JP5235159B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
β:長時間表示後の白表示領域の輝度
γ:長時間表示後の黒表示領域の輝度
これは、液晶表示装置を長時間使用している間に、電圧印加部(ノーマリブラックの時は、白表示時)ではプレチルト角が変化し、容易には元に戻らない現象で、このプレチルト角の変化は、長時間駆動時のバックライト光により、重合後に液晶層中に残存していた重合性化合物がさらに重合した結果、液晶配向を規定する度合いが変化したためと考えられている。
このようにして、残存重合性化合物量を減少させると、図1−Bに示したような「焼き付き」が改善されることが確認された。
シール壁起因の汚染物質を収集した、液晶または液晶組成物は、表示部144を通過することなく、図15の左側のシール壁に到達して、跳ね返ることになる。そして、第二のシール壁143の存在により、汚染物質を収集した液晶または液晶組成物は、表示部に到達することなく、第一のシール壁と第二のシール壁との間にとどまることになる。このようにして、液晶または液晶組成物の注入に起因すると思われる表示異常が改善されたものと思われる。なお、この非表示部の幅(図14のW3,W4)については、特に制限はないが、0.5mm以上あることが好ましい。あまり大きいと表示パネル全体における表示部の占める面積が小さくなるので不必要に大きくすることは好ましくない。
図2,3の構造を採用した。モノマーを重合する際、画素電極には20V、信号電極に20V、対向電極には0Vの電圧を印加した。この結果、このときの液晶パネルの透過率は、従来の大きな突起や大きな電極スリットを設けたMVA構造の液晶パネルに対し15%改善したが、一部の画素に配向乱れ(ディスクリネーション)が現れた。
図2,3の構造を採用した。モノマーを重合する際、画素電極には20V、信号電極に10V、対向電極には0Vの電圧を印加した。電圧印加を簡単にするために、全ての信号電極または走査電極を各々一箇所ないし数箇所で束ねて同時に電圧印加することを可能な配線とし、モノマー重合後各々のバスラインが独立するように束ねた部分を切断した。
図2の平面構造と図11の横断面構造を組み合わせた。追加した絶縁層40の厚さは3μmであった。絶縁層40を構成する材料としてはアクリル系樹脂を使用した。
図9の平面構造と図10の横断面構造を組み合わせた。追加した絶縁層40の厚さは3μmであった。モノマーを重合する際、画素電極、信号電極に20V、対向電極には0Vの電圧を印加した。
図2の平面構造と図7の横断面構造を組み合わせた。対向基板には走査電極近傍を遮光する層を設けた。追加した突起71の高さは1.5μmであった。モノマーを重合する際、画素電極、走査電極と信号電極に20V、対向電極には0Vの電圧を印加した。
以下のような材料・重合方法で、液晶パネルを作製した。
・モノマー:液晶100重量部に対し2官能のメタクリレートモノマーを0.3重量部の割合で混合し、液晶組成物とした。
実施例5と同様な液晶組成物を用いてパネルを作製した。重合条件は下記のようにした。
第一および第二のシール壁の材料としては、紫外線硬化型のアクリル樹脂を使用した。紫外線硬化型のアクリル樹脂の代わりに熱硬化性のエポキシ樹脂を使用してもよい。
実施例7に加え、カラーフィルタの端に近い部分のパターンを延在させて、図16に示すように、第二のシール壁と接触させた。このことにより、シール122の近傍にて注入されてきた液晶が意に反して第二のシールとカラーフィルターとの間に侵入してしまうのを防ぐことができる。
第一の基板に、液晶層に電圧を印加するための走査電極と信号電極と画素電極と薄膜トランジスタとを備え、第二の基板に対向電極を備えた一対の基板間に、液晶と、活性エネルギー線または活性エネルギー線と熱の組み合わせにより重合し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、
当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と画素電極との間隙上における液晶分子が、当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方から当該画素電極の方向に傾いているようになした状態で、電極間に電圧を印加しつつまたは印加せず、活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより当該重合性化合物を重合させてなる、
液晶表示装置。
前記画素電極と前記対向電極の間の電位差が、前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と当該対向電極との間の電位差より大きくなるように各電極に電圧を印加しながら重合性化合物を重合させてなる、付記1に記載の液晶表示装置。
前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間に設けられた絶縁層の厚さを調節することにより、前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と画素電極との間隙上における液晶分子が、当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方から当該画素電極の方向に傾いているようになした状態を実現してなる、付記1または2に記載の液晶表示装置。
前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間に設けられた絶縁層が複数の層よりなっている、付記3に記載の液晶表示装置。
前記複数の層として無機材料の層と有機系材料の層とを使用した、付記4に記載の液晶表示装置。
前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間に設けられた絶縁層の厚さが1〜5μmの範囲にある、付記1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記信号電極と前記画素電極の間に設けられた絶縁層の厚さが前記走査電極と前記信号電極の間に設けられた絶縁層の膜厚より大きい、付記1〜6のいずれかに記載の液晶表示装置。
液晶表示装置の表示画面を直視する方向から見た場合に前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間にある液晶層接触面のうち、第一の基板側にある面部分が、当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方から当該画素電極に向けて下る斜面を形成している、付記1〜7のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記画素電極について、隣り合った画素電極の間に、頂点が前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方の上に存在する突起を有する、付記8に記載の液晶表示装置。
前記液晶表示装置の表示画面を直視する方向から見た場合に、前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極とが重なり合った部分を有する、付記1〜9のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶表示装置の表示画面を直視する方向から見た場合に、前記走査電極に対向する部分の近傍にのみ遮光部分を設ける、付記1〜10のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第二の基板にカラーフィルターを設けた、付記1〜11のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第一の基板および第二の基板上に垂直配向制御膜が塗布されている、付記1〜12のいずれかに記載の液晶表示装置。
液晶層に電圧を印加する電極と液晶分子を垂直に配向させるための垂直配向制御膜とを備えた一対の基板間に、液晶と、活性エネルギー線または活性エネルギー線と熱の組み合わせにより重合し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、
電極間に電圧を印加しつつ、活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより当該重合性化合物を重合させて、液晶分子にプレチルト角を持たせた液晶表示装置において、
重合後に当該液晶相中に残存している重合性化合物量が、液晶100重量部に対して0.05重量部以下である、液晶表示装置。
重合後に前記液晶相中に残存している重合性化合物量が、液晶100重量部に対して0.05重量部以下である、付記1〜13のいずれかに記載の液晶表示装置。
重合後に前記液晶相中に残存している重合性化合物量が、前記液晶100重量部に対して0.02重量部以下である、付記14または15に記載の液晶表示装置。
前記重合性化合物がアクリレート基またはメタクリレート基またはその両方を有する、付記1〜16のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記重合性化合物が、アクリレート基またはメタクリレート基を、一分子に複数個有する、付記1〜17のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶が、誘電率異方性が負の液晶である、付記1〜18のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶が、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有する、付記1〜19のいずれかに記載の液晶表示装置。
一対の基板間に、液晶注入口を有する第一のシール壁と、当該第一のシール壁により囲まれた液晶層と、当該液晶層中にあって、画像を表示する表示部と、その周辺にある非表示部とを有し、
当該非表示部における液晶層の厚さが当該画像表示部における液晶層の厚さより大きく、
当該非表示部のうち当該液晶注入口と反対側の位置に、第二のシール壁を設けた
液晶表示装置。
前記第二のシール壁の材質および厚さが、それぞれ、前記第一のシール壁の材質および厚さと同一である、付記21に記載の液晶表示装置。
前記第二のシール壁の両端が前記表示部に近接または接触している、付記21または22に記載の液晶表示装置。
前記第一のシール壁と第二のシール壁との距離が、前記表示部と第二のシール壁との距離よりも大きい、付記21〜23のいずれかに項記載の液晶表示装置。
前記液晶層に、液晶と、活性エネルギー線または活性エネルギー線と熱の組み合わせにより重合し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、
活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより当該重合性化合物を重合させてなる、
付記21〜24のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記重合性化合物がアクリレート基またはメタクリレート基またはその両方を有する、付記21〜25のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記重合性化合物が、アクリレート基またはメタクリレート基を、一分子に複数個有する、付記21〜26のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶が、誘電率異方性が負の液晶である、付記21〜27のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記液晶が、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有する、付記21〜28のいずれかに記載の液晶表示装置。
一対の基板間に、液晶注入口を有する第一のシール壁と、当該第一のシール壁により囲まれた液晶層と、当該液晶層中にあって、画像を表示する表示部と、その周辺にある非表示部とを有し、
当該非表示部における液晶層の厚さが当該画像表示部における液晶層の厚さより大きく、
当該非表示部のうち当該液晶注入口と反対側の位置に、第二のシール壁を設けた、
付記1〜20のいずれかに記載の液晶表示装置。
第二のシール壁の材質および厚さが、それぞれ、前記第一のシール壁の材質および厚さと同一である、付記30に記載の液晶表示装置。
前記第二のシール壁の両端が前記表示部に近接または接触している、付記30または31に記載の液晶表示装置。
前記第一のシール壁と第二のシール壁との距離が、前記表示部と第二のシール壁との距離よりも大きい、付記30〜32のいずれかに項記載の液晶表示装置。
第一の基板に、液晶層に電圧を印加するための走査電極と信号電極と画素電極と薄膜トランジスタとを設け、
第二の基板に対向電極を設け、
これら一対の基板間に、液晶と、活性エネルギー線または活性エネルギー線と熱の組み合わせにより重合し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、
当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と画素電極との間隙上における液晶分子が、当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方から当該画素電極の方向に傾いているようになした状態で、電極間に電圧を印加しつつまたは印加せず、活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより当該重合性化合物を重合させる、
液晶表示装置の製造方法。
前記画素電極と前記対向電極の間の電位差が、前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と当該対向電極との間の電位差より大きくなるように各電極に電圧を印加しながら重合性化合物を重合させる、付記34に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間に設けられた絶縁層の厚さを調節することにより、前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と画素電極との間隙上における液晶分子が、当該信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方から当該画素電極の方向に傾いているようになす、付記34または35に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間に設けられた絶縁層を複数の層により形成する、付記36に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記複数の層として無機材料の層と有機系材料の層とを使用する、付記37に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間に設けられた絶縁層の厚さを1〜5μmの範囲にする、付記34〜38に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記信号電極と前記画素電極の間に設けられた絶縁層の厚さを前記走査電極と前記信号電極の間に設けられた絶縁層の膜厚より厚くする、付記34〜39に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶表示装置の表示画面を直視する方向から見た場合に前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極との間にある液晶層接触面のうち、第一の基板側にある面部分が、当該信号電極から当該画素電極に向けて下る斜面を形成するようにする、付記34〜40に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記画素電極について、隣り合った画素電極の間に、頂点が前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方の上に存在する突起を設ける、付記41に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶表示装置の表示画面を直視する方向から見た場合に、前記信号電極および走査電極の少なくともいずれか一方と前記画素電極とが重なり合った部分を有するようにする、付記34〜42に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶表示装置の表示画面を直視する方向から見た場合に、前記走査電極に対向する部分の近傍にのみ遮光部分を設ける、付記34〜42に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記第二の基板にカラーフィルターを設ける、付記34〜44に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記第一の基板および第二の基板上に垂直配向制御膜を塗布する、付記34〜45に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶層に電圧を印加する電極と液晶分子を垂直に配向させるための垂直配向制御膜とを備えた一対の基板間に、液晶と、活性エネルギー線または活性エネルギー線と熱の組み合わせにより重合し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、
電極間に電圧を印加しつつ、活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより当該重合性化合物を重合させて、液晶分子にプレチルト角を持たせる液晶表示装置の製造方法において、
重合後に当該液晶相中に残存している重合性化合物量が、液晶100重量部に対して0.05重量部以下になるまで当該重合を行う、
液晶表示装置の製造方法。
重合後に前記液晶相中に残存している重合性化合物量が、液晶100重量部に対して0.05重量部以下になるまで前記重合を行う、付記34〜46のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
重合後に前記液晶相中に残存している重合性化合物量が、前記液晶100重量部に対して0.02重量部以下になるまで前記重合を行う、付記47または48に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記重合性化合物がアクリレート基またはメタクリレート基またはその両方を有する、付記34〜49に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記重合性化合物が、アクリレート基またはメタクリレート基を、一分子に複数個有する、付記34〜50に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶が、誘電率異方性が負の液晶である、付記34〜51に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記重合後、前記液晶が、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有するようになる、付記34〜52に記載の液晶表示装置の製造方法。
一対の基板間に、液晶注入口を有する第一のシール壁と、当該第一のシール壁により囲まれた液晶層と、当該液晶層中にあって、画像を表示する表示部と、その周辺にある非表示部とを有し、
当該非表示部における液晶層の厚さが当該画像表示部における液晶層の厚さより大きく、
当該非表示部のうち当該液晶注入口と反対側の位置に、第二のシール壁を設けた
液晶表示装置の製造方法。
前記第二のシール壁の材質および厚さが、それぞれ、前記第一のシール壁の材質および厚さと同一である、付記54に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記第二のシール壁の両端が前記表示部に近接または接触している、付記54または55に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記第一のシール壁と第二のシール壁との距離が、前記表示部と第二のシール壁との距離よりも大きい、付記54〜56のいずれかに項記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶層に、液晶と、活性エネルギー線または活性エネルギー線と熱の組み合わせにより重合し得る重合性化合物とを含む液晶組成物を配置し、
活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより当該重合性化合物を重合させてなる、
付記54〜57のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
前記重合性化合物がアクリレート基またはメタクリレート基またはその両方を有する、付記54〜58のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
前記重合性化合物が、アクリレート基またはメタクリレート基を、一分子に複数個有する、付記54〜59のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶が、誘電率異方性が負の液晶である、付記54〜60のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶が、電圧無印加時にほぼ垂直配向し、電圧印加時に基板上に形成された突起または電極の抜きにより方向を規制されながら傾斜する性質を有する、付記54〜61のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
一対の基板間に、液晶注入口を有する第一のシール壁と、当該第一のシール壁により囲まれた液晶層と、当該液晶層中にあって、画像を表示する表示部と、その周辺にある非表示部とを有し、
当該非表示部における液晶層の厚さを当該画像表示部における液晶層の厚さより大きくし、
当該非表示部のうち当該液晶注入口と反対側の位置に、第二のシール壁を設ける、
付記54〜62のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
第二のシール壁の材質および厚さが、それぞれ、前記第一のシール壁の材質および厚さと同一である、付記63に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記第二のシール壁の両端を前記表示部に近接または接触させる、付記63または64に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記第一のシール壁と第二のシール壁との距離を、前記表示部と第二のシール壁との距離よりも大きくする、付記63〜65のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
22 薄層トランジスタ
23 画素電極のない部分
31 基板
32 基板
40 絶縁層
41 信号電極
42 画素電極
43 対向電極
44 等電位線
45 液晶分子
46 液晶分子
47 凹み
48 絶縁層
49 絶縁層
71 突起
72 液晶層
73 液晶層接触面のうち、第一の基板側にある面部分
74 斜面
121 ハの字状の異常部分
122 第一のシール壁
123 液晶注入口
141 表示部
142 非表示部
143 第二のシール壁
144 カラーフィルター
147,148
上下の透明電極
Claims (6)
- 液晶表示装置において、
一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、液晶分子を含む液晶層と、
前記基板の少なくとも一つの上方に配置された配向制御膜と、
前記配向制御膜上に配置されたポリマーと、
複数の走査電極および当該走査電極と交差する複数の信号電極と、
前記複数の走査電極の一つおよび前記複数の信号電極の一つに接続された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに接続された画素電極であって、当該画素電極によって画定された領域にある液晶分子に駆動電圧を印可するための画素電極と、
前記複数の走査電極および前記複数の信号電極の少なくとも一つの上方に配置された絶縁層であって、前記画素電極の下に配置された絶縁層と、
を備え、
前記ポリマーが、前記液晶分子に電圧を印加しつつまたは印加せずに、活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより、前記配向制御膜を構成するモノマーとは異なるモノマーを重合させることによって生成されており、
前記重合後に前記液晶層中に未重合の状態で残存している前記モノマーの量が、液晶100重量部に対して0.05重量部以下であり、
前記画素電極と前記複数の走査電極および前記複数の信号電極の少なくとも一つとの間に配置された前記絶縁層の層厚さが、前記基板に垂直の方向に見た場合、1〜5μmの範囲内にあるようになっている、
液晶表示装置。 - 請求項1に記載の液晶表示装置において、前記絶縁層が、無機材料層を含む、液晶表示装置。
- 請求項2に記載の液晶表示装置において、前記絶縁層が、有機材料層を更に含む、液晶表示装置。
- 液晶表示装置において、
一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された、液晶分子を含む液晶層と、
前記基板の少なくとも一つの上方に配置された配向制御膜と、
前記配向制御膜上に配置されたポリマーと、
複数の走査電極および当該走査電極と交差する複数の信号電極と、
前記複数の走査電極の一つおよび前記複数の信号電極の一つに接続された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに接続された画素電極であって、当該画素電極によって画定された領域にある液晶分子に駆動電圧を印可するための画素電極と、
前記複数の走査電極および前記複数の信号電極の少なくとも一つの上方に配置された絶縁層であって、前記画素電極の下に配置された絶縁層と、
を備え、
前記ポリマーが、前記液晶分子に電圧を印加しつつまたは印加せずに、活性エネルギー線の照射または活性エネルギー線の照射と熱とにより、前記配向制御膜を構成するモノマーとは異なるモノマーを重合させることによって生成されており、
前記重合後に前記液晶層中に未重合の状態で残存している前記モノマーの量が、液晶100重量部に対して0.05重量部以下であり、
前記複数の走査電極および前記複数の信号電極の少なくとも一つの上方にある前記絶縁層の最上表面が、前記画素電極の最上表面より高い位置にある、
液晶表示装置。 - 請求項4に記載の液晶表示装置において、前記絶縁層が、無機材料層を含む、液晶表示装置。
- 請求項5に記載の液晶表示装置において、前記絶縁層が、有機材料層を更に含む、液晶表示装置。
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