JPH05210099A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH05210099A JPH05210099A JP4016669A JP1666992A JPH05210099A JP H05210099 A JPH05210099 A JP H05210099A JP 4016669 A JP4016669 A JP 4016669A JP 1666992 A JP1666992 A JP 1666992A JP H05210099 A JPH05210099 A JP H05210099A
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- alignment film
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示装置に関し、液晶の配向状態が微小
な領域毎に異なるような配向処理を容易且つ確実に行う
ことができるようにすることを目的とする。 【構成】 第１及び第２の対向する基板１６、１８と、
該第１の基板の内面に設けられた電極２１及び配向膜２
２と、該第２の基板の内面に設けられた電極２４及び配
向膜２６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液
晶２０とからなり、液晶の配向状態が微小な領域毎に異
なるように該第１の基板の配向膜２２及び該第２の基板
の配向膜２６が微小な領域に区分して配向処理され、該
微小な領域における該第１の基板の配向膜２２及び該第
２第１の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子が
隣接する微小な領域における該第１の基板の配向膜２２
及び該第２の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分
子との配向方向が同じでプレチルトが異なるようにした
構成とする。
な領域毎に異なるような配向処理を容易且つ確実に行う
ことができるようにすることを目的とする。 【構成】 第１及び第２の対向する基板１６、１８と、
該第１の基板の内面に設けられた電極２１及び配向膜２
２と、該第２の基板の内面に設けられた電極２４及び配
向膜２６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液
晶２０とからなり、液晶の配向状態が微小な領域毎に異
なるように該第１の基板の配向膜２２及び該第２の基板
の配向膜２６が微小な領域に区分して配向処理され、該
微小な領域における該第１の基板の配向膜２２及び該第
２第１の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子が
隣接する微小な領域における該第１の基板の配向膜２２
及び該第２の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分
子との配向方向が同じでプレチルトが異なるようにした
構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるようにした液晶表示装置に関する。
領域毎に異なるようにした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、一対の対向する透明な
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
ガラス基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、
他方の基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられ
る。最近では、後者の基板に画素電極とともにアクティ
ブマトリクス回路を形成することが多くなっている。さ
らに、これらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けら
れる。通常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直
交するように配置される。以下、このノーマリホワイト
モードを例に取り説明するが、ノーマリブラックモード
（偏光板平行）においても、技術的に同様のものについ
ては、適用されることは言うまでもない。
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
ガラス基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、
他方の基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられ
る。最近では、後者の基板に画素電極とともにアクティ
ブマトリクス回路を形成することが多くなっている。さ
らに、これらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けら
れる。通常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直
交するように配置される。以下、このノーマリホワイト
モードを例に取り説明するが、ノーマリブラックモード
（偏光板平行）においても、技術的に同様のものについ
ては、適用されることは言うまでもない。
【０００３】液晶表示パネルではツイストネマチック型
の液晶がよく使用される。液晶分子は両基板の配向膜の
ラビング方向に従って配向し、プレチルトする。すなわ
ち、液晶の分子の長軸方向が基板の配向膜のラビング方
向と平行に延び、両基板の配向膜のラビング方向は相互
にほぼ垂直になっているので、液晶の分子は一方の基板
から他方の基板に向かうにつれて螺旋状にツイストして
いく。また、液晶の配向は、例えば配向膜を斜め蒸着に
より形成することでも支配できる。
の液晶がよく使用される。液晶分子は両基板の配向膜の
ラビング方向に従って配向し、プレチルトする。すなわ
ち、液晶の分子の長軸方向が基板の配向膜のラビング方
向と平行に延び、両基板の配向膜のラビング方向は相互
にほぼ垂直になっているので、液晶の分子は一方の基板
から他方の基板に向かうにつれて螺旋状にツイストして
いく。また、液晶の配向は、例えば配向膜を斜め蒸着に
より形成することでも支配できる。
【０００４】液晶に電圧を印加しないときに、液晶の分
子は初期のツイスト及びプレチルトを維持した状態にあ
り、入射光は液晶のツイストに沿って旋回しながら進
み、液晶セルから出射する。このときに、ノーマリホワ
イトモードでは白表示が得られる。電圧を印加すると、
液晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用が弱くなり、上記
した光の旋回作用が弱くなって、入射光が液晶セルを透
過しにくくなり、黒表示が得られるようになる。このよ
うにして、液晶への印加電圧を制御しながら、全体で明
暗のコントラストのある画像を形成する。
子は初期のツイスト及びプレチルトを維持した状態にあ
り、入射光は液晶のツイストに沿って旋回しながら進
み、液晶セルから出射する。このときに、ノーマリホワ
イトモードでは白表示が得られる。電圧を印加すると、
液晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用が弱くなり、上記
した光の旋回作用が弱くなって、入射光が液晶セルを透
過しにくくなり、黒表示が得られるようになる。このよ
うにして、液晶への印加電圧を制御しながら、全体で明
暗のコントラストのある画像を形成する。
【０００５】液晶に電圧を印加したときには、液晶の分
子はプレチルトのままの傾斜で立ち上がる。実際には、
電圧を印加したときに全ての液晶の分子が同様に立ち上
がるのではなく、基板の配向膜の近くに位置する液晶の
分子は配向膜に規制されてわずかしか立ち上がらず、両
基板の中間部に位置する液晶の分子が最も大きく立ち上
がる。従って、電圧印加時に黒表示を形成するのは、主
として両基板の中間部に位置する液晶の分子の挙動によ
る。
子はプレチルトのままの傾斜で立ち上がる。実際には、
電圧を印加したときに全ての液晶の分子が同様に立ち上
がるのではなく、基板の配向膜の近くに位置する液晶の
分子は配向膜に規制されてわずかしか立ち上がらず、両
基板の中間部に位置する液晶の分子が最も大きく立ち上
がる。従って、電圧印加時に黒表示を形成するのは、主
として両基板の中間部に位置する液晶の分子の挙動によ
る。
【０００６】液晶の分子は長い棒状の形状をしており、
屈折率の異方性を有するため、その長軸に平行に偏光が
入射した場合と垂直に入射した場合とでは、複屈折の効
果が異なる。電圧を印加したときに液晶の分子は基板の
表面に垂直になるまで立ち上がるわけではなく、基板の
表面に対してある程度の角度まで立ち上がる。従って、
電圧印加により液晶の分子が基板の表面に対してある角
度まで立ち上がったとき、観視者は、画面を見る方向に
より、液晶の分子の長軸方向との位置関係が異なり、光
の透過率の差が発生して得られる黒表示の程度が異な
る。このため、観視者の位置によっては、画像の明暗の
コントラストが低下する。これは、液晶表示装置の視角
特性として一般に認識されている。
屈折率の異方性を有するため、その長軸に平行に偏光が
入射した場合と垂直に入射した場合とでは、複屈折の効
果が異なる。電圧を印加したときに液晶の分子は基板の
表面に垂直になるまで立ち上がるわけではなく、基板の
表面に対してある程度の角度まで立ち上がる。従って、
電圧印加により液晶の分子が基板の表面に対してある角
度まで立ち上がったとき、観視者は、画面を見る方向に
より、液晶の分子の長軸方向との位置関係が異なり、光
の透過率の差が発生して得られる黒表示の程度が異な
る。このため、観視者の位置によっては、画像の明暗の
コントラストが低下する。これは、液晶表示装置の視角
特性として一般に認識されている。
【０００７】このような問題点を解決するために、特開
昭５４─５７５４号公報は、液晶の微小な領域毎に液晶
の分子のツイスト方向が異なるようにすることを提案し
ている。また、特開昭６３─１０６６２４号公報は、１
画素内で液晶の分子の配向方向の異なる２つの液晶配向
領域を形成することを提案している。これらの提案によ
れば、ある視角特性の液晶配向領域と別の異なる視角特
性の液晶配向領域とを混合することにより、全体として
の視覚特性の向上を図ることができる。
昭５４─５７５４号公報は、液晶の微小な領域毎に液晶
の分子のツイスト方向が異なるようにすることを提案し
ている。また、特開昭６３─１０６６２４号公報は、１
画素内で液晶の分子の配向方向の異なる２つの液晶配向
領域を形成することを提案している。これらの提案によ
れば、ある視角特性の液晶配向領域と別の異なる視角特
性の液晶配向領域とを混合することにより、全体として
の視覚特性の向上を図ることができる。
【０００８】図６はそのような従来の液晶表示装置の配
向処理を示し、これは液晶の分子の配向状態が異なる２
つの液晶配向領域Ａ、Ｂを有する。このうちの一方の液
晶配向領域Ａの特徴が図８に示されている。図８は、液
晶２０が下側の配向膜２２と上側の配向膜２６との間に
挿入され（Ｃ）、光が下側の配向膜２２から入射し、液
晶を透過して上側の配向膜２６へ出射するのを、上側の
配向膜２６から見る場合を示している。図８の（Ａ）か
ら（Ｃ）において、２０Ｌは下側の配向膜２２の近くに
位置する液晶の分子を示し、２０Ｃは下側の配向膜２２
と上側の配向膜２６の間の中間部（液晶層の中央）に位
置する液晶の分子を示し、２０Ｕは上側の配向膜２６の
近くに位置する液晶の分子を示している。また、図８は
液晶が左回りのツイストをするように配向処理された例
を示し、（Ｂ）に示されるように、下側の配向膜２２は
実線の矢印で示されるラビング方向２２ａにラビングさ
れ、上側の配向膜２６は破線の矢印で示されるラビング
方向２６ａにラビングされる。
向処理を示し、これは液晶の分子の配向状態が異なる２
つの液晶配向領域Ａ、Ｂを有する。このうちの一方の液
晶配向領域Ａの特徴が図８に示されている。図８は、液
晶２０が下側の配向膜２２と上側の配向膜２６との間に
挿入され（Ｃ）、光が下側の配向膜２２から入射し、液
晶を透過して上側の配向膜２６へ出射するのを、上側の
配向膜２６から見る場合を示している。図８の（Ａ）か
ら（Ｃ）において、２０Ｌは下側の配向膜２２の近くに
位置する液晶の分子を示し、２０Ｃは下側の配向膜２２
と上側の配向膜２６の間の中間部（液晶層の中央）に位
置する液晶の分子を示し、２０Ｕは上側の配向膜２６の
近くに位置する液晶の分子を示している。また、図８は
液晶が左回りのツイストをするように配向処理された例
を示し、（Ｂ）に示されるように、下側の配向膜２２は
実線の矢印で示されるラビング方向２２ａにラビングさ
れ、上側の配向膜２６は破線の矢印で示されるラビング
方向２６ａにラビングされる。
【０００９】図８の（Ａ）は、下側の配向膜２２に近い
液晶の分子（下分子）２０Ｌ、中間部の液晶の分子（中
間分子）２０Ｃ、上側の配向膜２６に近い液晶の分子
（上分子）２０Ｕを取り出して示した図である。図８の
（Ａ）の左側半分はこれらの液晶の分子２０Ｌ、２０
Ｃ、２０Ｕを上側の基板の表面から見た平面図であり、
右側半分はこれらの液晶の分子２０Ｌ、２０Ｃ、２０Ｕ
を上下の配向膜２２、２６とともに見た断面図である。
なお、この断面図は、左側の図の矢印の方向から見たも
のである。
液晶の分子（下分子）２０Ｌ、中間部の液晶の分子（中
間分子）２０Ｃ、上側の配向膜２６に近い液晶の分子
（上分子）２０Ｕを取り出して示した図である。図８の
（Ａ）の左側半分はこれらの液晶の分子２０Ｌ、２０
Ｃ、２０Ｕを上側の基板の表面から見た平面図であり、
右側半分はこれらの液晶の分子２０Ｌ、２０Ｃ、２０Ｕ
を上下の配向膜２２、２６とともに見た断面図である。
なお、この断面図は、左側の図の矢印の方向から見たも
のである。
【００１０】図８の（Ａ）を参照すると、液晶の下分子
２０Ｌは、（Ｂ）のラビング方向矢印２２ａと同じく平
面図で右下から左上へ４５度の方向へ延び、断面図で左
端部が下配向膜２２に対して上がるプレチルトを示して
いる。液晶の中間分子２０Ｃは、平面図で下から上へ垂
直に延び、断面図で左端部が上がるプレチルトを示して
いる。液晶の上分子２０Ｕは、平面図で左下から右上へ
４５度の方向へ延び、断面図で右端部が上配向膜２６に
対して上がるプレチルトを示している。
２０Ｌは、（Ｂ）のラビング方向矢印２２ａと同じく平
面図で右下から左上へ４５度の方向へ延び、断面図で左
端部が下配向膜２２に対して上がるプレチルトを示して
いる。液晶の中間分子２０Ｃは、平面図で下から上へ垂
直に延び、断面図で左端部が上がるプレチルトを示して
いる。液晶の上分子２０Ｕは、平面図で左下から右上へ
４５度の方向へ延び、断面図で右端部が上配向膜２６に
対して上がるプレチルトを示している。
【００１１】ここで、下側の配向膜２２と上側の配向膜
２６の間の中間部に位置する液晶の中間分子２０Ｃに注
目すると、液晶の中間分子２０Ｃは電圧を印加しないと
きには上下の液晶の分子２０Ｕ、２０Ｌと同じようにほ
ぼ水平に配向しているが、電圧を印加すると破線で示さ
れるようにある程度の傾斜角度まで立ち上がる。図８の
（Ｃ）は液晶の中間分子２０Ｃと視角方向との関係を示
し、矢印ＥC は液晶パネルを法線方向から見る場合を示
し、矢印ＥL 、ＥU はそれぞれ下方及び上方から見る場
合を示している。
２６の間の中間部に位置する液晶の中間分子２０Ｃに注
目すると、液晶の中間分子２０Ｃは電圧を印加しないと
きには上下の液晶の分子２０Ｕ、２０Ｌと同じようにほ
ぼ水平に配向しているが、電圧を印加すると破線で示さ
れるようにある程度の傾斜角度まで立ち上がる。図８の
（Ｃ）は液晶の中間分子２０Ｃと視角方向との関係を示
し、矢印ＥC は液晶パネルを法線方向から見る場合を示
し、矢印ＥL 、ＥU はそれぞれ下方及び上方から見る場
合を示している。
【００１２】液晶パネルを矢印ＥU の方から見ると、液
晶の中間分子２０Ｃの複屈折率の大きさは比較的小さく
なり、電圧印加時に濃い黒表示を見ることになる。逆
に、これを矢印ＥL の方から見ると、液晶の中間分子２
０Ｃの複屈折の大きさは比較的大きな値を示し、この場
合の光の透過量は多いので、より明るい黒表示を見るこ
とになる。このように、一方の液晶配向区分Ａの場合に
は、上方から見る画像は暗く、下方から見る画像は明る
くなる。
晶の中間分子２０Ｃの複屈折率の大きさは比較的小さく
なり、電圧印加時に濃い黒表示を見ることになる。逆
に、これを矢印ＥL の方から見ると、液晶の中間分子２
０Ｃの複屈折の大きさは比較的大きな値を示し、この場
合の光の透過量は多いので、より明るい黒表示を見るこ
とになる。このように、一方の液晶配向区分Ａの場合に
は、上方から見る画像は暗く、下方から見る画像は明る
くなる。
【００１３】液晶配向領域Ａの視角特性が、図９の一点
鎖線Ｃ及び破線Ｌ、Ｕで示されている。図９の一点鎖線
Ｃは真正面から見た場合の電圧─透過率曲線である。破
線Ｌ、Ｕは角度４０度の斜め上方及び斜め下方から見た
場合の電圧─透過率曲線である。破線Ｌの場合には、電
圧を高くしても透過率の低下が少ないので、黒い表示を
得ようとしても、比較的に明るい表示になってしまう。
破線Ｕの場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大
幅に低下し、コントラスト比の大きい画像が得られる。
これを良視角方向と呼び、図８の（Ｂ）に太線矢印によ
って示されている。他の図においても、このような良視
角方向が太線矢印によって示されている。ただし、破線
Ｕの場合には、さらに電圧が上がると再び透過率が上昇
し、電圧と透過率の対応関係が反転し、白と黒の間の中
間色を得るのに不都合なことがある。
鎖線Ｃ及び破線Ｌ、Ｕで示されている。図９の一点鎖線
Ｃは真正面から見た場合の電圧─透過率曲線である。破
線Ｌ、Ｕは角度４０度の斜め上方及び斜め下方から見た
場合の電圧─透過率曲線である。破線Ｌの場合には、電
圧を高くしても透過率の低下が少ないので、黒い表示を
得ようとしても、比較的に明るい表示になってしまう。
破線Ｕの場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大
幅に低下し、コントラスト比の大きい画像が得られる。
これを良視角方向と呼び、図８の（Ｂ）に太線矢印によ
って示されている。他の図においても、このような良視
角方向が太線矢印によって示されている。ただし、破線
Ｕの場合には、さらに電圧が上がると再び透過率が上昇
し、電圧と透過率の対応関係が反転し、白と黒の間の中
間色を得るのに不都合なことがある。
【００１４】このため、図６に示されるように、液晶配
向領域Ａと相補的な特徴をもつ液晶配向領域Ｂを設け、
液晶配向領域Ａと液晶配向領域Ｂを隣り合わせて配置す
る。液晶配向領域Ｂの配向膜２２、２６のラビング方向
２２ａ、２６ａは相互に垂直であるとともに、液晶配向
領域Ａの配向膜２２、２６のラビング方向２２ａ、２６
ａに対してそれぞれ逆になっている。従って、液晶配向
領域Ｂの中間分子２０Ｃは、電圧印加時の立ち上がり方
が、液晶配向領域Ａの場合と逆になる。従って、液晶配
向領域Ｂの視角特性は、液晶配向領域Ａとは逆に、上方
から見たときに明るいものとなり、下方から見たときに
暗いものとなる。すなわち、良視角方向は下方向にな
る。
向領域Ａと相補的な特徴をもつ液晶配向領域Ｂを設け、
液晶配向領域Ａと液晶配向領域Ｂを隣り合わせて配置す
る。液晶配向領域Ｂの配向膜２２、２６のラビング方向
２２ａ、２６ａは相互に垂直であるとともに、液晶配向
領域Ａの配向膜２２、２６のラビング方向２２ａ、２６
ａに対してそれぞれ逆になっている。従って、液晶配向
領域Ｂの中間分子２０Ｃは、電圧印加時の立ち上がり方
が、液晶配向領域Ａの場合と逆になる。従って、液晶配
向領域Ｂの視角特性は、液晶配向領域Ａとは逆に、上方
から見たときに明るいものとなり、下方から見たときに
暗いものとなる。すなわち、良視角方向は下方向にな
る。
【００１５】液晶配向領域Ａと液晶配向領域Ｂを隣り合
わせて配置すると、図９の実線Ｉの特性が得られる。実
線Ｉの特性は破線Ｌと破線Ｕの特性を加えて２で割った
ものになり、法線方向から見た一点鎖線Ｃの特性に近く
なり、極端に透過率の高い視角方向と極端に透過率の低
い視角方向とがなくなって視角特性が改善される。液晶
配向領域Ａ及び液晶配向領域Ｂは、一画素の面積、ある
いは一画素の面積の数倍又は逆数倍に相当するような微
小な領域毎に設けられる。
わせて配置すると、図９の実線Ｉの特性が得られる。実
線Ｉの特性は破線Ｌと破線Ｕの特性を加えて２で割った
ものになり、法線方向から見た一点鎖線Ｃの特性に近く
なり、極端に透過率の高い視角方向と極端に透過率の低
い視角方向とがなくなって視角特性が改善される。液晶
配向領域Ａ及び液晶配向領域Ｂは、一画素の面積、ある
いは一画素の面積の数倍又は逆数倍に相当するような微
小な領域毎に設けられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような液
晶表示装置を得るためには、一方の基板の配向膜を例え
ば一画素領域に相当するような微小な領域毎に区分して
ラビングすることが必要である。例えば図６の下側の配
向膜２２については、液晶配向領域Ａではラビング方向
２２ａにラビングを行い、且つ隣接する液晶配向領域Ｂ
では前者とは逆のラビング２２ａにラビングを行うこと
が必要である。同様に、上側の配向膜についても、液晶
配向領域Ａと液晶配向領域Ｂとで逆方向のラビングを行
うことが必要である。
晶表示装置を得るためには、一方の基板の配向膜を例え
ば一画素領域に相当するような微小な領域毎に区分して
ラビングすることが必要である。例えば図６の下側の配
向膜２２については、液晶配向領域Ａではラビング方向
２２ａにラビングを行い、且つ隣接する液晶配向領域Ｂ
では前者とは逆のラビング２２ａにラビングを行うこと
が必要である。同様に、上側の配向膜についても、液晶
配向領域Ａと液晶配向領域Ｂとで逆方向のラビングを行
うことが必要である。
【００１７】このようなラビングを行うためには、微小
な液晶配向領域Ａ、Ｂにそれぞれ相当する開口部を有す
るマスクを使用してラビングすることが考えられてお
り、マスクとしてレジストが使用される。この場合、最
初に基板に配向膜を塗布し、配向膜の上にレジストを塗
布し、フォトリソグラフィにより液晶配向領域Ａ（又は
Ｂ）に相当する開口部をレジストに設け、そこでレジス
トから露出した液晶配向領域Ａに所定の方向のラビング
を行う。次に、そのレジストを剥離し、配向膜の上に別
のレジストを塗布し、フォトリソグラフィにより液晶配
向領域Ｂに相当する開口部をレジストに設け、そこでレ
ジストから露出した液晶配向領域Ｂに所定の方向のラビ
ングを行う。次に、レジストを剥離する。
な液晶配向領域Ａ、Ｂにそれぞれ相当する開口部を有す
るマスクを使用してラビングすることが考えられてお
り、マスクとしてレジストが使用される。この場合、最
初に基板に配向膜を塗布し、配向膜の上にレジストを塗
布し、フォトリソグラフィにより液晶配向領域Ａ（又は
Ｂ）に相当する開口部をレジストに設け、そこでレジス
トから露出した液晶配向領域Ａに所定の方向のラビング
を行う。次に、そのレジストを剥離し、配向膜の上に別
のレジストを塗布し、フォトリソグラフィにより液晶配
向領域Ｂに相当する開口部をレジストに設け、そこでレ
ジストから露出した液晶配向領域Ｂに所定の方向のラビ
ングを行う。次に、レジストを剥離する。
【００１８】液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるよ
うに配向処理することは、上記したように多くの工程を
必要とするという問題点があった。また、従来は最初に
ラビングを行った部分が、その後の一連のフォトリソ工
程（レジスト塗布、露光、現像、剥離）により乱された
り、経時変化したりして、液晶の配向性能が低下するこ
とがあった。本発明の目的は、液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるような配向処理を容易且つ確実に行うこ
とができる液晶表示装置を提供することである。
うに配向処理することは、上記したように多くの工程を
必要とするという問題点があった。また、従来は最初に
ラビングを行った部分が、その後の一連のフォトリソ工
程（レジスト塗布、露光、現像、剥離）により乱された
り、経時変化したりして、液晶の配向性能が低下するこ
とがあった。本発明の目的は、液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるような配向処理を容易且つ確実に行うこ
とができる液晶表示装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、第１及び第２の対向する基板１６、１８と、該第
１の基板の内面に設けられた電極２１及び配向膜２２
と、該第２の基板の内面に設けられた電極２４及び配向
膜２６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶
２０とからなり、液晶の配向状態が微小な領域毎に異な
るように該第１の基板の配向膜２２及び該第２の基板の
配向膜２６が微小な領域に区分して配向処理され、該微
小な領域における該第１の基板の配向膜２２及び該第２
第１の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子が隣
接する微小な領域における該第１の基板の配向膜２２及
び該第２の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子
と配向方向が同じでプレチルトが異なるようにしたこと
を特徴とするものである。
置は、第１及び第２の対向する基板１６、１８と、該第
１の基板の内面に設けられた電極２１及び配向膜２２
と、該第２の基板の内面に設けられた電極２４及び配向
膜２６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶
２０とからなり、液晶の配向状態が微小な領域毎に異な
るように該第１の基板の配向膜２２及び該第２の基板の
配向膜２６が微小な領域に区分して配向処理され、該微
小な領域における該第１の基板の配向膜２２及び該第２
第１の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子が隣
接する微小な領域における該第１の基板の配向膜２２及
び該第２の基板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子
と配向方向が同じでプレチルトが異なるようにしたこと
を特徴とするものである。
【００２０】
【作用】上記した構成においては、微小な領域における
該第１の基板の配向膜２２及び該第２第１の基板の配向
膜２６の各々に接する液晶の分子が隣接する微小な領域
における該第１の基板の配向膜２２及び該第２第１の基
板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子と配向方向が
同じでプレチルトが異なるようにされている。例えば、
一方の基板は、ある微小な領域においては第１のプレチ
ルトが得られ、隣接する微小な領域においては異なる第
２のプレチルトが得られるように配向処理される。この
場合、前記ある微小な領域及び前記隣接する微小な領域
のラビング方向は同じでよい。また、もう一方の基板に
おいては、前記ある微小な領域に対向する微小な領域に
おいては第２のプレチルトが得られ、前記隣接する微小
な領域に対向する微小な領域においては第１のプレチル
トが得られるように配向処理しておく。この場合も、両
微小な領域のラビング方向は同じでよい。それによっ
て、両基板とも、１回のラビング処理工程で、液晶の配
向状態が異なる二つの微小な領域をもった液晶表示装置
を形成することができる。
該第１の基板の配向膜２２及び該第２第１の基板の配向
膜２６の各々に接する液晶の分子が隣接する微小な領域
における該第１の基板の配向膜２２及び該第２第１の基
板の配向膜２６の各々に接する液晶の分子と配向方向が
同じでプレチルトが異なるようにされている。例えば、
一方の基板は、ある微小な領域においては第１のプレチ
ルトが得られ、隣接する微小な領域においては異なる第
２のプレチルトが得られるように配向処理される。この
場合、前記ある微小な領域及び前記隣接する微小な領域
のラビング方向は同じでよい。また、もう一方の基板に
おいては、前記ある微小な領域に対向する微小な領域に
おいては第２のプレチルトが得られ、前記隣接する微小
な領域に対向する微小な領域においては第１のプレチル
トが得られるように配向処理しておく。この場合も、両
微小な領域のラビング方向は同じでよい。それによっ
て、両基板とも、１回のラビング処理工程で、液晶の配
向状態が異なる二つの微小な領域をもった液晶表示装置
を形成することができる。
【００２１】
【実施例】図１及び図２は本発明の実施例を示す図であ
る。図１は、本発明の実施例の液晶表示装置の液晶パネ
ル１０を示し、この液晶パネル１０の両側には偏光板
（図示せず）がノーマリホワイトモードのときに垂直な
関係で、あるいはノーマリブラックモードのときに平行
な関係で配置される。液晶パネル１０は、一対の透明な
ガラス基板１６、１８の間に液晶２０を封入したもので
ある。液晶２０はツイストネマチック型液晶を使用して
いる。図示しない光源からの光は矢印Ｌの方から液晶パ
ネル１０に入射し、観視者Ｅは入射方向とは逆の方向か
ら液晶パネル１０を見るものとし、以後の説明において
は、光の入射側の基板１６を下基板と呼び、観視者側の
基板１８を上基板と呼ぶことにする。
る。図１は、本発明の実施例の液晶表示装置の液晶パネ
ル１０を示し、この液晶パネル１０の両側には偏光板
（図示せず）がノーマリホワイトモードのときに垂直な
関係で、あるいはノーマリブラックモードのときに平行
な関係で配置される。液晶パネル１０は、一対の透明な
ガラス基板１６、１８の間に液晶２０を封入したもので
ある。液晶２０はツイストネマチック型液晶を使用して
いる。図示しない光源からの光は矢印Ｌの方から液晶パ
ネル１０に入射し、観視者Ｅは入射方向とは逆の方向か
ら液晶パネル１０を見るものとし、以後の説明において
は、光の入射側の基板１６を下基板と呼び、観視者側の
基板１８を上基板と呼ぶことにする。
【００２２】下基板１６の内面にはカラーフィルタ層１
９、ＩＴＯの共通電極２１及び配向膜２２が設けられ、
上基板１８の内面には画素電極２４及び配向膜２６が設
けられる。上基板１８に設けられた画素電極２４はアク
ティブマトリクス回路に接続される。図３に示されるよ
うに、アクティブマトリクス回路は縦、横にマトリクス
状に延びるデータバスライン３０及びゲートバスライン
３２を含み、画素電極２４は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）３４を介してデータバスライン３０及びゲートバス
ライン３２に接続される。図４は下基板１６のカラーフ
ィルタ層１９を示し、これは画素電極２４と対応して設
けられたカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１９ａと、カラ
ーフィルタ１９ａを開口させるブラックマトリクス１９
ｂとからなる。
９、ＩＴＯの共通電極２１及び配向膜２２が設けられ、
上基板１８の内面には画素電極２４及び配向膜２６が設
けられる。上基板１８に設けられた画素電極２４はアク
ティブマトリクス回路に接続される。図３に示されるよ
うに、アクティブマトリクス回路は縦、横にマトリクス
状に延びるデータバスライン３０及びゲートバスライン
３２を含み、画素電極２４は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）３４を介してデータバスライン３０及びゲートバス
ライン３２に接続される。図４は下基板１６のカラーフ
ィルタ層１９を示し、これは画素電極２４と対応して設
けられたカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１９ａと、カラ
ーフィルタ１９ａを開口させるブラックマトリクス１９
ｂとからなる。
【００２３】図１に示されるように、下基板１６の配向
膜２２及び上基板１８の配向膜２６は、液晶２０の配向
状態が微小な領域毎に異なるように配向処理されたもの
である。より詳細には、下基板１６の配向膜２２及び上
基板１８の配向膜２６は、それぞれ積層して設けられた
下層側の配向剤層５１と上層側の配向剤層５３とからな
り、上層側の配向剤層５３が一つの微小な領域に対応す
る開口部を有するようにパターニングされたものであ
る。そして、上層側の配向剤層５３及び下層側の配向剤
層５１が同時にラビングされ、それによってある微小な
領域における下基板１６の配向膜２２及び上基板１８の
配向膜２６の各々に接する液晶の分子が隣接する微小な
領域における下基板１６の配向膜２２及び上基板１８の
配向膜２６の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じ
でプレチルトが異なるようになっている。
膜２２及び上基板１８の配向膜２６は、液晶２０の配向
状態が微小な領域毎に異なるように配向処理されたもの
である。より詳細には、下基板１６の配向膜２２及び上
基板１８の配向膜２６は、それぞれ積層して設けられた
下層側の配向剤層５１と上層側の配向剤層５３とからな
り、上層側の配向剤層５３が一つの微小な領域に対応す
る開口部を有するようにパターニングされたものであ
る。そして、上層側の配向剤層５３及び下層側の配向剤
層５１が同時にラビングされ、それによってある微小な
領域における下基板１６の配向膜２２及び上基板１８の
配向膜２６の各々に接する液晶の分子が隣接する微小な
領域における下基板１６の配向膜２２及び上基板１８の
配向膜２６の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じ
でプレチルトが異なるようになっている。
【００２４】図１では、下基板１６の配向膜２２の上層
側の配向剤層５３と、上基板１８の配向膜２６の上層側
の配向剤層５３から露出した下層側の配向剤層５１と
で、微小な領域Ａを形成している。微小な領域Ａに隣接
して、下基板１６の配向膜２２の上層側の配向剤層５３
から露出した下層側の配向剤層５１と、上基板１８の配
向膜２６の上層側の配向剤層５３とで、微小な領域Ｂを
形成している。
側の配向剤層５３と、上基板１８の配向膜２６の上層側
の配向剤層５３から露出した下層側の配向剤層５１と
で、微小な領域Ａを形成している。微小な領域Ａに隣接
して、下基板１６の配向膜２２の上層側の配向剤層５３
から露出した下層側の配向剤層５１と、上基板１８の配
向膜２６の上層側の配向剤層５３とで、微小な領域Ｂを
形成している。
【００２５】図１には、微小な領域Ａ、Ｂの液晶２０の
分子がツイストしていく様子が示されており、液晶の分
子は図１の平面に対して手前側に見えている端部に丸印
を付けて示されている。微小な領域Ａにおいては、下基
板１６の配向膜２２の上層側の配向剤層５３に接する液
晶の分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になって
おり、且つ角度α2 でプレチルトしている。中間部の液
晶の分子は図１の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板１８の配向膜２６の下層側の配向剤
層５１に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α1 でプレチルトして
いる。この場合、角度α1 の方が角度α 2 よりも大き
い。本発明は、α1 とα2 の大小関係が、逆の場合にも
当然、同様の効果を生じる。
分子がツイストしていく様子が示されており、液晶の分
子は図１の平面に対して手前側に見えている端部に丸印
を付けて示されている。微小な領域Ａにおいては、下基
板１６の配向膜２２の上層側の配向剤層５３に接する液
晶の分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になって
おり、且つ角度α2 でプレチルトしている。中間部の液
晶の分子は図１の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板１８の配向膜２６の下層側の配向剤
層５１に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α1 でプレチルトして
いる。この場合、角度α1 の方が角度α 2 よりも大き
い。本発明は、α1 とα2 の大小関係が、逆の場合にも
当然、同様の効果を生じる。
【００２６】一方、 微小な領域Ｂにおいては、下基板
１６の配向膜２２の下層側の配向剤層５１に接する液晶
の分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になってお
り、且つ角度α1 でプレチルトしている。中間部の液晶
の分子は図１の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板１８の配向膜２６の上層側の配向剤
層５３に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α2 でプレチルトして
いる。この場合も、角度α1 の方が角度α2 よりも大き
い。
１６の配向膜２２の下層側の配向剤層５１に接する液晶
の分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になってお
り、且つ角度α1 でプレチルトしている。中間部の液晶
の分子は図１の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板１８の配向膜２６の上層側の配向剤
層５３に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α2 でプレチルトして
いる。この場合も、角度α1 の方が角度α2 よりも大き
い。
【００２７】これを例えば上基板１８の配向膜２６につ
いて見ると、微小な領域Ａにおける配向膜２６の下層側
の配向剤層５１に接する液晶の分子は、左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α1 でプレチ
ルトしている。微小な領域Ｂにおける配向膜２６の上層
側の配向剤層５１に接する液晶の分子は左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α2 でプレチ
ルトしている。すなわち、上基板１８については、微小
な領域Ａ、Ｂにおいて上基板１８の配向膜２６に接する
液晶の分子はともに左奥から右手前に向かう配向方向に
なっているが、プレチルト角度がα1 とα2 とで異なっ
ている。この関係は下基板１６の配向膜２２についても
同じである。
いて見ると、微小な領域Ａにおける配向膜２６の下層側
の配向剤層５１に接する液晶の分子は、左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α1 でプレチ
ルトしている。微小な領域Ｂにおける配向膜２６の上層
側の配向剤層５１に接する液晶の分子は左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α2 でプレチ
ルトしている。すなわち、上基板１８については、微小
な領域Ａ、Ｂにおいて上基板１８の配向膜２６に接する
液晶の分子はともに左奥から右手前に向かう配向方向に
なっているが、プレチルト角度がα1 とα2 とで異なっ
ている。この関係は下基板１６の配向膜２２についても
同じである。
【００２８】図２は、下層側の配向剤層５１と上層側の
配向剤層５３とからなる上基板１８の配向膜２６の形成
工程を示す図である。下基板１６の配向膜２２も同様の
工程で形成できる。（Ａ）に示されるように、上基板１
８の画素電極２４及びゲートバスライン３０等の上から
下層側の配向剤層５１及び上層側の配向剤層５３をそれ
ぞれ全面的に塗布する。下層側の配向剤層５１は、例え
ばＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 等の無機系の配向剤からなり、上
層側の配向剤層５３はイミド化率１００パーセントのポ
リイミド等の有機系の配向剤からなる。下層側の配向剤
層５１及び上層側の配向剤層５３の膜厚は５００Ａ程度
でよい。次に（Ｂ）に示されるように、レジスト５５を
マスクとして上層側の配向剤層５３をエッチングにより
パターニングする。レジスト５５は市販のポジ型フォト
レジストを使用し、エッチング液はアルカリ性のものを
用いる。実際は、レジスト現像時に、現像液によりエッ
チングされてしまう。ポリイミドの上層側の配向剤層５
３はアルカリ性のエッチング液に容易に溶けるが、下層
側の配向剤層５１はエッチング液に溶けない。
配向剤層５３とからなる上基板１８の配向膜２６の形成
工程を示す図である。下基板１６の配向膜２２も同様の
工程で形成できる。（Ａ）に示されるように、上基板１
８の画素電極２４及びゲートバスライン３０等の上から
下層側の配向剤層５１及び上層側の配向剤層５３をそれ
ぞれ全面的に塗布する。下層側の配向剤層５１は、例え
ばＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 等の無機系の配向剤からなり、上
層側の配向剤層５３はイミド化率１００パーセントのポ
リイミド等の有機系の配向剤からなる。下層側の配向剤
層５１及び上層側の配向剤層５３の膜厚は５００Ａ程度
でよい。次に（Ｂ）に示されるように、レジスト５５を
マスクとして上層側の配向剤層５３をエッチングにより
パターニングする。レジスト５５は市販のポジ型フォト
レジストを使用し、エッチング液はアルカリ性のものを
用いる。実際は、レジスト現像時に、現像液によりエッ
チングされてしまう。ポリイミドの上層側の配向剤層５
３はアルカリ性のエッチング液に容易に溶けるが、下層
側の配向剤層５１はエッチング液に溶けない。
【００２９】それから、レジスト５５を剥離した後で、
（Ｃ）に示されるように、下層側の配向剤層５１及び上
層側の配向剤層５３を同時にラビングする。ラビングは
繊維等のラビング材を巻き付けたラビングローラ５７を
上基板１６の配向膜２６上で矢印の方向に回転させなが
ら進めることにより行われる。
（Ｃ）に示されるように、下層側の配向剤層５１及び上
層側の配向剤層５３を同時にラビングする。ラビングは
繊維等のラビング材を巻き付けたラビングローラ５７を
上基板１６の配向膜２６上で矢印の方向に回転させなが
ら進めることにより行われる。
【００３０】従って、上層側の配向剤層５３、及び上層
側の配向剤層５３から露出した下層側の配向剤層５１は
同じ方向にラビングされる。しかし、液晶の分子が上層
側の配向剤層５３に接しているか、あるいは下層側の配
向剤層５１に接しているかによってプレチルトの角度は
異なる。試験では、上層側の配向剤層５３に接している
液晶の分子は角度が約４度程度（α1 ）までプレチルト
し、下層側の配向剤層５１に接している液晶の分子は角
度が約１度程度（α2 ）までプレチルトすることが確認
された。また、上記説明では、上層側の配向剤層５３を
エッチングによりパターニングしたが、上層側の配向剤
層５３を印刷等により形成してもよい。又、配向膜を、
２層としなくても、何らかの方法（例えば紫外線を部分
的に照射する等）により、プレチルトを、変えることが
出来れば良い。また、透明電極（画素電極及び共通電
極）を下層配向膜として利用し、上層配向膜としてポリ
イミドを塗布し、パターニング、ラビングすることもで
きる。
側の配向剤層５３から露出した下層側の配向剤層５１は
同じ方向にラビングされる。しかし、液晶の分子が上層
側の配向剤層５３に接しているか、あるいは下層側の配
向剤層５１に接しているかによってプレチルトの角度は
異なる。試験では、上層側の配向剤層５３に接している
液晶の分子は角度が約４度程度（α1 ）までプレチルト
し、下層側の配向剤層５１に接している液晶の分子は角
度が約１度程度（α2 ）までプレチルトすることが確認
された。また、上記説明では、上層側の配向剤層５３を
エッチングによりパターニングしたが、上層側の配向剤
層５３を印刷等により形成してもよい。又、配向膜を、
２層としなくても、何らかの方法（例えば紫外線を部分
的に照射する等）により、プレチルトを、変えることが
出来れば良い。また、透明電極（画素電極及び共通電
極）を下層配向膜として利用し、上層配向膜としてポリ
イミドを塗布し、パターニング、ラビングすることもで
きる。
【００３１】図５は、このように微小な領域Ａ、Ｂの配
向状態を簡単化して示したものである。図５の微小な領
域Ａにおいては、上基板１８の配向膜２２の上層側の配
向剤層５３の配向方向が破線の矢印２６ａで示されてお
り、上記説明から分かるようにこの上基板１８側の液晶
の分子が大きい角度α1 でプレチルトする。また、微小
な領域Ｂにおいては、下基板１６の配向膜２２の上層側
の配向剤層５３の配向方向が実線の矢印２２ａで示され
ており、この上基板１８側の液晶の分子が大きい角度α
1 でプレチルトする。
向状態を簡単化して示したものである。図５の微小な領
域Ａにおいては、上基板１８の配向膜２２の上層側の配
向剤層５３の配向方向が破線の矢印２６ａで示されてお
り、上記説明から分かるようにこの上基板１８側の液晶
の分子が大きい角度α1 でプレチルトする。また、微小
な領域Ｂにおいては、下基板１６の配向膜２２の上層側
の配向剤層５３の配向方向が実線の矢印２２ａで示され
ており、この上基板１８側の液晶の分子が大きい角度α
1 でプレチルトする。
【００３２】このように、微小な領域Ａ、Ｂにおいて、
液晶の分子が対向する基板のうちの一方の基板１６（１
８）側では大きい角度α1 でプレチルトし、他方の基板
１８（１６）側では小さい角度α2 でプレチルトしてい
る場合、電圧を印加したときには、中間部の液晶の分子
は図１の矢印で示されるようにプレチルト角度の大きい
方向に立ち上がる。従って、図５の微小な領域Ａにおい
ては、液晶の立ち上がりは破線の矢印２６ａで示された
上基板１８の配向処理に従うものとなる。また、微小な
領域Ｂにおいては、液晶の立ち上がりは実線の矢印２２
ａで示された下基板１６の配向処理に従うものとなる。
液晶の分子が対向する基板のうちの一方の基板１６（１
８）側では大きい角度α1 でプレチルトし、他方の基板
１８（１６）側では小さい角度α2 でプレチルトしてい
る場合、電圧を印加したときには、中間部の液晶の分子
は図１の矢印で示されるようにプレチルト角度の大きい
方向に立ち上がる。従って、図５の微小な領域Ａにおい
ては、液晶の立ち上がりは破線の矢印２６ａで示された
上基板１８の配向処理に従うものとなる。また、微小な
領域Ｂにおいては、液晶の立ち上がりは実線の矢印２２
ａで示された下基板１６の配向処理に従うものとなる。
【００３３】従って、図５の微小な領域Ａの液晶の立ち
上がりは、図６に示した液晶配向領域Ａと同じである。
なぜなら、図６の液晶の立ち上がりも破線の矢印２６ａ
に従ったものだからである。同様に、図５の微小な領域
Ｂの液晶の立ち上がりは、図６に示した液晶配向領域Ｂ
と同じである。しかし、図５の微小な領域Ａの下基板１
６側のラビング方向を示す矢印２２ａは図６の液晶配向
領域Ａの下基板１６側のラビング方向を示す矢印２２ａ
とは逆の方向を向いている。従って、図５の液晶の分子
は図６の液晶の分子と平行に配向し、プレチルトの方向
が逆になっている。このため、図５の微小な領域Ａの液
晶の分子は図６の液晶配向区分Ａの液晶の分子と同様に
ツイストする。微小な領域Ｂについても同様である。
上がりは、図６に示した液晶配向領域Ａと同じである。
なぜなら、図６の液晶の立ち上がりも破線の矢印２６ａ
に従ったものだからである。同様に、図５の微小な領域
Ｂの液晶の立ち上がりは、図６に示した液晶配向領域Ｂ
と同じである。しかし、図５の微小な領域Ａの下基板１
６側のラビング方向を示す矢印２２ａは図６の液晶配向
領域Ａの下基板１６側のラビング方向を示す矢印２２ａ
とは逆の方向を向いている。従って、図５の液晶の分子
は図６の液晶の分子と平行に配向し、プレチルトの方向
が逆になっている。このため、図５の微小な領域Ａの液
晶の分子は図６の液晶配向区分Ａの液晶の分子と同様に
ツイストする。微小な領域Ｂについても同様である。
【００３４】ただし、上基板１８の配向膜２６に接する
液晶の分子のプレチルトは下基板１６の配向膜２２に接
する液晶の分子のプレチルトとは逆であるので、電圧の
印加により液晶がプレチルト角度の大きい方に立ち上が
るときに、逆を向いたプレチルト角度の小さい液晶の分
子の挙動は不安定になると思われる。それにもかかわら
ず、本発明による液晶表示装置では、図６のようにして
形成した液晶表示装置よりもはるかに明瞭な画像を形成
することができることが確認された。その理由は、本発
明では、図２を参照して説明したように、複数の配向状
態を形成するのに、配向処理の終わり近くにラビング処
理工程を１回だけ行えばよいことによるものである。こ
のラビング作業から時間をおくことなく、さらに、他の
処理、プロセスを、経ることなく、いわゆるホットな状
態で下基板１６及び下基板１８を組立て、そしてすぐに
液晶２０を注入できるので、ラビング処理の経時変化が
でない状態で液晶２０を封入できるからと思われる。す
なわち従来のように、最初のラビングを行った後で露光
やエッチングを行い、その後で２回目のラビングを行う
場合よりも、本発明によればラビング処理が乱されるこ
とがなく、ラビング効果が安定するためと思われる。
液晶の分子のプレチルトは下基板１６の配向膜２２に接
する液晶の分子のプレチルトとは逆であるので、電圧の
印加により液晶がプレチルト角度の大きい方に立ち上が
るときに、逆を向いたプレチルト角度の小さい液晶の分
子の挙動は不安定になると思われる。それにもかかわら
ず、本発明による液晶表示装置では、図６のようにして
形成した液晶表示装置よりもはるかに明瞭な画像を形成
することができることが確認された。その理由は、本発
明では、図２を参照して説明したように、複数の配向状
態を形成するのに、配向処理の終わり近くにラビング処
理工程を１回だけ行えばよいことによるものである。こ
のラビング作業から時間をおくことなく、さらに、他の
処理、プロセスを、経ることなく、いわゆるホットな状
態で下基板１６及び下基板１８を組立て、そしてすぐに
液晶２０を注入できるので、ラビング処理の経時変化が
でない状態で液晶２０を封入できるからと思われる。す
なわち従来のように、最初のラビングを行った後で露光
やエッチングを行い、その後で２回目のラビングを行う
場合よりも、本発明によればラビング処理が乱されるこ
とがなく、ラビング効果が安定するためと思われる。
【００３５】さらに、例えば図５の微小な領域Ａでは、
液晶の立ち上がりは主として上基板１８側の配向処理に
従うものであり、下基板１６側の配向処理の効果は二次
的であるように思われるであろう。その場合、下基板１
６側の配向処理を全く行わなくてもよのではないかとの
疑問があるかもしれない。しかし、一方の基板だけ配向
処理され、他方の基板が配向処理されていない場合に
は、液晶の材料と液晶層の厚さとの関係を非常に厳密に
規定しないと液晶がちょうど９０度ツイストするように
ならない。本発明では、例えば図５の微小な領域Ａのラ
ビング方向２２ａは、図６の液晶配向領域Ａの矢印２２
ａと平行であるので、下基板１６側の配向処理は上基板
１８側の配向処理と関連して少なくとも液晶がちょうど
９０度ツイストするのを助けるものである。
液晶の立ち上がりは主として上基板１８側の配向処理に
従うものであり、下基板１６側の配向処理の効果は二次
的であるように思われるであろう。その場合、下基板１
６側の配向処理を全く行わなくてもよのではないかとの
疑問があるかもしれない。しかし、一方の基板だけ配向
処理され、他方の基板が配向処理されていない場合に
は、液晶の材料と液晶層の厚さとの関係を非常に厳密に
規定しないと液晶がちょうど９０度ツイストするように
ならない。本発明では、例えば図５の微小な領域Ａのラ
ビング方向２２ａは、図６の液晶配向領域Ａの矢印２２
ａと平行であるので、下基板１６側の配向処理は上基板
１８側の配向処理と関連して少なくとも液晶がちょうど
９０度ツイストするのを助けるものである。
【００３６】図３及び４は、液晶の配向状態の異なる微
小な領域Ａ、Ｂの設定例を示す図である。上記したよう
に、上基板１８の内面には、縦、横にマトリクス状に延
びるデータバスライン３０及びゲートバスライン３２の
各区画に画素電極２４が設けられる。下基板１６には、
画素電極２４と対応してカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
１９ａが設けられる。カラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１
９ａはブラックマトリクス１９ｂで囲まれている。この
ような構成において、液晶の配向状態の異なる微小な領
域Ａ、Ｂは、画素電極２４（及びカラーフィルタ（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）１９ａ）のほぼ中央を通る線で区分されてい
る。画素電極２４がデータバスライン３０と平行な方向
に長く形成されている場合には、液晶の配向状態の異な
る微小な領域Ａ、Ｂは各画素電極２４を横方向に横切る
ようにゲートバスライン３２と平行にストライプ状に設
けられる。
小な領域Ａ、Ｂの設定例を示す図である。上記したよう
に、上基板１８の内面には、縦、横にマトリクス状に延
びるデータバスライン３０及びゲートバスライン３２の
各区画に画素電極２４が設けられる。下基板１６には、
画素電極２４と対応してカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
１９ａが設けられる。カラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１
９ａはブラックマトリクス１９ｂで囲まれている。この
ような構成において、液晶の配向状態の異なる微小な領
域Ａ、Ｂは、画素電極２４（及びカラーフィルタ（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）１９ａ）のほぼ中央を通る線で区分されてい
る。画素電極２４がデータバスライン３０と平行な方向
に長く形成されている場合には、液晶の配向状態の異な
る微小な領域Ａ、Ｂは各画素電極２４を横方向に横切る
ようにゲートバスライン３２と平行にストライプ状に設
けられる。
【００３７】図７に示されるように、液晶の配向状態の
異なる微小な領域Ａ、Ｂは、隣接する画素電極２４の間
を通る線で区分されることもできる。より詳細には、液
晶の配向状態の異なる微小な領域Ａ、Ｂはデータバスラ
イン３０と平行にストライプ状に形成され、データバス
ライン３０上を通る線で区分される。
異なる微小な領域Ａ、Ｂは、隣接する画素電極２４の間
を通る線で区分されることもできる。より詳細には、液
晶の配向状態の異なる微小な領域Ａ、Ｂはデータバスラ
イン３０と平行にストライプ状に形成され、データバス
ライン３０上を通る線で区分される。
【００３８】図１０は、ノーマリホワイトモードでの視
角に対するコントラスト比を示す図である。丸点をプロ
ットした曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置の
コントラスト比であり、バツ点をプロットした曲線が本
発明により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた
液晶表示装置のコントラスト比である。本発明では広い
視角でコントラスト比を向上することができる。なお、
丸点をプロットした曲線の右側の部分はコントラスト比
が高いが、この部分には図９を参照して説明したように
明暗が反転する部分が含まれる。
角に対するコントラスト比を示す図である。丸点をプロ
ットした曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置の
コントラスト比であり、バツ点をプロットした曲線が本
発明により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた
液晶表示装置のコントラスト比である。本発明では広い
視角でコントラスト比を向上することができる。なお、
丸点をプロットした曲線の右側の部分はコントラスト比
が高いが、この部分には図９を参照して説明したように
明暗が反転する部分が含まれる。
【００３９】図１１はノーマリブラックモードで用いた
場合のコントラスト比を示す図である。同様に、丸点の
プロット曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置の
コントラスト比であり、バツ点のプロット曲線が本発明
により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた液晶
表示装置のコントラスト比である。本発明では広い視角
でコントラスト比を向上することができる。
場合のコントラスト比を示す図である。同様に、丸点の
プロット曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置の
コントラスト比であり、バツ点のプロット曲線が本発明
により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた液晶
表示装置のコントラスト比である。本発明では広い視角
でコントラスト比を向上することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるような配向処理
を容易且つ確実に行うことができ、視角特性及びコント
ラストの優れた液晶表示装置を得ることができる。
液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるような配向処理
を容易且つ確実に行うことができ、視角特性及びコント
ラストの優れた液晶表示装置を得ることができる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】図１の配向処理を示す図であり、（Ａ）は２層
の配向剤層を形成するところを示し、（Ｂ）は上層側の
配向剤層をパターニングするところを示し、（Ｃ）はラ
ビングするところを示す図である。
の配向剤層を形成するところを示し、（Ｂ）は上層側の
配向剤層をパターニングするところを示し、（Ｃ）はラ
ビングするところを示す図である。
【図３】一方の基板の配向処理の一例を示す図である。
【図４】他方の基板の配向処理の一例を示す図である。
【図５】図１の配向処理を簡単に示す図である。
【図６】従来の配向処理を簡単に示す図である。
【図７】一方の基板の配向処理の他の例を示す図であ
る。
る。
【図８】図６の液晶配向領域の一つを示す図であり、
（Ａ）は各部の液晶分子の配向状態を示す図であり、
（Ｂ）は（Ａ）の簡略図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＹ−
Ｙ´線断面図である。
（Ａ）は各部の液晶分子の配向状態を示す図であり、
（Ｂ）は（Ａ）の簡略図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＹ−
Ｙ´線断面図である。
【図９】液晶表示装置の視角特性を示す図である。
【図１０】ノーマリホワイトモードでのコントラスト比
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】ノーマリブラックモードでのコントラスト比
を示す図である。
を示す図である。
１６、１８…基板 ２０…液晶 ２１、２４…電極 ２２、２６…配向膜
Claims (5)
- 【請求項１】 第１及び第２の対向する基板（１６、１
８）と、該第１の基板の内面に設けられた電極（２１）
及び配向膜（２２）と、該第２の基板の内面に設けられ
た電極（２４）及び配向膜（２６）と、該第１及び第２
の基板の間に挿入された液晶（２０）とからなり、液晶
の配向状態が微小な領域毎に異なるように該第１の基板
の配向膜（２２）及び該第２の基板の配向膜（２６）が
微小な領域に区分して配向処理され、該微小な領域にお
ける該第１の基板の配向膜（２２）及び該第２の基板の
配向膜（２６）の各々に接する液晶の分子が隣接する微
小な領域における該第１の基板の配向膜（２２）及び該
第２第１の基板の配向膜（２６）の各々に接する液晶の
分子と配向方向が同じでプレチルトが異なるようにした
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 該第１の基板の配向膜（２２）及び該第
２の基板の配向膜（２６）がそれぞれ積層して設けられ
た下層側の配向剤層（５１）と上層側の配向剤層（５
３）とからなり、該上層側の配向剤層（５３）が該微小
な領域に応じて開口するようにパターニングされ、該上
層側の配向剤層（５３）及び該下層側の配向剤層（５
１）が同時にラビングされることを特徴とする請求項１
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 該下層側の配向剤層（５１）が無機系の
配向剤からなり、該上層側の配向剤層（５３）が有機系
の配向剤からなることを特徴とする請求項２に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項４】 該第１及び第２の基板の一方の電極が共
通電極であり、該第１及び第２の基板の他方の電極が画
素電極であり、該液晶の配向状態の異なる微小な領域が
該画素電極のほぼ中央を通る線で区分されている請求項
１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 該第１及び第２の基板の一方の電極が共
通電極であり、該第１及び第２の基板の他方の電極が画
素電極であり、該液晶の配向状態の異なる微小な領域が
隣接する該画素電極の間を通る線で区分されている請求
項１に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4016669A JP2806673B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| DE69221102T DE69221102T2 (de) | 1991-12-20 | 1992-12-18 | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit verschiedenen aufgeteilten Orientierungsbereichen |
| US07/993,390 US5473455A (en) | 1991-12-20 | 1992-12-18 | Domain divided liquid crystal display device with particular pretilt angles and directions in each domain |
| EP92311605A EP0549283B1 (en) | 1991-12-20 | 1992-12-18 | Liquid crystal display device with differing alignment domains |
| KR1019920024902A KR970009406B1 (ko) | 1991-12-20 | 1992-12-21 | 액정디스플레이 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4016669A JP2806673B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05210099A true JPH05210099A (ja) | 1993-08-20 |
| JP2806673B2 JP2806673B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=11922731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4016669A Expired - Lifetime JP2806673B2 (ja) | 1991-12-20 | 1992-01-31 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806673B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5587821A (en) * | 1993-12-27 | 1996-12-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having a particular compensator |
| US5654780A (en) * | 1994-06-30 | 1997-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a liquid crystal display including performing orientation relaxation treatment on a portion of the orientation film. |
| US5721600A (en) * | 1995-10-06 | 1998-02-24 | Nec Corporation | Reflective liquid crystal display with optical compensation plates |
| US5796458A (en) * | 1992-09-01 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Element division liquid crystal display device and its manufacturing method |
| US6081314A (en) * | 1994-04-19 | 2000-06-27 | Nec Corporation | Liquid crystal display cell |
| US6226061B1 (en) | 1997-03-25 | 2001-05-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having phase different plates |
| US6909481B2 (en) | 2000-11-07 | 2005-06-21 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic appliance |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6482016A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal color display element |
| JPH055886A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示素子の製造法 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4016669A patent/JP2806673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6482016A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal color display element |
| JPH055886A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示素子の製造法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796458A (en) * | 1992-09-01 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Element division liquid crystal display device and its manufacturing method |
| US5587821A (en) * | 1993-12-27 | 1996-12-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having a particular compensator |
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| US6323922B1 (en) | 1994-04-19 | 2001-11-27 | Nec Corporation | Liquid crystal display cell |
| US5654780A (en) * | 1994-06-30 | 1997-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a liquid crystal display including performing orientation relaxation treatment on a portion of the orientation film. |
| US5721600A (en) * | 1995-10-06 | 1998-02-24 | Nec Corporation | Reflective liquid crystal display with optical compensation plates |
| US6226061B1 (en) | 1997-03-25 | 2001-05-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having phase different plates |
| US7538839B2 (en) | 1999-12-03 | 2009-05-26 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic appliance |
| US6909481B2 (en) | 2000-11-07 | 2005-06-21 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic appliance |
| US7352420B2 (en) | 2000-11-07 | 2008-04-01 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic appliance |
| US7583338B2 (en) | 2000-11-07 | 2009-09-01 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and electronic appliance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2806673B2 (ja) | 1998-09-30 |
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