JPH08271902A - 液晶表示素子とその製造方法及びラビング装置 - Google Patents
液晶表示素子とその製造方法及びラビング装置Info
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- JPH08271902A JPH08271902A JP7097619A JP9761995A JPH08271902A JP H08271902 A JPH08271902 A JP H08271902A JP 7097619 A JP7097619 A JP 7097619A JP 9761995 A JP9761995 A JP 9761995A JP H08271902 A JPH08271902 A JP H08271902A
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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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- G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広視野角の液晶表示素子を提供することであ
る。 【構成】 対向面に配向膜２３、３２と電極を備えた一
対の基板と、液晶を備え、各画素が複数の分割画素に分
割された液晶表示素子において、配向膜２３、３２に
は、配向膜２３近傍の液晶分子のプレチルト角が配向膜
３２近傍の液晶分子のプレチルト角よりも大きい領域と
配向膜３２近傍のプレチルト角が配向膜２３近傍の液晶
分子のプレチルト角よりも大きい領域とが１画素内に形
成されるように配向処理が施されている。このような配
向処理を行う為、一部が湿ったラビング布を巻設したラ
ビングドラムを用いて配向膜２３、３２をラビングす
る。
る。 【構成】 対向面に配向膜２３、３２と電極を備えた一
対の基板と、液晶を備え、各画素が複数の分割画素に分
割された液晶表示素子において、配向膜２３、３２に
は、配向膜２３近傍の液晶分子のプレチルト角が配向膜
３２近傍の液晶分子のプレチルト角よりも大きい領域と
配向膜３２近傍のプレチルト角が配向膜２３近傍の液晶
分子のプレチルト角よりも大きい領域とが１画素内に形
成されるように配向処理が施されている。このような配
向処理を行う為、一部が湿ったラビング布を巻設したラ
ビングドラムを用いて配向膜２３、３２をラビングす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は広視野角の液晶表示素
子とその製造方法及びラビング装置に関する。
子とその製造方法及びラビング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、薄型化及び軽量化が可
能であり、種々の電子機器の表示装置として使用されて
いる。しかし、液晶表示素子には、ＣＲＴ等の他の表示
装置と比較して、視野角が狭い、即ち、表示画像が正常
に見える角度範囲が狭いという欠点がある。
能であり、種々の電子機器の表示装置として使用されて
いる。しかし、液晶表示素子には、ＣＲＴ等の他の表示
装置と比較して、視野角が狭い、即ち、表示画像が正常
に見える角度範囲が狭いという欠点がある。
【０００３】従来のＴＮ（ツイストネマティック）液晶
表示素子は、図１５（Ａ）に破線と実線の矢印で示すよ
うに、一方の基板のラビング方向と他方の基板のラビン
グ方向が９０°で交差しており、液晶分子は一方の基板
側から他方の基板側に９０°ツイストして配向してい
る。
表示素子は、図１５（Ａ）に破線と実線の矢印で示すよ
うに、一方の基板のラビング方向と他方の基板のラビン
グ方向が９０°で交差しており、液晶分子は一方の基板
側から他方の基板側に９０°ツイストして配向してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のＴＮ
液晶表示素子では、視線に対する液晶分子の向きが視点
の変化に伴って変化し、見る位置に応じて表示階調や色
調が変化するという問題、即ち、視野角が狭いという問
題を有する。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示すラビ
ング処理を施した液晶表示素子の視野角特性を示し、縦
軸及び横軸は各方向の角度を示し、ハッチングを付した
領域は、表示階調が逆転せずに画像が正常に見える範囲
を示す。図示するように、従来の液晶表示素子では、上
下方向の視野角が狭い。
液晶表示素子では、視線に対する液晶分子の向きが視点
の変化に伴って変化し、見る位置に応じて表示階調や色
調が変化するという問題、即ち、視野角が狭いという問
題を有する。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示すラビ
ング処理を施した液晶表示素子の視野角特性を示し、縦
軸及び横軸は各方向の角度を示し、ハッチングを付した
領域は、表示階調が逆転せずに画像が正常に見える範囲
を示す。図示するように、従来の液晶表示素子では、上
下方向の視野角が狭い。
【０００５】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、広視野角の液晶表示素子とその製造方法及びラビ
ング装置を提供することを目的とする。
ので、広視野角の液晶表示素子とその製造方法及びラビ
ング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかる液晶表示素子は、対
向面に電極を備えた一対の基板と、前記一対の基板の電
極形成面に前記電極を覆って形成され、それぞれが、配
向処理が強く施された領域と配向処理が弱く施された領
域を１画素分の領域内に有する一対の配向膜と、一方の
配向膜の配向処理が強く施された領域と他方の配向膜の
配向処理が弱く施された領域が対向するように、前記一
対の配向膜を含む一対の基板を接合する接合部と、前記
配向膜と前記接合部との間に充填され、一方の配向膜近
傍の液晶分子のプレチルト角が他方の配向膜近傍の液晶
分子のプレチルト角よりも大きい領域と他方の配向膜近
傍の液晶分子のプレチルト角が一方の配向膜近傍の液晶
分子のプレチルト角よりも大きい領域とが１画素内に形
成されるように配向した液晶と、より形成されることを
特徴とする。
め、この発明の第１の観点にかかる液晶表示素子は、対
向面に電極を備えた一対の基板と、前記一対の基板の電
極形成面に前記電極を覆って形成され、それぞれが、配
向処理が強く施された領域と配向処理が弱く施された領
域を１画素分の領域内に有する一対の配向膜と、一方の
配向膜の配向処理が強く施された領域と他方の配向膜の
配向処理が弱く施された領域が対向するように、前記一
対の配向膜を含む一対の基板を接合する接合部と、前記
配向膜と前記接合部との間に充填され、一方の配向膜近
傍の液晶分子のプレチルト角が他方の配向膜近傍の液晶
分子のプレチルト角よりも大きい領域と他方の配向膜近
傍の液晶分子のプレチルト角が一方の配向膜近傍の液晶
分子のプレチルト角よりも大きい領域とが１画素内に形
成されるように配向した液晶と、より形成されることを
特徴とする。
【０００７】この発明の第２の観点にかかるラビング装
置は、ラビングドラムと、ラビングドラムに設けられ、
前記ラビングドラムの周方向に異なったラビング特性を
有して配置されたラビング布と、ラビング対称物を支持
する支持部と、前記ラビングドラムを回転させると共に
前記ラビングドラムと前記支持部とを相対移動させるこ
とにより、前記ラビング布により前記ラビング対称物を
ラビングする手段と、を備え、前記ラビング対称物を領
域毎に異なった強度でラビングすることを特徴とする。
置は、ラビングドラムと、ラビングドラムに設けられ、
前記ラビングドラムの周方向に異なったラビング特性を
有して配置されたラビング布と、ラビング対称物を支持
する支持部と、前記ラビングドラムを回転させると共に
前記ラビングドラムと前記支持部とを相対移動させるこ
とにより、前記ラビング布により前記ラビング対称物を
ラビングする手段と、を備え、前記ラビング対称物を領
域毎に異なった強度でラビングすることを特徴とする。
【０００８】この発明の第３の観点にかかる液晶表示素
子の製造方法は、電極と該電極を覆う第１の配向膜を備
える第１の基板を形成する工程と、電極と該電極を覆う
第２の配向膜を備える第２の基板を形成する工程と、周
方向に異なったラビング特性を有するラビング布が配置
されたラビングドラムを回転させながら、前記第１の基
板と前記ラビングドラムとを相対的に移動させて、前記
第１の配向膜を所定の領域毎に異なる強度でラビングす
る工程と、前記第２の配向膜をラビングする工程と、ラ
ビング処理が施された前記第１の基板と前記第２の基板
とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
子の製造方法は、電極と該電極を覆う第１の配向膜を備
える第１の基板を形成する工程と、電極と該電極を覆う
第２の配向膜を備える第２の基板を形成する工程と、周
方向に異なったラビング特性を有するラビング布が配置
されたラビングドラムを回転させながら、前記第１の基
板と前記ラビングドラムとを相対的に移動させて、前記
第１の配向膜を所定の領域毎に異なる強度でラビングす
る工程と、前記第２の配向膜をラビングする工程と、ラ
ビング処理が施された前記第１の基板と前記第２の基板
とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】前記ラビング布は、例えば、（１）全体が
実質的に同一の材質から構成され、その一部分が液体を
含有するもの、（２）前記ラビングドラムの周方向の一
部にラビング布が配置されているもの、（３）前記ラビ
ングドラムの周方向の異なった位置に配置された異なっ
た材質の複数の布、等から構成される。
実質的に同一の材質から構成され、その一部分が液体を
含有するもの、（２）前記ラビングドラムの周方向の一
部にラビング布が配置されているもの、（３）前記ラビ
ングドラムの周方向の異なった位置に配置された異なっ
た材質の複数の布、等から構成される。
【００１０】この発明の第４の観点にかかる液晶表示素
子の製造方法は、電極と該電極を覆う第１の配向膜を備
える第１の基板を形成する工程と、電極と該電極を覆う
第２の配向膜を備える第２の基板を形成する工程と、前
記第１の配向膜に、第１の方向にラビング処理を行う工
程と、前記第１の配向膜に、ラビング布が周方向の一部
のみに配置されたラビングドラムを回転させながら前記
第１の基板と前記ラビングドラムを相対的に移動させ
て、前記第１の方向と異なる第２の方向にラビングする
ことにより、前記第１の配向膜上に部分的に異なる配向
領域を形成する工程と、前記第２の配向膜にラビング処
理を行う工程と、ラビング処理が施された前記第１の基
板と前記第２の基板を接合する工程と、を備えることを
特徴とする。
子の製造方法は、電極と該電極を覆う第１の配向膜を備
える第１の基板を形成する工程と、電極と該電極を覆う
第２の配向膜を備える第２の基板を形成する工程と、前
記第１の配向膜に、第１の方向にラビング処理を行う工
程と、前記第１の配向膜に、ラビング布が周方向の一部
のみに配置されたラビングドラムを回転させながら前記
第１の基板と前記ラビングドラムを相対的に移動させ
て、前記第１の方向と異なる第２の方向にラビングする
ことにより、前記第１の配向膜上に部分的に異なる配向
領域を形成する工程と、前記第２の配向膜にラビング処
理を行う工程と、ラビング処理が施された前記第１の基
板と前記第２の基板を接合する工程と、を備えることを
特徴とする。
【００１１】
【作用】この発明の第１の観点にかかる液晶表示素子に
よれば、配向膜の配向処理の強度の異なる領域同士が対
向しているので、配向膜近傍の液晶分子のプレチルト角
が領域毎に異なる。このため、液晶の層の中央部での液
晶の配向方向が部分画素毎に異なる。従って、部分画素
毎の視角方向が異なった方向となる。このため、視野角
が広くなる。
よれば、配向膜の配向処理の強度の異なる領域同士が対
向しているので、配向膜近傍の液晶分子のプレチルト角
が領域毎に異なる。このため、液晶の層の中央部での液
晶の配向方向が部分画素毎に異なる。従って、部分画素
毎の視角方向が異なった方向となる。このため、視野角
が広くなる。
【００１２】この発明の第２の観点にかかる液晶表示素
子によれば、分割画素毎に配向膜の配向処理の方向が異
なり、部分画素毎に液晶分子のダイレクタ方向が異な
る。従って、視角方向が分画素毎に異なった方向とな
り、視野角が広くなる。
子によれば、分割画素毎に配向膜の配向処理の方向が異
なり、部分画素毎に液晶分子のダイレクタ方向が異な
る。従って、視角方向が分画素毎に異なった方向とな
り、視野角が広くなる。
【００１３】この発明の第３の観点にかかるラビング装
置及び第４の観点にかかる液晶表示素子の製造方法によ
れば、ラビング特性の異なるラビング布を備えるラビン
グドラムを使用するので、ラビング強度の異なる領域を
配向膜上に容易に形成でき、第１の観点にかかる液晶表
示素子等を容易に形成することができる。
置及び第４の観点にかかる液晶表示素子の製造方法によ
れば、ラビング特性の異なるラビング布を備えるラビン
グドラムを使用するので、ラビング強度の異なる領域を
配向膜上に容易に形成でき、第１の観点にかかる液晶表
示素子等を容易に形成することができる。
【００１４】この発明の第５の観点にかかる液晶表示素
子の製造方法によれば、２回目のラビングを、一部にラ
ビング布を備えるラビングドラムを使用するので、配向
膜を部分的に第２の方向にラビングすることができる。
従って、第２の観点にかかる液晶表示素子等を容易に形
成することができる。
子の製造方法によれば、２回目のラビングを、一部にラ
ビング布を備えるラビングドラムを使用するので、配向
膜を部分的に第２の方向にラビングすることができる。
従って、第２の観点にかかる液晶表示素子等を容易に形
成することができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図１はこの発明の第１実施例にかかる液
晶表示素子の断面を示す。この液晶表示素子は、ＴＦＴ
液晶表示素子であり、シール材ＳＣとスペーサ１９を介
して接合された一対の透明基板１１、１２と、透明基板
１１、１２間に封止されたＴＮ（ツイストネマティッ
ク）液晶１３とより構成される液晶セル１６と、液晶セ
ル１６を挟んで配置された偏光板１４、１５と、より構
成される。
晶表示素子の断面を示す。この液晶表示素子は、ＴＦＴ
液晶表示素子であり、シール材ＳＣとスペーサ１９を介
して接合された一対の透明基板１１、１２と、透明基板
１１、１２間に封止されたＴＮ（ツイストネマティッ
ク）液晶１３とより構成される液晶セル１６と、液晶セ
ル１６を挟んで配置された偏光板１４、１５と、より構
成される。
【００１６】透明基板１１、１２はガラス等から構成さ
れる。下側の透明基板（ＴＦＴ基板）１１には、図１及
び図２に示すように、アクティブ素子としてのＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）２１と画素電極２２とがマトリク
ス状に配置され、これらの上に配向膜２３が配置されて
いる。ＴＦＴ２１は透明基板１１上に形成されたゲート
電極と、ゲート電極を覆って形成されたゲート絶縁膜
と、ゲート電極に対向してゲート絶縁膜上に形成された
半導体層と、半導体層に接続されたソース電極とドレイ
ン電極と、より構成されている。
れる。下側の透明基板（ＴＦＴ基板）１１には、図１及
び図２に示すように、アクティブ素子としてのＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）２１と画素電極２２とがマトリク
ス状に配置され、これらの上に配向膜２３が配置されて
いる。ＴＦＴ２１は透明基板１１上に形成されたゲート
電極と、ゲート電極を覆って形成されたゲート絶縁膜
と、ゲート電極に対向してゲート絶縁膜上に形成された
半導体層と、半導体層に接続されたソース電極とドレイ
ン電極と、より構成されている。
【００１７】各ＴＦＴ２１のソース電極は対応する画素
電極２２に接続され、各行のＴＦＴ２１のゲート電極は
対応するゲートラインＧＬに接続され、各列のＴＦＴ２
１のドレイン電極は対応するデータラインＤＬに接続さ
れている。画素電極２２は、ＩＴＯ（インジウムとスズ
の酸化物）等からなる透明導電膜から形成され、１００
μｍ程度のピッチで配列されている。
電極２２に接続され、各行のＴＦＴ２１のゲート電極は
対応するゲートラインＧＬに接続され、各列のＴＦＴ２
１のドレイン電極は対応するデータラインＤＬに接続さ
れている。画素電極２２は、ＩＴＯ（インジウムとスズ
の酸化物）等からなる透明導電膜から形成され、１００
μｍ程度のピッチで配列されている。
【００１８】配向膜２３はポリイミド等から形成され、
その表面には図３の破線矢印に示すように、透明基板１
１、１２の下辺に対し右下４５°の方向２３Ａにラビン
グ処理が施されている。配向膜２３近傍の液晶分子は、
ラビング方向２３Ａに沿って、ラビング処理の強度及び
配向膜２３の材質等のパラメータにより定まるプレチル
ト角で配向する。
その表面には図３の破線矢印に示すように、透明基板１
１、１２の下辺に対し右下４５°の方向２３Ａにラビン
グ処理が施されている。配向膜２３近傍の液晶分子は、
ラビング方向２３Ａに沿って、ラビング処理の強度及び
配向膜２３の材質等のパラメータにより定まるプレチル
ト角で配向する。
【００１９】他方の透明基板（以下、対向基板）１２に
は対向電極３１が形成されている。対向電極３１はＩＴ
Ｏから形成され、所定の電圧、例えば、接地電圧が印加
されている。
は対向電極３１が形成されている。対向電極３１はＩＴ
Ｏから形成され、所定の電圧、例えば、接地電圧が印加
されている。
【００２０】対向電極３１の上には配向膜３２が形成さ
れている。配向膜３２はポリイミド等から形成され、そ
の表面には、図３に実線矢印で示す方向、即ち、上方向
から見た時に配向膜２３のラビング方向２３Ａに左回り
に９０°回転する方向３２Ａにラビング処理が施されて
いる。配向膜３２近傍の液晶分子は、ラビング方向３２
Ａに沿って、ラビング処理の強度及び配向膜３２の材質
等のパラメータにより定まるプレチルト角で初期配向す
る。
れている。配向膜３２はポリイミド等から形成され、そ
の表面には、図３に実線矢印で示す方向、即ち、上方向
から見た時に配向膜２３のラビング方向２３Ａに左回り
に９０°回転する方向３２Ａにラビング処理が施されて
いる。配向膜３２近傍の液晶分子は、ラビング方向３２
Ａに沿って、ラビング処理の強度及び配向膜３２の材質
等のパラメータにより定まるプレチルト角で初期配向す
る。
【００２１】下側の偏光板１４の光軸（透過軸又は吸収
軸）は下側の配向膜２３のラビング方向２３Ａと平行又
は垂直に設定され、上側の偏光板１５の光軸（透過軸又
は吸収軸）は上側の配向膜３２のラビング方向３２Ａと
平行又は垂直に設定されている。
軸）は下側の配向膜２３のラビング方向２３Ａと平行又
は垂直に設定され、上側の偏光板１５の光軸（透過軸又
は吸収軸）は上側の配向膜３２のラビング方向３２Ａと
平行又は垂直に設定されている。
【００２２】液晶１３はＴＮ（ツイストネマティック）
液晶から構成され、屈折率異方性とセルギャップの積Δ
ｎ・ｄが５００〜６００ｎｍとなるように設定されてい
る。液晶１３には、上方向から見たときの透明基板１
１、１２のツイスト方向と逆方向の旋回性のカイラル液
晶、即ち、右遷性のカイラル液晶が１％程度添加されて
いる。従って、液晶１３は下側の配向膜２３から上側の
配向膜３２に向かって（光の進行方向に沿って）右回り
に９０°ツイストして配向しており、スプレイ配向状態
にある。
液晶から構成され、屈折率異方性とセルギャップの積Δ
ｎ・ｄが５００〜６００ｎｍとなるように設定されてい
る。液晶１３には、上方向から見たときの透明基板１
１、１２のツイスト方向と逆方向の旋回性のカイラル液
晶、即ち、右遷性のカイラル液晶が１％程度添加されて
いる。従って、液晶１３は下側の配向膜２３から上側の
配向膜３２に向かって（光の進行方向に沿って）右回り
に９０°ツイストして配向しており、スプレイ配向状態
にある。
【００２３】配向膜２３と３２のラビングの強度は部分
毎に異なっており、図４に示すように、５０μｍ程度の
ピッチでラビングの強度の異なる領域が配置されてい
る。ラビングの程度が強くなるに従って、近傍の液晶分
子のプレチルト角は小さくなり、ラビングが強い領域は
近傍の液晶分子をプレチルト角２．５〜４°で配向さ
せ、ラビングが弱い領域は近傍の液晶分子をプレチルト
角４．５〜７°程度で配向させる。
毎に異なっており、図４に示すように、５０μｍ程度の
ピッチでラビングの強度の異なる領域が配置されてい
る。ラビングの程度が強くなるに従って、近傍の液晶分
子のプレチルト角は小さくなり、ラビングが強い領域は
近傍の液晶分子をプレチルト角２．５〜４°で配向さ
せ、ラビングが弱い領域は近傍の液晶分子をプレチルト
角４．５〜７°程度で配向させる。
【００２４】また、配向膜２３の強くラビングされた領
域と配向膜３２の弱くラビングされた領域が対向し、配
向膜２３の弱くラビングされた領域と配向膜３２の強く
ラビングされた領域が対向するように、透明基板１１と
１２はシール材ＳＣにより接合されている。
域と配向膜３２の弱くラビングされた領域が対向し、配
向膜２３の弱くラビングされた領域と配向膜３２の強く
ラビングされた領域が対向するように、透明基板１１と
１２はシール材ＳＣにより接合されている。
【００２５】このため、図５に示すように、各画素は実
質的に２つの部分画素Ａ１とＡ２に分割され、分割画素
Ａ１では、配向膜２３近傍の液晶分子のプレチルト角θ
１が配向膜３２近傍の液晶分子のプレチルト角θ２より
も大きくなり、分割画素Ａ２では、配向膜２３近傍の液
晶分子のプレチルト角θ１’が配向膜３２近傍の液晶分
子のプレチルト角θ２’よりも小さくなる。
質的に２つの部分画素Ａ１とＡ２に分割され、分割画素
Ａ１では、配向膜２３近傍の液晶分子のプレチルト角θ
１が配向膜３２近傍の液晶分子のプレチルト角θ２より
も大きくなり、分割画素Ａ２では、配向膜２３近傍の液
晶分子のプレチルト角θ１’が配向膜３２近傍の液晶分
子のプレチルト角θ２’よりも小さくなる。
【００２６】液晶１３の層の中央部での配向状態、即
ち、液晶１３のバルクの配向状態は、プレチルト角が大
きい液晶分子の影響をより強く受ける。このため、分割
画素Ａ１とＡ２では、液晶１３のバルクの液晶分子の平
均的な配向方向（ダイレクタ）はほぼ１８０°異なった
方向となり、液晶表示素子の視角方向は異なった方向に
なる。従って、この実施例の液晶表示素子の視角は、図
１５（Ａ）に示したラビング処理を施した液晶表示素子
の視野角領域（図１５（Ｂ））とそれを１８０°回転し
た視野角領域を合成した図６に示す範囲となる。
ち、液晶１３のバルクの配向状態は、プレチルト角が大
きい液晶分子の影響をより強く受ける。このため、分割
画素Ａ１とＡ２では、液晶１３のバルクの液晶分子の平
均的な配向方向（ダイレクタ）はほぼ１８０°異なった
方向となり、液晶表示素子の視角方向は異なった方向に
なる。従って、この実施例の液晶表示素子の視角は、図
１５（Ａ）に示したラビング処理を施した液晶表示素子
の視野角領域（図１５（Ｂ））とそれを１８０°回転し
た視野角領域を合成した図６に示す範囲となる。
【００２７】次に、上記構成の液晶表示素子の製造方法
を説明する。まず、透明基板１１上にＴＦＴ２１と画素
電極２２を形成し、それらの上に配向膜２３を形成す
る。一方、透明基板１２上には、対向電極３１を形成
し、その上に配向膜３２を形成する。次に、配向膜２３
と３２の表面にラビング装置を用いてラビングを行う。
このラビング装置は、図７に示すように、ラビングドラ
ム４１と、ラビングドラム４１を回転させるモータ４２
と、ラビング対象物を載置するステージ４３と、ラビン
グドラム４１とステージ４３とを相対移動させる送りモ
ータ４４と、モータ４２と送りモータ４４とを駆動する
制御部４５とを備える。
を説明する。まず、透明基板１１上にＴＦＴ２１と画素
電極２２を形成し、それらの上に配向膜２３を形成す
る。一方、透明基板１２上には、対向電極３１を形成
し、その上に配向膜３２を形成する。次に、配向膜２３
と３２の表面にラビング装置を用いてラビングを行う。
このラビング装置は、図７に示すように、ラビングドラ
ム４１と、ラビングドラム４１を回転させるモータ４２
と、ラビング対象物を載置するステージ４３と、ラビン
グドラム４１とステージ４３とを相対移動させる送りモ
ータ４４と、モータ４２と送りモータ４４とを駆動する
制御部４５とを備える。
【００２８】この実施例では、ラビングドラム４１とし
て、図８に示すように、ラビング布５１を巻いたラビン
グドラム４１を用いる。ラビング布５１の所定角度部分
５１Ａは水で濡らされている。
て、図８に示すように、ラビング布５１を巻いたラビン
グドラム４１を用いる。ラビング布５１の所定角度部分
５１Ａは水で濡らされている。
【００２９】ステージ４３はＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移
動・調整可能である。このような構成のラビング装置に
おいて、配向膜２３又は３２を備えた透明基板１１、１
２をステージ４３上に載置し、θ（回転）方向を調整し
てラビング方向を設定する。次に、ステージ４３のＺ方
向の位置を調整して、ラビング布５１の下端をラビング
対象の配向膜２３又は３２に０．１〜０．４mm、望まし
くは、０．２５mm程度押し込んだ状態とする。この状態
で、モータ４２を回転させてラビングドラム４１を４０
０〜６００ｒｐｍ、望ましくは、５００ｒｐｍで回転さ
せつつ、送りモータ４４によりステージ４３を１０〜２
０mm／秒、望ましくは、１５mm／秒で移動させる。
動・調整可能である。このような構成のラビング装置に
おいて、配向膜２３又は３２を備えた透明基板１１、１
２をステージ４３上に載置し、θ（回転）方向を調整し
てラビング方向を設定する。次に、ステージ４３のＺ方
向の位置を調整して、ラビング布５１の下端をラビング
対象の配向膜２３又は３２に０．１〜０．４mm、望まし
くは、０．２５mm程度押し込んだ状態とする。この状態
で、モータ４２を回転させてラビングドラム４１を４０
０〜６００ｒｐｍ、望ましくは、５００ｒｐｍで回転さ
せつつ、送りモータ４４によりステージ４３を１０〜２
０mm／秒、望ましくは、１５mm／秒で移動させる。
【００３０】配向膜２３、３２のうち、湿ったラビング
布５１Ａでラビングされた（擦られた）領域は強くラビ
ングされ、乾燥したラビング布でラビングされた領域は
弱くラビングされる。
布５１Ａでラビングされた（擦られた）領域は強くラビ
ングされ、乾燥したラビング布でラビングされた領域は
弱くラビングされる。
【００３１】次に、この様にしてラビングされた配向膜
２３、３２を有する透明基板１１、１２をシール材ＳＣ
及びスペーサ１９を介して接合（貼り合わせ）して、液
晶セル１６を形成する。この際、ラビング処理の異なる
領域同士が対向するように、透明基板１１、１２の位置
合わせを行う。真空注入法等を用いて液晶セル１６に液
晶１３を充填し、その後、偏光板１４、１５を液晶セル
１６と貼り合わせて、上記構成の液晶表示素子を完成す
る。
２３、３２を有する透明基板１１、１２をシール材ＳＣ
及びスペーサ１９を介して接合（貼り合わせ）して、液
晶セル１６を形成する。この際、ラビング処理の異なる
領域同士が対向するように、透明基板１１、１２の位置
合わせを行う。真空注入法等を用いて液晶セル１６に液
晶１３を充填し、その後、偏光板１４、１５を液晶セル
１６と貼り合わせて、上記構成の液晶表示素子を完成す
る。
【００３２】以上説明したラビング装置によれば、ラビ
ング布５１の一部５１Ａが湿っているので、ラビングド
ラム４１の周方向でラビング特性が異なる。従って、配
向膜２３、３２上に強くラビングされた領域と弱くラビ
ングされた領域とを容易に形成することができる。通
常、プレチルト角を領域毎に変更するためには、配向膜
を一度ラビングした後、一部をフォトレジスト膜で覆
い、もう一度ラビングを行う必要があるが、この実施例
によれば、ラビング処理が１回で済み、ラビングが非常
に容易になる。制御部４５によりモータ４２の回転速度
と送りモータ４４の送り速度を制御することにより、ラ
ビング状態を任意に変更することができ、簡単な処理で
異なるプレチルト角を有する液晶領域を容易に形成する
ことができる。
ング布５１の一部５１Ａが湿っているので、ラビングド
ラム４１の周方向でラビング特性が異なる。従って、配
向膜２３、３２上に強くラビングされた領域と弱くラビ
ングされた領域とを容易に形成することができる。通
常、プレチルト角を領域毎に変更するためには、配向膜
を一度ラビングした後、一部をフォトレジスト膜で覆
い、もう一度ラビングを行う必要があるが、この実施例
によれば、ラビング処理が１回で済み、ラビングが非常
に容易になる。制御部４５によりモータ４２の回転速度
と送りモータ４４の送り速度を制御することにより、ラ
ビング状態を任意に変更することができ、簡単な処理で
異なるプレチルト角を有する液晶領域を容易に形成する
ことができる。
【００３３】上記実施例においては、ラビング布５１の
特定部分５１Ａを湿らせてラビングを行ったが、任意の
液体、溶剤、溶液等を用いてラビング布５１の特定部分
を湿らせても良い。又、材質、擦毛の長さが異なるラビ
ング布をラビングドラムに貼り付けて使用してもよい。
特定部分５１Ａを湿らせてラビングを行ったが、任意の
液体、溶剤、溶液等を用いてラビング布５１の特定部分
を湿らせても良い。又、材質、擦毛の長さが異なるラビ
ング布をラビングドラムに貼り付けて使用してもよい。
【００３４】又、図９に示すように、周方向の一部にラ
ビング布５２を設けたラビングドラム４１を用いて配向
膜２３、３２をラビングしても良い。この場合、部分的
に巻く布５２の長さ、ラビング時の送り速度、回転数等
を適切に設定する事により、プレチルト角の異なる複数
の領域を配置することができる。
ビング布５２を設けたラビングドラム４１を用いて配向
膜２３、３２をラビングしても良い。この場合、部分的
に巻く布５２の長さ、ラビング時の送り速度、回転数等
を適切に設定する事により、プレチルト角の異なる複数
の領域を配置することができる。
【００３５】（第２実施例）上記実施例においては、各
画素にプレチルト角の異なる領域を配置することによ
り、各画素の視角方向を２方向以上としたが、ラビング
方向を異ならせることにより、視角方向を２方向以上と
してもよい。
画素にプレチルト角の異なる領域を配置することによ
り、各画素の視角方向を２方向以上としたが、ラビング
方向を異ならせることにより、視角方向を２方向以上と
してもよい。
【００３６】以下、各画素内にラビング方向を異ならせ
た部分画素を複数形成することにより、視角方向を複数
とする実施例を説明する。この実施例の液晶表示素子の
基本構成は実質的に図１及び図２に示す構成と同一であ
る。しかし、図１０に示すように、各画素は、異なった
方向にラビングが施された２つの分割画素Ｂ１とＢ２か
ら構成される。透明基板１１、１２の下辺方向を基準と
して、分割画素Ｂ１においては、下側の配向膜２３に２
２５°の方向にラビング処理が施され、上側の配向膜３
２に１３５°の方向にラビング処理が施されており、分
割画素Ｂ２においては、下側の配向膜２３に２２５°の
方向にラビング処理が施され、上側の配向膜３２に３１
５°の方向にラビング処理が施されている。液晶１３に
は、右旋性のカイラル液晶が１％程度添加されている。
た部分画素を複数形成することにより、視角方向を複数
とする実施例を説明する。この実施例の液晶表示素子の
基本構成は実質的に図１及び図２に示す構成と同一であ
る。しかし、図１０に示すように、各画素は、異なった
方向にラビングが施された２つの分割画素Ｂ１とＢ２か
ら構成される。透明基板１１、１２の下辺方向を基準と
して、分割画素Ｂ１においては、下側の配向膜２３に２
２５°の方向にラビング処理が施され、上側の配向膜３
２に１３５°の方向にラビング処理が施されており、分
割画素Ｂ２においては、下側の配向膜２３に２２５°の
方向にラビング処理が施され、上側の配向膜３２に３１
５°の方向にラビング処理が施されている。液晶１３に
は、右旋性のカイラル液晶が１％程度添加されている。
【００３７】このようなラビングの結果、分割画素Ｂ１
の液晶１３は通常のツイスト配向状態となり、分割画素
Ｂ２の液晶１３はスプレイ配向状態となり、図１１に模
式的に示すように、分割画素Ｂ１，Ｂ２での上側の配向
膜３２近傍のプレチルトの発生方向が１８０°異なる。
このため、液晶１３の層のバルクの配向方向が分割画素
毎に１８０°異なる。このため、分割画素Ｂ１の視角方
向と分割画素Ｂ２の視角方向が１８０°異なった方向と
なり、視野角が広くなる。
の液晶１３は通常のツイスト配向状態となり、分割画素
Ｂ２の液晶１３はスプレイ配向状態となり、図１１に模
式的に示すように、分割画素Ｂ１，Ｂ２での上側の配向
膜３２近傍のプレチルトの発生方向が１８０°異なる。
このため、液晶１３の層のバルクの配向方向が分割画素
毎に１８０°異なる。このため、分割画素Ｂ１の視角方
向と分割画素Ｂ２の視角方向が１８０°異なった方向と
なり、視野角が広くなる。
【００３８】このようなラビング処理を行う場合、液晶
の配向の安定性を確保するため、プレチルト角、特に、
配向膜２３近傍の液晶分子のプレチルト角を４°以下と
し、望ましくは２°以下とする。配向膜２３近傍の液晶
分子のプレチルト角を２°以下とすることにより、分割
画素Ｂ２での液晶１３は、スプレイ配向であるが、通常
のツイスト配向とほぼ同様の挙動を示し、表示特性が改
善される。プレチルト角はラビング処理の強度や配向膜
２３、３２の材質によっても変化する。このため、プレ
チルト角が所望値となるように、配向膜２３、３２の材
料及びラビング処理の強度を調整する。
の配向の安定性を確保するため、プレチルト角、特に、
配向膜２３近傍の液晶分子のプレチルト角を４°以下と
し、望ましくは２°以下とする。配向膜２３近傍の液晶
分子のプレチルト角を２°以下とすることにより、分割
画素Ｂ２での液晶１３は、スプレイ配向であるが、通常
のツイスト配向とほぼ同様の挙動を示し、表示特性が改
善される。プレチルト角はラビング処理の強度や配向膜
２３、３２の材質によっても変化する。このため、プレ
チルト角が所望値となるように、配向膜２３、３２の材
料及びラビング処理の強度を調整する。
【００３９】次に、上記構成の液晶表示素子の製造方
法、特に、ラビング方法を説明する。この実施例では、
図７に示したラビング装置を用い、図１２に示す全周に
一様にラビング布５３を巻き付けてラビングドラム４１
と図９に示す部分的にラビング布５２が巻き付けられた
ラビングドラム４１の２種類を容易する。
法、特に、ラビング方法を説明する。この実施例では、
図７に示したラビング装置を用い、図１２に示す全周に
一様にラビング布５３を巻き付けてラビングドラム４１
と図９に示す部分的にラビング布５２が巻き付けられた
ラビングドラム４１の２種類を容易する。
【００４０】まず、各分割画素でラビング方向が同一の
配向膜２３については、図１２に示すラビングドラム４
１を用いて一方向にラビングを行う。次に、配向膜３２
については、まず、図１２に示すラビングドラム４１を
用いて配向膜３２の全面を所定方向に１回目のラビング
処理を行う。次に、図９に示すラビングドラム４１を用
いて反対方向に２回目のラビングを行う。
配向膜２３については、図１２に示すラビングドラム４
１を用いて一方向にラビングを行う。次に、配向膜３２
については、まず、図１２に示すラビングドラム４１を
用いて配向膜３２の全面を所定方向に１回目のラビング
処理を行う。次に、図９に示すラビングドラム４１を用
いて反対方向に２回目のラビングを行う。
【００４１】このため、図１３に示すように、１回目の
ラビングのみを受けた領域は、第１の方向にラビングが
なされ、１回目と２回目の両方のラビングを受けた領域
は、第１の方向と反対の第２の方向にラビングされる。
ラビングのみを受けた領域は、第１の方向にラビングが
なされ、１回目と２回目の両方のラビングを受けた領域
は、第１の方向と反対の第２の方向にラビングされる。
【００４２】次に、第１実施例と同様に、液晶セル１６
を組み立てて、液晶１３を注入し、偏光板１４、１５を
貼り合わせて液晶表示素子を完成する。
を組み立てて、液晶１３を注入し、偏光板１４、１５を
貼り合わせて液晶表示素子を完成する。
【００４３】この発明は上記実施例に限定されず、種々
の変形及び応用が可能である。例えば、ラビング方向等
は任意であり、図１４に示すようにラビング処理を行っ
ても良い。又、上記実施例においては、隣接する分割画
素間で、液晶のチルト方向を１８０°回転反転させた
が、９０°変化させることも可能である。また、０°よ
り大きく３６０°より小さい任意の角度とすることも可
能である。
の変形及び応用が可能である。例えば、ラビング方向等
は任意であり、図１４に示すようにラビング処理を行っ
ても良い。又、上記実施例においては、隣接する分割画
素間で、液晶のチルト方向を１８０°回転反転させた
が、９０°変化させることも可能である。また、０°よ
り大きく３６０°より小さい任意の角度とすることも可
能である。
【００４４】上記実施例においては、ＴＦＴ液晶表示素
子を例にこの発明を説明したが、この発明は、ＭＩＭを
アクティブ素子とする液晶表示素子にも適用可能であ
る。また、アクティブ素子を使用しないパッシブマトリ
クス方式の液晶表示素子にも適用可能である。
子を例にこの発明を説明したが、この発明は、ＭＩＭを
アクティブ素子とする液晶表示素子にも適用可能であ
る。また、アクティブ素子を使用しないパッシブマトリ
クス方式の液晶表示素子にも適用可能である。
【００４５】上記実施例においては、液晶１３のツイス
ト角を９０°としたが、±１５°程度ずれてもよい。こ
の発明は、透過型液晶表示素子に限らず、反射膜を備え
た反射型液晶表示素子にも適用可能である。
ト角を９０°としたが、±１５°程度ずれてもよい。こ
の発明は、透過型液晶表示素子に限らず、反射膜を備え
た反射型液晶表示素子にも適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶表示素子の視野角を従来に比して広くすること
ができる。又、広視野角の液晶表示素子を容易に製造す
ることが可能となる。
ば、液晶表示素子の視野角を従来に比して広くすること
ができる。又、広視野角の液晶表示素子を容易に製造す
ることが可能となる。
【図１】この発明の第１実施例にかかる液晶表示素子の
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２】ＴＦＴ基板の構成を示す図である。
【図３】図１に示す一対の配向膜のラビング方向と液晶
分子のツイスト方向を示す平面図である。
分子のツイスト方向を示す平面図である。
【図４】配向膜に施されるラビングの強度を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図５】図３及び図４に示すラビングを施した液晶表示
素子の液晶分子の配向状態を説明するための図である。
素子の液晶分子の配向状態を説明するための図である。
【図６】図１乃至図５に示す構成の液晶表示素子の視野
角を説明するための図である。
角を説明するための図である。
【図７】この発明の一実施例にかかるラビング装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図８】一部を湿らせたラビング布を巻設したラビング
ドラムの一例を示す図である。
ドラムの一例を示す図である。
【図９】一部にラビング布を巻設したラビングドラムの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図１０】この発明の第２実施例にかかる液晶表示素子
のラビング方向と液晶のツイスト状態を説明するための
図である。
のラビング方向と液晶のツイスト状態を説明するための
図である。
【図１１】図１０に示すラビングを施した場合の液晶分
子の配向状態を示す図である。
子の配向状態を示す図である。
【図１２】全周に均一にラビング布を巻設したラビング
ドラムの一例を示す図である。
ドラムの一例を示す図である。
【図１３】分割画素毎に異なった方向にラビングを行う
工程を説明する図である。
工程を説明する図である。
【図１４】この発明の第２実施例にかかる液晶表示素子
のラビング処理の変形例と液晶のツイスト状態を説明す
るための図である。
のラビング処理の変形例と液晶のツイスト状態を説明す
るための図である。
【図１５】（Ａ）は従来の液晶表示素子のラビング方向
の一例を示し、（Ｂ）はその場合の視野角範囲を示す。
の一例を示し、（Ｂ）はその場合の視野角範囲を示す。
１１・・・ＴＦＴ基板、１２・・・対向基板、１３・・・液晶、
１４・・・偏光板、１５・・・偏光板、１６・・・液晶セル、１
９・・・スペーサ、２１・・・ＴＦＴ、２２・・・画素電極、２
３・・・配向膜、３１・・・対向電極、３２・・・配向膜、３３・
・・配向膜、４１・・・ラビングドラム、４２・・・モータ、４
３・・・ステージ、４４・・・送りモータ、４５・・・制御部、
５１、５２、５３・・・ラビング布、ＳＣ・・・シール材、Ｇ
Ｌ・・・ゲートライン、ＤＬ・・・データライン
１４・・・偏光板、１５・・・偏光板、１６・・・液晶セル、１
９・・・スペーサ、２１・・・ＴＦＴ、２２・・・画素電極、２
３・・・配向膜、３１・・・対向電極、３２・・・配向膜、３３・
・・配向膜、４１・・・ラビングドラム、４２・・・モータ、４
３・・・ステージ、４４・・・送りモータ、４５・・・制御部、
５１、５２、５３・・・ラビング布、ＳＣ・・・シール材、Ｇ
Ｌ・・・ゲートライン、ＤＬ・・・データライン
Claims (6)
- 【請求項１】対向面に電極を備えた一対の基板と、 前記一対の基板の電極形成面に前記電極を覆って形成さ
れ、それぞれが、配向処理が強く施された領域と配向処
理が弱く施された領域を１画素分の領域内に有する一対
の配向膜と、 一方の配向膜の配向処理が強く施された領域と他方の配
向膜の配向処理が弱く施された領域が対向するように、
前記一対の配向膜を含む一対の基板を接合する接合部
と、 前記配向膜と前記接合部との間に充填され、一方の配向
膜近傍の液晶分子のプレチルト角が他方の配向膜近傍の
液晶分子のプレチルト角よりも大きい領域と他方の配向
膜近傍の液晶分子のプレチルト角が一方の配向膜近傍の
液晶分子のプレチルト角よりも大きい領域とが１画素内
に形成されるように配向した液晶と、 より形成されることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】ラビングドラムと、 ラビングドラムに設けられ、前記ラビングドラムの周方
向に異なったラビング特性を有して配置されたラビング
布と、 ラビング対称物を支持する支持部と、 前記ラビングドラムを回転させると共に前記ラビングド
ラムと前記支持部とを相対移動させることにより、前記
ラビング布により前記ラビング対称物をラビングする手
段と、を備え、 前記ラビング対称物を領域毎に異なった強度でラビング
することを特徴とするラビング装置。 - 【請求項３】前記ラビングドラムは、全体が実質的に同
一の材質から構成され、その一部分が液体を含有するラ
ビング布が配置されたもの、周方向の一部にラビング布
が配置されているもの、周方向の異なった位置に異なっ
た材質のラビング布を配置したもの、のいずれかから構
成されていることを特徴とする請求項２に記載のラビン
グ装置。 - 【請求項４】電極と該電極を覆う第１の配向膜を備える
第１の基板を形成する工程と、 電極と該電極を覆う第２の配向膜を備える第２の基板を
形成する工程と、 周方向に異なったラビング特性を有するラビング布が配
置されたラビングドラムを回転させながら、前記第１の
基板と前記ラビングドラムとを相対的に移動させて、前
記第１の配向膜を所定の領域毎に異なる強度でラビング
する工程と、 前記第２の配向膜をラビングする工程と、 ラビング処理が施された前記第１の基板と前記第２の基
板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法。 - 【請求項５】前記ラビングドラムは、全体が実質的に同
一の材質から構成され、その一部分が液体を含有するラ
ビング布が配置されたもの、周方向の一部にラビング布
が配置されているもの、周方向の異なった位置に異なっ
た材質の複数のラビング布を配置したもの、のいずれか
から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の
液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項６】電極と該電極を覆う第１の配向膜を備える
第１の基板を形成する工程と、 電極と該電極を覆う第２の配向膜を備える第２の基板を
形成する工程と、 前記第１の配向膜に、第１の方向にラビング処理を行う
工程と、 前記第１の配向膜に、ラビング布が周方向の一部のみに
配置されたラビングドラムを回転させながら前記第１の
基板と前記ラビングドラムを相対的に移動させて、前記
第１の方向と異なる第２の方向にラビングすることによ
り、前記第１の配向膜上に部分的に異なる方向にラビン
グ処理が施された領域を形成する工程と、 前記第２の配向膜をラビングする工程と、 ラビング処理が施された前記第１の基板と前記第２の基
板を接合する工程と、を備えることを特徴とする液晶セ
ルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097619A JPH08271902A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 液晶表示素子とその製造方法及びラビング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097619A JPH08271902A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 液晶表示素子とその製造方法及びラビング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271902A true JPH08271902A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=14197225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7097619A Pending JPH08271902A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 液晶表示素子とその製造方法及びラビング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111142290A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | Dic株式会社 | 液晶显示元件 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7097619A patent/JPH08271902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111142290A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | Dic株式会社 | 液晶显示元件 |
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