JPH08122787A

JPH08122787A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08122787A
Application number: JP25545194A
Authority: JP
Inventors: Yoji Suzuki; 洋二鈴木; Takuya Yoshimi; 琢也吉見; Yasutoshi Tasaka; 泰俊田坂
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-05-17
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JP3217616B2

Abstract

(57)【要約】【目的】広い視角特性を実現するため、配向分割され
た液晶表示装置に関し、製造工程を複雑にすることな
く、確実に高プレチルト配向膜同士が対向しない配向分
割領域を形成し、表示品質を向上させる。【構成】液晶層１を挟む第１の基板２０１及び第２の
基板２０２と、隣接する高プレチルト配向領域７及び低
プレチルト配向領域６を有する第１の配向膜と、隣接す
る高プレチルト配向領域１２及び低プレチルト配向領域
１１を有する第２の配向膜とを有し、高プレチルト配向
領域７の第２の基板２０２への対向領域には低プレチル
ト配向領域１１が存在し、かつ高プレチルト配向領域１
２の第１の基板２０１への対向領域には低プレチルト配
向領域６が存在し、互いに隣接する高プレチルト配向領
域及び低プレチルト配向領域７／６，１２／１１との境
界領域近傍は、低プレチルト配向領域６，１１が対向し
ていることを含む。

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及びその製
造方法に関し、より詳しくは、広い視角特性を実現する
ため、配向分割された液晶表示装置及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータを中心と
して薄型表示装置の需要が拡大している。このような表
示装置として液晶表示装置が注目されている。液晶表示
装置に用いられる液晶パネルは２枚のガラス基板によっ
て液晶を挟み、更にその外側を偏光板等によって挟んだ
構造を有し、液晶分子の配向を制御して液晶層の光の透
過を制御するものである。しかしながら、液晶分子に配
向を付与したときに生ずるプレチルトにより、視角依存
性が生じ、見る方向によって明暗が反転したり、コント
ラストが低下する。例えば、液晶層に電圧を印加すると
液晶分子はプレチルトを持つ方向に立ち上がってくるた
め、この方向から見た場合、最も見えやすくなる。

【０００３】このような視角依存性を改善するため、一
画素を例えば２つの領域に分割し、配向を逆向きにした
り、プレチルト角に差をつけたりすることにより、液晶
分子のねじれ方が互いに逆向きになるようにしている。
このような配向分割方式を用いた液晶表示パネルについ
て、図７を参照しながら説明する。図７は透過型の配向
分割型液晶表示パネルの断面図である。

【０００４】ＴＦＴマトリクスの形成された第１の基板
１０１とカラーフィルタ層５８の形成された第２の基板
１０２により液晶層６２が挟まれた構造を有している。
なお、第１の基板１０１は透明基板５１とゲートバスラ
イン（ゲート電極）５２とゲート絶縁膜５３と画素電極
５４と配向膜とからなり、第２の基板１０２は透明基板
５７とカラーフィルタ５８と共通電極５９と配向膜とか
らなる。

【０００５】第１の基板１０２及び第２の基板１０３の
対向面の配向膜は、それぞれ下層の低プレチルト配向膜
５５，６０上に高プレチルト配向膜５６，６１が選択的
に形成された２層膜からなる。対向面には低プレチルト
配向領域及び高プレチルト配向領域が交互に並び、かつ
一画素当たり一対の高／低プレチルト配向領域の帯状領
域Ａ，Ｂが存在するように形成されている。

【０００６】しかも、Ａ領域では第１の基板１０２の高
プレチルト配向膜５６と第２の基板１０３の低プレチル
ト配向膜６０とが対向し、Ｂ領域では第１の基板１０２
の低プレチルト配向膜５５と第２の基板１０３の高プレ
チルト配向膜６１とが対向している。高／低プレチルト
配向膜が対向したとき、配向膜間に挟まれた液晶分子の
傾きの方向は、高プレチルト配向膜５６，６１の傾きの
方向に対応する。

【０００７】従って、両基板１０２，１０３の配向膜の
ラビング方向が互いに直交し、かつともに図７上左から
右に向かう方向にあるとすると、第１及び第２の基板１
０２，１０３の高プレチルト配向膜５６，６１側でラビ
ング方向の先の方、即ち、図７では液晶分子の右側がプ
レチルト角θ１で大きく傾くとともに、捩じれの向きは
上側又は下側から見てＡ領域とＢ領域で互いに逆にな
る。なお、低プレチルト配向膜５５，６０側で液晶分子
は小さいプレチルト角θ２を有する。

【０００８】更に、画素電極５４及び共通電極５９への
電圧印加により、液晶分子は高プレチルト配向膜５６，
６１側のプレチルト角θ１が更に大きくなる方向、即ち
Ａ領域とＢ領域で互いに相反する方向に立ち上がる。こ
のように一画素に液晶分子の傾きが相反し、かつねじれ
の方向が逆のＡ領域とＢ領域が存在するため、視角依存
性が平均化されて視角特性が向上する。

【０００９】次に、第１の基板１０１の配向膜の作成方
法について図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。なお、図８（ａ）〜（ｃ）中、符号１００は図７に
示した透明基板５１，ゲートバスライン５２，ゲート絶
縁膜５３及び画素電極５４からなる基板を示す。まず、
図８（ａ）に示すように、基板１００上に低プレチルト
配向膜５５と高プレチルト配向膜５６を積層した後、さ
らにその上にレジスト膜６３を塗布する。このレジスト
膜６３にマスク６４を介して紫外線６５で露光した後、
現像し、レジストマスク６３ａを形成する。

【００１０】次に、図８（ｂ）に示すように、レジスト
マスク６３ａにより高プレチルト配向膜５６の不要部分
をエッチングし、除去して、高プレチルト配向膜５６の
帯状のパターンを形成する。次いで、図８（ｃ）に示す
ように、レジストマスク６３ａを剥離し、低プレチルト
配向膜５５の露出部分と高プレチルト配向膜５６の表面
をナイロン布などで１方向に擦ってラビングする。こう
して、ラビング方向が同じで帯状の低／高プレチルト配
向領域が交互に並んだ配向膜パターンを形成する。

【００１１】このようなフォトリソグラフィによる配向
膜のパターニング方法は、精度が良いという利点がある
が、露光／現像、エッチング、剥離の工程を必要とする
ために製造工程が複雑になるという不都合があった。ま
た、現像やエッチングに耐える配向膜材料を使用しなけ
ればならないために配向膜材料が限定され、またこの工
程において配向膜材料本来の特性が損なわれるなど、プ
ロセスマージンを狭めるという問題もあった。

【００１２】このような問題に対処するため、図９
（ａ）、（ｂ）の断面図で示すような、グラビア印刷な
どの印刷法による配向膜パターンの形成方法が提案され
た。この方法は、まず、図９（ａ）に示すように、選択
形成する高プレチルト配向膜の形状を刻んだ感光性樹脂
などの凸版６６の凸部に配向膜材料５６ａを付着させた
後、図９（ｂ）に示すように、低プレチルト配向膜５５
上の適切な位置に押し当てて、高プレチルト配向膜５６
ａを選択的に付着させるものである。このとき、従来凸
版６６の凸部の寸法は、ポリイミドの流れを考慮して高
プレチルト配向領域は低プレチルト配向領域が最終的に
１対１となるように決められている。

【００１３】この方法によれば、通常の印刷により配向
膜を選択形成できるので工程が簡略化され、フォトリソ
グラフィのような露光／現像、エッチング及び剥離の工
程が不要なため、配向膜材料本来の特性が損われること
がなく、信頼性の高い特性の配向膜を形成することがで
きる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな印刷による配向膜パターンの形成方法は、凸版６６
が樹脂製で柔軟性を有し、配向膜材料がポリイミドなど
液状材料であるため、印刷する際に凸版６６の凸部が変
形して、高プレチルト配向膜５６，６１のパターンの縁
が波打ったり、パターンの幅が広がりすぎたりして、１
画素を正確に２分割することができない。

【００１５】液晶を挟んでこのような基板を重ね合わせ
ると、高プレチルト配向膜５６，６１のパターン幅が広
い場合、高プレチルト配向膜５６，６１同士が対向する
領域が生じる。このような場合、図３（ｂ）に示すよう
に、液晶分子が正常な場合と逆方向に捩じれてしまう逆
ツイスト領域が発生し易くなる。高／低プレチルト配向
膜５６／６０，５５／６１に挟まれた領域にある液晶分
子ＳとＷは、通常左回りに９０度ツイストしているが、
高プレチルト配向膜５６／６１に挟まれた領域にある液
晶分子ＴとＶは、正常な方向と逆回りに９０度ツイスト
する。このような現象が生じると、部分領域で光の漏れ
や光の非透過領域が生じ、表示品質が低下する。

【００１６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、高プレチルト配向膜と低プレチルト配
向膜とを対向させることにより異なる配向を有する領域
に一画素内を分割した液晶表示装置及びその製造方法に
おいて、製造工程を複雑にすることなく、確実に高プレ
チルト配向膜同士が対向しない配向分割領域を形成し、
表示品質を向上させることを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、第１に、液
晶層を挟持する第１の基板及び第２の基板と、電圧を印
加して液晶分子の配向を制御し、前記液晶層の光の透過
を制御する、前記第１の基板に形成された第１の電極及
び前記第２の基板に形成された第２の電極と、前記第１
の基板に形成され、画素内で互いに隣接する高プレチル
ト配向領域及び低プレチルト配向領域を有する第１の配
向膜と、前記第２の基板に形成され、前記画素内で互い
に隣接する高プレチルト配向領域及び低プレチルト配向
領域を有する第２の配向膜とを有し、前記第１の配向膜
の前記高プレチルト配向領域の前記第２の基板への対向
領域には前記第２の配向膜の前記低プレチルト配向領域
が存在し、かつ前記第２の配向膜の前記高プレチルト配
向領域の前記第１の基板への対向領域には前記第１の配
向膜の前記低プレチルト配向領域が存在し、互いに隣接
する前記高プレチルト配向領域及び前記低プレチルト配
向領域との境界領域近傍は、前記第１及び前記第２の配
向膜における低プレチルト配向領域が対向していること
を特徴とする液晶表示装置によって達成され、第２に、
前記第１及び前記第２の配向膜のラビング方向は直交す
ることを特徴とする第１の発明に記載の液晶表示装置に
よって達成され、第３に、前記第１及び前記第２の配向
膜は低プレチルト配向膜上に高プレチルト配向膜が選択
的に形成された２層膜からなることを特徴とする第１又
は第２の発明に記載の液晶表示装置によって達成され、
第４に、前記高プレチルト配向膜は印刷によって形成さ
れていることを特徴とする第３の発明に記載の液晶表示
装置によって達成され、第５に、互いに交差する第１の
バスライン及び第２のバスラインが前記第１の基板に形
成されており、前記第１の配向膜の前記高プレチルト配
向領域の側端部及び前記第２の配向膜の前記高プレチル
ト配向領域の前記第１の基板への対向領域の側端部が、
前記第１又は前記第２のバスラインの長手方向に沿う中
央線と前記第１の電極の側端部との間にあることを特徴
とする第１乃至第４の発明のいずれかに記載の液晶表示
装置によって達成され、第６に、前記第１の基板に前記
画素毎に薄膜トランジスタが形成されており、前記第１
のバスラインは前記薄膜トランジスタのゲート電極と接
続されたゲートバスラインであり、前記第２のバスライ
ンは前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続された
ドレインバスラインであり、前記第１の電極は前記薄膜
トランジスタのソース電極と接続された画素電極である
ことを特徴とする第５の発明に記載の液晶表示装置によ
って達成され、第７に、前記低プレチルト配向膜が液晶
分子に与えるプレチルト角は１度以下であり、前記高プ
レチルト配向膜が液晶分子に与えるプレチルト角は７度
以上であることを特徴とする第１乃至第６の発明のいず
れかに記載の液晶表示装置によって達成され、第８に、
電圧を印加して液晶分子の配向を制御し、液晶層の光の
透過を制御する第１の電極が形成された第３の基板上に
低プレチルト配向膜を形成する工程と、電圧を印加して
前記液晶分子の配向を制御し、前記液晶層の光の透過を
制御する第２の電極が形成された第４の基板上に低プレ
チルト配向膜を形成する工程と、画素内で高プレチルト
配向領域と低プレチルト配向領域とが隣接するように、
前記第３の基板の前記低プレチルト配向膜上に印刷によ
り高プレチルト配向膜を形成する工程と、前記画素内で
高プレチルト配向領域と低プレチルト配向領域とが隣接
するように、前記第４の基板の前記低プレチルト配向膜
上に印刷により高プレチルト配向膜を形成する工程と、
前記第３及び前記第４の基板間に液晶を注入する工程を
含み、前記高プレチルト配向膜は、前記第３の基板の前
記高プレチルト配向領域の前記第４の基板への対向領域
には前記第４の基板の前記低プレチルト配向領域が存在
し、かつ前記第４の基板の前記高プレチルト配向領域の
前記第３の基板への対向領域には前記第３の基板の前記
低プレチルト配向領域が存在し、隣接する前記高プレチ
ルト配向領域及び前記低プレチルト配向領域との境界領
域近傍に前記低プレチルト配向膜が対向するように形成
することを特徴とする液晶表示装置の製造方法によって
達成される。

【００１８】

【作用】図１０は、本願発明者が調査した、液晶層を挟
み、高／中／低のプレチルト角を液晶分子に付与する配
向膜の組み合わせと液晶分子の逆ツイストが発生する印
加電圧との関係を示した表である。この表において、高
プレチルト角として７度のプレチルト角、中プレチルト
角として３度のプレチルト角、および低プレチルト角と
して１度以下のプレチルト角をそれぞれ液晶分子に与え
る配向膜を用いている。

【００１９】また、各欄の上段はカイラルピッチを７５
μｍとした場合の逆ツイストが発生する印加電圧、下段
はカイラルピッチを４０μｍとした場合の逆ツイストが
発生する印加電圧を示す。また、「−」が記された欄
は、逆ツイストが発生しない配向膜の組合せを示す。こ
の表によれば、配向膜のプレチルト角が異なる場合には
逆ツイストは生じないが、配向膜のプレチルト角が等し
い場合に逆ツイストが生じる。

【００２０】また、逆ツイストが生じる電圧は、配向膜
のプレチルト角が小さいほど高く、配向膜のプレチルト
角が大きいほど低い。更に、逆ツイストが生じる電圧は
カイラルピッチが小さいほど高くなり、大きいほど低く
なる。ところで、一般に液晶の飽和電圧は５．５Ｖ程度
なので、配向膜が高プレチルト角の場合には、液晶の飽
和電圧以下の電圧で逆ツイストが発生し、逆に配向膜が
低プレチルト角の場合には、液晶の飽和電圧よりもかな
り高い電圧を印加しなければ逆ツイストが発生しない。

【００２１】本発明によれば、液晶層を挟む第１及び第
２の基板に低プレチルト配向領域と高プレチルト配向領
域が隣接して形成され、互いに隣接する高プレチルト配
向領域及び低プレチルト配向領域との境界領域近傍は、
第１及び第２の配向膜における低プレチルト配向領域が
対向している。即ち、境界領域近傍では高プレチルト配
向領域同士が確実に対向しないようにしている。

【００２２】従って、液晶層は低プレチルト配向領域に
より挟まれることはあるが、高プレチルト配向領域によ
り挟まれることはない。このため、飽和電圧以下で、確
実に液晶分子の逆ツイストが生じるのを回避することが
できる。これにより、部分領域の光の漏れや非透過領域
の形成、またはコントラストの低下などの表示品質の低
下を回避することができる。

【００２３】また、少なくとも第１又は第２の配向膜の
高プレチルト配向領域を印刷で形成することができるの
で、製造工程が簡略化され、またフォリソグラフィによ
るパターニング法とは異なり、現像／露光やエッチング
など配向膜材料に悪影響を与える工程がないので、配向
膜の特性が損なわれることはない。更に、第１及び第２
の配向膜は低プレチルト配向膜上に高プレチルト配向膜
が選択的に形成された２層膜からなり、高プレチルト配
向膜を印刷により作成している。これにより、配向膜材
料の溶剤などにより下層の配向膜のプレチルト角が低下
したり、パターニングした上層の低プレチルト配向膜の
断面形状が崩れたりするような、好ましくない影響を回
避することができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。図１は、本発明の一実施例に係る９０
°ツイストネマティックモードの液晶パネルの構造を概
略的に示した断面図である。アクティブマトリクス回路
の薄膜トランジスタが形成されたＴＦＴ側基板（第１の
基板）２０１と、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成された
ＣＦ側基板（第２の基板）２０２が液晶層１を挟んで対
向配置している。光は、図示しない光源からＴＦＴ側基
板２０１を介してＣＦ側基板２０２を透過する。

【００２５】ＴＦＴ側基板２０１には、ガラスなどの透
明基板２上にゲートバスライン３、ゲート絶縁膜４およ
びＩＴＯ膜からなる透明な画素電極（第１の電極）５が
形成されている。更に、これらを被覆してポリイミドか
らなる低プレチルト配向膜６が形成され、低プレチルト
配向膜６上に選択的に高プレチルト配向膜７が積層され
ている。

【００２６】このＴＦＴ側基板２０１を液晶層側から見
た平面図を図２（ａ）に示す。ゲートバスライン３とド
レインバスライン１３が直交し、交差点の近傍にＴＦＴ
が形成されている。ゲートバスライン３はＴＦＴのゲー
ト電極と接続され、ドレインバスライン１３はＴＦＴの
ドレイン電極と接続されている。ゲートバスライン３と
ドレインバスライン１３により区分される領域が画素領
域に相当する。

【００２７】この画素領域内に、画素領域毎に分離され
た画素電極５と、これらを被覆して画素領域全面に低プ
レチルト配向膜６が形成されている。画素電極５はＴＦ
Ｔのソース電極と接続されている。さらにその上に、画
素領域をゲートバスライン３に沿ってほぼ２分した上下
領域のうち下側の領域を覆うように、帯状の高プレチル
ト配向膜７が形成されている。高プレチルト配向膜７
は、画素領域の中央線よりも少し下から下側のゲートバ
スライン３の長手方向に沿う中心線までの範囲に形成さ
れている。

【００２８】これらの低プレチルト配向膜６と高プレチ
ルト配向膜７のラビング方向は同じであり、図２（ａ）
の右側に矢印Ｃで示した。また、低プレチルト配向膜６
と高プレチルト配向膜７が液晶分子に与えるプレチルト
角は異なり、低プレチルト配向膜６のプレチルト角は約
１度、高プレチルト配向膜７のプレチルト角は約７度と
なっている。

【００２９】一方、ＣＦ側基板２０２には、ガラスなど
の透明基板８上にカラーフィルタ膜９と透明電極（第２
の電極；共通電極）１０が積層され、さらにその上にポ
リイミドからなる低プレチルト配向膜１１が形成され、
低プレチルト配向膜１１上に選択的に高プレチルト配向
膜１２が形成されている。ＣＦ側基板Ｂを液晶側から見
た平面図を図２（ｂ）に示し、画素領域毎に分離された
矩形状のカラーフィルタ膜９の上に透明電極１０が形成
され、これらを被覆して画素領域全面に低プレチルト配
向膜１１が形成されている。

【００３０】更に、その上に画素領域をゲートバスライ
ン３に沿ってほぼ２分した上下領域のうち上側の領域を
覆うように、帯状の高プレチルト配向膜１２が形成され
ている。高プレチルト配向膜１２は、画素領域の中心線
よりもわずかに上から上側のゲートバスライン３の長手
方向に沿う中心線までの範囲に形成されている。この図
２（ｂ）に示したＣＦ側基板２０２を、液晶表示パネル
としてＴＦＴ側基板２０１と重ね合わせたとき、上下は
同じままであるが、左右が逆になる。したがって、ＣＦ
側基板２０２の高プレチルト配向膜１２の形成領域のＴ
ＦＴ側基板２０１への対向領域は、ＴＦＴ側基板２０１
の高プレチルト配向膜７の形成領域とは間隔をもって離
隔し、重ならない。この間隔は製造上ばらつきを考慮し
て確実に重ならないような寸法に設定される。

【００３１】また、低プレチルト配向膜１１及び高プレ
チルト配向膜１２のラビング方向は、図２（ｂ）の右側
の矢印Ｄで示したとおり、ＴＦＴ側基板２０１と重ね合
わせたときに、低プレチルト配向膜６及び高プレチルト
配向膜７のラビング方向と直交する向きである。以上の
ように、図１に示すように、第１及び第２の基板の高プ
レチルト配向膜７，１２は、画素領域を２分した領域よ
りもわずかに狭い領域に形成されているため、低プレチ
ルト配向膜６，１１同士は対向する部分があるが、高プ
レチルト配向膜７，１２同士は対向することはない。

【００３２】次に、図１に示した構造の液晶表示パネル
に電圧を印加したときの、画素領域の境界付近における
液晶分子の配向状態を図３（ａ）に示す。基板平面方向
で異なる位置にある液晶分子Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗの配向
状態を示し、ＴＦＴ側基板２０１の配向膜からＣＦ側基
板２０２の配向膜までの位置における基板平面方向に対
する傾きとして表してある。液晶分子は、実際には基板
平面方向にねじれているが、理解しやすくするため図で
はそのねじれを示していない。

【００３３】ＴＦＴ側基板２０１の画素電極５とＣＦ側
基板２０２の透明電極１０の間に電圧を印加すると、液
晶層１内の液晶分子が立ち上がる。本実施例の液晶表示
パネルでは、低プレチルト配向膜６，８同士は重なって
いるが、高プレチルト配向膜７，１２同士は重なってい
ない。したがって、図１０の表に関連して説明したよう
に、低プレチルト配向膜が重なっている部分の液晶分子
Ｔ，Ｖの逆ツイストが生じる電圧印加は液晶の飽和電圧
よりもかなり高いため、通常の動作電圧では液晶分子の
逆ツイストは発生しない。

【００３４】次に、以上説明した本発明による液晶表示
パネルの製造方法を説明する。図４から図６はそれぞ
れ、（ａ）がＴＦＴ側基板２０１の製造工程、（ｂ）が
ＣＦ側基板２０２の製造工程を概略的に示す断面図であ
る。まず図４の工程では、各基板に画素電極及び共通電
極を形成する。図４（ａ）では、ガラスなどの透明基板
２にゲートバスライン３、ゲート絶縁膜４および透明な
画素電極５を積層する。これらは第３の基板を構成す
る。また図４（ｂ）では、ガラス基板などの透明基板８
にカラーフィルタ９と透明電極１０を積層する。これら
は第４の基板を構成する。

【００３５】次に図５の工程では、低プレチルト配向膜
６，１１を形成する。図５（ａ）では、低プレチルト配
向膜６を、ベタパターンで印刷して８０℃３分間のプリ
ベークを行い、乾燥する。また図５（ｂ）では、透明電
極１０の上の全面に、低プレチルト配向膜１１をベタパ
ターンで印刷してプリベークを行い、乾燥する。次に図
６の工程では、高プレチルト配向膜７，１２を選択形成
する。図６（ａ）では、画素電極のほぼ中央からゲート
バスライン３までの領域の低プレチルト配向膜６上に高
プレチルト配向膜７のストライプパターンを印刷し、８
０℃で３分間プリベークし、さらに１８０℃で１時間焼
成を行う。また図６（ｂ）でも同様に、低プレチルト配
向膜１１上に高プレチルト配向膜１２のストライプパタ
ーンを印刷した後、上記と同様にプリベークし、焼成す
る。なお、積層する順序を変えて、高プレチルト配向膜
７，１２の上に低プレチルト配向膜６，１１を印刷によ
り形成すると、配向膜材料の溶剤などにより下層の高プ
レチルト配向膜１２のプレチルト角が低下したり、パタ
ーニングした上層の低プレチルト配向膜１１の断面形状
が崩れたりするので好ましくない。

【００３６】次に、この高プレチルト配向膜７，１２の
ストライプパターン印刷について説明する。印刷用の版
は、図９に示したものと同様に感光性樹脂凸版（旭化成
製）を使用し、１０．４インチの表示サイズの液晶パネ
ルを作成するために、版幅６０μｍ、ピッチ３３０μｍ
の凸状のストライプパターンを刻む。

【００３７】この樹脂凸版を用いてグラビア印刷により
配向膜をパターニングするが、樹脂凸版はその材質の性
質上硬度が低く、配向膜材料は粘度が４０〜５０ｃｐと
低い液状であるため、配向膜材料を付着させて押し付け
た際に、樹脂凸版の台形の凸部が潰れたり凸部の縁に回
りこんで、配向膜材料の幅が樹脂凸版の幅の２〜３倍に
広がり、配向膜のストライプパターンの縁が波うつた
め、印刷されたストライプパターンの幅には±１５％の
ばらつきが生じる。

【００３８】このようなストライプパターンの幅のばら
つきに対処するために、本実施例では、印刷した後の高
プレチルト配向膜７，１２の幅がそれぞれ最大で１６５
μｍとなるようにして、ＴＦＴ側基板２０１とＣＦ側基
板２０２をはり合わせたときに、高プレチルト配向膜
７，１２が対向し合うことがないようにしている。この
例では、実際に印刷されるパターン幅が１４０±２０μ
ｍとなることから、樹脂凸版の版幅の値を６０μｍにし
ている。

【００３９】このようにして作成されたＴＦＴ側基板２
０１とＣＦ側基板２０２は、図２の（ａ），（ｂ）に示
した方向にそれぞれラビング処理され、図１に示すよう
に、高／高プレチルト配向膜が対向しないように重ね合
わされた後、液晶１が真空注入される。このとき、液晶
１には、液晶分子のねじれ方向を決めるためのカイラル
剤が添加されるが、本実施例による液晶パネルの液晶分
子は逆ツイストが生じやすいので、カイラルピッチはセ
ルギャップの１０倍以下にするのが好ましい。本実施例
の液晶パネルはセルギャップが５μｍなので、液晶のカ
イラルピッチを４０μｍとしている。

【００４０】上記のように液晶を封入した後、注入口を
封止し、透明基板１と８の外側に偏光板を透過軸が平行
もしくは垂直になるように貼り付けて、液晶表示パネル
が完成する。以上のように、高プレチルト配向膜７，１
２のパターン幅が、画素領域をゲートバスラインに沿っ
て２分した上下領域幅よりも狭くなるようにすることに
より、ＴＦＴ側基板２０１とＣＦ側基板２０２を重ね合
わせたとき、高プレチルト配向膜７の形成領域の対向領
域は高プレチルト配向膜１２の形成領域と間隔をあけて
離隔する。

【００４１】特に、その間隔を印刷ばらつき以上に設計
しておくことにより、印刷ばらつきが生じても、高プレ
チルト配向膜７，１２同士が対向することがなく、重な
ることがなくなる。これにより、液晶分子の逆ツイスト
の発生を確実に回避できる。なお、本実施例による液晶
パネルは、全面に形成した低プレチルト配向膜６，１１
の上に、高プレチルト配向膜７，１２を積層することに
より、基板２０１，２０２上に低プレチルト配向膜６，
１１と高プレチルト配向膜７，１２を形成しているが、
配向膜を２層に積層しないで、それぞれ異なる領域に低
プレチルト配向膜と高プレチルト配向膜を形成してもよ
い。

【００４２】また、本実施例による液晶表示パネルの配
向分割領域はゲートバスラインに平行な領域によって分
割されているが、画素領域を分割する形状は特に限定さ
れず、たとえばドレインバスラインに沿った領域によっ
て画素領域を２分し、その分割した領域の形状に合わせ
て配向膜をパターニングしてもよい。更に、画素領域を
２分しているが、２つ以上の複数の配向分割領域に分割
されてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、液晶層
を挟む第１及び第２の基板に低プレチルト配向領域と高
プレチルト配向領域が隣接して形成され、互いに隣接す
る高プレチルト配向領域及び低プレチルト配向領域との
境界領域近傍は、第１及び第２の配向膜における低プレ
チルト配向領域が対向している。

【００４４】従って、高プレチルト配向膜を印刷により
形成する場合等でも、第１及び第２の基板の高プレチル
ト配向領域同士が対向するのを確実に防止することがで
きる。このため、高プレチルト配向領域が対向すること
によって生じる液晶分子の逆ツイストを回避することが
でき、これにより、視角特性が改善されると共にコント
ラストを高める等表示品質の向上を図ることができる。

【００４５】また、高プレチルト配向膜を印刷により形
成することができるので、液晶表示パネルの製造工程が
簡略化され、同時にフォトリソグラフィによるパターニ
ングのように配向膜の特性を損なうことがなく、液晶表
示パネルの信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の概略的
な断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の液晶層
を挟む各基板の構成を示し、（ａ）はＴＦＴ側基板を液
晶層側から見た平面図、（ｂ）はカラーフィルタ側基板
を液晶層側から見た平面図である。

【図３】液晶表示パネル内の液晶分子の配向状態を示
し、（ａ）は本発明の液晶表示パネルにおける液晶分子
の配向状態を示す断面図、（ｂ）は従来の液晶表示パネ
ルにおける液晶分子の配向状態を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の各基板
の製造方法を示し、（ａ）はＴＦＴ側基板を示す断面
図、（ｂ）はカラーフィルタ側基板を示す断面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の各基板
の製造方法を示し、（ａ）はＴＦＴ側基板を示す断面
図、（ｂ）はカラーフィルタ側基板を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の各基板
の製造方法を示し、（ａ）はＴＦＴ側基板を示す断面
図、（ｂ）はカラーフィルタ側基板を示す断面図であ
る。

【図７】プレチルト角の制御による配向分割型液晶表示
パネルの原理を説明するための断面図である。

【図８】フォトリソグラフィ技術による配向膜の形成方
法を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ各工程を示す断面
図である。

【図９】印刷による配向膜の形成方法を示し、（ａ），
（ｂ）はそれぞれ各工程を示す断面図である。

【図１０】液晶層を挟む配向膜のプレチルト角と液晶分
子の逆ツイストが発生する電圧との関係を示す表であ
る。

【符号の説明】

１液晶層、２、８、５１、５７透明基板、３、５２ゲートバスライン、４、５３ゲート絶縁膜、５、５４画素電極（第１の電極）、６、５５低プレチルト配向膜、７、５６、５６ａ高プレチルト配向膜、９、５８カラーフィルタ膜、１０、５９透明電極（共通電極；第２の電極）、１１、６０低プレチルト配向膜、１２、６１高プレチルト配向膜、１３ドレインバスライン、６３レジスト膜、 63ａレジストマスク、６４マスク、６５紫外線、６６凸版、２０１ＴＦＴ側基板（第１の基板）、２０２ＣＦ側基板（第２の基板）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を挟持する第１の基板及び第２の
基板と、電圧を印加して液晶分子の配向を制御し、前記液晶層の
光の透過を制御する、前記第１の基板に形成された第１
の電極及び前記第２の基板に形成された第２の電極と、前記第１の基板に形成され、互いに隣接する高プレチル
ト配向領域及び低プレチルト配向領域を画素内に有する
第１の配向膜と、前記第２の基板に形成され、互いに隣接する高プレチル
ト配向領域及び低プレチルト配向領域を前記画素内に有
する第２の配向膜とを有し、前記第１の配向膜の前記高プレチルト配向領域の前記第
２の基板への対向領域には前記第２の配向膜の前記低プ
レチルト配向領域が存在し、かつ前記第２の配向膜の前
記高プレチルト配向領域の前記第１の基板への対向領域
には前記第１の配向膜の前記低プレチルト配向領域が存
在し、互いに隣接する前記高プレチルト配向領域及び前
記低プレチルト配向領域との境界領域近傍は、前記第１
及び前記第２の配向膜における低プレチルト配向領域が
対向していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記第１及び前記第２の配向膜のラビン
グ方向は直交す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】前記第１及び前記第２の配向膜は低プレ
チルト配向膜上に高プレチルト配向膜が選択的に形成さ
れた２層膜からなることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記高プレチルト配向膜は印刷によって
形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶
表示装置。
【請求項５】互いに交差する第１のバスライン及び第
２のバスラインが前記第１の基板に形成されており、前
記第１の配向膜の前記高プレチルト配向領域の側端部及
び前記第２の配向膜の前記高プレチルト配向領域の前記
第１の基板への対向領域の側端部が、前記第１又は前記
第２のバスラインの長手方向に沿う中央線と前記第１の
電極の側端部との間にあることを特徴とする請求項１乃
至請求項４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記第１の基板に前記画素毎に薄膜トラ
ンジスタが形成されており、前記第１のバスラインは前
記薄膜トランジスタのゲート電極と接続されたゲートバ
スラインであり、前記第２のバスラインは前記薄膜トラ
ンジスタのドレイン電極と接続されたドレインバスライ
ンであり、前記第１の電極は前記薄膜トランジスタのソ
ース電極と接続された画素電極であることを特徴とする
請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記低プレチルト配向膜が液晶分子に与
えるプレチルト角は１度以下であり、前記高プレチルト
配向膜が液晶分子に与えるプレチルト角は７度以上であ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに
記載の液晶表示装置。
【請求項８】電圧を印加して液晶分子の配向を制御
し、液晶層の光の透過を制御する第１の電極が形成され
た第３の基板上に低プレチルト配向膜を形成する工程
と、電圧を印加して前記液晶分子の配向を制御し、前記液晶
層の光の透過を制御する第２の電極が形成された第４の
基板上に低プレチルト配向膜を形成する工程と、画素内で高プレチルト配向領域と低プレチルト配向領域
とが隣接するように、前記第３の基板の前記低プレチル
ト配向膜上に印刷により高プレチルト配向膜を形成する
工程と、前記画素内で高プレチルト配向領域と低プレチルト配向
領域とが隣接するように、前記第４の基板の前記低プレ
チルト配向膜上に印刷により高プレチルト配向膜を形成
する工程と、前記第３及び前記第４の基板間に液晶を注入する工程を
含み、前記高プレチルト配向膜は、前記第３の基板の前
記高プレチルト配向領域の前記第４の基板への対向領域
には前記第４の基板の前記低プレチルト配向領域が存在
し、かつ前記第４の基板の前記高プレチルト配向領域の
前記第３の基板への対向領域には前記第３の基板の前記
低プレチルト配向領域が存在し、隣接する前記高プレチ
ルト配向領域及び前記低プレチルト配向領域との境界領
域近傍に前記低プレチルト配向膜が対向するように形成
することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。