JP3218836B2 - 液晶表示パネルとその製造方法 - Google Patents
液晶表示パネルとその製造方法Info
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- JP3218836B2 JP3218836B2 JP1200094A JP1200094A JP3218836B2 JP 3218836 B2 JP3218836 B2 JP 3218836B2 JP 1200094 A JP1200094 A JP 1200094A JP 1200094 A JP1200094 A JP 1200094A JP 3218836 B2 JP3218836 B2 JP 3218836B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表示品質が良く、且つ、
低電圧駆動が可能な液晶表示パネルの製造方法に関す
る。
低電圧駆動が可能な液晶表示パネルの製造方法に関す
る。
【０００２】液晶表示パネルには単純マトリックス方式
をとるものとアクティブマトリックス方式をとるものと
があり、用途により使い分けられているが、アクティブ
マトリックス方式は薄膜トランジスタ（略称ＴＦＴ）を
それぞれの画素に備えており、特定の画素を選択する時
に、そのＴＦＴをＯＮさせ、それ以外をＯＦＦにしてお
くことから、走査線の数が多くてもクロストーク（Cros
s-talk) を抑制することができ、高いコントラスト比が
得られるため大面積表示に適している。
をとるものとアクティブマトリックス方式をとるものと
があり、用途により使い分けられているが、アクティブ
マトリックス方式は薄膜トランジスタ（略称ＴＦＴ）を
それぞれの画素に備えており、特定の画素を選択する時
に、そのＴＦＴをＯＮさせ、それ以外をＯＦＦにしてお
くことから、走査線の数が多くてもクロストーク（Cros
s-talk) を抑制することができ、高いコントラスト比が
得られるため大面積表示に適している。
【０００３】こゝで、表示に使用する液晶としてはネマ
ティック（Nematic ）液晶を使用し、捩れネマティック
効果（Twisted Nematic Effect) を使用するＴＮ表示が
主流となっている。
ティック（Nematic ）液晶を使用し、捩れネマティック
効果（Twisted Nematic Effect) を使用するＴＮ表示が
主流となっている。
【０００４】
【従来の技術】ＴＮ表示方式をとる液晶表示パネルは、
多数の画素とバスラインとがパターン形成されている第
１のガラス基板と、ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化錫と
の固溶体）よりなる共通電極を備えた第２のガラス基板
のパターン上にそれぞれ配向膜を膜形成して配向処理を
施した後に、第１の基板と第２の基板とを数μm の間隙
を隔てゝ対向せしめ、この間隙にＴＮ結晶を封入し、透
過する光の振動方向が直交するように第１および第２の
ガラス基板の外側に隣接して偏光板を配置して液晶表示
パネルが形成されている。
多数の画素とバスラインとがパターン形成されている第
１のガラス基板と、ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化錫と
の固溶体）よりなる共通電極を備えた第２のガラス基板
のパターン上にそれぞれ配向膜を膜形成して配向処理を
施した後に、第１の基板と第２の基板とを数μm の間隙
を隔てゝ対向せしめ、この間隙にＴＮ結晶を封入し、透
過する光の振動方向が直交するように第１および第２の
ガラス基板の外側に隣接して偏光板を配置して液晶表示
パネルが形成されている。
【０００５】こゝで、ＴＮ表示方式をとる液晶表示パネ
ル特にアクティブマトリックス方式をとる液晶表示パネ
ルはＣＲＴ（陰極線管）並みの表示特性が得られること
から、携帯テレビやパーソナルコンピュータなどへの表
示素子として使用されており、また、消費電力が少ない
ことから、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯
機器にも使用されているが、その際に極力消費電力を抑
えて電池による使用時間を延ばすために駆動電圧の一層
の低減が要望されている。
ル特にアクティブマトリックス方式をとる液晶表示パネ
ルはＣＲＴ（陰極線管）並みの表示特性が得られること
から、携帯テレビやパーソナルコンピュータなどへの表
示素子として使用されており、また、消費電力が少ない
ことから、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯
機器にも使用されているが、その際に極力消費電力を抑
えて電池による使用時間を延ばすために駆動電圧の一層
の低減が要望されている。
【０００６】こゝで、駆動電圧を下げる方法としては、 液晶材料の誘電率異方性や弾性率などを変える。 ネマティック液晶へのカイラル液晶の添加量を減ら
して液晶のカイラルピッチを大きくし、電圧を印加した
場合の液晶分子の捩れをほどけ易くする。 などの方法が考えられ、現在までの方法が主として研
究されてきたが、この方法による低電圧化には自ずと限
界がある。
して液晶のカイラルピッチを大きくし、電圧を印加した
場合の液晶分子の捩れをほどけ易くする。 などの方法が考えられ、現在までの方法が主として研
究されてきたが、この方法による低電圧化には自ずと限
界がある。
【０００７】また、の方法は液晶分子の捩れ方向を規
定する力が低下することから、所定の捩れ方向とは逆向
きの方向に捩じれる領域（逆ツイスト領域）が発生して
表示むらを生じると云う問題がある。
定する力が低下することから、所定の捩れ方向とは逆向
きの方向に捩じれる領域（逆ツイスト領域）が発生して
表示むらを生じると云う問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示パネルは携帯
用テレビやノート型パーソナルコンピュータなど携帯用
機器への需要が増していることから、電池による使用時
間を延ばすために表示パネルの駆動電圧の一層の低下が
必要である。そこで、これを実現する新しい方法を実用
化することが課題である。
用テレビやノート型パーソナルコンピュータなど携帯用
機器への需要が増していることから、電池による使用時
間を延ばすために表示パネルの駆動電圧の一層の低下が
必要である。そこで、これを実現する新しい方法を実用
化することが課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は液晶表示パ
ネルを形成する表示領域の外側にプレチルト角の大きな
領域を設け、この液晶表示パネルに液晶を注入し、液晶
の転移点以上の温度でアニール処理を行なった後、表示
領域の外側にあるプレチルト角の大きな領域から冷却す
ることを特徴として液晶表示パネルを形成することによ
り解決することができる。
ネルを形成する表示領域の外側にプレチルト角の大きな
領域を設け、この液晶表示パネルに液晶を注入し、液晶
の転移点以上の温度でアニール処理を行なった後、表示
領域の外側にあるプレチルト角の大きな領域から冷却す
ることを特徴として液晶表示パネルを形成することによ
り解決することができる。
【００１０】
【作用】本発明は液晶表示パネルの低電圧駆動方法とし
て考えられている上記の方法を実用化するものであ
る。
て考えられている上記の方法を実用化するものであ
る。
【００１１】すなわち、従来はネマティック液晶に添加
するカイラル液晶の量を減らすことにより電圧を印加し
た場合の液晶の捩れをほどけ易くし、これにより低電圧
駆動化を図っていたが、この場合は逆ツイスト領域が発
生して表示むらを生ずると云う問題があり、実用化でき
なかった。然し、本発明はこの逆ツイスト領域の発生を
表示領域の外側にプレチルト角の大きな領域を設けるこ
とにより抑制するものである。
するカイラル液晶の量を減らすことにより電圧を印加し
た場合の液晶の捩れをほどけ易くし、これにより低電圧
駆動化を図っていたが、この場合は逆ツイスト領域が発
生して表示むらを生ずると云う問題があり、実用化でき
なかった。然し、本発明はこの逆ツイスト領域の発生を
表示領域の外側にプレチルト角の大きな領域を設けるこ
とにより抑制するものである。
【００１２】すなわち、従来より配向膜のプレチルト角
を大きくすると、液晶分子の捩れ方向を決める力が強く
なり逆ツイスト領域の発生が抑制されることは知られて
いたが、表示領域のプレチルト角を大きくすると液晶表
示パネルの視角特性が悪くなると云う問題があった。
を大きくすると、液晶分子の捩れ方向を決める力が強く
なり逆ツイスト領域の発生が抑制されることは知られて
いたが、表示領域のプレチルト角を大きくすると液晶表
示パネルの視角特性が悪くなると云う問題があった。
【００１３】図２はこれを説明するＴ−Ｖ（透過率−印
加電圧）特性図であって、真正面から見たＴ−Ｖ特性１
に較べて視角をツイストネマティック液晶の反転方向30
゜にとった場合、液晶のプレチルト角が２゜の場合のＴ
−Ｖ特性２に較べ、プレチルト角が12゜の場合のＴ−Ｖ
特性３は遙かに劣り、また、輝度反転が激しくなってい
る。そのために表示領域ではプレチルト角を大きくする
ことはできない。
加電圧）特性図であって、真正面から見たＴ−Ｖ特性１
に較べて視角をツイストネマティック液晶の反転方向30
゜にとった場合、液晶のプレチルト角が２゜の場合のＴ
−Ｖ特性２に較べ、プレチルト角が12゜の場合のＴ−Ｖ
特性３は遙かに劣り、また、輝度反転が激しくなってい
る。そのために表示領域ではプレチルト角を大きくする
ことはできない。
【００１４】そこで、本発明は表示領域でのプレチルト
角は従来のまゝとし、表示領域の外側に高プレチルト角
の領域を設け、この領域の液晶の捩れ方向を先ず固定
し、この捩れ方向に倣って表示領域の液晶も一様に捩じ
れるようにするもので、その方法として液晶表示パネル
に液晶を注入して封口した後、ネマティック液晶の転移
温度以上の温度から冷却する際に高プレチルト角領域か
ら徐々に冷却を行い、捩れ方向を揃えるものである。
角は従来のまゝとし、表示領域の外側に高プレチルト角
の領域を設け、この領域の液晶の捩れ方向を先ず固定
し、この捩れ方向に倣って表示領域の液晶も一様に捩じ
れるようにするもので、その方法として液晶表示パネル
に液晶を注入して封口した後、ネマティック液晶の転移
温度以上の温度から冷却する際に高プレチルト角領域か
ら徐々に冷却を行い、捩れ方向を揃えるものである。
【００１５】図３は液晶表示パネルの平面図あって、上
側のガラス基板５と下側のガラス基板６は数μm の間隙
を隔てゝ対向してあり、液晶注入口７を除いてシール剤
８で封止されており、中央部に表示領域９が設けられて
いるが、この表示領域９はシール剤８による封止領域の
全域に亙っているのではなく、上下左右に幾らかの余地
（表示領域外部）が存在している。そこで、本発明はこ
の一方（この図の場合は長手方向の端部）に高プレチル
ト角領域10を作り、液晶を注入してアニール処理が終わ
った後、この領域10から徐冷することにより液晶の捩れ
る方向を表示領域９に揃えるものである。
側のガラス基板５と下側のガラス基板６は数μm の間隙
を隔てゝ対向してあり、液晶注入口７を除いてシール剤
８で封止されており、中央部に表示領域９が設けられて
いるが、この表示領域９はシール剤８による封止領域の
全域に亙っているのではなく、上下左右に幾らかの余地
（表示領域外部）が存在している。そこで、本発明はこ
の一方（この図の場合は長手方向の端部）に高プレチル
ト角領域10を作り、液晶を注入してアニール処理が終わ
った後、この領域10から徐冷することにより液晶の捩れ
る方向を表示領域９に揃えるものである。
【００１６】なお、実験によると高プレチルト角領域10
と低プレチルト角の表示領域９とが余り近接する場合は
高プレチルト角領域10に近い表示領域９もプレチルト角
が大きくなり、視角特性が低下するので１ mm 以上離す
必要があることが判った。
と低プレチルト角の表示領域９とが余り近接する場合は
高プレチルト角領域10に近い表示領域９もプレチルト角
が大きくなり、視角特性が低下するので１ mm 以上離す
必要があることが判った。
【００１７】次に、表示パネル内に高プレチルト角領域
10を作る方法としては、配向膜の種類を変えるか、ラビ
ング条件を変えるかの何れかの方法をとることにより実
現することができる。
10を作る方法としては、配向膜の種類を変えるか、ラビ
ング条件を変えるかの何れかの方法をとることにより実
現することができる。
【００１８】また、ネマティック液晶を所定の方向に捩
れさすのに添加するカイラル液晶のカイラルピッチは温
度上昇に従って長くなるのが通例であるが、捩れ方向を
規制する本発明の目的からは温度上昇に従ってカイラル
ピッチが短くなる性質のものを使用すると有利である。
れさすのに添加するカイラル液晶のカイラルピッチは温
度上昇に従って長くなるのが通例であるが、捩れ方向を
規制する本発明の目的からは温度上昇に従ってカイラル
ピッチが短くなる性質のものを使用すると有利である。
【００１９】
実施例１：（ラビング条件を変えて高プレチルト角領域
を形成した例） 厚さが1.1 mm のガラス基板二枚を用い、従来の方法で
図３に示すような画素数640 ×480,対角10.4インチのア
クティブ・マトリックス型の液晶表示パネルを形成し
た。こゝで、高プレチルト角領域10は表示領域９よりも
２ mm 離した位置に３ mm 幅に形成した。
を形成した例） 厚さが1.1 mm のガラス基板二枚を用い、従来の方法で
図３に示すような画素数640 ×480,対角10.4インチのア
クティブ・マトリックス型の液晶表示パネルを形成し
た。こゝで、高プレチルト角領域10は表示領域９よりも
２ mm 離した位置に３ mm 幅に形成した。
【００２０】こゝで、配向膜は厚さが約1000Åのポリイ
ミドを用いて形成されているが、この配向膜に対するラ
ビング回数を表示領域９は10回として２゜のプレチルト
角を実現し、また、高プレチルト角領域10は２回として
12゜のプレチルト角を実現した。なお、表示領域９をラ
ビングする際には高プレチルト角領域10はレジストで覆
った。
ミドを用いて形成されているが、この配向膜に対するラ
ビング回数を表示領域９は10回として２゜のプレチルト
角を実現し、また、高プレチルト角領域10は２回として
12゜のプレチルト角を実現した。なお、表示領域９をラ
ビングする際には高プレチルト角領域10はレジストで覆
った。
【００２１】次に、液晶の充填が終わった液晶表示パネ
ルは液晶の転移温度より10℃高い温度で10分間のアニー
ル処理を行なった後、恒温槽から引き出す際にエアーを
一様に噴射して高プレチルト角領域のある方向から徐々
に冷却しながら引き出した。
ルは液晶の転移温度より10℃高い温度で10分間のアニー
ル処理を行なった後、恒温槽から引き出す際にエアーを
一様に噴射して高プレチルト角領域のある方向から徐々
に冷却しながら引き出した。
【００２２】このような方法でネマティック液晶に対す
るカイラル液晶の添加量を変えて常温でのカイラルピッ
チを100 〜400 μm に変えて液晶表示パネルを作り、カ
イラルピッチと画素500 個中での不良画素発生数との関
係と、ノーマリホワイト表示でコントラスト100 が得ら
れる電圧（Ｖsat ）の関係を調べた。なお、使用したカ
イラル液晶は温度上昇とともにピッチが長くなる通常の
タイプである。
るカイラル液晶の添加量を変えて常温でのカイラルピッ
チを100 〜400 μm に変えて液晶表示パネルを作り、カ
イラルピッチと画素500 個中での不良画素発生数との関
係と、ノーマリホワイト表示でコントラスト100 が得ら
れる電圧（Ｖsat ）の関係を調べた。なお、使用したカ
イラル液晶は温度上昇とともにピッチが長くなる通常の
タイプである。
【００２３】図１はカイラルピッチと不良画素数との関
係を示すものである。すなわち、表示パネル内にプレチ
ルト角２゜の表示領域のみを有する従来の構成のものと
本発明に係る高プレチルト角領域を有する実施例１につ
いて、ネマティック液晶に対するカイラル液晶の添加量
を変えてカイラルピッチを100 〜400 μm に変えて比較
すると、従来構成のものは実線12の傾向を示しており、
均一配向を実現して不良発生数を０とするには〜100 μ
m 以下のカイラルピッチが必要であるのに対し、白丸の
破線13で示す実施例１では〜200 μm までピッチを長大
化できることを示している。
係を示すものである。すなわち、表示パネル内にプレチ
ルト角２゜の表示領域のみを有する従来の構成のものと
本発明に係る高プレチルト角領域を有する実施例１につ
いて、ネマティック液晶に対するカイラル液晶の添加量
を変えてカイラルピッチを100 〜400 μm に変えて比較
すると、従来構成のものは実線12の傾向を示しており、
均一配向を実現して不良発生数を０とするには〜100 μ
m 以下のカイラルピッチが必要であるのに対し、白丸の
破線13で示す実施例１では〜200 μm までピッチを長大
化できることを示している。
【００２４】また、ノーマリホワイト表示でコントラス
ト100 が得られる電圧（Ｖsat ）は従来構成のもの（カ
イラルピッチ100 μm ) が3.5 Ｖであったのに対し、3.
2 Ｖ（カイラルピッチ200 μm ) に低減できることが判
った。 実施例２：（配向膜を変えて高プレチルト角領域を形成
した例） 変性度の異なるポリイミドを使用することにより高プレ
チルト角領域を形成した以外は実施例１と同様にして液
晶表示パネルを形成した。
ト100 が得られる電圧（Ｖsat ）は従来構成のもの（カ
イラルピッチ100 μm ) が3.5 Ｖであったのに対し、3.
2 Ｖ（カイラルピッチ200 μm ) に低減できることが判
った。 実施例２：（配向膜を変えて高プレチルト角領域を形成
した例） 変性度の異なるポリイミドを使用することにより高プレ
チルト角領域を形成した以外は実施例１と同様にして液
晶表示パネルを形成した。
【００２５】こゝで、ラビング条件は押し込み量0.3 m
m , ラビング回数５回とし、これにより表示領域のプレ
チルト角は３°，高プレチルト角領域のプレチルト角は
13゜となった。そして、実施例１と同様にネマティック
液晶に対するカイラル液晶の添加量を変えてカイラルピ
ッチを100 〜400 μm に変えて不良発生数との関係を調
べた。その結果は実施例１と同様であってカイラルピッ
チが200 μm まで逆ツイスト領域の発生は見られずＶ
sat ＝3.2 Ｖを実現することができた。 実施例３：（カイラル液晶を変え、またラビング条件を
変えて高プレチルト角領域を形成した例） ネマティック液晶に添加するカイラル液晶として温度上
昇と共にカイラルピッチが短くなるものを使用した以外
は実施例１と同様にして液晶表示パネルを形成した。そ
してカイラルピッチを室温で100 〜400 μm に変えてカ
イラルピッチと画素500 個中での不良画素発生数との関
係と、ノーマリホワイト表示でコントラスト100 が得ら
れる電圧（Ｖsat ）の関係を調べた。こゝで、室温でカ
イラルピッチ300 μm の液晶の転移温度( この材料の場
合75℃) でのカイラルピッチは〜130 μm と短い。
m , ラビング回数５回とし、これにより表示領域のプレ
チルト角は３°，高プレチルト角領域のプレチルト角は
13゜となった。そして、実施例１と同様にネマティック
液晶に対するカイラル液晶の添加量を変えてカイラルピ
ッチを100 〜400 μm に変えて不良発生数との関係を調
べた。その結果は実施例１と同様であってカイラルピッ
チが200 μm まで逆ツイスト領域の発生は見られずＶ
sat ＝3.2 Ｖを実現することができた。 実施例３：（カイラル液晶を変え、またラビング条件を
変えて高プレチルト角領域を形成した例） ネマティック液晶に添加するカイラル液晶として温度上
昇と共にカイラルピッチが短くなるものを使用した以外
は実施例１と同様にして液晶表示パネルを形成した。そ
してカイラルピッチを室温で100 〜400 μm に変えてカ
イラルピッチと画素500 個中での不良画素発生数との関
係と、ノーマリホワイト表示でコントラスト100 が得ら
れる電圧（Ｖsat ）の関係を調べた。こゝで、室温でカ
イラルピッチ300 μm の液晶の転移温度( この材料の場
合75℃) でのカイラルピッチは〜130 μm と短い。
【００２６】図１の一点破線14は実施例３の結果を示す
もので、カイラルピッチが300 μmまで逆ツイスト領域
の発生は見られずＶsat ＝3.0 Ｖを実現することができ
た。
もので、カイラルピッチが300 μmまで逆ツイスト領域
の発生は見られずＶsat ＝3.0 Ｖを実現することができ
た。
【００２７】
【発明の効果】本は発明の実施により表示品質を損なわ
ずに低電圧駆動が可能となり、これにより液晶表示パネ
ルの用途拡大が可能となる。
ずに低電圧駆動が可能となり、これにより液晶表示パネ
ルの用途拡大が可能となる。
【図１】 液晶表示パネルにおけるカイラルピッチと不
良画素数との関係図である。
良画素数との関係図である。
【図２】 プレチルト角の視角特性を示すＴーＶ特性図
である。
である。
【図３】 液晶表示パネルの平面図である。
５，６ ガラス基板 ９ 表示領域 10 高プレチルト角領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−157821（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−105320（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259215（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1337 505
Claims (4)
- 【請求項１】 ＴＮ表示方式をとる液晶表示パネルにお
いて、 該液晶表示パネルを形成する表示領域の一辺の外側に内
側よりもプレチルト角の大きな領域を設けたことを特徴
とする液晶表示パネル。 - 【請求項２】 請求項１記載の液晶表示パネルに液晶を
注入し、該液晶の転移点以上の温度でアニール処理を行
なった後、表示領域の外側にあるプレチルト角の大きな
領域から冷却することを特徴とする液晶表示パネルの製
造方法。 - 【請求項３】 前記プレチルト角の大きな領域の形成が
配向膜のラビング条件を変えるか或いは配向膜の種類を
変えたことによることを特徴とする請求項２記載の液晶
パネルの製造方法。 - 【請求項４】 ＴＮ液晶を構成するカイラル液晶として
温度上昇と共にカイラルピッチが短くなる種類の液晶を
使用することを特徴とする請求項２記載の液晶パネルの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200094A JP3218836B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 液晶表示パネルとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200094A JP3218836B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 液晶表示パネルとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218915A JPH07218915A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3218836B2 true JP3218836B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=11793324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200094A Expired - Fee Related JP3218836B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 液晶表示パネルとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218836B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3344642B2 (ja) | 1996-03-26 | 2002-11-11 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP1200094A patent/JP3218836B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07218915A (ja) | 1995-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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