JPH08122829A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトリソグラフィー工程やラビング工程等
のプロセス時のマージンを広くして、逆ツイストドメイ
ンや逆チルトドメイン等の表示不良を低減することがで
きるとともに、プロセスの安定性を向上させることがで
きる。 【構成】 第１の基板１と、該第１の基板１と対向する
ように第２の基板２が配置され、対向している側の該第
１、第２の基板１，２上に第１の配向膜３及び第２の配
向膜４が順次形成され、該第１の配向膜３と該第１の配
向膜３に対向する該第２の配向膜４間の間隙に液晶層５
が充填され、該第１、第２の基板１，２周囲にシール材
が形成されてなる液晶表示パネルにおいて、前記液晶層
に、該第１の配向膜３と該第１の配向膜３と対向する第
２の配向膜４間の最大セルギャップに対して、液晶が３
６０度回転するのに必要なピッチが４倍以上６倍以下の
範囲になるようにカイラル剤を含有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルに係
り、詳しくは、各画素を異なる配向領域に分割した配向
分割型液晶表示パネルに適用することができ、特に、フ
ォトリソグラフィー工程やラビング工程等のプロセス時
のマージンを広くして、逆ツイストドメインや逆チルト
ドメイン等の表示不良を低減することができるととも
に、プロセスの安定性を向上させることができる液晶表
示パネルに関する。

【０００２】近年、アクティブマトリクス型カラー液晶
パネルの需要が増加しており、その液晶表示パネルの中
でも広い視角特性を有する配向分割型液晶表示パネルの
需要が増加してきている。

【０００３】

【従来の技術】従来、高い視角特性を得るために、画素
内を分割して異なる配向領域を形成する配向分割技術が
提案されている。この時、液晶のツイスト方向は、エネ
ルギー的に安定な右回りでなく、エネルギー的には右回
りよりも劣るが、左回りにツイストさせる必要がある。
そこで、液晶のツイスト方向を左回りにするために、液
晶に左旋性のカイラル剤を添加した液晶表示パネルが検
討されている。以下、具体的に図面を用いて説明する。

【０００４】図５はカイラル剤を添加していない液晶パ
ネルの構造を示す断面図、図７はカイラル剤を添加した
液晶パネルの構造を示す断面図である。１００１はＴＦ
Ｔ基板であり、ＣＦ基板１００２はＴＦＴ基板１００１
と対向するＣＦ基板であり、１００３，１００４はＴＦ
Ｔ基板１００１とＣＦ基板１００２上に順次形成された
第１の配向膜、第２の配向膜であり、１００５は対向す
る基板１００１，１００２の第１、第２の配向膜１００
３，１００４間に充填された液晶層である。なお、プレ
チルト角が違う領域を形成するために、第１の配向膜１
００３上で第２の配向膜がパターニングされている。

【０００５】カイラル剤を添加していない図５に示す液
晶表示パネルでは、その液晶のツイスト方向は、図６に
示す如く、エネルギー的に安定な右回りになる。これに
対し、液晶に左旋性のカイラル剤を添加した図７に示す
液晶表示パネルでは、その液晶のツイスト方向は、図８
に示す如く、左回りにすることができる。なお、この
時、液晶のツイスト方向を良好な左回りにするには、パ
ネルのセルギャップに対して１２倍のピッチを有する液
晶を用いている。ここで、パネルのセルギャップは、第
１の配向膜１００３と、この第１の配向膜１００３と対
向する第２の配向膜１００４間の距離を意味し、ピッチ
は液晶が３６０度回転するのに必要な距離を意味する。

【０００６】このため、液晶に左旋性のカイラル剤を添
加した液晶表示パネルは、液晶のツイスト方向を左回り
にすることができるので、配向分割を行うことができる
という利点を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の液晶表示パネルでは、高い視覚特性を得ようと
して液晶のツイスト方向を良好な左回りにするために、
パネルのセルギャップに対して１２倍のピッチを有する
液晶を用いていたため、フォトリソグラフィー工程やラ
ビング工程を行う際、ラビング回数とラビング剤の基板
への押し込み量を考慮すると、左旋回するには１点での
みしかマージンを取ることができず、マージンが非常に
狭くなっている。

【０００８】このため、ラビング剤の基板への押し込み
量の設定が困難であるうえ、仮にラビングが弱くなる
と、逆ツイストドメインによる表示不良が発生し易く、
また、仮にラビングが強くなると、逆チルトドメインに
よる表示不良が発生し易いという問題があった。また、
フォトリソグラフィー工程やラビング工程時のマージン
が非常に狭くなるため、同じプロセスを用いても表示不
良の発生頻度及び発生程度に大きなばらつきが見られる
等、プロセスの安定性の点で問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、フォトリソグラフィー
工程やラビング工程等のプロセス時のマージンを広くし
て、逆ツイストドメインや逆チルトドメイン等の表示不
良を低減することができるとともに、プロセスの安定性
を向上させることができる液晶表示パネルを提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１の基板と、該第１の基板と対向するように第２の基
板が配置され、該第１，第２の基板間の間隙に液晶層が
充填され、液晶分子のプレチルト角の異なる複数の領域
を有し、前記液晶層に、該第１の基板と該第２の基板間
の最大セルギャップに対して、液晶が３６０度回転する
のに必要なピッチが４倍以上６倍以下の範囲になるよう
にカイラル剤を含有してなることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記第１、第２の基板のどちらか一方
は、各色毎にギャップの異なるカラーフィルタ基板から
なり、かつ各画素毎に前記プレチルト角の異なる領域を
備えてなることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】従来の液晶表示パネルでは、前述の如く、液晶
にカイラル剤を添加して液晶のツイスト方向を左回りす
ることにより、配向分割を行うことができるという利点
を有するが、ラビング工程等のプロセス時のマージンが
狭くなるという問題があった。

【００１３】そこで、本発明者等は、鋭意検討した結
果、図１に示す如く、カイラル剤の添加量により、パネ
ルのセルギャップに対する液晶のピッチを変化させるこ
とができることに着目し、パネルのセルギャップに対す
る液晶のピッチを最適化、即ち４倍以上６倍以下の範囲
になるように液晶層にカイラル剤を添加して構成したと
ころ、フォトリソグラフィー工程やラビング工程等のプ
ロセス時のマージンを広くして、逆ツイストドメインや
逆チルトドメイン等の表示不良を低減することができる
とともに、プロセスの安定性を向上させることができ
た。

【００１４】本発明において、セルギャップに対する液
晶のピッチを４倍以上にしたのは、４倍よりも小さくす
ると、パネルのしきい値電圧が上昇して逆チルトドメイ
ンによる表示不良が発生し易くなり、実用上好ましくな
いからである。このため、セルギャップに対する液晶の
ピッチを４倍以上にすれば、逆チルトドメインによる表
示不良を発生し難くすることができる。

【００１５】また、セルギャップに対する液晶のピッチ
を６倍以下にしたのは、６倍よりも大きくすると、特に
パネルの印加電圧を高電圧にした時に、液晶の急峻性が
低下して逆ツイストドメインによる表示不良が発生し易
くなり、実用上好ましくないからである。このため、セ
ルギャップに対する液晶のピッチを６倍以下にすれば、
逆ツイストドメインによる表示不良を発生し難くするこ
とができる。

【００１６】このように、本発明では、セルギャップに
対する液晶のピッチを４倍以上６倍以下の範囲になるよ
うに液晶にカイラル剤を添加して構成すれば、ピッチを
１点ではなく範囲を持たせてピッチの最適化を行うこと
ができるため、添加するカイラル剤の量にも幅を持たせ
ることができる。このため、従来の１点のマージンでし
か行えない場合よりも、この最適化したピッチ範囲にす
ることにより、プロセス時のマージンを広くしつつ、逆
ツイストドメインや逆チルトドメイン等の表示不良を低
減することができるとともに、プロセスの安定性を向上
させることができる。

【００１７】なお、本発明に係るセルギャップは、配向
膜とこの配向膜と対向する配向膜間の距離を意味し、ま
た、ピッチは、液晶が３６０度回転するのに必要な距離
を意味する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は本発明に係る一実施例の液晶表示パネルの
構造を示す断面図である。図示例は、基板の一方に画素
毎にギャップの異なるカラーフィルタ基板を用い、更に
各画素を異なる配向領域に分割した配向分割型液晶表示
パネルに適用する場合である。１はＴＦＴ基板であり、
２はＴＦＴ基板１と対向するように配置されたＣＦ基板
であり、３，４はＴＦＴ基板１とＣＦ基板２上に順次形
成された第１の配向膜、第２の配向膜であり、５は対向
する基板１，２の第１、第２の配向膜３，４間に充填さ
れた液晶層である。なお、基板１，２周囲にはシール材
が形成されている。

【００１９】次に、液晶表示パネルの製造方法について
説明する。まず、ＴＦＴ基板１及びＣＦ基板２を洗浄
し、印刷機を用いて低プレチルト角ポリイミド等の第１
の配向膜３を、ＴＦＴ基板１及びＣＦ基板２上に印刷し
てＵＶ照射し、硬化を行うことにより形成する。次に、
高プレチルト角ポリイミド等の第２の配向膜４を、第１
の配向膜３上に同様に印刷してＵＶ照射し硬化すること
により形成する。

【００２０】次に、第２の配向膜４上にレジストを塗布
した後、フォトマスクを通して紫外線を照射し、現像機
を用いて現像処理することにより、第２の配向膜４エッ
チング用のレジストマスクを形成する。次に、このレジ
ストマスクを用いて第２の配向膜４を選択的にエッチン
グする。次に、レジストマスクを剥離した後、１２０℃
で３０分間加熱し、放冷した後ラビングを行う。次に、
基板１，２を洗浄した後、ディスペンサーを用いてシー
ル形成を行い、スペーサ散布装置で５μｍのスペーサを
３００個／ｍｍ² の密度で散布する。

【００２１】次に、貼り合わせ装置でＴＦＴ基板１とＣ
Ｆ基板２を貼り合わせた後、真空パックする。この真空
パックにより、シール浮き等がなくなり、セルギャップ
が均一に保たれる。これを１２０℃で１時間加熱した
後、スクライブブレイクによるパネル加工を行う。この
空セルにピッチが３８μｍ（最大セルギャップの６倍）
になるようにカイラル剤を添加した液晶を注入する。

【００２２】そして、このセルを封止、洗浄した後、１
２０℃で１時間アニールすることにより、図２に示すよ
うな液晶表示パネルを得ることができる。このように、
得られたパネルは、注入後検査の段階でも逆ツイストド
メインを全く発生しないようにすることができるととも
に、点灯検査においても、逆チルトドメインの発生をな
いようにすることができた。

【００２３】なお、上記実施例では、セルギャップに対
してピッチが６倍になるようにカイラル剤を液晶層５に
添加して構成する場合について説明したが、要は本発明
の効果を得るためには、セルギャップに対してピッチが
４倍以上６倍以下になるようにカイラル剤を液晶層５に
添加して構成すればよく、例えば、上記実施例と同様に
して作成された空セルにピッチが２６μｍ（最大セルギ
ャップの４倍）になるようにカイラル剤を液晶層５に添
加して構成してもよく、この場合も、得られたパネル
は、逆ツイストドメイン及び逆チルトドメインの発生を
全く生じないようにすることができる。

【００２４】次に、図３は本発明と比較例における液晶
ピッチと逆ツイスト発生頻度の関係を示す図、図４は本
発明と比較例における液晶ピッチとパネルのしきい値電
圧Ｖｔｈの関係を示す図である。ここでは、上記実施例
と同様のパネル製造工程を用い、セルギャップに対する
液晶ピッチを１１．５倍、７倍、６倍、４倍、３倍と振
っている。

【００２５】まず、図３から判るように、液晶ピッチを
６倍より大きい比較例１，２の如く、液晶ピッチを７
倍、１１．５倍にすると、逆ツイストドメインによる表
示不良が発生して実用上好ましくないのに対し、本発明
１，２の如く、液晶ピッチを６倍、４倍にすると、逆ツ
イストドメインによる表示不良を全く生じないようにす
ることができた。

【００２６】次に、図４から判るように、液晶ピッチを
４倍より小さい比較例３の如く、液晶ピッチを３倍にす
ると、パネルのしきい値電圧が上昇して逆チルトドメイ
ンによる表示不良が発生して実用上好ましくないのに対
し、本発明１，２の如く、液晶ピッチを４倍、６倍にす
ると、パネルのしきい値電圧Ｖｔｈを小さくして逆チル
トドメインによる表示不良を全く生じないようにするこ
とができた。

【００２７】従って、液晶ピッチを４倍以上６倍以下の
範囲になるように液晶層にカイラル剤を添加して構成す
れば、逆ツイストドメイン及び逆チルトドメインによる
表示不良を生じないようにすることができる。しかも、
カイラル剤の量を従来よりも広い範囲で振ることができ
るため、プロセス時のマージンを広くすることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、フォトリソグラフィー
工程やラビング工程等のプロセス時のマージンを広くし
て、逆ツイストドメインや逆チルトドメイン等の表示不
良を低減することができるとともに、プロセスの安定性
を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】カイラル剤の添加量により液晶のピッチが変化
する様子を示す図である。

【図２】本発明に係る一実施例の液晶パネルの構造を示
す断面図である。

【図３】本発明と比較例における液晶ピッチと逆ツイス
ト発生頻度の関係を示す図である。

【図４】本発明と比較例における液晶ピッチとＶｔｈの
関係を示す図である。

【図５】カイラル剤を添加していない液晶パネルの構造
を示す断面図である。

【図６】図５に示す液晶パネルにおける液晶のツイスト
方向を示す図である。

【図７】カイラル剤を添加した液晶パネルの構造を示す
断面図である。

【図８】図７に示す液晶パネルにおける液晶のツイスト
方向を示す図である。

【符号の説明】

１ ＴＦＴ基板 ２ ＣＦ基板 ３ 第１の配向膜 ４ 第２の配向膜 ５ 液晶層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 井元 圭爾 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中野 晋 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の基板（１）と、該第１の基板（１）
   と対向するように第２の基板（２）が配置され、該第
   １，第２の基板（１，２）間の間隙に液晶層（５）が充
   填され、液晶分子のプレチルト角の異なる複数の領域を
   有し、前記液晶層に、該第１の基板（１）と該第２の基
   板（２）間の最大セルギャップに対して、液晶が３６０
   度回転するのに必要なピッチが４倍以上６倍以下の範囲
   になるようにカイラル剤を含有してなることを特徴とす
   る液晶表示パネル。
2. 【請求項２】前記第１、第２の基板（１，２）のどちら
   か一方は、各色毎にギャップの異なるカラーフィルタ基
   板からなり、かつ各画素毎に前記プレチルト角の異なる
   領域を備えてなることを特徴とする請求項１記載の液晶
   表示パネル。