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CN1749834A - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

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CN1749834A
CN1749834A CNA2005100528850A CN200510052885A CN1749834A CN 1749834 A CN1749834 A CN 1749834A CN A2005100528850 A CNA2005100528850 A CN A2005100528850A CN 200510052885 A CN200510052885 A CN 200510052885A CN 1749834 A CN1749834 A CN 1749834A
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吉田秀史
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Abstract

本发明的目的是提供具有高图像品质的液晶显示设备及其制造方法。在液晶合成物中的可聚合化合物在以下状态下被聚合：存在于像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从该信号电极及该扫描电极中的至少任一个朝向该像素电极的方向上倾斜。优选地，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。在围绕该液晶层的密封部分中，优选地在非显示部分中的液晶注入口的相对位置上设置第二密封壁。

Description

液晶显示设备及其制造方法
相关申请的交叉参考
本申请基于2004年9月13日提出的在先日本专利申请No.2004-265552，并要求其优先权，其全部内容在此并入参考。
技术领域
本发明涉及例如一种液晶显示设备，其中液晶合成物被设置在两个基板之间，该液晶合成物包含液晶和能够通过有源能量射线(active energy rays)或者有源能量射线与热的结合而可被聚合的可聚合化合物，然后，借助或者不需借助将电压施加于液晶而使可聚合化合物被聚合，以便调整液晶分子的排列方向。
背景技术
曾经在液晶显示器的主流中的由TN模式形成的有源矩阵液晶显示器具有视角特性狭窄的缺点。目前，技术术语MVA(多区域垂直排列)模式和IPS(板内切换)模式被采用用于广视角液晶面板。
在IPS模式中，通过梳型(comb)电极在水平面上使液晶分子换向。但是，由于梳型电极显著地减小孔径比，因此需要强背景光。
在MVA模式中，液晶分子与基板垂直排列，并且液晶分子的排列通过在透明电极(例如由ITO(氧化锡铟)所形成的)上设置的突起或者狭缝(切口)来调整。一般而言，在宽狭缝的情形下，液晶分子沿与狭缝垂直的方向排列，而在窄狭缝(精细结构的狭缝)的情形下，液晶分子沿与狭缝平行的方向排列。
在目前的MVA模式中，为了获得广视角，具有复杂形状的突起或者ITO狭缝被设置，以使当施加电压时，液晶分子以四个方向：45°、135°、225°和315°倾斜在用于信号电极和扫描电极的总线上。利用这种技术，当施加电压时，液晶分子通过在四个方向上平行于精细狭缝倾斜而被稳定，从而能够实现多区域排列。
在日本待审专利申请公开号No.2003-149647的发明中，发展出一种技术，具有如图2中显示的不具突起的结构，其中当施加电压时，通过ITO狭缝而使液晶分子以四个方向倾斜。此时，通过在基板之间注入包含可聚合化合物的液晶合成物，并且通过在施加电压的同时使可聚合化合物聚合来记忆液晶分子的下落方向，就能够在当液晶分子的下落方向朝向像素的中心传播时缩短响应时间，这是由以下事实导致的，即：由在ITO末端的电场确定液晶分子的下落方向，从而提高了显示切换特性。
但是，即使采用这种复杂的设置，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，液晶分子的排列不规则也会出现在位于像素电极与信号电极或者扫描电极的至少其中之一之间的间隙附近。这是由于下述原因：面向信号电极和扫描电极中的至少任一个的像素电极的一侧与相关的信号电极或者扫描电极平行设置；由于液晶分子具有易于朝电极倾斜的性质，因此在上述侧(像素电极的端部)附近的液晶分子的下落方向变成与信号电极和扫描电极中的至少任一个垂直；因此，在像素电极附近排列状态是不稳定的，并且产生了旋错(disclination)，其造成变化的显示状态。
为解决这个问题，已经提出了一种方法，其中设置辅助的突起用于控制排列，并且通过避光层(黑矩阵(black matrix))来遮蔽排列变化的部分。但是，这就出现了另一个问题，即较小的孔径比。
由在MVA模式中设置的突起或者狭缝而造成的基本孔径比减小不像在IPS中由梳型电极所产生的基本孔径比减小那么大。另一方面，与TN模式相比，在MVA模式中存在液晶面板(显示面板)的较小透光率的缺陷。因此，在目前的情况下，MVA模式还未被应用于需较小功耗的笔记本式个人电脑。
另外，关于在包含可聚合化合物的液晶合成物被注入基板之间之后、在施加电压的状态下用于聚合可聚合化合物的技术，当以如图1A所示的图案驱动液晶面板一段长时间时，如图1B所示的称为“图像残留(image sticking)”的显示缺陷的问题便会产生。图像残留是这样一种现象：当如图1A所示的黑白格图案被显示在液晶面板的显示区域上长时间时，如图1B所示的瓦状(tile)图案残留在显示器上，随后整个区域被设置为某种半调色(halftone)显不。
这里，图像残留比率定义如下：
图像残留比率α＝((β-γ)/γ)×100(％)
β＝在长时间显示之后白色显示区域的亮度
γ＝在长时间显示之后黑色显示区域的亮度
这就是一种现象：当液晶显示设备被使用很长时间时，预倾斜角度在电压施加部分中被改变(此时白色以正常的黑色模式被显示)，其不易被恢复。这就要考虑到：由于在聚合通过背光在长时间操作下被进一步聚合之后已被保持的液晶层中的可聚合化合物，这种预倾斜角度的改变是通过在调整液晶排列中改变度数而产生的。
在通常的使用条件下，如果在使用两天之后图像残留比率是2％或者更小，这就是相当好的。特别地，当考虑到其中同一图像显示持续很长时间的特殊使用或者特殊使用条件时，如果一个月时间液晶面板的图像残留比率是0％，那么在实际使用中则不会出现问题。因此，总的来说，一个月时间图像残留比率为0％是比较好的。
另外，就将液晶或者液晶合成物注入到液晶层而言，存在一个问题：切顶V形的异常显示部分出现在液晶注入口的对侧上，特别是在灰色被显示的时候。这显示在图12的液晶面板的平面示意图中。标号122表示围绕液晶层的密封壁，标号123表示用于将液晶合成物等注入并密封到该液晶层中的液晶注入口。切顶V形的异常显示部分121出现在液晶注入口的对侧上。
这个问题的一个原因被认为是：已被注入的液晶或者液晶合成物收集了来自密封壁的污染物。也就是说，要考虑到已经收集了污染物的液晶或者液晶合成物在到达注入口的相对的密封壁一侧之后回弹，并且污染物集中在这个回弹部分中，形成该异常显示部分。图13是液晶面板的平面示意图，其通过箭头示意性地显示了已经收集了污染物的液晶或者液晶合成物是如何发生回弹的。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于提高液晶面板的显示性能、防止液晶分子的排列不规则的技术。本发明的另一目的是提高对“图像残留”的显示缺陷的抵抗力。本发明的又一目的在于提高对被认为是由于液晶或者液晶合成物的注入而引起的异常显示的抵抗力。本发明的其它目的和优点将在以下的解释中阐明。
在本发明的一个方案中，提供有一种液晶显示设备，其中：包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在一对基板之间，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合，所述基板由具有扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管的、用于对液晶层施加电压的第一基板和具有对电极的第二基板组成；然后，存在于像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极与扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜，在这种状态下，通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间，而聚合所述可聚合化合物。借助本发明的上述方案，防止了液晶分子的排列的不规则，并且提供了具有改善了显示性能的液晶面板的液晶显示设备。
在本发明的另一方案中，提供有一种液晶显示设备，其中：包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在具有电极的一对基板之间，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合，所述具有电极的一对基板用于将电压施加于液晶层和用于使液晶分子垂直排列的垂直排列控制薄膜上，然后通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而聚合所述可聚合化合物，同时在电极之间施加电压，以使该液晶分子具有预倾斜角度，由此，在上述液晶显示设备中，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。借助本发明的上述方案，能够提供具有对“图像残留”显示缺陷的提高的抵抗力的液晶显示设备。
在本发明的又一方案中，提供有一种液晶显示设备，在一对基板之间包括：具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中：在非显示部分的液晶层的厚度大于在显示部分的液晶层的厚度，并且在非显示部分中，第二密封壁设置在所述液晶注入口的相对位置。利用本发明的上述方案，液晶显示设备具有对被认为是由于液晶或者液晶合成物的注入而引起的异常显示的提高的抵抗性质。本发明的上述方案可以组合应用。
在本发明的又一方案中，提供有一种液晶显示设备的制造方法，包括：在第一基板上，设置扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管，用于对液晶层施加电压；在第二基板上，设置对电极；以及在一对所述第一和第二基板之间，设置包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合，该方法进一步包括：存在于该像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜，在这种状态下通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间而聚合所述可聚合化合物。利用本发明的这个方案，防止了液晶分子的排列的不规则，并且能够制造具有提高了显示性能的液晶面板的液晶显示设备。
在本发明的又一方案中，提供有一种液晶显示设备的制造方法，包括：将包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物设置在具有电极的一对基板之间，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合，所述具有电极的一对基板用于将电压施加于液晶层和用于使液晶分子垂直排列的垂直排列控制薄膜上；以及通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而聚合所述可聚合化合物，同时在电极之间施加电压，以使所述液晶分子具有预倾斜角度，其中，进行聚合直到在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。利用本发明的这个方案，能够提高对液晶显示设备上“图像残留”显示缺陷的抵抗力。
在本发明的又一方案中，提供有一种液晶显示设备的制造方法，包括：在一对基板之间设置具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中：在所述非显示部分的液晶层的厚度大于在所述显示部分的液晶层的厚度；并且在该非显示部分中，第二密封壁设置在所述液晶注入口的相对位置。利用本发明的这个方案，能够提高对被认为是由于液晶或者液晶合成物的注入而引起的异常显示的问题的抵抗力。需要注意的是，上述制造方法还能够结合便用。
另外，在液晶显示设备及其制造方法的方案中，当液晶分子的倾斜将被调整时，优选地，该可聚合化合物被聚合同时对每一电极施加电压，以使所述像素电极所述对电极之间的电位差大于所述信号电极与扫描电极中的至少任一个和所述对电极之间的电位差；通过调整在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度，产生一种状态，其中在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极与扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜；更典型的是，设置在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的该绝缘层由多个层组成；对于所述多个层，无机材料层和有机材料层被使用；在所述像素电极和所述信号电极与扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度设定在从1微米到5微米的范围内；在所述像素电极和所述信号电极之间安装的绝缘层的厚度大于在所述扫描电极和所述信号电极之间设置的绝缘层的厚度；当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的液晶层接触表面的第一基板侧上的表面部分形成从所述信号电极与扫描电极中的至少任一个朝向所像素电极下降的斜面；更典型的是，就像素电极而言，突起被设置在彼此相邻的两个像素电极之间，该突起的尖峰出现在该信号电极与该扫描电极中的至少任一个的上面或者上方；当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，所述信号电极与扫描电极中的至少任一个有一部分被所述像素电极的一部分覆盖；当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，光遮蔽部分仅设置在与所述扫描电极相对的部分的附近；并且一滤色器被设置在所述第二基板上；并且垂直排列控制薄膜被涂覆在所述第一和第二基板上。
此外，在液晶显示设备及其制造方法的上述方案中，就在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量的限制而言，优选地，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.02份重量的可聚合化合物；所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者；特别是，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基；所述液晶具有负介电各向异性；并且所述液晶具有这样的性质；当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。
此外，在液晶显示设备及其制造方法的上述方案中，就密封壁而言，优选地，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同；所述第二密封壁的两端位于该显示部分的附近或者与该显示部分接触；所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离；包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在所述液晶层中，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合；并且通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，所述可聚合化合物被聚合；所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者；特别地，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基；所述液晶具有负介电各向异性；并且所述液晶具有这样的性质：当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。
总而言之，通过本发明实现高质量液晶显示设备及其制造方法。
附图说明
图1A显示了用于“图像残留”评估的液晶显示面板的显示图案的平面示意图；
图1B显示了已经产生“图像残留”的液晶显示面板的显示屏幕的平面示意图；
图2显示了当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时、显示总线和像素电极的设置的显示面板的平面示意图；
图3显示了液晶显示设备的显示面板的侧横截面示意图；
图4显示了在液晶显示设备的显示面板的侧横截面中等电位线的示意图；
图5显示了在液晶显示设备的显示面板的侧横截面中等电位线的另一示意图；
图6显示了在液晶显示设备的显示面板的侧横截面中等电位线的又一示意图；
图7显示了液晶显示面板的侧横截面示意图，其显示了设置有在信号电极上设有尖峰的突起的状态；
图8显示了图7所示侧横截面示意图中的等电位线的示意图；
图9显示了当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时、显示总线和像素电极的设置的显示面板的平面示意图；
图10显示了液晶显示设备的显示面板的侧横截面示意图；
图11显示了液晶显示设备的显示面板的另一侧横截面示意图；
图12显示了液晶面板的平面示意图；
图13显示了液晶面板的另一平面示意图；
图14显示了液晶面板的又一平面示意图；
图15显示了图14所示的液晶面板的侧横截面示意图；
图16显示了液晶面板的另一平面示意图；以及
图17显示了图16所示的液晶面板的侧横截面示意图。
具体实施方式
在下文中参考附图、表格、示例等说明本发明的优选实施例。需要注意的是这些附图、表格和示例用于说明本发明，并不会限制本发明的范围。更不必说，不脱离本发明的精神的其它实施例可以包含在本发明的范畴内。在附图中，相同的标号表示同一个元件。
根据本发明的液晶显示设备具有显示面板(液晶面板)，其中液晶合成物被设置在一对基板之间，该液晶合成物包含液晶和通过有源能量射线或者与热结合的有源能量射线而可被聚合的可聚合化合物，所述一对基板包括第一基板和具有对(counter)电极的第二基板，其中该第一基板具有扫描电极、信号电极、像素电极和薄膜晶体管，用于将电压施加于液晶层；然后，通过有源能量射线照射，或者通过有源能量射线照射和热，借助或者不需借助将电压施加于电极之间，而使可聚合化合物被聚合。作为有源能量射线，优选是使用紫外线。
根据本发明的可聚合化合物是具有这种分子结构的化合物：在该化合物被聚合时，通过控制液晶分子的引导(director)方向，该分子结构能够使液晶分子倾斜并排列在特定方向上。该可聚合化合物还具有通过有源能量射线照射、或者通过有源能量射线照射和热而用于聚合的光反应基。普遍地将烷基链作为通过调整液晶分子的引导方向而能够使液晶分子倾斜并将其排列在特定方向上的分子结构。但是，只要由于聚合能够使液晶分子倾斜并将其排列在特定方向上，任何其它化合物都是适用的。优选的是具有16到18个碳的烷基。
根据本发明的可聚合化合物可以是所谓的单体或者低聚体。而且，根据本发明的可聚合化合物的光反应基是指可聚合官能团，例如丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基、乙烯基、烯丙基和环氧基，其能够通过有源能量射线照射、或者通过有源能量射线照射和热量而被聚合。
根据本发明的可聚合化合物可以由单一成份或者多种成份组成。优选地，该可聚合化合物由交联成分组成，或者包括交联成分。就交联成分而言，示例的交联成分在一个分子中具有多个可聚合官能团，其包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基、环氧基、乙烯基、烯丙基等，并且具有通过有源能量射线例如紫外线的照射(用到热或者不用到热)而与其它分子可聚合的结构部分。这里，具有环结构(例如芳香环或者脂环)的可聚合化合物是有利的，因为可以得到高的聚合反应速度。根据本发明的液晶合成物包含上述可聚合化合物和液晶分子。如果需要，还可以包含一定数量的催化剂、聚合引发剂和聚合抑制剂。
在液晶显示设备中的显示面板的侧横截面图中，已经发现在液晶分子的排列中产生的不规则部分地是由总线和像素电极之间的等电位线44的紊乱所造成的，如图4所示。这里，在本发明的说明中，术语“总线(bus line)”表示扫描电极和信号电极的通称。等电位线的紊乱往往出现在像素电极和位于该像素电极较近的扫描电极或者信号电极之间。当本发明应用于在总线中的信号电极时特别有效。这是因为，在一些情形下，电极以扫描电极、信号电极和像素电极的顺序在第一基板上分层。在下文中，将给出有关在信号电极和像素电极之间关系的说明。但是，除非另有叙述，本发明也可以应用于扫描电极和像素电极之间的关系。
图4显示了液晶面板的侧横截面示意图，其显示了夹在基板31和32之间的信号电极41和像素电极42具有相等的电位、并且在对电极43和所述电极之间施加电压的状态。图4示出基于理论上获得的等电位线的示意图，而液晶分子的状态是基于想象的。等电位线在信号电极和绝缘层之间具有凹陷部分47，因此，液晶分子45和液晶分子46沿相对的方向倾斜。当在此状态中进行聚合时，液晶排列的不规则便被记忆。需要注意的是，在图4中，标号48和49各自表示一绝缘层。
为了限制液晶排列的这种不规则，已经发现：存在于像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜，在这种状态下通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热的结合，借助或者不需借助将电压施加于电极之间，能够有效地聚合可聚合化合物。在借助在电极之间施加电压的聚合的情况下，如果能够获得在像素电极和扫描电极或信号电极之间没有凹陷部分的等电位线，如图5所示，则液晶分子的排列方向被统一，从而能够限制液晶排列的不规则。在上述描述中，难以实际地观察“液晶分子在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜的状态”。但是，当具有“液晶分子不在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜的状态”时，将产生旋错。因此，通过确认在配置的像素中没有出现旋错，难于直接观察的上述状态就能够很容易地被确认。也就是说，根据本发明，当想获得“液晶分子在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜的状态”时(图5的示例中具有标号45的液晶分子)，不必要识别绝对的“液晶分子在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜的状态”。基于没有产生旋错的事实，足够确定已经满足了需要。
设置在像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上的倾斜，在这种状态下，任何方法适用于进行聚合。
例如，通过将电压施加于每一电极，以使像素电极和对电极之间的电位差大于信号电极与扫描电极中的至少任一个和对电极之间的电位差，能够获得上述目的。但是，对电极的电位必须高于(或者低于)像素电极的电位以及信号电极或者扫描电极的电位。但是绝不会发生对电极电位高于电极的其中一个的电位而低于其它电极的电位。也就是说，能够通过它们的绝对值比较电位差，并且不会发生用于比较的电位差具有反号。例如，下面两种情况包含在本方面的范畴中：一种情况中，相对于像素电极，对电极具有+5伏，且相对于信号电极具有+3伏；另一种情况中，相对于像素电极，对电极具有-5伏，且相对于信号电极具有-3伏。相反，对电极相对于像素电极具有+5伏而相对于信号电极具有-3伏的情况不包含在本发明的范畴内。
图5显示了在如上所述施加电压的情况下显示面板的侧横截面示意图。在施加电压的条件下，像素电极和信号电极之间的液晶分子在朝向像素电极的方向上完全倾斜。因此，不会产生旋错，并且能够防止液晶分子排列的不规则。这种效果也能够在像素电极和扫描电极之间获得。
通过将一定的电压施加到信号电极同时导通扫描电极，以设定像素电极的电位，然后通过切换扫描电极为关闭而改变信号电极的电位，能够获得图5所示的电位关系。由此，像素末端的排列变得稳定，并且光遮蔽变为不再是必需的。
另外，通过调整安装在像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的绝缘层的厚度，在像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子能够在从信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜。
通常，绝缘层分别设置在扫描电极、信号电极和像素电极之间。在像素电极和信号电极或者扫描电极之间设置的绝缘层的厚度近似于几十到几百纳米。例如，如果通过使用绝缘层48和绝缘层40两层，将上述厚度改变至近似1微米，就能够消除如图4所示等电位线中的凹陷部分47，并且获得如图6所示的等电位线。也就是说，在这种情形下，即使在不调整上述电位差而进行聚合时，也能够获得与上述相同的效果。例如，如同在普通情形下，当信号电极和像素电极被设为相等的电位时，可以进行聚合。或者，不需在电极间施加电压就可以进行聚合。
就在像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度而言，从实用的观点来看，优选为1至5微米的范围。在此，设置为小于1微米则太小而不能充分地修正等电位线的形状。另一方面，当厚度超过5微米时，往往会出现薄膜厚度的不均匀，导致更难的处理。
作为用于该绝缘层的材料，任何公知的材料是适用的，例如氮化硅(SiN)和二氧化硅(SiO2)。优选为具有较高电容率的材料，因为通过使用较薄的薄膜能够实现期望的效果。
绝缘层可以由单一层或者多个层组成，如图6所示。在一些情形下，从中难于产生厚薄膜的材料(如氮化硅)被用于将被设置在像素电极、信号电极和扫描电极之间的绝缘层。因此，在一些情形下多个绝缘层可以是优选的，在所述多个绝缘层中，易于制作厚薄膜的材料与此种材料结合在一起使用。例如，由无机材料例如氮化硅形成的层可以结合由有机材料形成的层。作为有机材料，任何公知的材料可被使用，只要该材料不背离本方面的精神。丙烯酸树脂和冰片烯(norbomene)树脂可以作为这种材料。
在一些情形下，当从横截面方向观察液晶显示设备的显示屏幕时，信号电极设置在扫描电极和像素电极之间。因此，优选地，安装在信号电极和像素电极之间的绝缘层的厚度大于扫描电极和信号电极之间设置的绝缘层的厚度。并且，就多个层组成的绝缘层而言，优选是使用正型(positive type)材料用于将被添加的层。其原因是：当用于使像素电极与扫描电极可导电的洞(下文中称为C洞)通过平版照相工艺等在这个绝缘层中产生时，除非在其上设置适当的锥形，否则由于C洞上的像素电极的断口(fracture)，可能导致无法获得导电性。为此，优选是使用正型材料，因为在产生锥形的过程中易于加工，通过该锥形，开口从绝缘层的表面朝向电极变得越来越窄。
这里，为替代调整上述绝缘层的厚度，还可以考虑下面的方法，例如：在信号电极层上设置滤色层，并且在其上设置像素电极，从而使滤色层也用作绝缘层的一部分。但是，已经发现在滤色层上难以进行精细加工，因此，必需一个大边缘(margin)以设置用于在像素电极和扫描电极之间获得导电性的洞，这就造成了减小的孔径比。另外，通常滤色材料大多为负型(negativetype)，因此与上述情形类似的问题也在产生C洞时存在。鉴于上述，当设置滤色层时，优选地是设置在第二基板侧上面，而不是第一基板侧。
另外，作为另一种方法，通过使液晶层接触表面的第一基板侧上的表面部分形成从信号电极与扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的下降斜面，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，该表面部分处于设置在像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的液晶层接触表面中，存在于像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从信号电极与扫描电极中的至少任一个朝向像素电极的方向上倾斜，在这种状态下通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，能够有效地聚合可聚合化合物。在此情形下，借助或者不需借助将电压施加于电极之间，都可以进行聚合。另外，可以采用或者不采用对每一电极施加电压的聚合可聚合化合物的方法，以使像素电极和对电极之间的电位差大于在信号电极与扫描电极中的至少任一个和对电极之间的电位差。此外，可以调整或者不调整在像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间设置的绝缘层的厚度。
这里，在本发明中，术语“液晶层接触表面”并不简单地指基板的表面，而是指液晶层实际上接触的层的表面。当基板和液晶层在其之间用绝缘层分层时，液晶层与绝缘层的表面接触，而不是与基板的表面接触，例如，根据本发明的液晶层接触表面是液晶层实际接触的绝缘层的表面。例如，当在绝缘层的表面上进行亲水处理时，液晶层接触表面是被处理表面。
这种斜面可以是任意形状，只要它是从总线到像素电极的下降形状。另外，用于产生这种斜面的方法也是任意的。在液晶层接触表面上形成具有从总线到像素电极下降的形状的突起的方法是一个示例。这些突起的具体形状能够考虑到液晶分子的排列状态而被任意定义。
另外，当从基本垂直于显示屏幕的方向上观察，一个信号电极和一个扫描电极被夹在彼此相邻的两个像素电极之间，由于信号电极、扫描电极和像素电极以上述方式设置，因此能够提供一种突起，其尖峰在两个相邻像素电极之间的信号电极和扫描电极中的至少任一个的上面或者上方。在此情形下，位置“在信号电极和扫描电极的其中一个上”不必位于信号电极或者扫描电极的中心部分。该位置可以根据液晶分子的排列状态而任意定义。
图7显示了液晶显示面板的侧横截面示意图，其显示了以上述方式设置有突起的状态。图8显示了当电场提供至图7所示的结构时的状态。在图7和图8中，突起71设置在信号电极41上，以使液晶层72的液晶层接触表面的第一基板侧上的表面部分73形成从信号电极41朝向像素电极42下降的斜面74。利用突起71的这个斜面，能够使液晶分子在克服电场作用的同时朝向像素电极侧倾斜。因此，如图8所示，即使等电位线的凹陷部分出现在信号电极和像素电极之间，也能够使液晶分子的排列方向一致。也就是说，因为位于像素电极和信号电极之间的液晶分子完全朝向像素电极的方向倾斜，因此不会产生旋错，并且能够避免像素电极上面或者上方的液晶分子的排列不规则。而在上述示例中，通过使用绝缘层的一部分而形成突起71，该突起能够使用任何材料形成，只要该材料不背离本发明的精神。
通过采用上述方法，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，在信号电极和像素电极之间的位置中很难产生液晶分子的排列不规则，因此可以获得令人满意的显示品质。更不必说，可以采用上述方法的任意组合，除非其背离本发明的精神。
此外，当调整绝缘层时，通常在信号电极或者扫描电极与像素电极之间产生足够的相互距离。因此，由信号电极、扫描电极和像素电极产生的电容变小，很难出现串扰，因此可能会使像素电极覆盖在信号电极上。通过将图2和图3与图9和图10比较而示出了上述情形。这里，图2和图9分别显示当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时显示面板的平面示意图，其显示了总线和像素电极的设置。图3和图10显示液晶显示设备的显示面板的侧横截面示意图。图2和图3表示传统的设置，其中不具像素电极的部分23出现于夹在基板31和32之间的信号电极41和像素电极42之间，并且也出现于扫描电极21(图3中未示)和像素电极42之间。由于这个部分对图像显示无用，因此孔径比相应地较小。相反，图9和图10显示了根据本发明的设置，其中对图像显示无用的部分不出现在信号电极41和像素电极42之间，也不出现在扫描电极21和像素电极42之间。因此，孔径比能够相应扩大。也就是说，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，能够形成被像素电极覆盖的扫描电极的一部分或者被像素电极覆盖的信号电极的一部分。这样，孔径部分能够扩大。这里，标号22表示薄层晶体管。
需要注意的是，在液晶显示设备的工作过程中，扫描电极具有比像素电极较低电位的时间通常较长，并且电场的作用可能有时干扰像素电极的上面或者上方的液晶的排列，有时导致所谓的KURO-UKI(出现黑点)。为了防止此点，优选的是当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，在与扫描电极相对的部分附近设置光屏蔽部分。例如，光屏蔽部分优选地设置在与扫描电极相对的部分以及从该部分稍微突出的部分。“附近”的实际位置和“稍微突出”的程度可依实际环境而被任意确定。
另外，就排列控制薄膜而言，从显示品质的观点来看优选是设置垂直排列控制薄膜。在这种情形下，垂直排列控制薄膜可被设置在第一基板侧和第二基板侧中的任一个上。考虑到显示品质的提高，更优选的是在两个基板上都设置垂直排列控制薄膜。
利用上述技术，能够防止液晶分子排列的不规则，并且能够提高液晶面板的显示性能。
为了提高对“图像残留”的显示缺陷的抵抗力，在液晶显示设备中，其中包含液晶和通过有源能量射线或者有源能量射线与热量结合而可被聚合的可聚合化合物的液晶合成物设置在具有电极的一对基板之间，用于将电压施加在液晶层和垂直排列控制薄膜上，以使液晶分子垂直排列，并且该可聚合化合物通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而被聚合，同时将电压施加在电极之间，从而使液晶分子具有预倾斜角度，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物是有效的。这里，“液晶分子具有预倾斜角度”的意思是当不施加电压时，液晶分子排列在从垂直方向以一定方向稍微倾斜的方向上，从而在施加电压时，液晶分子具有随着被调整方向倾斜的性质。
在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量优选不大于每100份重量的液晶有0.02份重量的可聚合化合物。这里，这种可聚合化合物不必在“通过有源能量射线照射或者有源能量射线照射和热量而聚合该可聚合化合物”的过程之后立即具有所需的值。如果在使用前能够获得这个值就足够了。在本发明中，例如“在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物”的意思是可聚合化合物下降到不大于根据上述的一定份数的重量。
保留在液晶层中的可聚合化合物的量通常能够通过气相色谱分析(GC)来确定。简单的测量方法如下：
剩余的可聚合化合物的量＝(聚合反应之后GC中可聚合化合物的峰值面积/聚合反应之前GC中可聚合化合物的峰值面积)×聚合反应之前可聚合化合物的量。
已经确认对如图1B所示的“图像残留”的抵抗力能够通过以此方式减少剩余可聚合化合物的量来提高。
这种效果被认为是通过这样的事实来产生的：当可聚合化合物通过光或者热的反应不充分、并且如图1A所示的图像残留测试在此种面板中进行时，在液晶面板的长期工作中通过背景光来进一步促进剩余可聚合化合物的聚合，导致了预倾斜角度的改变，以调整液晶的排列。该预倾斜角度的改变是不可逆的，并且一旦出现图像残留便产生不能再清除的严重问题。
当可聚合化合物具有丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基的其中一个或者两个都具有时，剩余可聚合化合物的量的减少是有益的。当可聚合化合物在一个分子中具有多个丙烯酸盐或异丁烯酸盐基时，在长期工作中通过背景光的作用易于出现交联反应，因此，剩余可聚合化合物的量的减少特别有益。
另外，当液晶具有负介电各向异性时，或者更具体地说，当液晶具有这样的性质时：当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜；此时，通过聚合体液晶分子的引导方向的调整起到重要的作用。因此，剩余可聚合化合物的量的减少特别有益。这里，“接近垂直排列”的意思是如前所述的“以预倾斜角度排列”，而不是指相对于基板的完全垂直排列。
利用上述技术，能够提高对“图像残留”的显示缺陷的抵抗力。需要注意的是，用于减少剩余可聚合化合物的量的上述技术能够与在先描述过的用于控制液晶排列方向的技术结合使用。当结合使用时，能够进一步提高显示品质。
为了处理出现在液晶注入口的对侧上、并被认为是由于将液晶或者液晶合成物注入至液晶层中而造成的切顶V形的异常部分的问题，已经发现有效的是：在一对基板之间设置具有液晶注入口的第一密封壁、由该第一密封壁围绕的液晶层、在该液晶层中用于显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，使在非显示部分的液晶层的厚度大于在显示部分的液晶层的厚度，并且在液晶注入口的对侧位置处的非显示部分中安装第二密封壁。
图14显示了液晶显示设备的平面示意图，该液晶显示设备在一对基板之间包括具有液晶注入口的第一密封壁、由该第一密封壁围绕的液晶层、在该液晶层中用于显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分。图15显示上述液晶显示设备的侧横截面图。在图14和图15中，在一对基板31和32之间，示出了液晶注入口123、第一密封壁122、第二密封壁143、液晶层72、滤色器144、上透明电极147和下透明电极148、相应于滤色器144的位置处的显示部分141、以及非显示部分142。液晶层72被第一密封壁122围绕，然后，通过经由注入口123将液晶或者液晶合成物注入到基板之间的空间中，随后密封液晶注入口123，液晶层72被密封在壁122中。
在非显示部分处的液晶层厚度大于在图像显示部分中的液晶层厚度的状态是指图15中W1和W2的关系，其中W1大于W2。利用这种结构，已经收集来自密封壁的污染物的液晶或者液晶合成物在到达图15中左侧的密封壁之后回弹，不经过显示部分144。然后，由于第二密封壁143的存在，已经收集污染物的液晶或者液晶合成物停留在第一密封壁和第二密封壁之间，不到达显示部分。以这种方式，对被认为是由液晶或者液晶合成物的注入而造成的异常显示的抵抗力已经被提高。这里，就非显示部分的宽度(图14中的W3和W4)而言，没有特殊的限制。但是，该宽度优选可为0.5毫米或者更大。如果该宽度设置得太大，在整个显示面板中显示部分所占的面积将较小，因此，对于非显示部分不需要不必要的大面积。
就第二密封壁的材料质量而言，没有特别限制，并且其可依实际环境而任意决定。但是，从减小污染物种类的复杂度的观点来看，第二密封壁的材料质量优选是与第一密封壁的材料质量相同。
不同于第一密封壁，第二密封壁并非旨在防止液晶或者液晶合成物的外漏泄。因此，对于该壁来说，完全密封该对基板之间的间隙(图15中上下基板之间的间隙)并不很重要。但是，优选的是该密封作用到此程度：防止已经收集污染物的液晶或者液晶合成物经过第二密封壁和基板之间的间隙并到达显示部分。
第一密封壁和第二密封壁之间的距离(图14和图15中由L2表示)优选大于显示部分和第二密封壁之间的距离(图14和图5中的L3)。第一密封壁和第二密封壁之间的距离越大，已经收集污染物的液晶或者液晶合成物就越容易保留在第一密封壁和第二密封壁之间。
第二密封壁的尺寸能依实际环境而任意确定。但是，第二密封壁的厚度优选等于第一密封壁的厚度，因为一致的液晶盒厚度易于获得。另外，如果第二密封壁长度L1过小，那么已经收集污染物的液晶或者液晶合成物可能对显示部分有影响。因此，优选为通过实验等确定合适的长度。
第二密封壁的形状可以不必是直的。例如，弯曲形状也是适用的。需要注意的是，为了使已经收集污染物的液晶或者液晶合成物更难到达显示部分，优选为将第二密封壁的两端设置在显示部分的附近或者与显示部分接触。
作为实现上述的方法，例如，可以考虑滤色器的部分延伸至第二密封壁的两端附近或者与第二密封壁的两端接触，如图16和图17所示。借此，对于如图16所示的已经收集污染物、随后与第一密封壁碰撞并在那里回弹的液晶或者液晶合成物来说，易于防止如图16中的箭头所示绕行进入显示部分。这里，“附近”的程度可以通过观察液晶或者液晶合成物是否影响显示部分而适当地确定。需要注意的是，当延伸滤色器的部分时，不总是必须使延伸的部分具有图像显示功能。在这种情况下，可能存在这样的情形：本发明中的“显示部分”包括不显示图像的部分。
另外，就应用了用于提高对于如上述被认为是由注入液晶或者液晶合成物而导致的异常显示的抵抗力的技术的液晶显示设备而言，包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物优选设置在液晶层中，其中该可聚合化合物通过有源能量射线或者通过有源能量射线和热量的结合而能够聚合，然后该可聚合化合物通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而被聚合。为了获得上述目的，可聚合化合物优选包含丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基之一，或者包含丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者，更特别地是，该合成物在一个分子中更优选地包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。用于该用途的液晶优选具有负介电各向异性。另外，就包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物而言，优选为该液晶具有这样的性质：当不施加电压时，液晶接近垂直地排列；并且当施加电压时，液晶沿通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向倾斜。
用于提高对被认为是由于液晶或者液晶合成物的注入而引起的异常显示的抵抗力的上述技术能够结合用于调整液晶的排列方向的技术和/或用于减少剩余可聚合化合物的量的技术，其在上面已经描述。结合地使用这些技术，能够进一步提高显示质量。
在根据使用上述方法的其中一种或者它们的结合而制造的本发明的液晶显示设备中，能够防止液晶分子排列的不规则，提高对“图像残留”的显示缺陷的抵抗力，或者提高对被认为是由于液晶或者液晶合成物的注入而引起的异常显示的抵抗力。另外，这些效果的结合也能够实现。这样，本发明优选是用在笔记本电脑、电视机、便携式电视机、监视器和投射型投影仪中。
[实施例的示例]
在下文中，详细说明根据本发明的具体实施例和比较实施例。需要注意的是，下述说明并不限制本发明的范围。
在比较实施例1和具体实施例1至4中，除有另外说明，液晶面板在下述的条件下生产。当使用如图2或者图9中所示的电极结构时，电极的宽度和像素电极中的狭缝的宽度分别设为3微米。
15型XGA液晶面板被使用，在两个基板上涂有垂直排列控制薄膜(图中未示)。双丙烯酸盐单体被用作可聚合化合物。有源能量射线(i行，365纳米)在室温照射，同时施加相应于用于白色显示电压的电压。
扫描电极、信号电极和像素电极按照顺序设置在基板(第一基板)上。300纳米厚的氮化硅层位于扫描电极和信号电极之间用于绝缘。300纳米厚的氮化硅层还设置在信号电极上。
对于像素电极则采用ITO。滤色器(图中未示)被设置在对基板上，并且由ITO形成的对电极层叠在滤色器上。
(比较实施例1)
图2和图3中所示的结构被采用。当聚合单体时，分别将20V电压施加于像素电极、20V电压施加于信号电极、0V电压施加于对电极。因此，相比于具有大突起和/或大电极狭缝的传统MVA模式的液晶面板，该液晶面板的透光度被提高15％。但是，在某些像素中出现排列的不规则(旋错)。
(具体实施例1)
图2和图3中所示的结构被采用。当聚合单体时，将20V电压施加于像素电极，并将10V电压施加于信号电极、0V电压施加于对电极。为了简化电压施加，用金属线将全部信号电极和全部扫描电极联结，以使它们能够在一个或一些点聚集成一束或者多束，以便允许同时的电压施加，在单体聚合之后所述的束或者多束被切断，以使总线彼此分开。
因此，不会产生例如在比较实施例1中所示的排列的不规则。在这个面板中，光遮蔽薄膜设置在位于扫描电极对侧及其附近的部分对电极上。在此条件下，获得对比度为800。与具有大突起和大电极狭缝的传统MVA模式液晶面板相比，该液晶面板的透光度提高15％。
(具体实施例2)
图2所示的平面结构与图11所示的横截面结构相结合。附加的绝缘层40的厚度为3微米。丙烯树脂用作构成绝缘层40的材料。
当聚合单体时，将20V电压施加于像素电极和信号电极，同时将0V电压施加于对电极。在对基板上设置一个层，用于在扫描电极附近遮蔽光。
因此，不会产生如比较实施例1中所示的排列的不规则。此外，获得对比度为800。
与具有大突起和大电极狭缝的传统MVA模式液晶面板相比，该液晶面板的透光度提高30％。
需要注意的是，还可以使附加绝缘层具有滤色器的作用。在这种情形下，对基板侧上的滤色器层变为多余的。
(具体实施例3)
图9所示的平面结构与图10所示的横截面结构相结合。附加的绝缘层40的厚度为3微米。当聚合单体时，将20V电压施加于像素电极和信号电极，同时将0V电压施加于对电极。
因此，不会产生如比较实施例1中所示的排列的不规则。此外，虽然除了电极和薄薄膜晶体管之外没有设置任何遮光层，但是在前面位置的对比度超过700，不会引发任何问题。与具有大突起和大电极狭缝的传统MVA模式液晶面板相比，该面板的透光度提高37％。
需要注意的是，还可以使附加绝缘层具有滤色器的作用。在这种情形下，对基板侧上的滤色器层变为多余的。
(具体实施例4)
图2所示的平面结构与图7所示的横截面结构相结合。用于在扫描电极附近屏蔽光的层设置在对基板上。附加的突起71的高度为1.5微米。当聚合单体时，将20V电压施加于像素电极和信号电极，同时将0V电压施加于对电极。
因此，不会产生如比较实施例1中所示排列的不规则。在这种液晶面板中获得对比度为800，与传统MVA模式液晶面板相比，透光度提高15％
需要注意的是，在上述实施例中，通过对如图2和图9所示的精细结构的像素电极施加电压来调整单体聚合时的排列方向。或者，也可以通过使像素电极的形状成为矩形并且使用精细的导电突起、或通过进行摩刷(rubbing)处理来调整排列方向。
(具体实施例5)
使用如下所示的材料和聚合方法生产液晶面板：
-液晶：Δε＝-3.8
-单体：通过在每100份重量的液晶中混合0.3份重量的双官能异丁烯酸盐单体而制备液晶合成物。
-聚合方法：液晶合成物被注入两个基板之间的空间中，在所述基板上形成有电极，同时使用间隔物将液晶盒厚度控制在4微米；然后，利用对液晶层施加10V的电压，在室温，特定量(0.5-10J/cm2)的紫外线照射液晶，以提供预倾斜角。
在表格1中，显示了通过上述方法相应于照射量的剩余单体的量和图像残留比率。
从这些结果已经看出，为了获得常用所需的2天的图像残留比率水平，需要0.05％重量比或者更少的剩余单体浓度，为了生产一个月或者更长时间不产生图像残留的特殊用途所需的面板，需要0.02％重量比或者更少的剩余单体浓度。
  紫外线的量(J/CM2)   0.5   2   4   6   8   10
  剩余单体的量(每100份重量的液晶中的重量份数) 0.25 0.1 0.05 0.03 0.02 0.015
  图像残留比率(2天)   10％   5％   2％   0   0   0
  图像残留比率(7天)   15％   8％   5％   1％   0   0
  图像残留比率(1个月)   23％   11％   7％   3％   0   0
                                             表格1
(具体实施例6)
使用类似于上述具体实施例5的液晶合成物生产液晶面板。聚合条件如下：
-聚合方法：液晶合成物被注入两个基板之间的间隙中，在所述基板上形成有电极，同时使用间隔物将液晶盒厚度控制在4微米；然后，在室温，1J/cm2的紫外线照射液晶，同时对液晶层施加10V的电压。此后，在室温，在不施加电压(0V)的条件下，0-40J/cm2的紫外线照射如此形成的液晶面板的全部像素。
在表格2中，显示了通过上述方法相应于照射量的剩余单体的量和图像残留比率。
  紫外线的量(J/CM2)(第2次照射) 0 5 10 20 30 40
  剩余单体的量(每100份重量的液晶中的重量份数) 0.2 0.11 0.05 0.03 0.02 0.017
  图像残留比率(2天)   7％   5％   2％   0   0   0
  图像残留比率(7天)   9％   8％   6％   3％   0   0
  图像残留比率(1个月)   14％   12％   9％   4％   0   0
                                表格2
从表格2所示的结果可以发现，为了获得常用所需的2天的图像残留比率水平，需要0.05％重量比或者更少的剩余单体浓度，为了生产一个月或者更长时间不产生图像残留的特殊用途所需的面板，则需要0.02％重量比或者更少的剩余单体浓度。
也就是说，从具体实施例5和6中可以确认，在聚合之后液晶层中的剩余单体的量对于通常的使用环境(近似于2天)需要为0.05％重量比或者更少，在一个月的长时间之后为了避免图像残留现象需要为0.02％重量比或者更少。
需要注意的是，该单体并不受限于丙烯酸盐(丙烯酸酯)或者异丁烯酸盐(异丁烯酸酯)。具有例如环氧基和乙烯基的官能团的单体也是适用的。但是，从较短的反应时间的角度来看，优选为通常具有受光或热而易于反应的性质的丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。另外，就在单体分子中官能团的数量而言，从单体反应的角度来看，具有多个官能团的单体比单官能(即具有一个官能)单体更优选。
另外，虽然在本实施例中使用具有负介电各向异性的液晶，但根据本发明的液晶不受限于此。但是，由于基于不借助摩刷的液晶的多区域排列而轻易实现了广视角，因此优选为具有负介电各向异性的液晶。
(具体实施例7)
作为第一和第二密封壁的材料，使用了紫外线可修补(curable)的丙烯酸树脂。也可以采用热固性环氧树脂代替紫外线可修补的丙烯酸树脂。
如图14和图15所示而形成第二密封壁。第一密封壁的宽度(图15中的W5)大约为1毫米，滤色器和透明电极的总厚度(图15中的W6)大约为2微米，W1近似为6微米，并且W2近似为4微米。另外，在图14的左边示出的第一密封壁和显示部分之间的距离W4被设为4.5毫米。
如图14和图15所示而形成第二密封壁。第二密封壁的宽度(图15中的W7)大约为1毫米。如图14所示，第二密封壁的长度小于平行设置的第一密封壁的长度，但是略长于与第二密封壁平行设置的显示部分的一边。另外，L2＝2毫米，并且L3＝0.5毫米。在图14上部和下部示出的第一密封壁和显示部分之间的距离W3被设为2毫米。因此，能够完全避免可能出现在液晶注入口的相对侧上的切顶V形的异常显示。
(具体实施例8)
除了具体实施例7的结构之外，接近滤色器末端的滤色器的图案部分延伸至与第二密封壁接触，如图16所示。借此，能够防止已被沿密封壁122注入的液晶无意识地(unintentionally)侵入第二密封壁和滤色器之间的间隙中。
需要注意的是，虽然如上述通过密封壁122能够避免液晶的“绕行”，但是由于进行真空注入，因此不会产生内部没有填充液晶的空间。

Claims (66)

1.一种液晶显示设备，其中：
包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在一对基板之间，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合，所述基板由具有扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管的、用于对液晶层施加电压的第一基板和具有对电极的第二基板组成；然后
存在于像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜，在这种状态下，通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间，而聚合所述可聚合化合物。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当对每一电极施加电压时该可聚合化合物被聚合，以使所述像素电极和所述对电极之间的电位差大于所述信号电极与扫描电极中的至少任一个与所述对电极之间的电位差。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，通过调整在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度，产生一种状态，在该状态中在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜。
4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中，设置在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的该绝缘层由多个层组成。
5.根据权利要求4所述的液晶显示设备，其中，对于所述多个层，无机材料层和有机材料层被使用。
6.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度是在从1微米到5微米的范围内。
7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述像素电极与所述信号电极之间安装的绝缘层的厚度大于在所述扫描电极和所述信号电极之间设置的绝缘层的厚度。
8.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的液晶层接触表面的第一基板侧上的表面部分形成从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极下降的斜面。
9.根据权利要求8所述的液晶显示设备，其中，对于所述像素电极，突起被设置在彼此相邻的两个像素电极之间，该突起的尖峰出现在该信号电极及该扫描电极中的至少任一个的上面或者上方。
10.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，所述信号电极及扫描电极中的至少任一个有一部分被所述像素电极的一部分覆盖。
11.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，光遮蔽部分仅设置在与所述扫描电极相对的部分的附近。
12.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述第二基板上设置一滤色器。
13.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，垂直排列控制薄膜被涂覆在所述第一和第二基板上。
14.一种液晶显示设备，其中：
包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在具有电极的一对基板之间，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线与热量的结合而被聚合，所述具有电极的一对基板用于将电压施加于液晶层和用于使液晶分子垂直排列的垂直排列控制薄膜上；以及
然后通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而聚合所述可聚合化合物，同时在电极之间施加电压，以使所述液晶分子具有预倾斜角度；
由此，在聚合之后保留在所述液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。
15.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。
16.根据权利要求14所述的液晶显示设备，其中，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.02份重量的可聚合化合物。
17.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者。
18.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。
19.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有负介电各向异性。
20.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有这样的性质：当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。
21.一种液晶显示设备，在一对基板之间包括：
具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中：
在该非显示部分的液晶层的厚度大于在该显示部分的液晶层的厚度；并且
在该非显示部分中，在所述液晶注入口的相对位置设置第二密封壁。
22.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同。
23.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的两端位于该显示部分的附近或者与该显示部分接触。
24.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离。
25.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在所述液晶层中，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合；并且
通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，所述可聚合化合物被聚合。
26.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者。
27.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。
28.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有负介电各向异性。
29.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有这样的性质：当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。
30.根据权利要求1所述的液晶显示设备，在一对基板之间还包括：具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中：
在所述非显示部分的液晶层的厚度大于在所述显示部分的液晶层的厚度；并且
在所述非显示部分中，在所述液晶注入口的相对位置设置第二密封壁。
31.根据权利要求30所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同。
32.根据权利要求30所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的两端位于该显示部分的附近或者与该显示部分接触。
33.根据权利要求30所述的液晶显示设备，其中，所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离。
34.一种液晶显示设备的制造方法，包括：
在第一基板上，设置扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管，用于对液晶层施加电压；
在第二基板上，设置对电极；以及
在一对所述第一和第二基板之间，设置包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合；
该方法进一步包括：存在于像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向该像素电极的方向上倾斜，在这种状态下，通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间，而聚合所述可聚合化合物。
35.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，当对每一电极施加电压时该可聚合化合物被聚合，以使所述像素电极和所述对电极之间的电位差大于所述信号电极及扫描电极中的至少任一个和所述对电极之间的电位差。
36.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，通过调整在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度，而产生一种状态，在该状态中在所述像素电极和所述信号电极与扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜。
37.根据权利要求36所述的液晶显示设备的制造方法，其中，设置在所述像素电极和所述信号电极与扫描电极中的至少任一个之间的该绝缘层由多个层组成。
38.根据权利要求37所述的液晶显示设备的制造方法，其中，对于所述多个层，无机材料层和有机材料层被使用。
39.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度被设在从1微米到5微米的范围内。
40.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，在所述像素电极和所述信号电极之间安装的绝缘层的厚度大于在所述扫描电极和所述信号电极之间设置的绝缘层的薄膜厚度。
41.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，使在所述像素电极和所述信号电极与扫描电极中的至少任一个之间的液晶层接触表面的第一基板侧上的表面部分形成从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极下降的斜面。
42.根据权利要求41所述的液晶显示设备的制造方法，其中，对于该像素电极，在彼此相邻的两个像素电极之间设置突起，该突起的尖峰出现在该信号电极与该扫描电极中的至少任一个的上面或者上方。
43.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，所述信号电极与扫描电极中的至少任一个有一部分被所述像素电极的一部分覆盖。
44.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，光遮蔽部分仅设置在与所述扫描电极相对的部分的附近。
45.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，在该第二基板上设置滤色器。
46.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，垂直排列控制薄膜被涂覆在所述第一和第二基板上。
47.一种液晶显示设备的制造方法，包括：
将包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物设置在具有电极的一对基板之间，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线与热量的结合而被聚合，所述具有电极的一对基板用于将电压施加于液晶层和用于使液晶分子垂直排列的垂直排列控制薄膜上；以及
通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量聚合所述可聚合化合物，同时在电极之间施加电压，以使所述液晶分子具有预倾斜角度；
其中，进行聚合直到在聚合之后保留在液晶相位中的所述可聚合化合物的量减少至不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。
48.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，进行聚合直到在聚合之后保留在液晶相位中的所述可聚合化合物的量减少至不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。
49.根据权利要求47所述的液晶显示设备的制造方法，其中，进行聚合直到在聚合之后保留在液晶相位中的所述可聚合化合物的量减少至不大于每100份重量的液晶有0.02份重量的可聚合化合物。
50.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者。
51.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。
52.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述液晶具有负介电各向异性。
53.根据权利要求34所述的液晶显示设备的制造方法，其中，在所述聚合之后，所述液晶具有这样的性质：当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。
54.一种液晶显示设备的制造方法，包括：在一对基板之间设置具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中：
在所述非显示部分的液晶层的厚度大于在所述显示部分的液晶层的厚度；并且
在该非显示部分中，在所述液晶注入口的相对位置设置第二密封壁。
55.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同。
56.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述第二密封壁的两端位于所述显示部分的附近或者与所述显示部分接触。
57.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离。
58.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，包括：
在该液晶层中设置包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物，该可聚合化合物通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合；以及
通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，聚合所述可聚合化合物。
59.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者。
60.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。
61.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述液晶具有负介电各向异性。
62.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述液晶具有这样的性质：当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。
63.根据权利要求54所述的液晶显示设备的制造方法，包括：在一对基板之间设置具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中：
使在所述非显示部分的液晶层的厚度大于在所述显示部分的液晶层的厚度；并且
在该非显示部分中，在所述液晶注入口的相对位置设置第二密封壁。
64.根据权利要求63所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同。
65.根据权利要求63所述的液晶显示设备的制造方法，其中，所述第二密封壁的两端位于所述显示部分的附近或者与所述显示部分接触。
66.根据权利要求63所述的液晶显示设备的制造方法，其中，使所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离。
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