JPH06281947A - 液晶パネルおよびその製造法 - Google Patents

液晶パネルおよびその製造法

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JPH06281947A
JPH06281947A JP7143993A JP7143993A JPH06281947A JP H06281947 A JPH06281947 A JP H06281947A JP 7143993 A JP7143993 A JP 7143993A JP 7143993 A JP7143993 A JP 7143993A JP H06281947 A JPH06281947 A JP H06281947A
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Tsuyoshi Kamimura
強 上村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネルの視角を拡大し、良好な表示品位
の液晶表示装置を提供する。 【構成】 少なくともひとつの絵素よりも小さい単位に
区切られた液晶単位セル12によって構成された液晶パ
ネル11において液晶層14の中央の液晶分子15の無
電界時のプレチルト角がほぼ0度であり、電界を印加し
たときに、異なる方向に傾く液晶領域16(ドメイン)
が混在することで全体の液晶パネルの視角特性を向上す
ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表用パネルに係わり、特
に液晶パネル及びその製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶パネルの視角を拡大するため
に以下のような方式が用いられていた。 (1) 視角度の変化により偏光板自体の幾何学的な透過軸
変化のために光が漏れる。
【0003】これを防ぐために位相差板を偏光板と液晶
パネルの間に挿入する。参考文献として 92年3月
高分子学会主催 高分子可能性講座 「CRTを超える
液晶ディスプレイ」講演予行集 43ページ 「液晶デ
ィスプレイ用偏光板と位相差板」に詳しい。 (2) 負の屈折率を有する位相差板を用いた光学的な補償
方式。(参考文献として ヤマウチら エスアイデー
89ダイジェスト、378ページ、1989年:S.Yama
uchi,et.al.,SID 89 DIGEST, p.378(1989)に詳しい)。 (3) 液晶分子の電界に対する傾きによる視角依存を単位
絵素を分割して傾きの異なるドメインを作ることで全体
としての液晶パネルの視角依存を小さくする。参考文献
として以下のものに詳しい。
【0004】a)ケー.エッチ.ヤン "ツート゛メイン ツイステット゛ ネマチック アン
ト゛ ティルテット゛ ホメオトロヒ゜ック リキット゛ クリスタルテ゛ィスフ゜レイ フォー アクティフ
゛ マトリクス アフ゜リケーション" アイ テ゛ー アール シー 91 タ゛イシ゛ェスト, 68ヘ゜
ーシ゛(1991):K.H.Yang, "Two-Domain Twisted Nematic a
nd Tilted HomeotoropicLiquid Crystal Display for A
ctive Matrix Applications", IDRC DIGEST,p.68(1991) b)コイケら、エスアイデー 92 ダイジェスト、79
8ページ(1992):Y.Koike et.al.,SID 92 DIGEST
p.798(1992) c)タカトリら、アイデーアールシー 92 ダイジェス
ト、 591ページ(1992):K.Takatori et.al.,
IDRC 92 DIGEST, p.591(1992) (4)高分子と液晶の複合体を用いることでランダム配向
を利用して視角を拡大する。参考文献として以下のもの
に詳しい。
【0005】エッチ.ヨシダら アイデーアールシー
92 ダイジェスト、631ページ(1992):H.Yo
shida et.al., IDRC 92 DIGEST, p.631(1992)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の技術に対しては以下のような課題があっ
た。 (1) 位相差板、あるいは負の屈折率を有する位相差板を
用いる方式(上記(1)、(2))では液晶分子が電界によっ
て傾くときの視角依存を補償できない。 (2) 絵素を分割する方式(上記(3))ではフォト工程な
どを用いなければならずプロセスが複雑となる。 (3) ランダム配向を用いる場合(上記(4))は偏光板を
利用すると配向処理が為されていないために光利用効率
が悪くなり、暗くなってしまう。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を鑑み、本発明
ではひとつの絵素を壁面によって分割し、液晶層の中央
部にあたる液晶分子の無電界時の傾き角(以下、ミッド
プレーンのプレチルト角:θp(m))と呼ぶ)をほぼ0度
とすることで電界印加時に液晶分子の傾く方向の異なる
ドメインを多数誘起することで視角特性を向上すること
が出来る。
【0008】
【作用】以下、本発明の作用について図面を用いて説明
する。
【0009】図1(a)(b)は本発明の作用を表す液晶パネ
ルの断面模式図である。液晶パネル11はひとつの絵素
より小さな、段差または壁面12によって区切られた液
晶単位セル13からなる。
【0010】ひとつの単位セル内において無電界時(図
1(a))には液晶層14のセル厚に対するほぼ中央の液
晶分子15はほぼ0度のプレチルト角(θp(m))を有し
ている。
【0011】電界印加時(図1(b))には中央の液晶分
子のθp(m)がほぼ0度のために電界に対して傾く方向は
規制されておらず、どちらの方向に傾いても良い。
【0012】そのため、結果として図1(b)のようにお
互い異なる方向に傾いた液晶領域16(以下、ドメイン
と呼ぶ)がひとつの絵素内に混在するようになる。
【0013】このとき、各液晶単位セルを区切る壁面が
無いとそれぞれのドメインはひとつの絵素よりも大きく
なってしまい、視角の異なる部分が目だってしまう。
【0014】壁面で区切られていればドメインの成長は
をその範囲で止めることができ、視角を向上することが
出来る。
【0015】
【実施例】
(実施例1)一実施例である一般的なTFT液晶パネル
の構成図について図2に示す。
【0016】図2(a)は、一方の基板にTFT素子が形
成された液晶素子の構成を示す平面図であり、図2(b)
は、図2(a)におけるA−A’線上での断面図を示して
いる。
【0017】一方のガラス基板25a上にはITO膜で
形成された絵素電極21と、その周囲にゲート電極23
とソース電極22がマトリクス状に配置されている。ソ
ース電極22は、絵素電極21に対して約500nm高
く形成されている。
【0018】また、ソース電極22と絵素電極21との
間には、ゲートパルスによりスイッチング動作を行うT
FT素子24が形成されている。他方の基板25bに
は、対向電極26となるITO膜が形成されている。
【0019】以下、本発明の一実施例について説明す
る。絵素電極21の大きさは350×350μmとし
た。対向基板のITO膜上の絵素電極よりも小さい単位
の段差の作製法を以下に述べる。
【0020】ITO基板上にネガ型フォトレジストON
NR−20(東京応化(株)製)をスピンナーによって塗
布し、プリベークを行い、フォトマスクを用いた通常の
プロセス(東京応化(株)のカタログにそって行った)を
経て、図3の簡略図に示すような厚みが約2.5μmの
格子状段差でちょうどひとつの絵素を4分割するように
形成した。図3において32はひとつの絵素の大きさ、
31は格子状の段差、31は基板、34は液晶の注入を
行いやすくするための切れ目である。切れ目の無い閉ル
ープ構造では液晶が注入しにくかった。
【0021】まず、TFT素子付き、および格子形状段
差付きそれぞれの基板上に日本合成ゴム社製のポリイミ
ド配向膜オプトマーAL−2061を印刷方式で塗布し
た。硬化温度は、190℃30分クリーンオーブンで行
った。ポリイミド膜厚は約60nmであった。
【0022】次に、両方の基板を、左回りのスプレイ配
向TNセルとなるように、レーヨン布でラビング処理を
施した(図4参照:図4において41は上基板のラビン
グ方向、42は下基板のラビング方向である)。
【0023】このようにラビング処理することで上下基
板上のプレチルト角は同じ方向となり、スプレイ配向と
なってθp(m)はほぼ0度とすることが出来た。
【0024】対向基板には、エポキシ系接着剤をスクリ
ーン印刷することによって、シール部を作成した後、積
水ファインケミカル(株)製ミクロパール(平均粒子径5
μm)を均一に散布した。
【0025】以上のような処理を経た対向基板と、TF
T素子の付いた一方の基板とを貼り合わせた後、約1kg
/cm2の圧力で均一に加圧したまま、150℃で1時間加
熱硬化して左回りTN配向となる空セルを作製した。
【0026】以上のようにして作製されたセルに、メル
ク(株)製液晶ZLI4792にメルク(株)製カイラル剤
S811をピッチが80μmとなるように調合された液
晶材料を、真空注入法により注入した。注入完了後エポ
キシ封止剤で、注入口を封止した。切れ目があるために
液晶は気泡が存在せず、均一に封入出来た。
【0027】このように作製したTFT素子付きのTN
液晶パネルに、ゲート電極にはゲートパルスを、ソース
電極には動作信号電圧を印加してアクティブマトリクス
駆動を行った。動作信号電圧は、隣合うソース電極の極
性は等しく、かつ1フィールドごとに極性が反転するよ
うな駆動(1フィールド反転駆動)で行った。
【0028】また偏光板はクロスニコルの配置にして表
示を行った。駆動した表示を見ると視角が広く良好な品
位であった。
【0029】またルーペで拡大して視角方向を変えて観
察すると4分割された各単位セルで異なる方向に液晶分
子が傾いていることが確認された。
【0030】また比較例として対向電極であるITO基
板に格子状段差を設けなかった場合でも上記と同様な方
法でパネルを作製し、駆動させたところドメインがひと
つの絵素よりも大きくなってしまい視角特性の異なる部
分が目だってしまい、表示品位が損なわれた。
【0031】(実施例2)実施例1と同様な構成のTF
T素子付基板および段差付き対向基板を作製した。配向
膜は垂直配向用の一塩基性クロム錯体(作製法等は 参
考文献 マツモトらアプライド フィジックス レター
27巻 268ページ(1975) :S.Matsumoto
et.al., Appl. Phys. Lett., 27 , p.268(1975) に詳し
い。)を用いて上記参考文献に沿って作製した。
【0032】液晶材料はメルクジャパン(株)製MJ90
2880を用いた。セル厚は4.5μmとした。
【0033】その他の製法は実施例1に準じて作製し
た。実施例1と同様に駆動して表示させたところ、視角
が広く、良好な表示であった。またルーペで拡大して視
角方向を変えて観察すると4分割された各単位セルで異
なる方向に液晶分子が傾いていることが確認された。
【0034】(実施例3)以下、本発明の一実施例であ
る高分子複合型液晶パネルについて図面を用いて説明す
る。
【0035】実施例1と同様に配向膜などを施したTF
T素子付き基板および対向ITO基板を作製し、実施例
1と同様にパネルとして組み立てた。
【0036】個々で配向処理は実施例1と同様に処理
し、θp(m)がほぼ0度となるようにした。
【0037】UV硬化型モノマー(INC90:日本化
薬(株)製)と実施例1で用いたネマチック液晶を1:1
0の重量比で混合したものを実施例1と同様な方法で注
入し、封孔した。
【0038】またネマチック液晶には実施例1と同じカ
イラル剤を加えて左回りとしておいた。
【0039】その後、図5のようなひとつの絵素52の
1/4の大きさの小単位53に区切られた格子状マスク
51を用いてまずUV照射を30℃で紫外線強度200mW/
cm2で1分間照射した。このように部分的に硬化した
後、表示領域全体に30℃の温度で紫外線強度200mW
/cm2で紫外線を1分間照射して硬化した。
【0040】またできあがった液晶パネルを観察すると
格子状に沿ってある程度液晶単位セルとしての区切りが
なされていた。
【0041】実施例1と同様に表示駆動を行ったところ
良好な視角特性を示した。また上記のようなマスクをし
て液晶単位セル区切りを意図的にしなくとも高分子によ
って細かな網状組織に液晶は区切られているため、視角
拡大に関しては高分子分散型液晶は効果があった。
【0042】また本実施例は高分子との複合体であるが
配向処理を施してあるために偏光板を用いても暗くなら
ず、通常のTNとほぼ同じ程度の明るさが得られた。
【0043】
【発明の効果】本発明は液晶パネルの視角を拡大させ、
良好な表示品位を有する液晶パネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用を表す液晶パネルの模式図
【図2】実施例における一般的なTFT素子の構成図
【図3】本発明の実施例の段差付き基板の簡略図
【図4】本発明の実施例のスプレイ配向用ラビング処理
法の模式図
【図5】本発明の実施例に用いた格子状フォトマスクの
構成図
【符号の説明】
11 液晶パネル 12 ひとつの絵素 13 液晶単位セル 14 液晶層 15 中央の液晶分子 16 液晶領域(ドメイン)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】段差、または壁面によって区切られたひと
    つの絵素よりも小さい液晶単位セルからなり、少なくと
    も一枚の偏光板を有し、液晶パネルの基板の少なくとも
    一方に配向処理を施したことを特徴とする液晶パネル。
  2. 【請求項2】電界印加時に少なくとも液晶単位セル間に
    おいて液晶分子の傾く方向が異なることを特徴とする請
    求項1記載の液晶パネル。
  3. 【請求項3】段差または壁面が閉ループを作らないよう
    な形状であることを特徴とする請求項1または記載の液
    晶パネル。
  4. 【請求項4】液晶パネルがツイステッドネマチック液晶
    パネルであることを特徴とする請求項1、2または3記
    載の液晶パネル。
  5. 【請求項5】液晶パネルがホメオトロピックネマチック
    方式を用いたことを特徴とする請求項1、2または3記
    載の液晶パネル。
  6. 【請求項6】液晶パネルの液晶層のセル厚方向に対して
    中央部にあたる分子の傾きが無電界時ではほぼ0度であ
    ることを特徴とする請求項1から5記載の液晶パネル。
  7. 【請求項7】高分子と液晶の複合体からなることを特徴
    とする請求項1から6記載の液晶パネル。
  8. 【請求項8】液晶と高分子前駆体との混合物を部分的に
    硬化するプロセスを少なくとも含んで作製したことを特
    徴とする請求項7記載の液晶パネル。
  9. 【請求項9】部分的に硬化する手段が紫外線硬化である
    ことを特徴とする請求項8記載の液晶パネル。
  10. 【請求項10】請求項(8)および(9)記載の液晶パネルの
    製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083947A1 (ja) * 2003-03-20 2004-09-30 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法
KR100510437B1 (ko) * 1997-06-24 2005-10-21 삼성전자주식회사 액정표시소자및이에사용되는액정셀의형성방법

Cited By (3)

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