具有改進光罩的雙穩態向列液晶顯示設備的製作方法
2023-08-06 12:41:36 5
專利名稱：具有改進光罩的雙穩態向列液晶顯示設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示領域，特別是雙穩態錨固破壞型(anchoring-breaking)向列液晶顯示器，其兩種穩態結構之間扭轉180度。
背景技術：
液晶顯示器廣泛用於計算機、投影儀、電視、鐘錶以及其它信息顯示設備來顯示符號、文字和圖像。它們的表面通常被分成很小的元素(像素)，其形成顯示管，該顯示這的狀態彼此獨立。
衡量液晶顯示器質量的一項重要標準是光學對比度，其通常由一個被稱為對比度或對比率的量來定義。液晶顯示器的對比度是指屏幕中處於接通狀態的區域所透射或反射光線的強度與屏幕中處於關斷狀態的區域所透射或反射光線的強度的比(是透射光線的強度還是反射光線的強度取決於顯示器的設計是透射型的還是反射型的)。在理想情況下，顯示器的接通狀態能透射或反射儘可能多的光線，而關斷狀態則透射或反射儘可能少的光線。對比度越高，信息或圖像的可讀性和質量越好。例如，對比率小於10時圖像暗淡不夠明亮。當對比度為20時，相同的圖像會顯得明亮和銳麗。如果顯示器的像素大小小於人眼正常條件下注視顯示器時的分辨極限，那麼顯示器中用來測量對比度的區域可包括有許多像素。
如圖1至3所示，液晶顯示器通常包括有兩個平行的基板12、22，其內表面分別與電極10、20相連，並且相對的電極10、20之間包含有液晶材料30。電極10、20的交叉區域形成像素40。使眾多這樣的像素處於所需的光學狀態就能形成被顯示的圖像。每一像素的光學狀態即是通還是斷，是由形成該像的電極10、20上通過地址選擇電路加上的電場來決定的。
大部分液晶顯示器為單穩態的。在這些顯示器中，在沒有電場的情況下是一種結構，當加上電場時，該結構逐漸變化亮度逐漸增加(或減少)。
雙穩態顯示器至少具有兩種狀態，這兩種狀態在沒有電場時理論上均能在穩態保持無限長的時間。其中一種狀態為關斷狀態，另一種狀態為接通狀態。兩種狀態的穩定性來源於下面的事實。即這兩種結構的能量基本相同，並且兩者之間有一個勢壘使得一種結構不能自發地轉換到另一種結構。
相鄰像素之間並不是連續的，而是被一個非尋址區即所稱的像間區域分開(參見圖3)。圖3中所示有像素P和像間空隙I。例如當顯示器採用無源陣列的形式布置時，行電極10與基板12相連，列電極20與另一個基板22相連，並且電極10和20彼此正交。此時，像素P對應於行電極10和列電極20的交疊區域，像間空隙I對應於正對行基板12和列基板22上的極間空區的區域。
該極間空區可使電極之間彼此分開，該空區的大小必須在某一限值之上，該限值的大小取決於電極材料的特性和厚度、所採用的蝕刻技術、所加的電場以及顯示器其它特性。
在沒有阻擋層的情況下，像間空隙的光學狀態很差，從這些區域透射或反射的光線可能會顯著地降低顯示器的對比度。例如，當顯示器採用素距0.25mm、寬0.23mm的方形像素時，像間空隙的寬度為0.02mm，約相當於屏幕整個工作區域中總無效區域的15％。在像間空隙始終為接通的不利情況下，幾個像素區域中所測的顯示器的對比度可降到7以下，儘管此時像素內測得的微觀對比度很高。
與正對比度顯示模式相比，採用負對比度顯示模式(即，電場為零時的關斷狀態模式，例如在平行偏振片內的TN模式)能夠限制對比度的損失。然而，這種方法並不適用於高精度顯示器，因為在尋址像素時所產生的側向電場會扭曲相鄰電極之間的液晶結構並使它們轉變成光學接通的狀態[1]。選擇負對比度還可使用不利的光結構(具有負對比度TN的關斷狀態例如在色差方面要比具有正對比度TN的關斷狀態相差)從而限制顯示器的對比度。
其它所有用來減少由屏幕非有效區域產生的對比度損失的方法都是在像素之間或者在極間空區內加入一個不透明層以便阻擋透射或反射光線。
文獻[2]提出使用鋁製的光罩或鉻層。用金屬作光罩需要進行費用較高的真空沉積處理和隔離以防止像素間出現短路。這些層還會帶來不少於1.5％到3％的反射度從而限制反射的對比度。
文獻[3]用(有色或黑色的)聚合吸收體作為光罩。然而，有色聚合體相對較低的光學密度要求其厚度相對較厚(＞0.5mm)從而獲得足夠低的透射度(＜1％)。對這些層進行蝕刻會在顯示器內形成陡峭地內部起伏並伴隨出現非均勻電場，這將產生取向缺陷如斜轉區或扭轉區。如果加大光罩部分蓋住電極的邊緣，這些缺陷會有所減少到損害接通狀態下透射或反射度的程度。此外，在這些厚聚合層上進行蝕刻的精確度很差，這意味著光罩必須很寬從而在光罩和電極之間保持足夠的對齊誤差。因此這種方法雖然保持了對比度但損害了顯示器的另一個重要特性即照明狀態的亮度。
另一種方法是採用由一疊金屬和聚合吸收層做成的阻擋層來提供抗反射功能和隔離功能[4]從而使光罩在透射和反射方面的光學性能最優，此時不必過分地加厚該層或者使用特別複雜的結構，只需介質材料中含有具有吸收特性的金屬或半導體精細顆粒即可。
所有這些方法都涉及貴重材料的使用或者高成本的加工工序。這是因為必須將不透明材料沉積在電極上並將其從有效區域上去掉。這些操作必須非常精細才能形成0.01mm到0.02mm寬的不透明帶同時又不侵佔到像素區域或者留出非阻擋區。在無源陣列顯示器的情況下，不應出現成本的增加，其參考價格是STN-LCD單色顯示器的價格，其加工過程不使用真空沉積技術。
本發明在雙穩態向列液晶顯示管的條件下通過改變或調整加工操作能夠在不增加材料的同時阻擋像間的空區。其利用了雙穩態顯示器的特性，該特性將在下面作一簡要地描述。
例如，文獻[6]就提出了一種雙穩態顯示器，其狀態是由(單穩態錨固)基體上分子的平位或近乎的平位來形成的。這些狀態由基體兩表面間的液晶結構來區別。在其中的一種狀態，分子幾乎為平行的(該結構是均勻的或者存在輕微的扭曲)。在另一種狀態，分子平轉半圈，從一個基體走到另一個基體(其結構相對於原先的結構扭轉180度)。在強電場作用下破壞至少一個表面上的單穩態錨固並通過流動效應就能在兩種結構之間進行轉換。
本發明中的像間空區通過雙穩態液晶管的產生而阻擋，這樣像間空區內的液晶就永久地處於關斷狀態。這可通過設定像間空區上液晶層的特定錨固和自發扭轉條件來實現，這些條件有利於結構形成關斷狀態，與形成接通狀態的結構相比，這些條件的能量更低。
在下面的說明中，我們假定用來觀察透射、反射或混合模式顯示器的光線偏振結構最優到了像素內達到最佳關斷狀態的設計。該關斷狀態對於扭曲結構或者均勻結構。例如，反射模式偏振結構的優化優選根據申請人於2000年5月12提出的00/06107的專利申請中的裝置進行。
發明內容
為了形成像間光罩，本發明的雙穩態向列液晶顯示設備包括a)一向列液晶材料，其包含在兩平行基片之間，兩基片的內表面上帶有電極從而能使電場加到所述液晶上，至少前面的基片和前面的電極是透光的；b)電極上的排列層或處理體，其對液晶進行定向並使液晶在電場下至少在兩種不同的結構之間交替變化，這兩種結構為穩態或亞穩態，其中的一種結構要麼沒有扭曲要麼在-90度到和+90度之間扭曲，而另一種結構則扭曲約180度角；c)電極上液晶層的厚度應使乘積d.Δn要麼接近λ0/4要麼接近λ0/2，或者是在波長的整數倍內或者是在這兩個值之間，這取決於顯示器的操作模式是反射型的、透射型的還是透射反射型的，其中λ0為顯示器所用波段的中間波長，Δn為液晶在該波長時的雙折射係數；d)一裝置，其在設計上用來給電極上的液晶施加電信號從而破壞至少一個基片上的錨固在所述不同結構之間轉換，並且在去掉電場之後使液晶保持在其中的一個結構中；以及e)一裝置，其在設計上促進所述一個結構在極間空區上的液晶內形成關斷狀態。
顯然，偏振片的數目和布置最好根據顯示設備的光學操作模式(透射型、反射型或透射反射型)來確定。
本發明的其它優選特徵如下—至少有一個電極包含有幾個不同的區段從而能夠在同一設備的同一基片上形成幾個獨立的圖像元素(像素)；—該獨立的圖像元素(像素)帶有獨立的用來加上電場的裝置；—該獨立的圖像元素(像素)布置成一個多路的無源陣列；
—該獨立的圖像元素(像素)布置成一個多路的有源陣列。
結合附圖參考以下的說明，本發明的其它特徵、目的和優點將會更加清楚，這些附圖是以舉例形式來說明不具有限定意義。
上述的圖1示意地展示了傳統的兩相互正交的電極在交叉點所獲得像素；上述的圖2示意地展示了兩個交叉的電極陣列裝置所形成的多路像素陣列，其中的電極布置在液晶材料的兩側，用以形成像素和極間空區；上述的圖3示意地展示了這種多路像素的剖面結構；圖4示意性地展示了結構穩定性在液晶的厚度上隨自發扭曲的變化情況；圖5示意性地展示了本發明像間空隙內的扭曲結構在去除材料後的感應情況，這種感應導致像素內形成穩定的平行(PA)結構或者是扭曲(TW)結構(不穩定)，並在像間空隙內形成優選的扭曲結構；以及圖6示意性地展示了本發明像間空隙內的扭曲結構在加上材料後的感應情況，這種感應導致像素內形成穩定的平行(PA)結構或者是扭曲(TW)結構(不穩定)，並在像間空隙內形成優選的平行結構。
具體實施例方式
本發明保護主體的顯示器在像素液晶層上存在兩個穩態的結構。將手性摻雜劑加到液晶中可獲得雙穩態特性。
在沒有手性摻雜劑的情況下，液晶在沒有扭矩時其取向均勻。其自由螺距(free pitch)無窮大。當存在手性摻雜劑，如果液晶的取向橫穿其軸，那麼液晶的取向會沿其螺旋旋轉。此時，液晶就具有一個有限的自由螺距(其取向在澡軸移動一個螺距後旋過360度)。該自由螺距會隨著摻雜劑濃度的增加而減少。
液晶的自由扭曲量q0由公式2π/p0來定義，其中p0為液晶的自由螺距，橫跨一厚度d的液晶樣本之後的自發扭曲定義為d·q0。因此，該自發扭曲是偶極子在沒有任何扭距條件下橫跨液晶層之後的旋轉角度。
將像素上液晶厚度內的自發扭曲調整到90度就能獲得雙穩態特性。在扭曲和均勻這兩種結構中，在表面上進行錨固的條件表明液晶相對於其平衡狀態扭曲了90度。並且兩種狀態的能量相同，兩種結構形成雙穩態。小於90度的自發扭曲有助於均勻結構的形成，同時另一方面超過90度的自發扭曲有助於扭曲結構的形成。此時，我們注意到在表面上錨固的細節特性還對結構的能量有所貢獻。例如，液晶在液晶管厚度內同樣是自發扭曲90度，具有足夠高平行預傾斜的錨固結構將有助於扭曲結構，而具有反平行預傾斜的同樣錨固結構將有助於均勻結構。實際上，由於勢壘的存在能夠防止一種結構自發轉變為另一種結構，因此能量的嚴格平衡並不是確保雙穩態的絕對因素。例如，可在中點為90度的一定範圍內調整自發扭曲而不會失去雙穩態(扭曲和均勻結構均保持為穩態)。然而，在該範圍之外，只有能量最小的結構才是穩定的(參見圖4)。
下面來描述本發明的裝置，該裝置用來使該結構在像間空區上的液晶內形成關斷狀態。
第一個裝置用來使有效部分(像素)和非有效部分(像間空隙)內的液晶厚度彼此不同，這種厚度差是通過選擇性地去掉或加上一些材料來進行調節的。由於像素內的自發扭曲必須接近90度，因此為了這裡扭曲和均勻的結構能量相同，在每一基片極間空區內局部地加上或去掉一些材料可提高或降低像間空隙內液晶厚度上的自發扭曲。扭曲的差正比於像素處液晶厚度與像間空隙處液晶厚度的差。當某一點處的扭曲與90度的理想平衡扭曲相差很大時，雙穩態就不再存在，兩種結構中只有一種結構可以形成(例如5到10度的差就足以促進一結構的形成)。因此本發明的第一種裝置所需要的是通過加工將所述的厚度差設定到一個值，該值應足以使形成接通狀態的結構不穩定(這種結構可以是均勻結構也可以是扭曲結構，這取決於所採用的偏振結構)。
如果是形成關斷狀態的扭曲結構，那麼在至少一個基片上形成稍微凹入的極間空區將有利於該扭曲結構的形成並在像間空隙內形成該扭曲結構，從而形成液晶光罩(參見圖5)。
如果是形成關斷狀態的均勻結構，那麼在至少一個基片上在極間空區內局部沉積的材料能獲得同樣的結果(參見圖6)。
下面以反射型顯示器為例來進行說明，該顯示器的前面帶有圓偏振片，後面帶有反射器，其內填有雙折射係數Δn≈0.13的液晶。像素上液晶的厚度d接近1.1μm，該值類似於反射條件下公式d.Δn＝λ0/4所給出的最優厚度，其中的λ0為波段工作區域的中間波長。因此該扭曲結構會形成關斷狀態。可通過加工將這個使像素形成雙穩態的自發平衡扭曲角調整到90度。使每一基片上的極間空區凹入0.1μm，該自發扭曲角將在像間空隙的液晶厚度(其等於1.2μm--這裡，我們忽略了兩個基片交叉的極間空區的很小區域)內變為98度。該扭曲角足以形成扭曲結構。由此就形成一個關斷狀態光罩，該光罩在像素周圍的反射率很低。
然而，像間空隙內的液晶厚度必須與像素內的液晶厚度足夠地接近，這樣才能使像間空隙的光學狀態保持在關斷狀態。當像素處液晶厚度與像間空隙處液晶厚度的差不超過像素處液晶厚度的15％時，就能滿足這個條件。該條件決定了顯示器內部起伏的最大幅度，特別是沉積在電極或極間空區上的對齊面的最大幅值，該起伏可以是凹陷也可以是突起。在極間空區凹掉或加上材料的選擇以及蝕刻或沉積方法的選擇可參考顯示器通常的加工流程考慮。例如，如果採用等離子蝕刻裝置來加工電極，那麼極間空區的細微凹陷將不需要附加的光罩和新的操作(然而，必須採用合適的蝕刻參數)。
本發明另一種用來形成液晶光罩的裝置適用於扭曲結構形成關斷狀態的情況。本裝置在於加工厚度適於形成起伏的電極從而在像間空隙形成扭曲結構。然而，本方法需要加工相對較厚的電極(例如厚度約為40nm或更多)。該方法有時與顯示器的光學或電學特性不相匹配，或者受到一定的加工限制。
另一種用來感應形成液晶光罩的方法是調節液晶的手性摻雜劑的含量，直到像間空隙出現所需的結構為止，該顯示器在設計上應使像素處以及像間空隙液晶的厚度略有不同。扭曲和均勻結構之間的勢壘使像素內保持雙穩態的自發扭曲範圍能到一定的擴展。例如，可將手性摻雜劑的含量提高到像素內雙穩態的限值點處但不超過該點。與像素相比，像間空隙內任何凹陷的起伏甚至是剛剛有所顯現的起伏都會使自發扭曲超過該限值，從而足以在那裡有選擇地形成扭曲結構。用同樣的方法將手性摻雜劑的含量減少到限值，可在具有突起起伏的像間空隙內形成均勻結構，另一種方法是用來形成錨固狀態，該錨固狀態特定於像間空區處的液晶層，有助於結構形成關斷狀態。例如，可將對齊層以液態沉積，並使凹陷的極間空區內對齊層的厚度比電極表面對齊層的厚度多一個厚度，從而可減少其定向錨固的能量。該作用與加在這些凹陷內局部降低的衝刷力一起有助於在液晶層施加的定向扭矩的影響下通過定向滑動形成扭曲結構。這種作用可通過顯示器的熱處理而得到加強。還可以兩種方式進行定向處理從而有選擇地改變極間空區內的取向，這樣這些空區處液晶層的自發扭曲就不利於這裡扭曲或均勻結構的形成。同樣，有選擇地改變預傾斜條件也能獲得同樣的結果。
最後，採用臨時處理可使結構在像間空隙內形成關斷狀態，即使在內部起伏很小時，也可暫時有助於所需的結構。例如，如果顯示器中臨時填入的液晶在厚度上略大於最終的厚度，那麼自發的扭曲將在短時間內有助於像素內以及像極空隙內形成扭曲狀態。當液晶層在加工操作後減到其額定厚度時，就在像素內得到雙穩態特性。如果像間空隙內凹陷的起伏足夠的大，那麼可以看到均勻結構是不穩定的，扭曲結構易趨於形成。如果起伏太小(例如，蝕刻電極所產生的起伏小於40nm)，那麼像間空隙也是雙穩態的，並且最初是保持在臨時處理所形成的扭曲狀態。這種狀態不會受到顯示器後續操作的影響，並獲得最終的光罩。
另一種裝置是用來在填料後進行顯示器的熱處理，其通常能獲得同樣的結果。
當採用上述方法之一時，液晶自身會阻擋住顯示器的非尋址區域並形成液晶光罩，從而輕易地獲得大於幾十的對比度。
無論操作是在透射條件、反射條件還是透射反射條件下進行，都能實現這種自校準液晶光罩的優良特性。與前述已知的、沉積和蝕刻不透明層的阻擋技術相比，本發明具有以下優點—液晶光罩所固有的低透射度和反射度適於製造高對比度的透射型、反射型或者透射反射型顯示器；—加上一個光罩不會損害部分阻擋像素所形成的關斷狀態(具有最大的開孔率)；—不會損害顯示器內電場的均勻性；—對圖像刷新周期外周的液晶排列沒有幹擾，因此在觀察保存的圖像時不會影響對比度；以及
—不必進行液晶光罩的沉積或對齊操作。
儘管上述方法是以無源陣列型顯示器為例進行的說明，但它們也可用於任何特定的布置，其中具有兩個基片的電極形成可導址區域(像素)或非導址區域(像間空隙)。
參考書目[1]A.Lien在IDRC Eurodisplay』90文摘上的「Two dimensionalSimulation of the Lateral Field Effect of a 90 degree TN-LCD cell」。
公開日為1993年3月17日的歐洲專利文獻EP0532311(Scheffer)。
公開日為1994年4月26日的美國專利文獻US5307189(Nishiki)。
公開日為1997年9月9日的美國專利文獻US5666177(HsiehTing-Chang)。
公開日為1997年11月11日的美國專利文獻US5686980(Kobayashi)。
法國專利文獻2770894(Durand)。
權利要求
1.一種帶有液晶光罩的雙穩態向列液晶顯示設備，其特徵在於其包括a)一向列液晶材料，其包含在兩平行基片之間，兩基片的內表面上帶有電極從而能使電場加到所述液晶上，至少前面的基片和前面的電極是透光的；b)電極上的排列層或處理體，其對液晶進行定向並使液晶至少在兩種不同的結構之間交替變化，這兩種結構在電場下為穩態或亞穩態，其中的一種結構要麼沒有扭曲要麼在-90度到和+90度之間扭曲，而另一種結構則扭曲約180度角；c)電極上液晶層的厚度應使乘積d·Δn要麼接近λ0/4要麼接近λ0/2，或者是在波長的整數倍內或者是在這兩個值之間，其中λ0為顯示器所用波段的中間波長，Δn為液晶在該波長時的雙折射係數；d)一裝置，其在設計上用來給電極上的液晶施加電信號從而破壞至少一個基片上的錨固使液晶在所述不同結構之間轉換，並且在去掉電場之後使液晶保持在其中的一個結構中；以及e)一裝置，其在設計上有助於所述的一個結構在極間空區處的液晶內形成關斷狀態。
2.如權利要求1所述的設備，其特徵在於其進一步有一種手性摻雜劑，其含量在調節上應使極間空區處液晶厚度內的自發扭曲不利於結構形成接通狀態，並且在該含量範圍內，像素處液晶厚度內的自發扭曲角落在能使這些結構處於雙穩態的範圍內。
3.如權利要求1或2所述的設備，其特徵在於對應於像素的有效區域和對應於像間空隙處非有效區域之間存在一個的液晶厚度差。
4.如權利要求3所述的設備，其特徵在於在每一基片的極間空區內局部地加上或去掉一些材料就形成液晶的厚度差，並使極間空區液晶厚度內的自發扭曲不利於結構形成接通狀態。
5.如權利要求1至4中任一所述的設備，其特徵在於其包括有電極，該電極的厚度應使極間空區液晶厚度內的自發扭曲不利於結構形成接通狀態。
6.如權利要求1至5中任一所述的設備，其特徵在於有利於使結構形成關斷狀態的裝置包括在極間空區內對齊或者錨固的特性，調節該特性從而有助於結構形成關斷狀態。
7.如權利要求1至6中任一所述的設備，其特徵在於有利於使結構形成關斷狀態的裝置包括與錨固特性相關的臨時性電氣、機械或熱處理，這樣這種臨時處理將不利於結構在極間空區形成接通狀態。
8.如權利要求1至7中任一所述的設備，其特徵在於至少有一個電極包含有幾個不同的區段從而能夠在相同設備的相同基片上形成幾個獨立的圖像元素(像素)。
9.如權利要求1至8中任一所述的設備，其特徵在於該獨立的圖像元素(像素)帶有獨立的用來加上電場的裝置。
10.如權利要求1至9中任一所述的設備，其特徵在於該獨立的圖像元件(像素)布置成一個多路的無源陣列。
11.如權利要求1至9中任一所述的設備，其特徵在於該獨立的圖像元件(像素)布置成一個多路的有源陣列。
12.一種用來加工帶有液晶光罩的雙穩態向列液晶顯示設備的方法，其特徵在於其包括以下步驟a)在兩平行基片之間布置一向列液晶材料，兩基片的內表面上帶有電極從而能使電場加到所述液晶上，至少前面的基片和前面的電極是透光的；b)在電極上形成排列層或處理體，其對液晶進行定向並使液晶至少在兩種不同的結構之間交替變化，這兩種結構在電場下為穩態或亞穩態，其中的一種結構要麼沒有扭曲要麼在-90度到和+90度之間扭曲，而另一種結構則扭曲約180度角；c)控制電極上液晶層的厚度d並使乘積d.Δn要麼接近λ0/4要麼接近λ0/2，或者是在波長的整數倍內或者是在這兩個值之間，其中λ0為顯示器所用波段的中間波長，Δn為液晶在該波長時的雙折射係數；d)提供一裝置，該裝置在設計上用來給電極上的液晶施加電信號從而破壞至少一個基片上的錨固使液晶在所述不同結構之間轉換，並且在去掉電場之後使液晶保持在其中的一個結構中；以及e)提供一裝置，其在設計上有助於所述的一個結構在極間空區處的液晶內形成關斷狀態。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵在於其包括以下步驟對應於像素的有效區域和像間非有效區域之間形成一個的液晶厚度差。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於有效部分和非有效部分之間的厚度的差不超過有效部分處液晶厚度的15％。
15.如權利要求13或14所述的方法，其特徵在於該液晶的厚度差在有效部分處液晶厚度的5％到10％之間。
16.如權利要求13至15之一所述的方法，其特徵在於通過去掉有效部分之間的材料來形成液晶的該厚度差。
17.如權利要求16所述的方法，其特徵在於對材料的去除進行控制從而形成與關斷狀態相對應的扭曲結構。
18.如權利要求16或17所述的方法，其特徵在於通過溼法蝕刻或等離子增強蝕刻方法來在每一基片的極間空區內局部地去掉一些材料，同時對電極進行相同的操作。
19.如權利要求13至15之一所述的方法，其特徵在於通過在非有效區域內加入一些材料來形成液晶的該厚度差。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於對材料的加入進行控制從而在極間空區獲得與關斷狀態相對應的均勻結構。
21.如權利要求13至15之一所述的方法，其特徵在於控制電極的厚度，由此獲得的液晶厚度差使極間空區處液晶厚度內的自發扭曲不利於結構形成接通狀態。
22.如權利要求12至21之一所述的方法，其特徵在於包括以下步驟調節液晶中手性摻雜劑的含量從而使極間空區處液晶厚度內的自發扭曲不利於結構形成接通狀態，並且在該含量範圍內，像素處液晶厚度內的自發扭曲角落在能使扭曲和均勻結構處於雙穩態的範圍內。
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於該設備具有一個凹陷的像間起伏，其中調節手性摻雜劑含量的步驟包括提高摻雜劑的含量直到其達到雙穩態極限。
24.如權利要求22所述的方法，其特徵在於該設備具有一個突起的像間起伏，其中調節手性摻雜劑含量的步驟包括減少摻雜劑的含量直到其達到雙穩態極限。
25.如權利要求12至24之一所述的方法，其特徵在於包括以下步驟極間空區內的錨固和對齊特性從而有助於結構形成關斷狀態。
26.如權利要求24所述的方法，其特徵在於包括以下步驟將對齊層以液態沉積，並使凹陷的極間空區內對齊層的厚度比電極表面對齊層的厚度多一個厚度，從而減少其定向錨固的能量。
27.如權利要求25或26所述的方法，其特徵在於以兩種方式進行定向處理從而有選擇地改變極間空區內的取向，這樣這些空區處液晶層的自發扭曲就不利於這裡扭曲或均勻結構的形成。
28.如權利要求12至27之一所述的方法，其特徵在於對設備進行電氣、機械或熱處理從而臨時改變自發扭曲角並控制極間空區處液晶的錨固特性，這樣該臨時處理將不利於結構形成接通狀態。
29.如權利要求12至28之一所述的方法，其特徵在於進行填充液晶的操作，使液晶厚度不利於結構形成接通狀態，加工操作之後，填充設備的液晶層達到其額定厚度。
30.如權利要求29所述的方法，其特徵在於對設備進行填充使液晶的厚度大於最終的額定厚度，然後在加工的最後將液晶層減少到其額定厚度，從而在像素內獲得雙穩態特性同時使像素之間保持不利於接通狀態的結構。
31.如權利要求12至30之一所述的方法，其特徵在於至少有一個電極包含有幾個不同的區段從而能夠在相同設備的相同基片上形成幾個獨立的圖像元素(像素)。
32.如權利要求12至31中任一所述的設備，其特徵在於該獨立的圖像元素(像素)帶有獨立的用來加上電場的裝置。
33.如權利要求12至32中任一所述的設備，其特徵在於該獨立的圖像元件(像素)布置成一個多路的無源陣列。
34.如權利要求12至32中任一所述的設備，其特徵在於該獨立的圖像元件(像素)布置成一個多路的有源陣列。
全文摘要
本發明涉及一種雙穩態液晶顯示設備，其包括對齊裝置，其用來確保液晶的取向；一裝置，其在設計上用來加上電信號從而能通過錨固破壞來至少在兩個基片上在兩個不同的結構之間進行轉換；一裝置，其用來在極間空區的液晶內促使所述提供關斷狀態的結構形成轉換。
文檔編號G02F1/139GK1473281SQ0280279
公開日2004年2月4日 申請日期2002年8月28日 優先權日2001年8月29日
發明者P·馬蒂諾-拉加德, A·布瓦西耶, J·安熱勒, B·佩庫, I·多佐夫, P 馬蒂諾-拉加德, 呶饕, 壤, 舴 申請人:內莫普蒂公司