CN1627156A - 液晶显示装置、其制造方法和硬掩模 - Google Patents

Abstract

一种设置在一对夹有液晶层的基板的至少一块基板的面向液晶层的侧面上的具有配向膜的液晶显示装置，其中没有施加电压时，配向膜使液晶层中的液晶分子基本上垂直或平行地排列，并用至少一部分粘附在配向膜表面上的硬掩模进行掩模摩擦处理，使得配向膜各区域的排列控制方向互不相同。

Description

液晶显示装置、其制造方法和硬掩模

技术领域

本发明涉及一种多畴模式的液晶显示装置及其制造方法，以及用于该装置的硬掩模。具体而言，本发明涉及一种同时具有宽视角和快速响应特性的液晶显示装置及其制造方法，以及用于该装置的硬掩模。

背景技术

使用向列型液晶的液晶显示装置最先用于诸如时钟、计算器之类的数字段式显示装置。现在，它已经更加广泛地用作笔记本式个人电脑(PC)或台式个人电脑的监视器的显示装置，其优点是占用空间小而且功耗低。特别地，在用于台式个人电脑的监视器的显示装置市场中，传统的阴极射线管(CRT)监视器正在被LCD监视器取代。在CRT占统治地位的电视机市场也可以看到这种趋势。制造商们正在加大用LCD-TV取代CRT-TV的研究和开发。

为了使LCD-TV的应用更加广泛，主要的问题是支持电影的快速响应特性和不依赖观众观看屏幕的角度而定的宽视角。这些是与液晶的电-光特性有关的基本问题，而且已经提出了各种各样的解决方案。然而，目前还没有具体实现同时提供快速响应特性和宽视角的液晶显示器。

例如，就快速响应特性而言，在使用向列型液晶的液晶显示模式中，日本专利申请公开号为11-7018中公开的光学补偿双折射(OCB)模式是最佳的。在该OCB模式中，当对液晶层施加预定电压时，配向膜附近的液晶分子在两块基板上都对称地倾斜以形成弯曲排列。由于弯曲排列以这种方式形成，因此，与施加到液晶层的驱动电压的改变相对应的液晶分子的改变变快，而且可以获得快速响应特性，例如几毫秒。然而，这种OCB模式还存在正面对比度(front contrast)、视角、显示一致性以及类似方面的问题。

另一方面，在日本专利申请公开号10-301113中公开的液晶显示装置中，在没有对液晶层施加驱动电压时，液晶分子与基板表面垂直排列。这样，在黑显示状态下不可能发生光泄漏，而且显示装置具有高对比特性。此外，在日本专利申请公开号10-301113中公开的液晶显示装置中，两个畴的每个具有以互相相差180°的角度排列的液晶分子。在这些两个畴之间的边缘区域，形成一个小的畴，其所具有的液晶分子的排列方向与上述两个畴的液晶分子的方向都正交。由此改进视角方面的特性和响应特性。

日本专利申请公开号为11-352486公开了一种垂直排列(VA)模式的液晶显示装置。在该液晶显示装置中，在中间夹着液晶层互相相对的一对基板上的垂直配向膜上，通过掩膜摩擦工艺(mask rubbingprocess)或类似方式提供具有不同方向上的排列调整力(alignmentregulation forces)的区域，从而在施加电压时形成四个畴，这四个畴具有位于液晶层厚度方向中间附近的液晶分子的不同排列方向。日本专利申请公开号11-352486中描述了主要使用通过在垂直配向膜上进行光蚀刻法实现的掩膜摩擦法、离子束法和照明法的任何一个作为像素分离法。日本专利申请号11-352486中描述了通过形成具有不同液晶分子排列方向的畴，可以获得具有改进的视角特性并能够以高清晰度进行显示的液晶显示装置。

在日本专利申请公开号2002-277877中，一个像素具有四个畴。其中，具有位于液晶层厚度方向的中央附近的液晶分子的不同排列方向的这四个畴，在一个方向上顺序扭曲排列。基板互相结合，使得一块基板上的排列区域边缘垂直地交叠在其它基板的一个排列区域。由此实现具有不同的液晶分子排列状态的四分畴(quartered domain)RTN模式。日本专利申请公开号2002-277877描述了通过如此结合垂直排列和排列***(alignment split)，可以增加视角，可以提高显示清晰度，还可以提高对比度。

日本专利申请公开号7-2394747描述了一种使用水平配向膜的多畴TN模式的液晶显示装置的制造方法。在该方法中，对一对基板的至少一片进行至少一次摩擦加工，使用摩擦布通过一块有条纹状的掩膜部分(没有开口部分)和一个开口的板进行摩擦加工。例如，可以使用通过从两侧施加的拉力来放置不锈钢掩膜并由此使不锈钢掩膜略微抬高于基板所提供的开口。

然而，本发明的发明人已经发现日本专利申请公开号10-301113中公开的传统液晶显示装置具有下述问题，即施加/切断电压会在畴之间产生旋转位移(disclination)线。因此，问题在于，当从一定角度观看显示器表面时，从任何方向都会看见粗糙的显示器表面。此外，如果严重地产生旋转位移线，就会存在显示清晰度依赖视角的问题。

在日本专利申请公开号10-301113、11-352486和2002-277877的传统液晶显示装置中，将一个像素分割(形成畴)以实现宽视角。用于此目的的排列过程主要是通过下述方法进行的：通过光蚀刻法在垂直配向膜上形成抗蚀刻膜图案并执行掩膜摩擦处理。

然而，使用具有由光蚀刻法形成的图案的抗蚀刻膜的摩擦方法需要一个用于生成或剥除抗蚀刻剂的化学处理和类似过程(一个通过蚀刻或类似方法去除被摩擦部分的处理)。这会破坏配向膜表面，并且无法良好地控制排列调整力。本发明的发明人进行了详尽的研究，并且已经发现，在配向膜中受到光致抗蚀剂保护的部分和没有受到保护的部分中，配向膜和液晶层之间的分界面状况不同，而且倾角和锚定(anchoring)特性不同。这造成***畴之间响应特性上的差异和/或电压的差异/透射比特性的差异。因此，响应特性没有获得期望的改进。具体地，在低温时，例如，大约0℃，响应变得相当慢。因此表明上述液晶显示装置不适合用作液晶显示电视。

作为进行排列处理的方法，也可以考虑使用具有官能团(functiongroup)的光电配向膜材料进行照明的方法，其中官能团对具有特定波长或偏转方向的紫外线起作用。然而，光电配向膜的问题在于它的可靠特性、保持特性或类似特性较低。

日本专利申请公开号11-352486描述了使用金属硬掩模的掩膜摩擦处理。日本专利申请公开号2002-277877描述了在必要区域由掩膜覆盖的情况下执行掩膜摩擦处理。然而，主要使用具有光蚀刻工艺形成的图案的抗蚀刻膜作为掩膜的方法。目前，还根本没有考虑像本发明中那样通过仅仅使用硬掩模进行摩擦处理来提高响应特性、可靠性和类似特性。

在日本专利申请公开号7-2394747中，为了抑制摩擦布对不锈钢掩膜造成的破坏，通过拉力实施机械装置(例如，弹簧)牵拉不锈钢掩膜的两端，并对基板施加拉力。由此，随着不锈钢掩膜略微从配向膜表面抬起，通过不锈钢掩膜的开口在配向膜表面上进行摩擦处理，而且，具体地，摩擦处理区域变得比与不锈钢掩膜开口的摩擦方向相对的宽度方向的两侧上的实际开口的宽度宽。因此，存在一个无法在摩擦处理区域内获得尺寸精度的问题。

发明内容

按照本发明，提供了一种在面对液晶层的一侧上夹着液晶层的一对基板的至少一块上提供有配向膜的液晶显示装置，其中：没有施加电压时，配向膜使液晶层上的液晶分子基本垂直或水平地排列，并用至少一部分粘附到配向膜表面的硬掩模进行掩模摩擦处理，使得配向膜区域的排列控制方向互不相同。

在本发明的一个方面，液晶层根据掩模摩擦处理确定的排列控制方向形成多个畴。

在本发明的一个方面，像素部分内的排列控制方向互不相同。

在本发明的一个方面，多个畴包括任意的二至四个在一个像素内具有互不相同的排列控制方向的畴。

在本发明的一个方面，在一个方向上互相邻接顺序形成四个畴。

在本发明的一个方面，四个畴形成一个田字(squared plus)形。

在本发明的一个方面，当施加预定阈值或更高的电压时，多个畴中的液晶层具有平行排列的排列状态。

在本发明的一个方面，当施加预定阈值或更高的电压时，多个畴中的液晶层具有扭曲排列的排列状态。

在本发明的一个方面，多个畴的外缘部分位于非显示部分内。

按照本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置的制造方法，该装置用一对基板中间的液晶层中的排列变化进行显示，该方法包括：在这对基板的至少一块上形成配向膜；且通过将具有开口部分的硬掩模定位来进行掩模摩擦处理，使得至少部分硬掩模与配向膜接触，并通过开口部分在配向膜上进行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，硬掩模包括在面向配向膜的一侧上未开口表面上的冲击缓冲(shock-absorbing)部件。

按照本发明的又一个方面，提供了一种液晶显示装置的制造方法，该装置包括一对基板、位于这对基板之间的液晶层、和配向膜，该配向膜位于在面向液晶层的一侧上的这对基板中至少一块上，并且形成具有彼此不同方向的多个畴，在施加预定阈值或更高的电压时，在多个畴的方向中，液晶层的液晶分子倾斜，该方法包括：通过层压硬掩模来进行掩模摩擦处理以形成畴，该掩模包括开口部分并在未开口部分中的冲击缓冲部件，这样冲击缓冲部件与配向膜表面接触，并通过该硬掩模的开口部分在配向膜上进行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，配向膜至少是垂直配向膜或水平配向膜。

在本发明的一个方面，液晶显示装置的制造方法进一步包括在掩模摩擦处理后将这对基板结合使其中间具有预定的间隔，并将液晶层封装在基板之间的缝隙中。

在本发明的一个方面，其中通过顺序改变开口部分相对于配向膜的位置，多次进行所述掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，随着硬掩模开口部分的位置的变化执行掩模摩擦处理，以使该开口部分位于预定的摩擦位置。

在本发明的一个方面，通过移动硬掩模的开口部分的位置以使开口部分位于预定的摩擦位置，进行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，针对每个像素部分或构成这些像素部分的多个子像素部分确定该开口部分的位置，以执行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，根据像素尺寸和像素间距确定开口部分的尺寸。

在本发明的一个方面，开口部分设置比像素部分或子像素部分的尺寸大，从而使实际摩擦处理区域具有像素部分或子像素部分的尺寸。

在本发明的一个方面，硬掩模的厚度为30微米到50微米之间，包括30微米和50微米。

在本发明的一个方面，硬掩模具有一个由蚀刻法形成的预定开口部分。

在本发明的一个方面，硬掩模是由电铸法制成的金属掩模。

在本发明的一个方面，开口部分的横截面具有小于90°的斜角。

在本发明的一个方面，开口部分的横截面具有60°至70°的斜角，包括60°和70°。

在本发明的一个方面，在面向配向膜的侧面上的部分硬掩模的未开口部分中形成冲击缓冲部件。

在本发明的一个方面，冲击缓冲部件在面向配向膜的侧面上的硬掩模未开口部分中形成，以接触对应于液晶显示装置的一个像素中的非显示部分的配向膜表面。

在本发明的一个方面，冲击缓冲部件在横跨面向配向膜的侧面的整个表面的硬掩模的未开口部分之上形成。

在本发明的一个方面，在摩擦方向中，提供的开口部分相对于执行的排列处理的畴大一个预定量。

在本发明的一个方面，相对畴而言，该预定量在摩擦方向的上游侧比在下游侧大。

在本发明的一个方面，液晶显示装置是垂直排列型液晶显示装置，其中，当没有施加电压时，液晶层的液晶分子以基本垂直于该对基板的主表面来排列。

在本发明的一个方面，液晶显示装置是水平排列型液晶显示装置，其中，当没有施加电压时，液晶层的液晶分子以基本平行于该对基板的主表面来排列。

在本发明的一个方面，配向膜至少是垂直配向膜或水平配向膜。

在本发明的一个方面，液晶显示装置的制造方法进一步包括在掩模摩擦处理后将这对基板结合使其中具有预定间隔，并将液晶层封装在基板之间的缝隙中。

在本发明的一个方面，通过顺序改变开口部分相对于配向膜的位置，多次进行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，通过移动硬掩模的开口部分的位置以使开口部分定位于预定的摩擦位置，进行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，用在不同位置具有开口部分的硬掩模替换所述硬掩模以使所述开口部分位于预定的摩擦位置时，进行所述掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，针对每个像素部分或构成这些像素部分的多个子像素部分确定该开口部分的位置，以执行掩模摩擦处理。

在本发明的一个方面，根据像素尺寸和像素间距确定开口部分的尺寸。

在本发明的一个方面，开口部分设置比像素部分或子像素部分的尺寸大，从而使实际摩擦处理区域具有像素部分或子像素部分的尺寸。

在本发明的一个方面，硬掩模的厚度为30微米到50微米之间，包括30微米和50微米。

在本发明的一个方面，硬掩模具有一个由蚀刻法形成的预定开口部分。

在本发明的一个方面，硬掩模是由电铸法制成的金属掩模。

在本发明的一个方面，开口部分的横截面具有小于90°的斜角。

在本发明的一个方面，开口部分的横截面具有60°至70°的斜角，包括60°和70°。

在本发明的一个方面，在面向配向膜的侧面上的部分硬掩模的未开口部分中形成冲击缓冲部件。

在本发明的一个方面，冲击缓冲部件在面向配向膜的一侧上的未开口部分中形成，以接触对应于液晶显示装置的一个像素中的非显示部分的配向膜表面。

在本发明的一个方面，冲击缓冲部件在横跨面向配向膜的一侧的整个表面的硬掩模的未开口部分之上形成。

在本发明的一个方面，在摩擦方向中，提供的开口部分相对于进执行的排列处理的畴大一个预定量。

在本发明的一个方面，相对畴而言，该预定量在摩擦方向的上游侧比在下游侧大。

在本发明的一个方面，液晶显示装置是垂直排列型液晶显示装置，其中，当没有施加电压时，液晶层的液晶分子以基本垂直于该对基板的主表面来排列。

在本发明的一个方面，液晶显示装置是水平排列型液晶显示装置，其中，当没有施加电压时，液晶层的液晶分子以基本平行于该对基板的主表面来排列。

按照本发明的又一方面，提供了一种硬掩模，其包括一个或多个开口部分以用于在一个或多个预定位置的摩擦处理，还包括在未开口部分中而非在一个或多个开口部分中部分或者完整地接触实际摩擦处理区域的表面。

在本发明的一个方面，这一个或每个开口部分被设置的尺寸比预定尺寸大预定量，从而使实际摩擦处理区域具有预定尺寸。

在本发明的一个方面，在与实际摩擦处理区域接触的至少部分表面上设有冲击缓冲部件。

在本发明的一个方面，设置冲击缓冲部件以突出为肋条。

在本发明的一个方面，该冲击缓冲部件是由弹性元件制成的。

在本发明的一个方面，硬掩模的厚度为30微米至50微米之间，包括30微米和50微米。

在本发明的一个方面，开口部分的横截面具有60°至70°的斜角，包括60°和70°。

在本发明的一个方面，相对于摩擦方向，具有相同突出方向并且较所述肋条低的肋条被进一步突出，以设置在相对于摩擦方向，在所述或每个开口部分的两侧面上的边缘部分上的相同突出部分上。

现在，将描述具有上述结构的本发明的作用。

按照本发明，可以通过将具有预定开口部分的硬掩模置于配向膜上来机械地并直接地在所需区域上进行摩擦处理，并以预定方向进行掩模摩擦处理。由此，可以形成这样的畴，即其中液晶分子稳定地沿着掩模摩擦处理确定的排列控制方向倾斜，而且响应速度明显提高。

通过在液晶层中形成多个畴，并设定这些畴中的排列状态，当将具有阈值或更高的驱动电压施加到平行排列或扭曲排列时，就可以使不同畴中的光学响应特性相同。

例如，通过在施加电压时将一个像素内液晶分子的倾斜方向***成多个不同的方向，例如，四个方向，由于视角不依赖于方向的角度，所以可以实现非常宽的视角。

液晶层的一个畴的***部分没有均匀的排列状态，因为在摩擦方向上摩擦布的接触点有变化，特别是在使用硬掩模进行摩擦处理时，在掩模开口部分尤为如此。通过将该畴的***部分置于用黑色矩阵或类似物覆盖的非显示部分，显示部分可以具有均匀和良好的排列状态。由于硬掩模和配向膜互相粘附，可以在掩模开口部分的两侧上都以摩擦方向执行高精度的摩擦处理。

通过将用于掩模摩擦处理的硬掩模设计成具有与所需像素尺寸和像素间距相符的开口部分，可以形成多个畴而不限制于像素部分中，而且可以实现多畴。

考虑到硬掩模的硬度和处理，优选使用具有由蚀刻法或电铸法形成的预定开口部分的金属掩模进行掩模摩擦处理。随着硬掩模的开口部分位于像素部分或子像素部分，执行掩模摩擦处理。随着位置和摩擦方向的改变，这种掩模摩擦处理重复数次，由此可以形成多个畴。

考虑到硬掩模的硬度和处理以及摩擦区域的精度，硬掩模必须厚到一定的程度。本发明发明人进行的研究表明，30微米至50微米(包括30微米和50微米)的厚度是优选的。

当在掩模摩擦处理中使用具有这样厚度的硬掩模时，实际配向膜中被摩擦的面积与该掩模开口部分的面积总体上并不匹配，而是比掩模开口部分的面积小。应该认识到的是有一个由该掩模厚度决定的没有被摩擦的区域(摩擦阴影(rubbing shade))。因此，由于摩擦区域的面积小于掩模开口部分的面积，优选的是使硬掩模开口部分的尺寸比像素尺寸或子像素尺寸大，从而留出一块没有被摩擦(摩擦阴影)的区域。这确保液晶的畴位于像素部分或子像素部分的显示部分。

优选的是使用在其中的开口部分的横截面不是垂直(90°)而是具有小于90°的斜角的硬掩模进行掩模摩擦处理。通过使用具有这种开口部分的金属掩模进行掩模摩擦处理，可以抑制摩擦布在掩模摩擦处理过程中与配向膜表面的接触点的变动，而且可以实现具有更高精度的摩擦处理。具体地，优选的是使用具有60°至70°(包括60°和70°)的斜角的硬掩模进行掩模摩擦处理。通过将斜角设置在此范围内，可以降低摩擦阴影的长度，还可以使用具有在尺寸上变动较低而且锯齿形端面较少(高度线性开口部分)的开口部分的硬掩模进行摩擦处理。

接下来，将描述一个在硬掩模的未开口部分(掩模部分)中配有冲击缓冲部件(下文简称作缓冲部件)的实施例。在该实施例中，当进行摩擦处理时，与摩擦布接触的硬掩模未开口部分对基板表面施加压力。可以通过缓冲部件缓解该压力，并防止该未开口部分覆盖的配向膜表面受到损坏。

在部分未开口部分中形成缓冲部件时，优点在于，通过在液晶显示装置的像素中的非显示部分中提供缓冲部件，即使在配向膜经由缓冲部件受到一定损坏时，也可以保持良好的显示性能，因为受损部分位于非显示部分。

在本发明的液晶显示装置的制造方法中，相对于在其中以摩擦方向进行排列处理的畴，优选的是使开口部分较大。当通过开口部分进行摩擦处理时，由于掩模的厚度使得没有精确进行摩擦处理的部分可以出现在开口部分的端面附近。因此，通过使开口部分大于畴，整个畴都可以进行合适的摩擦处理。

此外，在该例子中，优选的是提供开口部分使得相对于畴的上游侧大于下游侧。这是由于在摩擦处理过程中未被摩擦的区域在下游侧附近较宽。通过采用这种结构，可以进行更精确的摩擦处理。

本发明总体上可用于宽视角液晶显示模式，而且在由多个畴构成的模式(多畴液晶显示模式)中特别有效，该多个区域在施加特定阈值或更高的电压时在液晶层中具有液晶分子的不同倾斜方向。本发明可用于多畴液晶显示模式，例如：使用水平配向膜的多畴TN(扭曲向列型)模式、多畴STN(超扭曲向列型)模式、多畴ECB(电控双折射)模式、多畴OCB(光学补偿双折射)模式、多畴IPS(共面切换)模式、多畴FLC(铁电液晶)模式、多畴AFLC(反铁电液晶)模式、和类似模式；使用垂直配向膜的多畴VA(垂直排列)模式和类似模式；一块基板使用水平配向膜而另一块基板使用垂直配向膜的多畴HAN(混合排列向列)模式和类似模式；诸如此类。

本发明可以通过简单和机械硬掩模摩擦处理而不用使用不可靠的紫外线照射或光蚀刻法之类的处理，来进行垂直排列液晶显示模式中必须的***排列处理，而且可以提供快速响应特性优于，特别是在低温下优于传统垂直排列液晶显示模式的液晶显示装置。这样就能够制造同时具备良好的视角特性和响应特性并且能够以高清晰度进行显示的液晶显示装置。

在硬掩模的未开口部分(掩模部分)中配有冲击缓冲部件。因此，进行摩擦处理时，摩擦布摇动硬掩模并从该硬掩模对配向膜表面施加压力(应力)，但是可以通过冲击缓冲部件缓解该压力(应力)以避免被硬掩模未开口部分覆盖的配向膜表面由于排列控制力受到损坏。这样就能够制造同时具备良好的视角特性和响应特性并且能够以高清晰度进行显示的液晶显示装置。

因此，本文所述的本发明可以提供可靠的液晶显示装置，在该装置中，可以以一个摩擦方向在摩擦处理区域的两侧上都执行具有良好尺寸精度的摩擦处理，而且该装置具有良好的视角特性和响应特性并且能够以高清晰度进行显示，还提供了该装置的制造方法和用于该方法的硬掩模。

对于本领域技术人员，在参照附图阅读和理解下列详细描述时，本发明的这些和其它优点将变得显而易见。

附图说明

图1是一个截面示意图，其表示实施方式1的液晶显示装置中一个像素的结构。

图2是一个截面示意图，其表示施加电压时，图1的液晶显示装置中一个像素的结构。

图3A是一个平面示意图，其表示图1和图2所示的一个像素部分的四个畴中液晶分子的排列状态；和图3B是在图3A所示的畴D2上进行摩擦处理所用的硬掩模的平面图。

图4A至4F是横截面图，它们表示为了使用图1所示的液晶显示装置中的硬掩模形成四个排列畴，进行的掩模摩擦处理。

图5A是实施方式2的液晶显示装置的一个截面示意图，其表示没有施加电压时的像素结构；和图5B是从基板法线方向看时得到的实施方式2的液晶显示装置的一个平面图，其示意性地表示施加电压时像素的结构。

图6A是制造实施方式2的液晶显示装置所用的金属掩模的平面图；图6B是沿着图6A所示的线A-A’的横截面图；图6C是表示使用该硬掩模进行掩模摩擦处理的平面图。

图7A是一个截面示意图，其表示实施方式3的液晶显示装置中的一个像素的结构；图7B是一个截面示意图，其表示实施方式4的液晶显示装置中的一个像素的结构；和图7C是一个截面示意图，其表示对比实例的液晶显示装置中的一个像素的结构。

图8A是表示实施方式3和4和对比实例的液晶显示装置在40℃的光学响应波形的测量结果的图表；和图8B是表示5℃的光学响应波形的测量结果的图表。

图9是从与基板垂直的方向观察得到的实施方式5的液晶显示装置的平面图，其示意性地表示施加电压时一个像素的田字状结构。

图10A是一个平面图，其表示制造实施方式6的液晶显示装置时所用的硬掩模的结构；和图10B是该硬掩模沿着线A-A’截取的横截面图。

图11A是表示使用实施方式6的硬掩模进行掩膜摩擦处理时产生的摩擦上游阴影的测量结果的图表；图11B是表示下游阴影的测量结果的图表。

图12A和12B是截面示意图，它们表示本发明的实施方式7的液晶显示装置的结构：图12A表示没有施加电压时的液晶显示装置；图12B表示施加了具有预定阈值或更高值的足够高的电压时的液晶层的液晶分子。

图13是表示本发明的实施方式7中使用的硬掩模的图示。

图14A和图14B是表示使用对比实施例的制造方法的硬掩模的图示：图14A是截面示意图；图14B是平面示意图。

图15表示本发明的实施方式7和对比实例的掩模摩擦处理的图示。

图16是表示本发明的实施方式7的液晶元件(cell)的图示。

图17是表示对比实例的液晶元件的图示。

图18是表示本发明的实施方式7的液晶元件中的动态响应排列状态的示意图。

图19是表示对比实例的液晶元件中的动态响应排列状态的示意图。

图20是用以表示本发明的实施方式7的另一种硬掩模实施例的横截面图。

图21是用以表示本发明的实施方式8的硬掩模的实施例的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明本发明的液晶显示装置的实施方式1到8。这里，为了简化，与对于显示器来说是最小的单位的“像素部分”对应的液晶元件区域也被称作“像素部分”。如果1个像素包括多个区域，它们被称作是子像素部分。例如，在一个动态矩阵型液晶显示装置(例如，采用TFT作为开关元件的液晶显示装置)，通过像素电极和相反的反电极来确定像素部分。在一个简单的矩阵型液晶显示装置中，通过条纹形柱状列电极(信号电极)和行电极(扫描电极)的交集来确定像素部分。

(实施方式1)

图1是一个截面示意图，其表示在实施方式1的液晶显示装置中一个像素的结构。图1展示了一个未施加电压的液晶显示装置的状态的实例。

如图1中所示，液晶显示装置101包括：一对相对的基板，第一基板1(例如，TFT基板)和第二基板(例如，滤色基板)；和加入到第一基板1与第二基板2之间的垂直阵列型的液晶层3。

在朝向液晶层3的第一基板1的表面部分上，安装了用于向液晶层3施加驱动电压的透明电极4以及在其上的垂直配向膜6。同样地，在朝向液晶层3的第二基板2的表面部分上，安装了用于向液晶层3施加驱动电压的透明电极5以及在其上的垂直配向膜7。

垂直阵列型液晶层3由例如具有负介电各向异性的向列型液晶材料所形成。液晶层3被被安装在朝向液晶层3的第一基板1上的垂直配向膜6和安装在朝向液晶层3的第二基板2上的垂直配向膜7夹在中间并固定。

当没有施加驱动电压(未施加电压)时，在液晶层3中的液晶分子3a垂直于垂直配向膜6和7的表面排列。事实上，液晶分子3a以相对于垂直配向膜6和7的表面以略小于1°到几度的很小的倾斜角(倾角)排列。由于事先设置的倾角，在垂直于液晶层3的方向上施加驱动电压时，当施加阀值或高于阀值的电压时，液晶分子3a向着某个方向倾斜。当施加足够的驱动电压时，液晶层3的液晶分子3a基本上平行于第一基板1和第二基板2排列。液晶分子3a倾斜的角度由安装在第一基板1上的垂直配向膜6和安装在第二基板2上的垂直配向膜7的表面的排列控制方向(由图中的箭头来表示)来确定。

在实施方式1的液晶显示装置101中，通过利用硬掩模仅在所需部分上进行掩模摩擦处理确定垂直配向膜6和7的表面的排列控制方向。硬掩模有一个按照像素尺寸和像素间距设计的开口。

这里使用的硬掩模不是指诸如在光蚀刻处理中使用的玻璃掩模(例如，带有在其上形成图案的例如Cr的金属膜的玻璃基板)。这里使用的硬掩模指的是，例如，由厚度为几十微米的金属板、塑料板、玻璃板及类似物形成的掩模，并且在准备进行掩模摩擦处理的区域具有实际的孔(开口)。在材料上没有明确的限制。但是，优选的是使用具有低膨胀系数和高硬度的材料。例如，在使用金属板掩模(金属掩模)的情况下，诸如不锈钢(SUS430或SUS304)、殷钢材料、42合金、镍钴合金等等的材料是优选的。

按照其材料，采用不同的方法制造硬掩模。例如，大多数硬掩模是通过两种不同的方法制造的：蚀刻法和添加法(additive method)。在蚀刻法中，在金属板上施用抗蚀剂，并仅仅将相应于开口的部分暴露在紫外线下，显影并蚀刻以便在金属板上形成一个开口。在添加法中，将一定厚度的抗蚀剂施加到具有一部分为开口图案的适当的部件上，并将金属施加到除开口外的将成为掩模部分的部分。

在实施方式1的液晶显示装置101中，在一个像素部分内，液晶层3包括多个畴(例如，在图1中的四个畴)。通过利用硬掩模的掩模摩擦法，畴具有彼此各异的排列控制方向。

在图1中，D1、D2、D3和D4分别指示四个畴。在畴D1中，第一基板1在由正面向背面向图1的纸张平面的方向中用摩擦处理来加工。第二基板2在由图1的纸张平面向外的方向上用摩擦处理来加工。在畴D2中，第一基板1从图1的左侧向右侧用摩擦处理来加工。第二基板2从图1的右侧向左侧用摩擦处理来加工。在畴D3中，第一基板1从图1的右侧向左侧用摩擦处理来加工。第二基板2从图1的左侧向右侧用摩擦处理加工。在畴D4中，第一基板1在从图1的纸张平面向外的方向上用摩擦处理加工。第二基板2在指向图1的纸张平面的方向上用摩擦处理加工。

通过以这种方式利用硬掩模进行掩模摩擦处理，液晶层3可以被划分为多个畴(图1中的四个畴)。在畴中，当未施加电压时，可以沿着排列控制方向(摩擦方向)控制液晶分子3a的倾角方向，而且它们彼此各异。

如图1中所示，在畴D1中，液晶分子3a向着图1的纸张平面沿第一基板1和第二基板2的摩擦方向倾斜。在畴D2中，液晶分子3a从图1的左侧向着右侧沿第一基板1和第二基板2的摩擦方向倾斜。在畴D3中，液晶分子3a从图1的右侧向着左侧沿第一基板1和第二基板2的摩擦方向倾斜。在畴D4中，液晶分子3a朝向图1的纸张前面沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向倾斜。因此，能够制造多畴用于当在畴中施加阀值或高于阀值的电压时，得到液晶分子3a具有不同的倾斜方向，并且具有宽视角的液晶显示装置。

图2是截面示意图，显示当在图1的液晶显示装置101中施加阀值或更高的驱动电压时，在液晶层3中的液晶分子3a的典型排列状态。

在图2中，当施加驱动电压时，液晶分子3a向某个方向倾斜。其方向与畴D1到D4的每一个均不相同，并且基本上平行于第一基板1和第二基板2。由此得到多畴，并且获得具有宽视角和高清晰度的液晶显示装置。

图3A是平面示意图，显示在如图1和2中所示的一个像素部分的四个畴中液晶分子的排列状态。图3B是用于在图3A中所示的畴D2上进行摩擦处理的硬掩模的平面图。在图1、2和3A之间的位置关系为：图1和2是从箭头L处观察的、图3A的平面图中所示的一个像素部分的截面图。较低的第一基板1的垂直配向膜6的摩擦方向用虚线表示。较高的第二基板2的垂直配向膜7的摩擦方向用实线表示。这些图仅展示采用硬掩模摩擦处理的本申请的思想。像素和硬掩模的开口的例如尺寸和厚度的特定尺寸将在下文中说明。

图4A到4F是横截面图，显示一种用于制造实施方式1的液晶显示装置101中的四个畴D1到D4的典型制造方法。为了简化，图4A到4F仅显示第一基板1的制造过程。但是，也可以用与第一基板1类似的过程制造第二基板2。

首先，如图4A中所示，在第一基板1的透明电极4上，通过旋涂法，形成例如聚酰亚胺垂直配向膜JALS-682(得自JSR Corporation)的垂直配向膜，直至膜厚度为500埃。由此，形成配向膜层6。

接下来，如图4B中所示，采用硬掩模以进行掩模摩擦处理。金属掩模为硬掩模8，例如可由厚度为50微米的不锈钢(SUS430)构成，并具有例如安装在处于x方向上300微米且y方向上300微米的间隔处的100微米(x方向)×200微米(y方向)的开口8a。在图4B中，x方向指向纸张平面中右侧方向，且y方向是指向纸张平面的方向。如图4B中所示，金属掩模8的开口8a被排列在对应畴D2的位置，并被固定。然后，在其上使用摩擦滚筒10，并沿着预先确定的方向(在图4B中指向右侧的方向)进行掩模摩擦处理。用例如rayon cloth YA-19R(可得自Yoshikawa Kagaku Kogyo Co.Ltd.)的摩擦布9包裹摩擦滚筒10。摩擦条件为，例如，第一基板1的移动速率为50毫米/秒，滚筒10的半径R为7.5厘米，滚筒10的转速为500rpm，推入的碎片的量d为0.4毫米。如上所述，首先，在预定的方向上(向右侧的方向)，用排列控制法仅处理了相应于畴D2的一部分。其它部分被金属掩模8的封闭部分(掩模部分)覆盖。因此，它们不会被排列控制处理加工。

如图4C中所示，金属掩模8仅可向右侧移动100微米。金属掩模8的开口8a被排列在对应畴D3的位置上。然后，通过类似的步骤，在朝向左侧的方向上进行掩模摩擦处理。以这种方式，在预定的方向上(向左侧的方向)，用排列控制处理仅加工了对应于畴D3的一部分。

如图4D中所示，金属掩模8的开口8a被排列在对应于畴D1的位置上，并使用类似的步骤，在指向纸张平面的方向上进行掩模摩擦处理。由此，在预定的方向上(指向纸张平面的方向)，用排列控制处理仅仅加工了对应于畴D1的一部分。

如图4E中所示，金属掩模8的开口8a被排列在对应于畴D4的位置上，并用类似的处理，在由纸张平面向外的方向上进行掩模摩擦处理。由此，在预定方向上(由纸张平面向外的方向)，用排列控制处理仅仅加工了对应于畴D4的一部分。

在此掩模摩擦处理后，如图4F中所示，在第一基板1上的垂直配向膜6被分割成具有四个排列控制方向。

通过类似的方法，将与第一基板1相对的第二基板2分割，使其具有分割的四个排列控制方向。对第一基板1和第二基板2施用阻隔垫珠(spacer bead)，并将它们互相连接，使其具有预定的元件间隙，例如，3.5微米的元件间隙。

然后，在第一基板1和第二基板2之间注入具有负介电各向异性的向列型液晶材料，例如n-型液晶(可得自Merck KGaA)MJ001025(Δn＝0.0916，Δε＝-2.4，Tni＝80℃)，并在60℃的条件下封装。

此外，对具有注入的液晶层3的液晶显示装置实施再次排列处理步骤。在此步骤中，将液晶显示装置在设置到大约120℃的烘箱中放置约10分钟，并以10℃/小时的速度逐渐冷却至室温(大约25℃)。

在由此制得的本发明的实施方式1的液晶显示装置101中，液晶层3被确定分离为四个畴，并且当未施加电压时，如图1所示排列。此外，通过晶体旋转法测量畴中的倾角。在所有畴中的倾角为88.5°。

可以确定的是当向由此制得的液晶显示装置101施加阀值或更高的驱动电压时，液晶分子3a被排列为沿着排列控制方向倾斜，排列控制方向由如图2中所示在各自的畴中的掩模摩擦处理所确定。还可以确定的是当施加足够高的驱动电压，例如7V时，液晶分子3a基本与第一基板1和第二基板2平行排列。此外，可以确定，在各自畴中的液晶分子3a的倾斜方向彼此相差90°，并可实现宽视角。

在如图1中所示的液晶显示装置101中，为了形成四个具有不同排列控制方向的畴，如图4A到4F中所示，对于两块基板来说总计需要八次掩模摩擦处理：第一基板1和第二基板2各需四次。

现在，将描述实施例1的快速响应特性。在配向膜掩模摩擦处理的分界面附近的液晶分子预先用掩模摩擦处理来加工，并且从一开始就将它们关于基板表面一致倾斜排列。在基板表面和排列方向之间的角度(倾角)为88.5°。在面对方向上，88.5°的倾角对光学性能几乎没有影响。但是，对于一致倾斜的液晶模块来说，这个角度是足够的。在实施方式1的液晶显示装置101中，所有的畴均用完整的表面摩擦处理来加工。在施加电压的这一刻，在畴中遍布整个表面的液晶分子的倾斜方向是一致确定的，而且排列一致改变。结果，如图7A和7B中所示的实施方式3的液晶显示装置201和202的波形那样，其光学响应波形快速升高。这将在下文中，通过利用如图7C中所示的对比实例，参照实施方式3和4做详细说明。

在实施方式1中，在金属掩模8的开口8a的位置实施掩模摩擦处理，同时依序移动硬掩模，以预定目标摩擦位置排列开口8a。但是本发明并不仅限于此。可以依序调换具有在不同位置的开口的金属掩模8，以排列具有预定目标摩擦位置的开口8a。

在实施方式1中，配向膜是垂直配向膜6和7，当未施加电压时，其将液晶层3中的液晶分子3a排列为基本垂直。通过使用金属掩模8作为硬掩模，分别用掩模摩擦处理从开口8a处理在垂直配向膜6和7中的畴(在该实施例中为四个畴)，从而使得它们的排列控制方向彼此不同。但是，代替垂直配向膜6和7，可以使用水平配向膜，并可以进行水平排列掩模摩擦处理。本发明的效果在于提供一种液晶显示装置，其视角特性和响应特性俱佳，并也可通过使用水平配向膜达到实施方式1那样的效果。在使用水平配向膜的情况下，未施加电压的一个像素的横截面图如图2所示。施加预定电压时(被驱动时)的一个像素的横截面图如图1所示。水平配向膜中所用的材料为聚酰亚胺膜AL3046(可得自JSR Corporation)。它通过旋转涂布的方法形成，具有500埃的膜厚度。元件厚度为4.5微米。采用p-型(正型)液晶材料ZLI-4792(Δn＝0.0988，Δε＝5.2)(可得自Merck KGaA)作为用于液晶层3的液晶材料。倾角为5度。其它条件与使用垂直配向膜6和7的情况下的条件相同。

实施方式1不限于使用垂直配向膜的垂直排列型液晶显示装置，或使用水平配向膜的水平排列型液晶显示装置。实施方式1也可适用于它们联用的混合型的液晶显示装置。此外，只要是多畴液晶显示模式，实施例1可适用于任何模式的液晶显示装置，例如，铁电或反铁电液晶显示模式。

而且，本发明的液晶显示装置不限于如图1和2中显示的实施方式1的结构。为了减少掩模摩擦处理的数量，可以使用例如下面图5中所示的液晶显示装置102的结构。该结构将在下文中作为实施方式2详细说明。

(实施方式2)

在上述的实施方式1中，当施用具有预定阀值或更高的电压时，在四个畴内的液晶层3的排列基本与基板表面水平的情况下，以及在四个畴内的液晶层3的排列基本与基板表面垂直的情况下，应用本发明。在实施方式2中，当施加具有预定阀值或更高的电压时，在四个畴内的液晶层3的排列为扭曲排列的情况下应用本发明。在此情况下，可以减少掩模摩擦处理的数量。

图5A是未施加电压时，显示一个像素的实施方式2的液晶显示装置的截面示意图。图5B是从基板法向方向观察时实施方式2的液晶显示装置的平面图，为了示意性地展示施加电压时一个像素的结构。

图5A显示具有第一基板1的液晶显示装置102。在图1中用摩擦处理从左向右加工畴D1和D2。在畴D3和D4中，在图1中从右向左进行摩擦处理。

在第二基板2中，在从图1的纸张向外的方向上对畴D1和D4进行摩擦处理，并在指向图1的纸张的方向上对畴D2和D3进行摩擦处理。

在此情况下，通过使用硬掩模，在第一基板1和第二基板2的垂直配向膜6和7上进行的掩模摩擦处理可以是对一个基板进行处理的两倍，总计为四次。

这样，当未施加电压时，通过用硬掩模进行掩模摩擦处理，可以将液晶层3分离为多个具有液晶分子3a的倾角方向的畴(在图5中为四个)，沿排列控制方向(摩擦方向)控制这些方向，且这些方向彼此各不相同。

如图5A所示，在畴D1中，液晶分子3a从图5A的左侧向右侧沿着第一基板1侧面上的第一基板1的摩擦方向倾斜，并且在指向图5A的纸张的方向上沿着第二基板2侧面上的第二基板2的摩擦方向倾斜。在畴D2中，液晶分子3a从图5A的左侧向右侧沿着在第一基板1侧面上的第一基板1的摩擦方向倾斜，并且在从图5A的纸张向外的方向上沿着第二基板2侧面上的第二基板2的摩擦方向倾斜。在畴D3中，液晶分子3a从图5A的右侧向左侧沿着在第一基板1侧面上的第一基板1的摩擦方向倾斜，并且在从图5A的纸张向外的方向上沿着在第二基板2侧面上的第二基板2的摩擦方向倾斜。在畴D4中，液晶分子3a从图5A的右侧向左侧沿着第一基板1侧面上的第一基板1的摩擦方向倾斜，并且在指向图5A的纸张的方向上沿着第二基板2侧面上第二基板2的摩擦方向倾斜。

由此，能够在液晶显示装置中提供多畴，当没有施加电压时，此液晶显示装置具有在彼此各不相同的畴中的液晶分子3a的倾斜方向，并具有宽视角。

图5B是显示当例如将7V的电压从垂直于基板的方向上施加到图5A中所示的液晶显示装置102中的液晶层3时，液晶分子3a的排列状态的示意图。

如图5B中所示，提供多畴以具有倾斜排列，使得在畴中在液晶层3中间附近的液晶分子3a彼此相差90°(扭曲排列)。同样地，可以实现多畴，并获得具有宽视角和高清晰度的液晶显示装置。

图1中所示的实施方式1的液晶显示装置101和图5中所示的实施例2的液晶显示装置102在液晶层3的排列状态中具有下述差异。当施加足够高的电压(例如，7V)时，在图2中液晶分子3a处于平行排列状态，而在图5中液晶分子3a处于扭曲排列，其中的扭曲集中在第一基板1和第二基板2之间的界面附近。但是，由本发明的发明人对视角特性进行详细检查的结果表明，在它们之间不存在差异。它们的视角特性几乎相同。

此外，本发明的发明人使用不锈钢金属掩模11作为上述硬掩模8，并检查了其开口/无开口之间的关系和已经用掩模摩擦处理过的区域，并详细地在配向膜表面获得它们的排列控制方向。这在图6A到6C中显示。

首先，将对金属掩模11进行说明。

图6A是从法线方向观察的在实施方式2中使用的金属掩模11的平面图。图6B是沿着图6A中所示的线A-A′观察的截面图。金属掩模11包括在x方向上间隔300微米、在y方向上间隔100微米的100微米×200微米的开口11a。仔细检查金属掩模11的截面。可以发现金属掩模11的截面的侧面并非垂直，而是以一个预定的角度(斜角)α倾斜。举例来说，角α为64°。进一步地，在平面上的金属掩模11的开口的弯角不是直角，而是圆形的。此特性对于通过蚀刻法制造的掩模来说是特别的。在图6A中所示的弯角R(当在其中***该弯角时，环形的辐射)在该掩模中为大约30微米。

随后，为了进一步检查具有通过掩模摩擦有效确定的排列控制方向的在液晶层3中的区域(图6C的区域12)的尺寸和金属掩模11的开口11a的尺寸之间的关系，采用金属掩模11对仅仅一个畴进行掩模摩擦处理。

在本发明的液晶显示装置101和102中，n-型液晶材料被夹在垂直配向膜之间。本发明的发明人在垂直配向膜上进行掩模摩擦处理并随后施加大约7V的电压后，进行了详细的分析，并检查了一个掩模摩擦区域。发现接受过掩模摩擦处理的区域的尺寸与在水平配向膜上进行掩模摩擦处理时的尺寸相同。相对于使用垂直配向膜的情况，当使用水平配向膜时，可以省略对液晶层施加电压的步骤。由此，只要考虑接受过掩模摩擦处理的区域的尺寸，水行配向膜可以用于实施方式2中的实验。在下述说明中，只有接受过掩模摩擦处理的水平配向膜的区域的尺寸用于实验。

例如，将水平配向膜AL3046(可得自JSR Corporation)施用到第一基板1和第二基板2上。将金属掩模11粘合，并仅仅固定在第一基板1上，且沿着图6A中所示的+x方向进行掩模摩擦处理。穿过第二基板2的整个表面，不使用金属掩模11，沿着图6A中所示的+y方向进行摩擦处理。基板1和2用注入到它们之间的液晶材料结合。

在正交尼科耳棱镜中放置一个起偏器和一个检偏器。随后，将液晶元件固定在起偏器和检偏器之间，使得起偏器的偏振轴符合掩模摩擦方向的+x方向，用于进行显微镜观察。液晶层3的液晶分子3a在大约90°的扭曲排列(TN)中，并且光仅仅在一个区域内透过，在此区域内掩模摩擦处理实际进行以确定液晶层3中液晶分子3a的排列控制方向。由此，能够对此区域进行测量，在此区域中确定排列控制方向。

图6C是从垂直于基板的方向观察的粘合到配向膜6和7上，并接受过摩擦处理的金属掩模11的示意图。

在图6C中，区域12是通过掩模摩擦处理确定液晶层3的液晶分子3a的排列控制方向的区域。黑色粗线表示金属掩模11的开口部分11a的末端部分11b和11c。

如图6C中所示，通常，实际接受过掩模摩擦处理的区域12的尺寸小于相对于摩擦方向的金属掩模11的开口11a的尺寸。更明确地，沿着平行于掩模摩擦方向(在图6C中，开口的上侧和下侧)的方向的金属掩模的末端部分11c基本上与接受过掩模摩擦处理的掩模摩擦区域12的末端部分交迭，而沿着正交于掩模摩擦方向的金属掩模部分11b(图6C，沿着垂直方向的右和左侧)没有与掩模摩擦区域12的末端部分交迭。

这是因为，金属掩模11厚度有限(例如，50微米)，并产生了未经掩模摩擦处理的区域(在下文中，被称作摩擦阴影区域)。在下文中，当进行掩模摩擦处理时，在沿着摩擦方向的近侧生成的阴影被称作摩擦上游阴影12a(或上游阴影)，在沿着摩擦方向的远侧生成的阴影被称作摩擦下游阴影12b(或下游阴影)。

在图6C中，上游阴影12a的长度用a表示，下游阴影12b的长度用b表示。由于金属掩模11的开口部分11a具有弯角R，掩模摩擦区域不是线型的，而是在掩模开口部分11a的弯角周围围绕。当测量摩擦阴影时这是没有考虑到的。

在摩擦上游部分中，在摩擦布的碎片进入开口部分11a的接触点与下游部分相比发生了变化。掩模摩擦区域12的末端部分不是线型的，而是锯齿形的。在另一方面，在摩擦下游部分中，摩擦布的碎片从开口部分11a处排出。与上游部分相比，末端表面更加线性，而锯齿形程度较低。在这里，为了测量(长度)和量化掩模摩擦区域12，将摩擦点和元件的数量提高以详细地测量锯齿形的中点。结果为：上游阴影的长度，a＝40±5微米；下游阴影的长度，b＝2.5±2.5微米。

如上所述，金属掩模开口部分11a和掩模摩擦区域12彼此并不匹配。通过取决于金属掩模厚度的量，相对于摩擦方向的掩模摩擦区域12的长度比金属掩模开口部分11a的长度要短。因此，当实际制造液晶显示装置时，必须在进行定位后，利用与各个像素中的畴(像素或子像素)尺寸相比面积较大的硬掩模进行掩模摩擦。

进一步地，在掩模摩擦区域12的末端部分中，更具体地，与掩模摩擦方向正交的末端部分、摩擦布的接触点和脱离点变化。由此，末端部分具有有预定宽度的锯齿形阴影。当实际制造液晶显示装置时，如果看到这样的锯齿形末端部分，它会损害显示清晰度。因此，必须将畴的***部分定位在被黑色矩阵、源线(source lines)、门线(gatelines)、增容线(supplementary volume lines)等等覆盖的非显示部分中，这样就不会影响显示。这将在下文中，根据实施方式3和4做详细的说明。

(实施方式3和4)

根据实施方式3和4，沿着用于显示的掩模摩擦区域12的摩擦方向生成锯齿形末端部分的情况，以及使用黑色矩阵或大量线覆盖锯齿形末端部分。

图7A是显示实施方式3的液晶显示装置的一个像素的结构的截面图。图7B是显示实施方式4的液晶显示装置的一个像素的结构的截面图。

在图7A和7B中，箭头的方向是沿着使用金属掩模进行摩擦处理的方向的掩模摩擦方向。实施方式3的液晶显示装置201包括尺寸为25微米×100微米的畴D1到D4。实施方式4的液晶显示装置202包括尺寸为50微米×100微米的畴D1和D2。

参考图4A到4F，如上所述，在应用垂直配向膜后进行掩模摩擦处理。在图7A的液晶显示装置201中，以与图1中所示的实施方式1的液晶显示装置101类似的方法进行掩模摩擦处理。特别地，在畴D1中，在指向图7A的纸张平面的方向中用摩擦处理加工第一基板1，并在从图7A的纸张平面出来的方向上用摩擦处理加工第二基板2。在畴D2中，在从图7A的左侧向右侧的方向上用摩擦处理加工第一基板1，并在从图7A的右侧向左侧的方向上用摩擦处理加工第二基板2。在畴D3中，在从图7A的右侧向左侧的方向上用摩擦处理加工第一基板1，并在从图7A的左侧向右侧的方向上用摩擦处理加工第二基板2。在畴D4中，在从图7A的纸张平面上出来的方向上用摩擦处理加工第一基板1，并在指向图7A的纸张平面的方向上用摩擦处理加工第二基板2。

由此，在畴D1中，液晶分子3a沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向在指向图7A的纸张平面的方向上倾斜。在畴D2中，液晶分子3a沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向在从图7A的左侧向右侧的方向上倾斜。在畴D3中，液晶分子3a沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向在从图7A的右侧向左侧的方向上倾斜。在畴D4中，液晶分子3a沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向从图7A的纸张平面上出来的方向上倾斜。当施加具有某阀值或更高的电压时，液晶分子3a在不同的畴中沿着不同的方向倾斜。因此，能够实现液晶显示装置的多畴以达到宽视角。

在另一方面，如显示了实施方式4的液晶显示装置202的图7B中所示，在畴D1中，在从图7B的左侧向右侧的方向上用摩擦处理加工第一基板1，并在从图7B的右侧向左侧的方向上用摩擦处理加工第二基板2。在畴D2中，在从图7B的右侧向左侧的方向上用摩擦处理加工第一基板1，并在从图7B的左侧向右侧的方向上用摩擦处理加工第二基板2。

因此，在畴D1中，液晶分子3a沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向从图7A的左侧向右侧的方向上倾斜。在畴D2中，液晶分子3a沿着第一基板1和第二基板2的摩擦方向从图7A的右侧向左侧的方向上倾斜。当施加具有某个阀值或更高值的电压时，液晶分子3a在不同的畴中沿着不同的方向倾斜。因此，能够实现液晶显示装置的多畴以达到宽视角。

将上述n-型液晶材料(例如，可以从Merck KGaA处获得的n-型液晶材料MJ001025)注入到液晶元件中(元件厚度3.5微米)。然后，通过晶体旋转法测量倾角。在液晶显示装置201和202中的所有的畴都是88.5°。

当未施加电压时，液晶分子3a由沿着在各自的畴中对第一基板1和第二基板2的掩模摩擦处理所确定的排列控制方向倾斜。每个畴都具有不同于其它畴的倾斜方向(排列控制方向)。

在图7A和图7B中所示的液晶显示装置201和202中，第二基板2包括遮光部分21。遮光部分21由树脂BM构成宽度为10微米的条纹状，并安装使得畴之间的边界为中心线。如上所述，当用金属掩模进行掩模摩擦处理时，在摩擦上游部分和下游部分的摩擦布的接触点在平均接触点的±5微米范围内变化。因此，通过提供宽度为10微米的遮光部分21，在非显示部分中能够获得在其中接触点可变化的部分(畴的***部分)，由此避免对显示特性的影响。遮光部分可以在第一基板1上提供。

在上面对实施方式1的快速响应特性进行了说明。现在，将用图7C中所示的对比实例进一步详细说明实施方式3和4的快速响应特性。

图7C是显示对比实例的液晶显示装置的一个像素的结构的截面图。

如图7C中所示，在液晶显示装置301中，对比实例的配向膜，没有像垂直配向膜6和7那样进行摩擦处理。在第一基板1一侧上，在像素部分的***部分中得到锥形突起31。在第二基板2一侧的电极5上，在像素部分的中心提供了切口。突起31和切口32导致液晶分子3a在畴D1和D2的***部分中倾斜。因此，当施加电压时，在畴中液晶分子3a的倾斜方向是确定的。液晶显示装置301基本上相当于多畴垂直排列模式(MVA模式)，其为传统的垂直排列液晶显示模式。

在对比实例的液晶显示装置301中，通过将光敏树脂形成图案产生突起31，使得其形成高为大约1.5微米、基线长度为大约10微米的三角形图案。切口32的宽度为10微米。元件厚度为3.5微米，与本实施方式的液晶显示装置201和202的相似。

测量实施方式3和4的液晶显示装置201和202和对比实例的液晶显示装置301的激活响应波形(响应特性)。

在偏光显微镜下，在正交尼科耳棱镜中放置一个起偏器和一个检偏器。同时，固定液晶显示装置，使得掩模摩擦方向与偏振轴形成一个45°角。在1.5V的黑色显示电压和6.2V的白色显示电压处，将1KHz的矩形脉冲施加到液晶显示装置201、202和301上。通过光电倍增器(光电倍增管)检测从黑色显示电压到白色显示电压的响应输出波形。通过METTLER(METTLER FP90)控制液晶显示装置的温度。在40℃和5℃下测量响应波形。在40℃下的测量结果显示在图8A中。在5℃下的测量结果显示在图8B中。在图8A和8B中，空三角表示液晶显示装置201的结果，空正方形表示液晶显示装置202的结果，实心圆形表示液晶显示装置301的结果。在图8A和8B中，在时间T＝0处施加黑色显示电压。

如图8A和8B中所示，实施方式3和4的液晶显示装置201和202的响应波形在两种温度下均快速上升。另一方面，对比实例的液晶显示装置301的响应波形显示出双重响应特性。其一旦上升，然后透射比降低及再次上升。在5℃的低温区域，双重响应特性比在40℃的区域更为明显。当存在这样一种双重响应特性时，可以由肉眼观察到在显示器中的散焦，达到比由其响应速度预料的程度更高的程度。因此，显示器清晰度显著降低。具体地，当一幅显示人脸的静态图片在水平方向上滚动时，由于图片离开轨迹，对比实例的液晶显示装置301不能正常显示图片。另一方面，在实施方式3和4的液晶显示装置201和202中，图片极少离开轨迹。甚至在低温环境下滚动显示，也能够清晰地辨认人脸。

认为其原因如下。

通过掩模摩擦处理，预先对实施方式3和4的液晶显示装置201和202进行排列处理。在配向膜界面附近的液晶分子并非垂直于基板表面(90°)，而是略有倾斜。由基板表面与排列方向形成的角度(倾角)为88.5°。88.5°的倾角不能充分有助于从前面观察到的光学特性，但对于当施加电压时一致倾斜液晶分子来说是足够的。在实施方式3和4的液晶显示装置201和202中，用完整的表面摩擦处理来加工所有的畴。在施加电压的瞬间，确定遍布畴的整个表面的液晶分子的倾斜方向。结果，光学响应波形为如图8A和8B中所示的快速上升波形。

在另一方面，在对比实例的液晶显示装置301中，没有采用例如摩擦处理的排列处理来加工配向膜表面。液晶分子的倾角相对于界面是垂直的。但是，由于突起的形状，液晶分子在突起31的上面倾斜。在电极切口32下，当施加电压时，在倾斜方向上施加电场，并确定液晶分子的倾斜方向。这样，在对比实例的液晶显示装置301中，在施加电压的瞬间，首先，提供有突起31和裂缝32处的液晶分子高速响应。然后，在畴中的液晶分子从两侧受到影响，并由于多米诺效应依次排列。结果，在对比实例的液晶显示装置301中，存在双重光学响应，其将在施加电压后立即变亮，随后变暗，接着再次变亮。

通过改变突起31的高度或宽度、它们之间的间距、电极切口32的宽度、它们之间的距离等等可以将对比实例的液晶显示装置301的双重响应特性改善到某种程度以达到最优化。但是，只要存在没有用排列处理加工的区域，完全消除双重响应特性是不可能的。在牺牲孔径比率的情况下能够改善此特性，并由此将损害透射比和亮度。

作为用于给出跨越畴的整个表面的倾角的方法、或用于进行排列处理的方法，可以考虑下述方法作为实施例：采用光电配向膜材料的光电排列法，此材料具有仅响应具有某种波长和偏振方向的紫外线的官能团；以及用于进行掩模摩擦处理的方法，这种方法使用一种通过将例如光致抗蚀剂的光敏树脂施加到普通配向膜材料上并用光蚀刻处理形成图案来制造掩模。

但是，上面的方法存在以下问题。光电配向膜在可靠性和保持特性方面较差。对光电配向膜已经详细地进行了研究，但仍没有在大规模生产基础上使用光电配向膜的报道。使用由光蚀刻处理制造的掩模的掩模摩擦法需要例如抗蚀剂的显影/去除处理的化学过程。这会导致配向膜损坏。本发明的发明人对使用由光蚀刻处理制造的掩模的掩模摩擦处理做了大量的研究工作。但是，仍然难于获得这样一种由光蚀刻处理制造的掩模以及在各自的畴中的期望的倾角。结果，无法得到期望的高速响应特性。

基于上述几点，本发明的发明人得出结论，针对多畴垂直排列液晶显示模式的双重响应特性的最好的方法是在各自的畴中通过掩模摩擦处理直接进行排列处理，其中，掩模摩擦处理使用带有与像素尺寸和像素间距一致的开口部分的硬掩模，例如金属掩模。

在图7A中，一个像素部分在宽度方向上被分成四份，而在图7B中，一个像素部分在宽度方向上被分成两份。但是，在图7B中，一个像素部分可以在指向纸张平面的方向上被进一步分成两份，或不被分成两份。

接下来，从上面观察时具有“田字”形状的四分畴的实施例，其通过在指向纸张平面的方向上进一步将二等分畴分成两份而获得，其中排列为扭曲排列，将在下文中参考实施方式5进行描述。

实施方式5

根据实施方式5，一种“田字”形四分畴的实例，其中在施加预定阈值或更高的电压时，该四分畴的液晶层3的排列(alignment)状态为扭曲排列。

图9是沿着与基板垂直的方向观察到的实施方式5的液晶显示装置的平面俯视图，用于示意显示施加电压时一个像素的田字结构。在关于图9的描述中，与图5中的具有相似功能的部件用相同的数字表示。在图9中，虚线箭头表示下侧基板(第一基板1)的摩擦方向。实线箭头表示上侧基板(第二基板2)的摩擦方向。液晶分子3a显示在施加电压时该元件的中层中的液晶分子的排列方向。

如图9所示，在液晶显示装置103中，以图9中畴D1和D2中的向下方向和图9中畴D3和D4的向上方向对第一基板1进行摩擦处理。

以图9中畴D1和D3中从左到右的方向和图9中畴D2和D3中从右到左的方向对第二基板2进行摩擦处理。

在这种情况下，在第一基板1和第二基板2的垂直配向膜6和7上进行的掩模摩擦处理可以使用一个硬掩模对每块基板进行两次处理，也就是在两块基板上一共进行四次处理。在这种情况下，该硬掩模包括具有条纹状的开口部分和交替形成的掩模部。

通过使用这种硬掩模进行掩模摩擦处理，可以在第一基板1和第二基板2的垂直配向膜6和7的每一个上形成两个条纹状的液晶层3的配向区。没有施加电压时液晶分子3a在配向区的倾角方向可以沿着排列控制方向(摩擦方向)统一控制，并且交替确定具有与倾角相反方向的配向区的位置。设置经过这种掩模摩擦处理的第一基板1和第二基板2的位置，使得垂直配向膜6和7的摩擦方向互相垂直。它们互相交叉的部分就是畴。可以将一个像素部分成四个如图9所示排列成“田字”形的四个畴。因此，可以形成多畴以提供下述液晶显示装置，即在该装置中，没有施加电压时，四个畴中的液晶分子3a以不同的方向倾斜，并因此具有宽视角。

图9是对液晶层3施加7V电压时，从与垂直于基板的方向观察到的中层周围的液晶分子3a的排列状态的示意图。实现多畴以使各个畴中的液晶分子3a排列成倾斜方向互相相差90°(扭曲排列)。因此，实现多畴，而且可以获得具有宽视角和高清晰度的液晶显示装置。

本文，将解释具有上述结构的液晶显示装置103的制造方法。

例如，在第一基板1和第二基板2上，涂布一层垂直配向膜JALS-682(得自JSR Corporation)。金属掩模只粘附并固定到第一基板1上。通过条纹状开口部分在预定方向上进行掩模摩擦处理。然后，将金属掩模移动1个间距，并通过条纹状开口部分在与预定方向相反的方向上再次进行掩模摩擦处理。相似地，通过使用金属掩模以与第一基板1的摩擦方向相差90°的方向在整个表面上对第二基板2进行摩擦处理。基板1和2互相结合，其中间注入液晶材料。

在正交尼科耳棱镜中设置起偏振器和检偏振器。然后在起偏振器和检偏振器之间固定一个液晶元件，使得进行显微镜观察，起偏振器的起偏振轴与掩模摩擦方向的+x方向一致。液晶层3的液晶分子3a呈大约90°的扭曲排列(TN)，而且，只有在实际进行掩模摩擦处理以确定液晶层3中的液晶分子3a的排列控制方向的区域中才透射光。因此，可以测量确定排列控制方向的区域。

在实施方式5中，通过条纹状的开口部分在预定方向上进行掩模摩擦处理。然后，将掩模移动1个间距，并通过条纹状开口部分在与预定方向相反的方向上进行掩模摩擦处理。由此，条纹开口区域和摩擦处理区以高精度互相匹配。在条纹方向和条纹宽度方向上的金属掩模排列(定位)都很容易。能够以高精度进行掩模摩擦处理。

实施方式6

参考例6，考察掩模形状。

图10A和图10B是说明实施方式6中使用的金属掩模的图：图10A是从与金属掩模表面垂直的方向观察到的金属掩模的平面俯视图；图10B是该金属掩模沿着线A-A’截取的截面图。

在图10A和图10B中，角α是指开口部分41a的斜角。对于实施方式6的金属掩模41，角α为62.8°。开口部分41a的设计尺寸为100微米×200微米。在x方向上的开口部分间隔为300微米，y方向上的开口部分间隔为100微米。

作为参考例，生产设计尺寸(厚度等)与金属掩模41相同，只是斜角α分别为48.6°和87.5°的掩模51和52。

金属掩模41和金属掩模51和52所用的材料是SUS430。厚度为50微米。通过蚀刻法生产金属掩模41和金属掩模51和52的开口部分。

为了实际检测实施方式6的金属掩模41的开口部分尺寸和参考例的金属掩模51和52的开口部分尺寸(参看表1)，测量任意选择的10个样品在x方向上的长度Δx和在y方向上的长度Δy。分析开口部分的变化。结果列于表1中。表1包括Δx和Δy的平均值、最大值和最小值。

表1

	斜角α(°)	Δx(微米)
						平均值	最大值	最小值	最大-最小
		金属掩模41	62.8	100.2	103.3					98.3	5.0
金属掩模51	48.6					99.8	105.8	92.4	13.4
		金属掩模52	87.5	100.6	102.1					98.9	3.2
	斜角α(°)					Δy(微米)
		平均值	最大值	最小值	最大-最小
						金属掩模41	62.8	201.0	203.4	198.8	4.6
金属掩模51	48.6	199.3	206.4	191.3	15.1
						金属掩模52	87.5	200.2	201.9	197.9	4.0

可以从表1中可以看出，在实施方式6的金属掩模41和参考例的金属掩模52中，最大值和最小值之间的差在5微米内。它们是以高精度制得的。另一方面，在参考例的金属掩模51中，最大值和最小值之间的差为10微米或更高。位于液晶显示装置非显示部分的外缘部的边缘必须非常小，或者需要具有大面积的遮光部。这在实际应用中不是优选的。金属掩模51具有48.6°的小斜角。为了将该斜角控制在这样小的度数内，必须进行一个条件难以设定的处理过程。具体而言，通过蚀刻法制造金属掩模51时，金属掩模51必须从一侧挖进较深，并从另一侧挖进非常浅。由此，产生了一个问题，即开口部分的长度具有较大变化。因此，该金属掩模51的斜角优选为60°或更大，从而以高精度将液晶层分为多个畴。可以通过改变从一侧挖向另一侧的深度来控制该斜角。

接下来，分析这三种金属掩模，即金属掩模41和金属掩模51和52的摩擦阴影的长度变化。如上所述，金属掩模41和金属掩模51和52具有有限的厚度(几十微米)。因此，进行掩模摩擦处理时，受到掩模摩擦处理的区域的尺寸在掩模摩擦方向上变得比金属掩模41和金属掩模51和52的尺寸小。

对于摩擦方向(从左向右)，测量摩擦布最先接触的侧上的阴影(上游阴影a)和摩擦布离开时的侧上的阴影(下游阴影b)。结果显示在图11A和11B上。在图11A和11B中，上游阴影a和下游阴影b的平均值、最大值、最小值的测量结果分别用实心圆表示。同样地，在图11A和图11B中，具有相同材料和设计值但厚度为40微米和30微米的金属掩模的测量结果用空心三角和实心正方形表示。

可以从图11A和11B中看出，根据设计，小斜角是优选的，因为可以使上游阴影a和下游阴影b的长度更短一些。此外，根据设计，薄金属掩模41和金属掩模51和52是优选的，因为可以使上游阴影a和下游阴影b的长度更短一些。

然而，如果金属掩模41或金属掩模51和52太薄，该掩模就会像一张纸，就处理和强度而言，这不是优选的。如本发明发明人的详细实验的结果所示，考虑到摩擦区的处理和精度，金属掩模的厚度优选在30微米至50微米之间(包括30微米和50微米)。

根据设计，优选的是斜角小于70°或更小，因为下游阴影b在几微米的范围内。这样可以在设计掩模时不考虑下游阴影。然而，如果斜角为60°或更小，阴影的平均长度会降低，但是金属掩模开口部分的精度会受损。如上所述，掩模开口部分的线性特性会受损。差异变大。具体而言，开口部分长度的最大值和最小值之差约为15微米。这样难以控制划分成多个畴的过程。因此，考虑到摩擦区的精度，金属掩模的斜角的最佳范围是60°至70°。

在实施方式6的上述描述中，主要计论了带有由蚀刻法形成的预定开口部分的金属掩模。本发明的发明人还考察了带有由电铸法形成的预定开口部分的金属掩模。

电铸法是一种预先在基板上将抗蚀剂构图成所需宽度和高度，并通过电镀制造镍-钴合金的方法。在该方法中，难以提供如蚀刻法那样的斜角。斜角约为90°，而且横截面侧几乎垂直。然而，可以提高开口部分的尺寸精度。本发明的发明人证实，有这样的情况存在，即更适合使用由电铸法制成的金属掩模进行掩模摩擦处理，这取决于液晶显示装置的TFT基板或CF(滤色片)基板的设置。

实施方式7

按照实施方式7，描述了下述例子，即在硬掩模面向配向膜表面侧的未开口部分(掩模部)配有一个冲击缓冲部件，以防止配向膜表面粘附到硬掩模的未开口部分(掩模部)。

图12A和12B是示意性地显示实施方式7的液晶显示装置的一个像素部的截面图：图12A举例显示没有施加电压时实施方式7的一种液晶显示装置的实例；图12B显示对实施方式7的液晶显示装置施加具有预定阈值或更高值的足够高的电压时，液晶层的液晶分子的一种排列状态的实例。与图1和图2中所示部件具有相似功能的部件用相同的数字表示。

如图12所示，实施方式7的液晶显示装置104与实施方式1的液晶显示装置相似。该液晶显示装置104包括：第一基板(例如，TFT基板)1；第二基板(例如滤色片基板(CF基板))2；垂直排列型液晶层3，其位于第一基板1和第二基板2之间。在第一基板和第二基板上设置向液晶层3施加电压的透明电极4和5。

垂直排列型液晶层3大致是由具有负介电各向异性的向列型液晶材料制成的。该液晶层3夹在并固定在垂直配向膜6A和垂直配向膜7A之间，该垂直配向膜6A设置在面向液晶层3侧的第一基板上的透明电极4上，垂直配向膜7A设置在面向液晶层3的第二基板2上的透明电极5上。没有施加驱动电压时，液晶层3中的液晶分子3a与垂直配向膜6A和7A的表面基本上垂直。实际上，液晶分子3a的排列方向相对于垂直配向膜6和7的表面有略小于1°至几度的倾斜角。在与液晶层3的表面垂直的方向施加电压时，当施加阈值或更高的电压时，由于预设的倾角，液晶分子3a朝向某个方向倾斜。施加足够的电压时，液晶层3的液晶分子3a与第一基板1和第二基板2几乎平行地排列。由设置在第一基板1上的垂直配向膜6A和设置在第二基板2上的垂直配向膜7A的表面的排列控制方向(由图中的箭头表示)确定液晶分子3a的倾斜方向。

在实施方式7的液晶显示装置104中，通过仅在所需部分使用硬掩模进行掩模摩擦处理，来确定垂直配向膜表面的排列控制方向。该硬掩模具有根据像素尺寸和像素间距设计的开口。实施方式7中使用的硬掩模不是指光刻法中使用的那种玻璃掩模(例如，带有金属膜，例如在其上用Cr构图的玻璃基板)。实施方式7中使用的硬掩模是指，例如，由厚度为几十微米的金属板、塑料板、玻璃板和类似材料制成的掩模，而且仅在预定进行掩模摩擦处理的区域中实际有一个孔(开口)。对材料没有特定的限制。然而，优选使用具有低膨胀系数和高硬度的材料。例如，在使用金属板掩模(金属掩模)的情况下，诸如不锈钢(SUS430或SUS304)、因瓦合金、42合金、镍钴合金之类的材料是优选的。根据其材料用不同的方法制造金属掩模。例如，它们中大多数是由两种不同的方法，蚀刻法和叠加法制成的。在蚀刻法中，在金属板上涂布抗蚀剂，只有与开口对应的部分暴露在紫外线下，显影并蚀刻从而在金属板上形成开口。在叠加法中，在合适的元件上涂布一定厚度的抗蚀剂并构图，然后电镀金属。

在实施方式7的液晶显示装置101中，液晶层3包括在一个像素部中的多个畴(例如，图中的四个畴)。通过使用硬掩模进行的掩模摩擦处理，这些畴具有互不相同的掩模摩擦方向。在图12中，如图1和2中那样，四个畴分别表示为D1、D2、D3和D4。通过这样使用硬掩模进行掩模摩擦处理，可以将液晶层3设成多个畴(在图12中为四个畴)。在这些畴中，没有施加电压时，沿着排列控制方向(摩擦方向)控制液晶分子3a的倾角方向，而且它们互不相同。由此，可以制造多畴，它们是获得下述液晶显示装置所必须的，即在畴中施加阈值或更高的电压时，该装置的液晶分子3a具有不同的倾斜方向，并且该装置具有宽视角。

如图12所示，在畴中施加驱动电压时，液晶分子3a朝着某一方向倾斜。这些液晶分子3a与第一基板1和第二基板2基本上平行。由此实现多畴，而且可以获得具有宽视角和高清晰度的液晶显示装置。

参照图4A至4F和图13，说明实施方式7的液晶显示装置104的制造方法。现在，使用图4A至4F作为用于制造在实施方式7的液晶显示装置104中的四个畴D1至D4的制造方法的实例。图13是用于说明实施方式7中使用的掩模的图。为了简化起见，只显示第一基板的制造方法。然而，也可以用与第一基板相似的方法制造第二基板。

实施方式7的液晶显示装置104与实施方式1的液晶显示装置101的不同点在于在垂直配向膜6A和7A的摩擦处理中使用具有冲击缓冲部件(或应力缓冲部件)的硬掩模8A代替不带冲击缓冲部件并在实施方式1的垂直配向膜6和7的摩擦处理中使用的硬掩模8。

首先，如图4A所示，在第一基板1的透明电极4上，形成垂直配向膜6A。该垂直配向膜6A是由，例如聚酰亚胺垂直配向膜JALS-682(得自JSR Corporation)构成的并通过旋涂法形成厚度为500埃的膜。

接下来，将上述硬掩模8A放在垂直配向膜6A上以进行摩擦处理。该硬掩模8A可以是，例如，由厚度为50微米的不锈钢(SUS430)构成的金属掩模，并且带有，例如，100微米(x方向)×200微米(y方向)的开口。在图13B中，x方向是在纸平面上指右侧的方向，而y方向是指向纸平面头上的方向。

如图13所示，使用包括在面向配向膜的侧上的未开口部分中作为冲击缓冲部件的肋条(或肋条部、凸起)81(图4中未显示)用以冲击缓冲(或缓冲应力)的掩模8A。通过对掩模8A的未开口部分进一步涂布抗蚀剂并通过光刻法构图抗蚀剂，从而获得肋条81。如图13A所示，沿着与摩擦方向垂直的方向，在彼此相邻的开口部分之间的未开口部分形成实施方式7的金属掩模的多个肋条81。每个肋条81的宽度为30微米，高度为10微米。此处，考虑到10微米或更高的肋条81增加了掩模的总厚度并导致摩擦阴影的长度变长，将其高度设为大约10微米。

相对于摩擦方向，设置的硬掩模8A的开口部分比像素中的畴尺寸大。特别地，开口部分的形成使得摩擦方向的上游侧的比下游侧的大。此外，定位开口部分在摩擦垂直方向上的端面以设置该像素的未开口部分的位置。

如图4B所示，金属掩模8A的开口与对应于畴D2的位置对齐并固定。然后在其上使用摩擦辊10，并沿着预定方向(在图4B中向右的方向)进行掩模摩擦处理。摩擦辊10包有摩擦布9，该摩擦布是，例如，人造纤维布YA-19R(获自Yoshikawa Kagaku Kogyo Co.Ltd.)。摩擦条件是，例如，第一基板1的运动速度为50毫米/秒、辊10的转速为500rpm、压入的碎片量d为0.4毫米。辊10的半径R是7.5厘米。

如上所述，首先，仅对与畴D2相对应的部分以预定方向进行排列控制处理。其它部分被金属掩模8的未开口部分(掩模部分)覆盖。由此，它们不进行排列控制处理。然后，如图4C所示，金属掩模8A仅向右移动100微米。该金属掩模的开口与畴D3对应的位置对齐。然后，通过相似的程序向左进行掩模摩擦处理。如图4D所示，使用相似的程序朝着纸平面的标头方向进行掩模摩擦处理。此后，如图4E所示，金属掩模的开口与对应于畴D4的位置对齐，并以离开纸平面的方向进行掩模摩擦处理。这种掩模摩擦处理之后，如图4F所示，将在第一基板1上的垂直配向膜6A划分成具有四个排列控制方向的区域。

与第一基板1相对的第二基板2也以相似的方法被划分成具有四个排列控制方向。在第一基板1和第二基板2中铺上垫珠(spacer bead)，并使它们互相贴合以得到预定的元件(cell)间隙，例如3.5微米的元件间隙。然后，将带有负介电各向异性的向列型液晶材料，例如将n型液晶(获自Merck KgaA)MJ001025(Δn＝0.0916、Δε＝-2.4、Tni＝80℃)注入第一基板1和第二基板2之间并在60℃密封。然后，作为再排列处理步骤，将液晶显示装置在设为大约120℃的烘箱中保温大约10分钟，并以10℃/小时的速率逐渐冷却至室温(大约25℃)。

在如此制得的液晶显示装置104中，液晶层3被证实在没有施加电压时被划分成四个畴并如图12A所示排列。此外，通过晶体旋转法测量这些畴中的倾角。所有畴中的倾角都是88.5°。证实在对如此制得的液晶显示装置104施加具有阈值或更高的电压时，液晶分子3a会如图12B所示沿着各个畴中的掩模摩擦处理所确定的排列控制方向排列。同样证实，在施加足够的电压，例如7V时，液晶分子3a的排列方向与第一基板1和第二基板2基本平行。此外，证实各个畴中的液晶分子3a的倾斜方向互相相差90°，而且实现了宽视角。

在按照实施方式7所述的液晶显示装置104中，为了形成四个具有不同排列控制方向的畴，如图4A和4F所示，需要对两块基板一共进行8次掩模摩擦处理：对第一基板1和第二基板2各进行四次。在这种情况下，得到四个排列控制方向，结构不限于图12所示的结构，而是可以是图5所示的一种结构以降低掩模摩擦处理的次数。在图5中，在基板的四个畴中，两个相邻畴的摩擦方向相同。摩擦方向在基板1和2之一中发生改变的位置(畴间边界)和摩擦方向在另一基板中发生改变的位置位移半个间距(一个畴)。在这种情况下，在第一基板1和第二基板2的垂直配向膜6A和7A上进行的掩模摩擦处理对每个基板而言可以进行两次，即对两块基板一共进行四次。在这种情况下，也可以在施加具有某一阈值或更高的电压时划分四个畴并使其排列。图5B是从与基板垂直的方向观察到的对液晶层3施加例如7V电压时液晶分子3a的排列状态的示意图。在这种情况下，形成多个倾斜排列的畴，这样液晶层3中部周围的液晶分子3a以互相相差90°的四个方向倾斜。实施方式7的排列状态(图12B)和图5B所示的排列状态具有下列不同。当施加足够高的电压(例如，7V)时，前者中液晶分子3a是图2中的平行排列状态，而后者中液晶分子3a是扭曲排列，其中扭曲集中在第一基板1和第二基板2之间的界面周围。然而，本发明的发明人详细考察了视角性能后，在它们之间没有发现明显的差异。它们的视角性能基本上相同。

如上所述，金属掩模开口部分和掩模摩擦区并不互相匹配。相对于摩擦方向的掩模摩擦区的长度比金属掩模开口部分短，短的量取决于金属掩模的厚度。因此，在实际制造实施方式7的液晶显示装置104时，必须在进行定位后使用硬掩模8A进行掩模摩擦处理，该硬掩模8A的面积比每个像素中的畴尺寸大。由此，可以精确显示。

此外，由于摩擦布接触点和离开点的差异，掩模摩擦区的端面，特别是在掩模摩擦方向上，变成具有一定宽度的Z字型表面。在实际制造实施方式7的液晶显示装置104时，如果看到这种Z字型末端部分，这会损害显示清晰度。因此，必须使畴的外缘部分位于被黑色矩阵、源线(source lines)、门线(gate lines)、增容线(supplementary volumelines)等覆盖的非显示部分，这样就不会影响显示。

接下来，通过将更具体的例子与对比例进行比较，来描述实施方式7的液晶显示装置104的制造方法。

在实施方式7中，为了避免由于使用带有开口部分和未开口部分的金属掩模8A进行掩模摩擦处理时的压力(某一时刻)对金属掩模8A的未开口部分覆盖下的配向膜造成损坏，使用在面向配向膜表面的一侧上包括肋条(凸起)81的金属掩模8A。另一方面，对比例使用不具有肋条(凸起)的金属掩模8B(参看图14)。

按照图15的工艺流程对一个畴进行掩模摩擦处理。图15显示使用实施方式7的金属掩模8A时的工艺流程。不过，使用金属掩模8B的对比例也是如此，不同的是不含肋条81。通过叠加法制造实施方式7的金属掩模8A和使用金属掩模8B的对比例。它们与蚀刻法制得的金属掩模的不同之处在于上述开口部端面很少有斜角，而且横截面是垂直的。此外，在开口部分的拐角几乎不存在上述圆角(角R)。

通过对掩模8A的未开口部分进一步涂布抗蚀剂并通过光刻法对抗蚀剂进行构图，从而获得实施方式7的金属掩模8A的肋条部分81。每个肋条81的宽度为30微米，高度为10微米。此处，考虑到10微米或更高的肋条81增加了掩模的总厚度并导致摩擦阴影的长度变长，将其高度设为大约10微米。

在如图6A所示的位置设置实施方式7的金属掩模8A的肋条81，使得其纵向垂直于掩模摩擦方向，如图6B所示。分别使用实施方式7的金属掩模8A和对比例的金属掩模8B对一对基板进行掩模摩擦处理，这对基板中具有用垂直配向膜JALS-682处理的配向膜表面。对一对基板在整个表面上进行摩擦处理，该对基板的相对侧(opposite side)具有用垂直配向膜JALS-682处理的配向膜表面。其中一对基板互相结合在一起形成一个液晶元件16，另一对互相结合形成一个液晶元件17。液晶元件16是使用实施方式7的金属掩模8A进行掩模摩擦处理的元件。液晶元件17是使用对比例的金属掩模8B进行掩模摩擦处理的液晶元件。液晶元件16和17都设排列成使相对侧基板(opposite sidesubstrates)(+y方向)的摩擦方向与掩模摩擦方向(+x方向)正交。在图16和17中，实线箭头是指在进行掩模摩擦处理的基板上的掩模摩擦方向，虚线箭头是指在对面侧基板整个表面上的摩擦方向。

将N型液晶(获自Merck KGaA)MJ001025(Δn＝0.0916、Δε＝-2.4、Tni＝80℃)注入这两个液晶元件中并在60℃密封。然后，作为再配向处理步骤，将液晶显示装置在设为大约120℃的烘箱中保温大约10分钟，并以10℃/小时的速率逐渐冷却至室温(大约25℃)。将液晶元件16和17固定在偏光显微镜的正交尼科耳棱镜下，使得一块基板的摩擦表面与起偏振器的起偏振轴匹配，而另一块基板的摩擦方向与检偏振器方向匹配。施加30Hz的矩形脉冲，使得有效电压值为6.2V。观察到只有掩模摩擦区呈现TN排列而且透过光。没有进行掩模摩擦处理的区域仍然是黑的。在这种状态下，肉眼没有观察到使用实施方式7的金属掩模8A制得的液晶元件16与使用对比例的金属掩模8B制得的液晶元件17在排列状态方面的任何区别。

此后，接通并切断6.2V的电压，以此观察动态排列状态。然后，观察到在液晶元件16中被金属掩模8A的未开口部分18A覆盖的部分18A’和液晶元件17中被金属掩模8B的未开口部分19A覆盖的部分19A’之间的明显区别。图18和19显示肉眼观察到的结果。在液晶元件16中，切断电压的一刻无规出现旋转位移(disclination)线，随后被未开口部分18A覆盖的部分18A’和被未开口部分18B覆盖的部分18B’都变暗。另一方面，在对比例的液晶元件17中，在切断电压的一刻无规出现旋转位移线，随后被未开口部分19B覆盖的部分19B’类似地变暗，而被未开口部分19A覆盖的部分19A’均匀变亮，然后变暗。这表明，在对比例的液晶元件17中，在进行掩模摩擦处理时，被未开口部分19A覆盖的部分19A’同样被赋予了一定的方向性。由于在液晶元件17的未开口部分19A上没有肋条之类的凸起，在进行掩模摩擦处理时，金属掩模8B粘附到配向膜上。在摩擦处理过程中通过粘附其上的金属掩模8B摩擦配向膜，由此将一定的压力(力矩)转移到配向膜上。更具体地，摩擦布(绒布)的碎屑在金属掩模8B的开口部分9C中直接接触配向膜。随后，碎屑立即进到未开口部分19A上。据推测，这些碎屑随着金属掩模8B的未开口部分振动配向膜表面，由此使下面的配向膜表面受到损坏。压力(力矩)被认为影响了液晶分子的活性行为，而且被金属掩模8B的未开口部分覆盖的部分19A’受到液晶分子的张驰方向的瞬时控制并产生均匀的排列变化。

关于被金属掩模8A的未开口部分18B覆盖的部分18B’和被金属掩模8B的未开口部分19B覆盖的部分19B’，液晶元件16和17都经历了无规张驰(relaxation)排列变化，而且没有区别。这是因为被未开口部分18B和19B覆盖的部分是没有开口的部分，它们在整个摩擦处理过程中都被掩模的未开口部分覆盖。没有任何摩擦布(绒布)进和出并同时振动地方。因此，配向膜没有受到损坏，并产生无规张驰排列变化。无规张驰排列变化意味着掩模摩擦处理没有造成任何损坏。因此，可以看出，在使用实施方式7的金属掩模8A制造的液晶元件16中，通过在金属掩模8A的配向膜表面上设置肋条81，可以有效地避免对未开口部分的压力(力矩)。在使用金属掩模进行的掩模摩擦处理的过程中，基本的是仅对所需的部分(金属掩模的开口部分下的部分)施加液晶分子的排列控制方向，并尽可能避免对其它部分施加压力(损坏)。如果像在使用对比例的金属掩模8B制得的液晶元件17中那样，对金属掩模的未开口部分下的部分施加了压力(力矩)，就不可能在金属掩模8B的开口部分移至未开口部分以进行不同方向的掩模摩擦处理时，施加所需的配向控制力。换言之，之前已经施加的压力(力矩)不能完全消除，因此，即使在实现多畴时在所有畴中都获得相同的倾角，动态张驰排列变化也是不同的。本发明发明人的详细研究表明，这样做的结果是无法获得所期望的快速响应性能，或者无法实现动态宽视角。另一方面，在使用金属掩模8A进行的掩模摩擦处理中，在金属掩模8A的部分未开口部分的有些部分设置肋条(凸起)81以完全消除对未开口部分施加的压力(力矩)。由此，可以制造可进行精确显示的液晶显示装置。

为了将本发明的金属掩模摩擦处理应用于现有TFT面板，毋庸置疑的是，该金属掩模的开口部分、未开口部分、它们的间距等必须设计成符合TFT基板、CF基板或类似基板的规格。此外，掩模的未开口部分下设置的肋条的位置优选固定在例如TFT基板的源线、门线、增容线、接触孔或TFT元件上、或在CF基板的黑色矩阵(matrix)上，而且如果可能，在这些肋条上方进行掩模摩擦处理。这是因为除了在未开口部分下，这些肋条可以消除这些部位上的压力(力矩)，但是在某种情况下，或者按照肋条的形状和尺寸，与肋条接触的配向膜表面会受到损坏并影响张驰排列处理。因此，金属掩模优选设计成使肋条部分与对TFT基板和CF基板上的显示没有影响的非显示部分接触。

上文已经主要讨论了使用在硬掩模8A(金属掩模)面向配向膜的侧面上的部分未开口部分带有冲击缓冲肋条的掩模进行掩模摩擦处理的方法。已经发现，通过在未开口部分的整个表面上提供肋条(冲击缓冲层)，也能获得相似的效果，这取决于肋条所用的材料(如橡胶之类的吸收压力的弹性材料)。图20显示了一个例子。通过，例如，将金属掩模8C浸涂上光敏聚酰亚胺溶液，获得整个表面的肋条82。厚度为亚微米至几微米。据显示，在进行掩模摩擦处理时，这种聚酰亚胺薄掩模可以用作冲击缓冲层，而且可以如上所述消除未开口部分下方的配向膜表面上的力矩(压力)。

上文已经描述了实施方式7的硬掩模8A，其开口部分的垂直截面如图13所示。不过，本发明并不限于此。可以更好地成形开口部分，使其如图6所述逐渐变细。可以通过使用厚度(包括冲击缓冲部件的厚度)为30微米至50微米(包括30微米和50微米)而且斜角为60°至70°(包括60°和70°)的金属掩模8A的部分或全部在配向膜上进行摩擦处理来提高摩擦区的精度。

实施方式8

在实施方式7中，使用在面对配向膜的侧面的部分上带有用于冲击缓冲的肋条81的金属掩模8A(见图13)。进行摩擦处理，其间掩模表面被肋条抬离配向膜表面大约10微米，并穿过开口。在实施方式8中，如图21中所示，使用金属掩模8D。金属掩模8D可以包括肋条，其用于提高宽度方向上尺寸的精密度，并相对于摩擦方向15从在开口部分的两侧面上的边缘部分83处突出(大约5到9微米)，其在与肋条81相同的方向上，但是比肋条81短。在此实例中，当进行摩擦处理时，由于用于提高摩擦区域宽度方向上尺寸的精密度的肋条的缘故，摩擦布不会从开口部分的两侧面上的被抬起的部分散失。因此，可以提高在摩擦区域宽度方向(其正交于摩擦方向)上的尺寸精密度。

如上所述，依照实施方式1至8，可以分别在面向液晶层3的侧面上的基板1和2上制得垂直配向膜6和7(或水平配向膜)。在预定方向上采用硬掩模，用掩模摩擦法处理垂直配向膜6和7。液晶层3包括畴D1到D4。在畴D1到D4中，在未施加驱动电压时，液晶分子在基本垂直于(在使用水平配向膜的情况下，是基本水平于)基板1和2的主表面的方向上排列，当施加预定的阀值或高于阀值的电压时，在通过在配向膜6和7上进行的掩模摩擦处理的方法确定的排列控制方向上倾斜。这使得制造在视角性能和响应性能两方面都出色，并能够在高清晰度下显示的液晶显示装置成为可能。可以通过使用厚度(包括冲击缓冲部件的厚度)为30微米至50微米(含30微米和50微米)而且斜角为60°至70°(含60°和70°)的金属掩模8A的部分或全部在配向膜上进行摩擦处理来提高摩擦区的精度。进一步地，如果在面对配向膜的侧面上的硬掩模8A的非开口部分提供冲击缓冲部件81，当摩擦布摇动硬掩模时，从硬掩模施加到排列表面的压力(应力)可以被冲击缓冲部件吸收。因此，按照排列控制，能够避免被硬掩模的非开口部分覆盖的配向膜表面上的损坏。这进一步使得能够制造在视角性能和响应性能方面均表现良好，并能在更高清晰度下显示的液晶显示装置。

根据实施方式1到8，尽管没有明确说明，但本发明对于例如日本特许公开平11-352486和第2002-277877号的传统工艺而言，在下述方面更为优越：提高的倾角稳定性；施压强度(用手指压面板来打乱排列状态时，面板恢复排列状态所需的时间)；以及提高的用于实现高排列控制力的锚定强度。

本发明通过使用简单的机械硬掩模摩擦处理而不用不可靠的例如紫外照射或光刻蚀法处理允许***排列处理(split alignmentprocess)，该***排列处理在垂直配向液晶显示模式中是必须的，并能提供一种特别是在低温下具有优于传统垂直配向液晶显示模式的快速响应性能、具有宽视角和快速响应性能液晶显示装置，及其制造方法。本发明的液晶显示装置，具有这些优越的特性，可以广泛用于显示装置中，该显示装置用于笔记本个人电脑(PC)或台式个人电脑中的显示器、LCD-TV等等中。

在上文中，已经按照优选的基本结构和本发明的实施方式1到8，对本发明进行了描述。但是，本发明不应被解释为被该基本结构和实施方式1到8所限制。应该认识到，仅可通过权利要求来解释本发明的范围。应该认识到，那些熟悉本领域的技术人员能够根据本发明的说明书和公知的技术常识，从特别优选的基本结构和实施方式1到8的说明实现相同的范围。还应该认识到，本文提到的专利、专利申请和文献，引用并入本文作为参考，如同完整描述它们一样。

各种其它修正对本领域的技术人员来说，是显而易见的，并无需离开本发明的范围和构思就能够轻易地进行。因此，这里所附的权利要求的范围不限于本文中所列的说明，而是应该从广义的角度来理解。

Claims (61)

1.一种具有配向膜的液晶显示装置，该配向膜设置在夹有液晶层的一对基板的至少一块基板的面向液晶层的侧面上，其中：

在没有施加电压时，所述配向膜使所述液晶层中的液晶分子基本上垂直或水平地排列，并且用至少一部分粘附在所述配向膜表面的硬掩模进行掩模摩擦处理，以使所述配向膜各区域的排列控制方向互不相同。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述液晶层按照所述掩模摩擦处理确定的所述排列控制方向形成多个畴。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中一个像素部分内的所述排列控制方向互不相同。

4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述多个畴包括二至四个在一个像素内具有互不相同的排列控制方向的任意的畴。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中在一个方向上彼此相邻顺序地形成所述四个畴。

6.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述四个畴形成一个田字形状。

7.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中当施加预定阈值或更高的电压时，所述多个畴中的所述液晶层具有平行排列的排列状态。

8.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中当施加预定阈值或更高的电压时，所述多个畴中的所述液晶层具有扭曲排列的排列状态。

9.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述多个畴的外缘部分位于非显示部分内。

10.一种液晶显示装置的制造方法，该装置用一对基板之间的液晶层中的排列变化进行显示，该方法包括：

在这该对基板的至少一块基板上形成配向膜；和

通过定位具有开口部分的硬掩模进行掩模摩擦处理，使得至少部分所述硬掩模与所述配向膜接触，并通过所述开口部分在所述配向膜上进行所述掩模摩擦处理。

11.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模包括在面向所述配向膜的侧面上的未开口表面上的冲击缓冲部件。

12.一种液晶显示装置的制造方法，该装置包括一对基板、设置在该对基板之间的液晶层、和配向膜，该配向膜设置在该对基板的至少一块基板的面向液晶层的侧面上，并且该配向膜形成多个具有彼此不同方向的畴，其中在施加预定阈值或更高的电压时，所述液晶层的液晶分子倾斜，该方法包括：

通过层压硬掩模进行掩模摩擦处理以形成畴，所述掩模包括开口部分和未开口部分中的冲击缓冲部件，使得所述冲击缓冲部件与所述配向膜表面接触；并通过所述硬掩模的所述开口部分在所述配向膜上进行掩模摩擦处理。

13.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述配向膜至少是垂直配向膜或水平配向膜。

14.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其进一步包括在所述掩模摩擦处理后，以在其间留有预定间隔的方式结合该对基板，并在所述基板之间的缝隙中封装入液晶层。

15.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中通过顺序改变所述开口部分相对于所述配向膜的位置，多次进行所述掩模摩擦处理。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置的制造方法，其中通过移动所述硬掩模的所述开口部分的位置以使所述开口部分位于预定的摩擦位置，进行所述掩模摩擦处理。

17.如权利要求15所述的液晶显示装置的制造方法，其中用在不同位置具有开口部分的硬掩模替换所述硬掩模以使所述开口部分位于预定的摩擦位置时，进行所述掩模摩擦处理。

18.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中对每个像素部分或形成所述像素部分的多个子像素部分定位所述开口部分，以进行掩模摩擦处理。

19.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中根据像素尺寸和像素间距确定所述开口部分的尺寸。

20.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中将所述开口部分设定成较像素部分或子像素部分的尺寸大，以使实际摩擦处理区具有像素部分或子像素部分的尺寸。

21.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模的厚度在30微米至50微米之间，包括30微米和50微米。

22.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模具有由蚀刻法形成的预定开口部分。

23.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模是由电铸法制成的金属掩模。

24.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述开口部分的横截面具有小于90°的斜角。

25.如权利要求24所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述开口部分的横截面具有60°至70°的斜角，包括60°和70°。

26.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中在面向所述配向膜的侧面上在部分所述硬掩模的所述未开口部分形成冲击缓冲部件。

27.如权利要求26所述的液晶显示装置的制造方法，其中在面向所述配向膜的侧面上在所述硬掩模的所述未开口部分形成所述冲击缓冲部件，以接触对应于所述液晶显示装置的像素中的非显示部分的配向膜表面。

28.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中在面向所述配向膜的侧面的整个表面上在所述硬掩模的所述未开口部分上形成冲击缓冲部件。

29.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中在摩擦方向，所述开口部分被设置成较相对于进行排列处理的畴大一预定量。

30.如权利要求29所述的液晶显示装置的制造方法，其中相对于畴，所述预定量在摩擦方向的上游侧比在下游的侧大。

31.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述液晶显示装置是垂直排列型液晶显示装置，其中在没有施加电压时，所述液晶层的液晶分子基本上垂直于该对基板的主表面排列。

32.如权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述液晶显示装置是水平排列型液晶显示装置，其中在没有施加电压时，所述液晶层的液晶分子基本上平行于该对基板的主表面排列。

33.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述配向膜至少是垂直配向膜或水平配向膜。

34.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其进一步包括在掩模摩擦处理后，以在其间留有预定间隔的方式结合该对基板，并在基板之间的缝隙之间封装入液晶层。

35.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中通过顺序改变所述开口部分相对于所述配向膜的位置，多次进行所述掩模摩擦处理。

36.如权利要求35所述的液晶显示装置的制造方法，其中通过移动所述硬掩模的所述开口部分的位置以使所述开口部分定位于预定的摩擦位置，进行掩模摩擦处理。

37.如权利要求35所述的液晶显示装置的制造方法，其中用在不同位置具有开口部分的硬掩模替换所述硬掩模以使所述开口部分位于预定的摩擦位置时，进行所述掩模摩擦处理。

38.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中对每个像素部分或形成所述像素部分的多个子像素部分定位所述开口部分，以进行掩模摩擦处理。

39.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中其中根据像素尺寸和像素间距确定所述开口部分的尺寸。

40.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述开口部分被设定成较像素部分或子像素部分的尺寸大，以使实际摩擦处理区具有像素部分或子像素部分的尺寸。

41.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模的厚度在30微米至50微米之间，包括30微米和50微米。

42.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模具有由蚀刻法形成的预定开口部分。

43.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述硬掩模是由电铸法制成的金属掩模。

44.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述开口部分的横截面具有小于90°的斜角。

45.如权利要求44所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述开口部分的横截面具有60°至70°的斜角，包括60°和70°。

46.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中在面向所述配向膜的侧面上在部分所述硬掩模的所述未开口部分形成冲击缓冲部件。

47.如权利要求46所述的液晶显示装置的制造方法，其中在面向所述配向膜的侧面上在所述未开口部分形成所述冲击缓冲部件，以接触对应于所述液晶显示装置的像素中的非显示部分的配向膜表面。

48.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中在面向所述配向膜的侧面的整个表面上在所述硬掩模的所述未开口部分上形成所述冲击缓冲部件。

49.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中在摩擦方向，所述开口部分被设置成较相对于进行排列处理的畴大一预定量。

50.如权利要求49所述的液晶显示装置的制造方法，其中相对于所述畴，所述预定量在摩擦方向的上游侧比在下游侧的大。

51.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述液晶显示装置是垂直排列型液晶显示装置，其中在没有施加电压时，所述液晶层的液晶分子基本上垂直于该对基板的主表面排列。

52.如权利要求12所述的液晶显示装置的制造方法，其中所述液晶显示装置是水平排列型液晶显示装置，其中在没有施加电压时，所述液晶层的液晶分子基本上平行于该对基板的主表面排列。

53.一种硬掩模，其包括一个或多个用于在一个或多个预定位置进行摩擦处理的开口部分，和一个表面，该表面部分或者全部在未开口部分而非在一个或多个开口部分与实际摩擦处理区接触。

54.如权利要求53所述的硬掩模，其中所述一个或每个开口部分被设定成较预定尺寸大一预定量，以使所述实际摩擦处理区具有所述预定尺寸。

55.如权利要求53所述的硬掩模，其中在与所述实际摩擦处理区接触的至少部分表面上设置冲击缓冲部件。

56.如权利要求55所述的硬掩模，其中设置所述冲击缓冲部件以突出作为肋条。

57.如权利要求55所述的硬掩模，其中所述冲击缓冲部件是由弹性元件制成的。

58.如权利要求53所述的硬掩模，其中所述硬掩模的厚度在30微米至

50微米之间，包括30微米和50微米。

59.如权利要求53所述的硬掩模，其中所述开口部分的横截面具有60°至70°的斜角，包括60°和70°。

60.如权利要求56所述的硬掩模，其中具有相同突出方向并且较所述肋条低的肋条被进一步突出，以设置在相对于摩擦方向，在所述或每个开口部分的两侧面上的边缘部分上的相同突出部分上。

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