JPH07239474A

JPH07239474A - 液晶表示装置およびその製造法

Info

Publication number: JPH07239474A
Application number: JP2995794A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakao; 健次中尾; Tsuyoshi Kamimura; 強上村; Yoshinori Yamamoto; 義則山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】簡便な製造方法により視角特性の良好な液晶
表示装置を得る。【構成】２枚の基板１に挟持された液晶を有する液晶
表示装置の製造法において、前記基板１の少なくとも一
方は、少なくとも１回のラビング処理が施され、前記ラ
ビング処理の少なくとも１回はマスク部４と開口部５を
有する板、例えばステンレスマスク２を基板１上に設置
してラビング布７を巻回してなるラビングローラー６で
ラビング処理を行う。また複数の液晶配向領域を形成
し、その最短長の長さが50μm以上である液晶表示装置
を作成する。これは簡便なプロセスで液晶表示装置の表
示品位、特に視角拡大に効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置およびそ
の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示素子の代表例であるＴＮ
(ツイストネマチック)型液晶表示素子は視角依存性が大
きく、使用者の見る位置によってコントラストが異な
り、条件によっては階調の反転が見られる問題があっ
た。

【０００３】そこでフォトプロセスを用いてラビングを
行い、液晶分子のプレチルト角の方向を変えた領域を形
成する方法が提案されている(特願平５−107544号)。こ
の方法は以下のようなプロセスで行われる。まず配向膜
を形成し、その上にレジストを塗布し、第１の領域のみ
に紫外線を照射して硬化，現像，洗浄をする。その後、
ラビングをし、レジストを剥離する。再度、第２の領域
に同様にレジスト塗布，硬化，現像，洗浄，ラビング，
剥離を行う。このようにしてラビング方向の異なる領域
を形成し、この基板を上下とも組み合わせて視角方向の
異なる領域を形成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では上述したように製造プロセスが非常に複雑であ
り、量産が困難であるという問題があった。本発明はこ
のような問題点を解決し、簡便な方法で視角反転がなく
良好な表示特性を有する液晶表示装置およびその製造法
の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、２枚の基板に挟持された液晶を有する液晶表
示装置の製造法において、前記２枚の基板の少なくとも
一方は、少なくとも１回のラビング処理が施され、前記
ラビング処理の少なくとも１回は、開口部を有する板を
前記基板上に設置してラビング処理を行うことを特徴と
する。

【０００６】また、前記製造法において、基板の少なく
とも一方は全面を均一にラビングした後に、開口部を有
する板を前記基板上に設置してラビング処理を行い、ま
た前記開口部を有する板の前記開口部が長方形またはス
リット状であり、その長手方向はラビング方向に平行で
あり、さらに前記開口部を有する板を、長方形の開口部
の長手方向に張力をかけた状態で保持するものである。

【０００７】また、本発明の複数種の液晶配向領域を有
する液晶パネルを有する液晶表示装置において、前記複
数種の液晶配向領域の最短長の長さが50μm以上である
ことを特徴とする。

【０００８】また前記液晶表示装置は、少なくとも１回
のラビング処理が施された基板が複数種の配向領域を有
し、前記複数種の配向領域はそれぞれ異なるプレチルト
角を有し、前記プレチルト角の少なくとも１つはプレチ
ルト角の符号が他の領域のプレチルト角の符号と異なる
ように構成される。

【０００９】

【作用】従来から、配向膜を塗布，硬化した基板を一方
向に“こする”処理、すなわちラビング処理を行うと、
その基板界面での液晶分子はラビング方向に配列し、さ
らにラビング方向にわずかに立つことが知られている。
この角度をプレチルト角と呼んでいる。たとえラビング
処理を往復で行っても、最後に行ったラビング処理が有
効に働くため、最後のラビング処理の方向に従ってプレ
チルト角を持つことが多い。

【００１０】そこで、全面を均一にラビングした後に部
分的にラビング処理をかけることでプレチルト角の方向
が異なる領域を形成することができる。本発明では開口
部を有する板、すなわちマスクを基板上に設置してラビ
ングを行い、開口部のみをラビング処理する。多くの場
合、２度目のラビング処理方向は、最初のラビング方向
に比べ180°反転で行う。この場合、基板界面での液晶
分子の基板平行方向は同じで、プレチルト角の立つ方向
のみが異なる構成にできる。

【００１１】この基板を２枚用いて張り合わせ、液晶を
基板に注入すると、上下のラビング方向の組み合わせに
よって４種類の視角方向の異なる領域が形成される。こ
のとき、液晶はらせん構造を持たない液晶、すなわちカ
イラル添加剤のない液晶が望ましい。この４種類の視角
方向の異なる領域をそれぞれ独立で見れば、角度によっ
て階調反転やコントラスト低下は発生する。しかし、こ
の４つの領域はその方向が異なっているため、全体的に
は平均化されて見え、視角反転がなく良好な表示特性の
液晶表示装置が実現できる。

【００１２】また前記した全面をラビング処理した後
に、マスクを用いて逆方向にラビング処理した基板を１
枚用い、他方の基板にはプレチルト角の比較的小さい配
向膜を使用し、全面均一にラビング処理したものを用い
て液晶パネルを構成する。このとき、液晶材料にはカイ
ラル添加剤を添加し、液晶のらせん方向を規定する。こ
の場合、２つの領域が形成できるが、この場合も２つの
領域間で視角方向が180°異なっているため視角反転が
補償され、良好な表示特性の液晶表示装置が実現でき
る。

【００１３】

【実施例】

(実施例１)図１は本発明の第１の実施例における液晶表
示装置の製造法を示す概念図であり、図１(1)に示す基
板１には、1.1mmのガラス基板を用い、その基板１上に
はパターニングされた透明電極とＳiＯオーバーコート
層があらかじめ形成されている。この基板１にポリイミ
ド配向膜(日本合成ゴム製ＡＬ3046)を印刷塗布し硬化
した。次に、この基板１を全面均一にラビング処理し、
図１(3)に示すようにステンレスマスク２を基板１上に
固定し、前回にラビングした方向とは逆方向にラビング
処理を行う。このステンレスマスク２は、図１(2)に示
すように厚さ0.1mmで、80μmの長方形またはスリット状
の開口部５と120μmのマスク部４が交互に存在する。こ
のパターンをエッチングによって形成した。このステン
レスマスク２の長方形またはスリット状の開口部５の長
手方向に張力印加機構(例えば、スプリング)３によって
張力印加しながら基板１上に固定し、図１(4)に示すよ
うに、ラビング布７が巻かれたラビングローラー６をロ
ーラー回転方向８に回転しながら回転ラビング処理を行
った。ここで、スリット状の開口部５の長手方向は、ラ
ビング方向と一致させた。これにより、ステンレスマス
ク２のエッジ部分によるラビング布７の損傷を軽減する
ことができる。また、ステンレスマスク２が基板１から
わずかに浮くため、ラビング処理される領域はマスクパ
ターンと比べ若干異なり、開口部５のサイズが約20μm
太くなる。これによって、このステンレスマスク２を用
いた場合、逆方向にラビング処理される部分と、最初に
ラビング処理した影響が保持されるマスク部４は共に10
0μmで形成できた。

【００１４】このラビング処理は、２枚の基板をラビン
グ方向が90°異なるように組み合わせ、らせんピッチが
無限大、すなわちねじれ方向を規定するカイラル添加剤
を添加しない液晶を注入した。基板１上にはラビング方
向が２種類、すなわち順方向と180°逆方向の領域が形
成されている。これを示すのが図２であり、液晶表示装
置のラビング方向と液晶の配向状態を示す概念図であ
る。図２中、実線の矢印９が上基板１aのラビング方
向、破線の矢印10が下基板１bのラビング方向を示して
いる。この領域では、基板界面付近の液晶分子はラビン
グした方向に液晶分子が立っており、その角度、すなわ
ちプレチルト角はそれぞれ６°と−６°であり、プレチ
ルト角の符号が異なる領域を形成することができた。上
下基板のそれぞれのラビング方向の違いによって、その
方向に応じて液晶のねじれ方向12が決まり、図２のよう
にねじれ方向12が定まる。このとき、図２の黒点の示す
方向がそれぞれの視角方向11となり、４つの視角方向を
持つ領域が独立に形成できた。これにより容易なプロセ
スでありながら確実に視角を広げ、視角反転が補償され
た視認性の高い液晶表示装置を実現できた。

【００１５】ステンレスマスク２の開口部５およびマス
ク部４のサイズを変えて検討したが、各領域の短辺の長
さが50μm以下の場合、その領域は消失することを見出
した。これは２つの領域の境界に発生するディスクリネ
ーションラインのエネルギーを小さくするようにドメイ
ンが動くためである。特に曲率が大きくサイズが小さい
場合に顕著であり、50μm以上の領域ではほぼ安定に存
在した。

【００１６】(実施例２)実施例１で用いた全面ラビング
後、ステンレスマスクを用いて逆ラビングを行った基板
を１枚のみ用い、他方は全面ラビングのみの基板を用い
てパネルを作製した。このとき、全面ラビングを行った
基板には配向膜(日産化学製ＲＮ−747)を用い、プレチ
ルト角は４°であった。この２枚の基板を用いて同様に
パネルを作製した。ただし、液晶が左回りに回転するよ
う、液晶に左回りのカイラル添加剤を添加した。

【００１７】このとき、ラビング方向の異なる２つの領
域でそれぞれ異なった配向状態を示し、図３のようにな
る。すなわち、図３は本発明の第２の実施例における液
晶表示装置の液晶の配向状態を示す断面図である。図中
では液晶分子13が上基板１aと下基板１bの平行方向に回
転する挙動は省略しているが、実際は上基板１aの付近
と下基板１bの付近では、液晶分子13がねじれた構造を
とっている。図中(a)の領域では、一般にスプレイ変形
と呼ばれる変形が発生している。この場合の視角方向11
は、図４に示す液晶表示装置のラビング方向と液晶の配
向状態を示す概念図の黒点の方向になり、互いに補う形
で視角を改善することができた。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、簡便な
製造プロセスで視認特性の良い液晶表示装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における液晶表示装置の
製造法を示す概念図である。

【図２】本発明の第１の実施例における液晶表示装置の
ラビング方向と液晶の配向状態を示す概念図である。

【図３】本発明の第２の実施例における液晶表示装置の
液晶の配向状態を示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例における液晶表示装置の
ラビング方向と液晶の配向状態を示す概念図である。

【符号の説明】

１…基板、１a…上基板、１b…下基板、２…ステ
ンレスマスク、３…張力印加機構、４…マスク部、
５…開口部、６…ラビングローラー、７…ラビン
グ布、８…ローラー回転方向、９…上基板のラビン
グ方向、 10…下基板のラビング方向、 11…視角方
向、 12…液晶のねじれ方向、 13…液晶分子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の基板に挟持された液晶を有する液
晶表示装置の製造法において、前記２枚の基板の少なく
とも一方は、少なくとも１回のラビング処理が施され、
前記ラビング処理の少なくとも１回は、開口部を有する
板を前記基板上に設置してラビング処理を行うことを特
徴とする液晶表示装置の製造法。
【請求項２】基板の少なくとも一方は全面を均一にラ
ビングした後に、開口部を有する板を前記基板上に設置
してラビング処理を行うことを特徴とする請求項１記載
の液晶表示装置の製造法。
【請求項３】開口部を有する板の前記開口部が長方形
またはスリット状であり、その長手方向はラビング方向
に平行であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置の製造法。
【請求項４】開口部を有する板を、長方形の開口部の
長手方向に張力をかけた状態で保持することを特徴とす
る請求項３記載の液晶表示の製造法。
【請求項５】複数種の液晶配向領域を有する液晶パネ
ルを有する液晶表示装置において、前記複数種の液晶配
向領域の最短長の長さが50μm以上であることを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項６】少なくとも１回のラビング処理が施され
た基板が複数種の配向領域を有し、前記複数種の配向領
域はそれぞれ異なるプレチルト角を有し、前記プレチル
ト角の少なくとも１つはプレチルト角の符号が他の領域
のプレチルト角の符号と異なることを特徴とする液晶表
示装置。