的圖像產(chǎn)生了所謂的滲墨，沒(méi)能顯示鮮明的彩色圖像。
(比較例2)除了使電極間距離(相鄰的第一電極的電極指與第二電極的電極指間的距離)在與三原色對(duì)應(yīng)的各顯示區(qū)域(紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域和藍(lán)色顯示區(qū)域)內(nèi)保持一定，在各色顯示區(qū)域設(shè)置與其分別對(duì)應(yīng)的濾色片以外，與上述實(shí)施例1同樣制造了液晶裝置。各色顯示區(qū)域中的電極間距離(相鄰的第一電極的電極指與第二電極的電極指間的距離)均為3微米。
而且這種液晶裝置中，除了將施加電壓定為30V以外，與上述實(shí)施例1同樣試驗(yàn)了規(guī)定圖案的彩色圖像顯示。其結(jié)果得到的圖像極暗，沒(méi)有得到充分的對(duì)比度。
權(quán)利要求
1.一種液晶裝置，是具備第一基板、第二基板、在所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)置的液晶層、在所述第一基板上形成的第一像素、和在所述第一基板上形成的第二像素的液晶裝置，其特征在于所述液晶層含有未施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向同性的，而且施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向異性的，并折射率隨著電場(chǎng)強(qiáng)度變化的材料，所述第一像素具有第一電場(chǎng)強(qiáng)度，所述第二像素具有第二電場(chǎng)強(qiáng)度，所述第一電場(chǎng)強(qiáng)度與所述第二電場(chǎng)強(qiáng)度不同。
2.一種液晶裝置，是具備第一基板、第二基板、在所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)置的液晶層、在所述第一基板上形成的第一像素、和在所述第一基板上形成的第二像素的液晶裝置，其特征在于所述液晶層是含有在所述第一電極與所述第二電極間施加電壓時(shí)光學(xué)上是各向異性的，未施加所述電壓時(shí)光學(xué)上是各向同性的，而且折射率隨著電場(chǎng)強(qiáng)度變化的材料而形成的，所述第一像素顯示第一顏色，所述第一像素具有至少第一像素電極和至少第一共用電極，而且所述第一像素電極與所述第一共用電極之間為第一距離，所述第二像素顯示第二顏色，所述第二像素具有至少第二像素電極和至少第二共用電極，而且所述第二像素電極與所述第二共用電極之間為第二距離，所述第一距離與所述第二距離不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述第一像素顯示第一顏色，所述第二像素顯示第二顏色，所述第一顏色與所述第二顏色不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層具有至少與所述第一像素重疊的第一部分，所述液晶層具有至少與所述第二像素重疊的第二部分，所述第一部分與所述第二部分折射率不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層具有至少與所述第一像素重疊的第一部分，具有包含由所述第一部分調(diào)制的第一波長(zhǎng)的第一光，所述液晶層具有至少與所述第二像素重疊的第二部分，具有包含由所述第二部分調(diào)制的第二波長(zhǎng)的第二光，所述第一波長(zhǎng)比所述第二距離大，所述第一波長(zhǎng)比所述第二波長(zhǎng)短。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述第一顏色是藍(lán)色，所述第二顏色是綠色。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于，其中在所述第一基板與所述液晶層之間形成反射膜，所述液晶層的一部分與所述反射膜重疊，所述液晶層的所述一部分中的相位差Δnd大致為λ/4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層的所述一部分中的相位差Δnd大致為λ/2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層含有擬各向同性液晶。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述液晶層含有復(fù)合系液晶組合物，所述復(fù)合系液晶組合物含有低分子量液晶材料和高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在所述低分子量液晶材料的構(gòu)成分子之間形成，而且所述高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由非液晶性單體聚合而形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述低分子量液晶材料是能夠在膽甾型相與各向同性相間出現(xiàn)藍(lán)色相的材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶裝置，其特征在于，其中所述非液晶性單體是具有烷基作為側(cè)鏈的丙烯酸酯系單體。
13.一種電子儀器，其特征在于，其中具備權(quán)利要求1～12的任一項(xiàng)中所述的液晶裝置。
全文摘要
提供一種使光利用效率提高的同時(shí)具有大視場(chǎng)角、能夠發(fā)揮優(yōu)良的識(shí)別性、和可靠性優(yōu)良的液晶裝置以及具備該液晶裝置的電子儀器。本發(fā)明的液晶裝置，其特征在于，在互相相對(duì)向的一對(duì)基板之間夾持液晶層，在一個(gè)像素區(qū)域內(nèi)具有紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域和藍(lán)色顯示區(qū)域，所述液晶層是由未施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向同性的，而且施加電場(chǎng)時(shí)光學(xué)上是各向異性的，并由折射率隨著電場(chǎng)強(qiáng)度變化的材料構(gòu)成的，其構(gòu)成為能使電場(chǎng)強(qiáng)度依照紅色顯示區(qū)域、綠色顯示區(qū)域和藍(lán)色顯示區(qū)域的順序減弱。
文檔編號(hào)H04M1/02GK1828373SQ200610008879
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者小澤欣也, 島村秀男 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社