JPH0843825A - 液晶表示パネル - Google Patents
液晶表示パネルInfo
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- JPH0843825A JPH0843825A JP6175519A JP17551994A JPH0843825A JP H0843825 A JPH0843825 A JP H0843825A JP 6175519 A JP6175519 A JP 6175519A JP 17551994 A JP17551994 A JP 17551994A JP H0843825 A JPH0843825 A JP H0843825A
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- crystal display
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- 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
- G02F1/133757—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 with different alignment orientations
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示パネルに関し、コントラスト及び視
角特性の優れた垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルを提供
することを目的とする。 【構成】 一対の基板の間に液晶が挟持され、該基板に
はそれぞれ垂直配向膜２２、２６が設けられ、該一対の
基板の配向膜には液晶が９０度ツイストするようにラビ
ングが行われており、該配向膜が、視角特性の１８０度
異なるドメインに分割された多数の微小な領域からな
り、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１６及び検
光子１８が配置され、該偏光子及び検光子は透過軸が該
配向膜のラビング方向に対してほぼ４５度の角度を形成
するように配置された構成とする。
角特性の優れた垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルを提供
することを目的とする。 【構成】 一対の基板の間に液晶が挟持され、該基板に
はそれぞれ垂直配向膜２２、２６が設けられ、該一対の
基板の配向膜には液晶が９０度ツイストするようにラビ
ングが行われており、該配向膜が、視角特性の１８０度
異なるドメインに分割された多数の微小な領域からな
り、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１６及び検
光子１８が配置され、該偏光子及び検光子は透過軸が該
配向膜のラビング方向に対してほぼ４５度の角度を形成
するように配置された構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示パネルに関し、
特には垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルに関する。
特には垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は薄型、軽量で、表示品質
も高いことから、ＣＲＴに代わる表示装置として注目さ
れている。液晶表示装置は液晶を封入した一対の透明な
基板と、これらの基板の外側に配置された偏光子及び検
光子とからなる液晶表示パネルを含む。これらの基板の
内面にはそれぞれ透明電極及び配向膜が設けられてい
る。配向膜には一般に液晶が９０度回転するようにラビ
ングが行われている。
も高いことから、ＣＲＴに代わる表示装置として注目さ
れている。液晶表示装置は液晶を封入した一対の透明な
基板と、これらの基板の外側に配置された偏光子及び検
光子とからなる液晶表示パネルを含む。これらの基板の
内面にはそれぞれ透明電極及び配向膜が設けられてい
る。配向膜には一般に液晶が９０度回転するようにラビ
ングが行われている。
【０００３】ＴＮ液晶表示パネルでは、電圧を印加しな
いときには液晶分子は基板面にほぼ平行に配向してお
り、両基板の間で９０度ツイストするようになってい
る。電圧を印加すると液晶分子はラビング方向に従って
基板面に対して所定の方向に立ち上がる。このようにし
て、光の透過率が両状態の間で変化することにより明暗
が生じ、画像を形成する。
いときには液晶分子は基板面にほぼ平行に配向してお
り、両基板の間で９０度ツイストするようになってい
る。電圧を印加すると液晶分子はラビング方向に従って
基板面に対して所定の方向に立ち上がる。このようにし
て、光の透過率が両状態の間で変化することにより明暗
が生じ、画像を形成する。
【０００４】一方、垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルで
は、垂直配向膜が使用され、電圧を印加しないときには
液晶分子は基板面にほぼ垂直に配向しており、電圧を印
加すると液晶分子は基板面に対して倒れてラビング方向
に従ってツイストするようになっている。
は、垂直配向膜が使用され、電圧を印加しないときには
液晶分子は基板面にほぼ垂直に配向しており、電圧を印
加すると液晶分子は基板面に対して倒れてラビング方向
に従ってツイストするようになっている。
【０００５】例えば、図１０及び図１１は垂直配向型の
ＴＮ液晶表示パネルの一例を示している。これらの図に
おいて、液晶表示パネルは、液晶１０を封入した一対の
透明な基板１２、１４と、これらの基板１２、１４の外
側に配置された偏光子１６及び検光子１８とからなる。
これらの基板１２、１４の内面にはそれぞれ透明電極及
び垂直配向膜（図示せず）が設けられている。
ＴＮ液晶表示パネルの一例を示している。これらの図に
おいて、液晶表示パネルは、液晶１０を封入した一対の
透明な基板１２、１４と、これらの基板１２、１４の外
側に配置された偏光子１６及び検光子１８とからなる。
これらの基板１２、１４の内面にはそれぞれ透明電極及
び垂直配向膜（図示せず）が設けられている。
【０００６】光は矢印で示される方向から液晶表示パネ
ルに入射するようになっている。光入射側の基板１２の
配向膜には矢印Ｒｉで示す方向にラビングが行われ、光
出射側の基板１４の配向膜には矢印Ｒｏで示す方向にラ
ビングが行われている。さらに、偏光子１６及び検光子
１８はそれぞれ矢印Ｐ及びＱで示された偏光の透過軸を
有する。偏光子１６及び検光子１８の透過軸はラビング
方向に対して平行又は垂直である。
ルに入射するようになっている。光入射側の基板１２の
配向膜には矢印Ｒｉで示す方向にラビングが行われ、光
出射側の基板１４の配向膜には矢印Ｒｏで示す方向にラ
ビングが行われている。さらに、偏光子１６及び検光子
１８はそれぞれ矢印Ｐ及びＱで示された偏光の透過軸を
有する。偏光子１６及び検光子１８の透過軸はラビング
方向に対して平行又は垂直である。
【０００７】図１０は電圧不印加時を示し、液晶分子は
基板面にほぼ垂直に配向している。この状態では、偏光
子１６から入射した光はほぼそのまま液晶１０を透過す
る。図示の例では、偏光子１６及び検光子１８の透過軸
は直交するように配置されているので、液晶１０を透過
した光は検光子１８によって遮断される（ノーマリブラ
ックモード）。もし偏光子１６及び検光子１８の透過軸
が平行に配置されているき、液晶１０を透過した光は検
光子１８を透過する（ノーマリホワイトモード）。図１
１は電圧印加時を示し、液晶分子は基板面に対して倒れ
てラビング方向に従ってツイストする。従って、ノーマ
リブラックモードの場合では光が検光子１８を透過し、
ノーマリホワイトモードの場合では光が検光子１８によ
って遮断される。
基板面にほぼ垂直に配向している。この状態では、偏光
子１６から入射した光はほぼそのまま液晶１０を透過す
る。図示の例では、偏光子１６及び検光子１８の透過軸
は直交するように配置されているので、液晶１０を透過
した光は検光子１８によって遮断される（ノーマリブラ
ックモード）。もし偏光子１６及び検光子１８の透過軸
が平行に配置されているき、液晶１０を透過した光は検
光子１８を透過する（ノーマリホワイトモード）。図１
１は電圧印加時を示し、液晶分子は基板面に対して倒れ
てラビング方向に従ってツイストする。従って、ノーマ
リブラックモードの場合では光が検光子１８を透過し、
ノーマリホワイトモードの場合では光が検光子１８によ
って遮断される。
【０００８】さらに、液晶表示装置では、画面を見る人
の位置により視角特性が変わることが知られている。例
えば、垂直に置かれた画面を正面から（画面の法線方向
から）見る場合にはコントラストの良い画像を見ること
ができるが、同画面を法線方向よりも上方向から見る場
合には白っぽく見え、同じ画面を下方向から見る場合に
は黒っぽく見えることがある。このような視角特性は配
向膜のラビング方向、つまり液晶分子のツイスト方向お
よび傾き方向に従って生じることが知られている。
の位置により視角特性が変わることが知られている。例
えば、垂直に置かれた画面を正面から（画面の法線方向
から）見る場合にはコントラストの良い画像を見ること
ができるが、同画面を法線方向よりも上方向から見る場
合には白っぽく見え、同じ画面を下方向から見る場合に
は黒っぽく見えることがある。このような視角特性は配
向膜のラビング方向、つまり液晶分子のツイスト方向お
よび傾き方向に従って生じることが知られている。
【０００９】このような視角特性を改善するために、画
素分割（特に配向分割）が提案されている。画素分割と
は、画素に相当する微小な領域を２つの視角特性の１８
０度異なるドメインに分割することである。すなわち、
１画素内の第１のドメインにおいては、垂直に置かれた
画面を上方向から見る場合には白っぽく見える特性が現
れるようにし、同画素内の第２のドメインにおいては、
同じ画面を下方向から見る場合には黒っぽく見える特性
が現れるようにし、よって同画素はこれらのドメインの
特性の平均的な特性を備え、白っぽくもなく、黒っぽく
もないようにする。画素分割は、単純には、配向膜にマ
スクをしてラビングすることによって実施される。
素分割（特に配向分割）が提案されている。画素分割と
は、画素に相当する微小な領域を２つの視角特性の１８
０度異なるドメインに分割することである。すなわち、
１画素内の第１のドメインにおいては、垂直に置かれた
画面を上方向から見る場合には白っぽく見える特性が現
れるようにし、同画素内の第２のドメインにおいては、
同じ画面を下方向から見る場合には黒っぽく見える特性
が現れるようにし、よって同画素はこれらのドメインの
特性の平均的な特性を備え、白っぽくもなく、黒っぽく
もないようにする。画素分割は、単純には、配向膜にマ
スクをしてラビングすることによって実施される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図１２は、図１０及び
図１０の液晶表示パネルに画素分割をほどこして、印加
電圧と透過光強度との関係を調べた結果示す図である。
この図は、画面を法線方向から見る場合にはコントラス
トの良い画像を得ることができるが、同画面を上又は下
方向４０度の角度で見る場合にはコントラストが低下す
ることを示している。従って、垂直配向型のＴＮ液晶表
示パネルにおいては、さらに視角特性の改善が求められ
ている。
図１０の液晶表示パネルに画素分割をほどこして、印加
電圧と透過光強度との関係を調べた結果示す図である。
この図は、画面を法線方向から見る場合にはコントラス
トの良い画像を得ることができるが、同画面を上又は下
方向４０度の角度で見る場合にはコントラストが低下す
ることを示している。従って、垂直配向型のＴＮ液晶表
示パネルにおいては、さらに視角特性の改善が求められ
ている。
【００１１】本発明の目的は、さらにコントラスト及び
視角特性の優れた垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルを提
供することである。
視角特性の優れた垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルを提
供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示パ
ネルは、一対の基板１２、１４の間に液晶１０が挟持さ
れ、該基板にはそれぞれ垂直配向膜２２、２６が設けら
れ、該一対の基板の配向膜には液晶がツイストするよう
にラビング又は配向処理が行われており、該配向膜が、
視角特性の異なるドメインに分割された多数の微小な領
域からなり、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１
６及び検光子１８が配置され、該偏光子及び検光子は透
過軸が該配向膜のラビング方向に対してほぼ４５度の角
度を形成するように配置されていることを特徴とする。
ネルは、一対の基板１２、１４の間に液晶１０が挟持さ
れ、該基板にはそれぞれ垂直配向膜２２、２６が設けら
れ、該一対の基板の配向膜には液晶がツイストするよう
にラビング又は配向処理が行われており、該配向膜が、
視角特性の異なるドメインに分割された多数の微小な領
域からなり、さらに、該一対の基板の外側には偏光子１
６及び検光子１８が配置され、該偏光子及び検光子は透
過軸が該配向膜のラビング方向に対してほぼ４５度の角
度を形成するように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルにおいては、
電圧不印加時には液晶分子は基板面にほぼ垂直に配向し
ているので、偏光子から入射した光はほぼそのまま液晶
を透過し、偏光子と検光子の透過軸が直交配置か又は垂
直配置かに従って、液晶を透過した光は検光子によって
遮断され、あるいは検光子を透過する。電圧印加時に
は、液晶分子は基板面に対して倒れてラビング方向およ
び液晶自体のらせん能に従ってツイストし、偏光子から
入射した光は液晶のツイストに従って液晶を透過する。
電圧不印加時には液晶分子は基板面にほぼ垂直に配向し
ているので、偏光子から入射した光はほぼそのまま液晶
を透過し、偏光子と検光子の透過軸が直交配置か又は垂
直配置かに従って、液晶を透過した光は検光子によって
遮断され、あるいは検光子を透過する。電圧印加時に
は、液晶分子は基板面に対して倒れてラビング方向およ
び液晶自体のらせん能に従ってツイストし、偏光子から
入射した光は液晶のツイストに従って液晶を透過する。
【００１４】ただし、垂直配向型のＴＮ液晶表示パネル
においては、両基板の間の液晶分子が全て同じように倒
れてツイストするのではなく、基板の近傍の液晶分子は
垂直配向膜の影響を受けて倒れにくく、両基板の間の中
間部にある液晶分子は配向膜の影響をうけにくいのでよ
り大きく倒れる。従って、電圧印加時の液晶の光透過性
は両基板の間の中間部にある液晶分子により依存する。
においては、両基板の間の液晶分子が全て同じように倒
れてツイストするのではなく、基板の近傍の液晶分子は
垂直配向膜の影響を受けて倒れにくく、両基板の間の中
間部にある液晶分子は配向膜の影響をうけにくいのでよ
り大きく倒れる。従って、電圧印加時の液晶の光透過性
は両基板の間の中間部にある液晶分子により依存する。
【００１５】本発明においては、偏光子及び検光子は透
過軸が該配向膜のラビング方向に対してほぼ４５度の角
度を形成するように配置されており、これは偏光子及び
検光子の透過軸が両基板の間の中間部にある液晶分子の
配列と平行又は直交するように配置されていることと同
じである。従って、上下方向、左右方向の視角特性は、
偏光子、検光子の直交関係が不変であるため極めて良い
ものとなる。さらに、本発明においては、配向膜が、視
角特性の１８０度異なるドメインに分割された多数の微
小な領域からなる。つまり、画素分割が行われており、
視角特性もさらに向上する。
過軸が該配向膜のラビング方向に対してほぼ４５度の角
度を形成するように配置されており、これは偏光子及び
検光子の透過軸が両基板の間の中間部にある液晶分子の
配列と平行又は直交するように配置されていることと同
じである。従って、上下方向、左右方向の視角特性は、
偏光子、検光子の直交関係が不変であるため極めて良い
ものとなる。さらに、本発明においては、配向膜が、視
角特性の１８０度異なるドメインに分割された多数の微
小な領域からなる。つまり、画素分割が行われており、
視角特性もさらに向上する。
【００１６】また、上記構成において、厚さ方向に負の
複屈折異方性を有するフィルムが付加されていると、視
角特性がさらに向上する。
複屈折異方性を有するフィルムが付加されていると、視
角特性がさらに向上する。
【００１７】
【実施例】図１から図３は、本発明による液晶表示パネ
ルの実施例を示す図である。この液晶表示パネルは、上
記図１０及び図１１を参照して説明したように、垂直配
向型のＴＮ液晶表示パネルである。この液晶表示パネル
は、液晶１０を封入した一対の透明な基板１２、１４
と、これらの基板１２、１４の外側に配置された偏光子
１６及び検光子１８とからなる。一方の基板１２の内面
には透明電極２０及び垂直配向膜２２が設けられ、もう
一方の基板１４の内面には透明電極２４及び垂直配向膜
２６が設けられる。透明電極２０、２４のうちの一方
は、画素電極であり、且つ他方は共通電極である。画素
電極はアクティブマトリクスによって駆動される。
ルの実施例を示す図である。この液晶表示パネルは、上
記図１０及び図１１を参照して説明したように、垂直配
向型のＴＮ液晶表示パネルである。この液晶表示パネル
は、液晶１０を封入した一対の透明な基板１２、１４
と、これらの基板１２、１４の外側に配置された偏光子
１６及び検光子１８とからなる。一方の基板１２の内面
には透明電極２０及び垂直配向膜２２が設けられ、もう
一方の基板１４の内面には透明電極２４及び垂直配向膜
２６が設けられる。透明電極２０、２４のうちの一方
は、画素電極であり、且つ他方は共通電極である。画素
電極はアクティブマトリクスによって駆動される。
【００１８】垂直配向膜２２、２６は例えばＪＳＲ製の
ＪＡＬＳ−２０４であり、高い電圧保持特性を有する。
また、液晶１０は負の誘電異方性を有するメルク製のＺ
ＬＩ−２８０６であり（Δε＝−４．８、Δｎ＝０．０
４３７）、液晶が９０度ツイストするのを促進するカイ
ラル材ＣＮを添加してある。従って、図２に示されるよ
うに、電圧不印加時には液晶分子は基板面にほぼ垂直に
配向し、図３に示されるように、電圧印加時には液晶分
子は基板面に対して倒れてラビング方向および液晶自体
のらせん能に従ってツイストするようになる。
ＪＡＬＳ−２０４であり、高い電圧保持特性を有する。
また、液晶１０は負の誘電異方性を有するメルク製のＺ
ＬＩ−２８０６であり（Δε＝−４．８、Δｎ＝０．０
４３７）、液晶が９０度ツイストするのを促進するカイ
ラル材ＣＮを添加してある。従って、図２に示されるよ
うに、電圧不印加時には液晶分子は基板面にほぼ垂直に
配向し、図３に示されるように、電圧印加時には液晶分
子は基板面に対して倒れてラビング方向および液晶自体
のらせん能に従ってツイストするようになる。
【００１９】図１に示されるように、垂直配向膜２２、
２６は画素分割してラビングされている。図１は表示画
面のうちの１画素分に相当する微小な領域を示してお
り、この微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメイ
ンＡ、Ｂに分割されている。図２及び図３においても、
同様に、１画素分に相当する微小な領域が視角特性の１
８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。
２６は画素分割してラビングされている。図１は表示画
面のうちの１画素分に相当する微小な領域を示してお
り、この微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメイ
ンＡ、Ｂに分割されている。図２及び図３においても、
同様に、１画素分に相当する微小な領域が視角特性の１
８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。
【００２０】図２及び図３においては、ドメインＡにお
いては、垂直配向膜２２は、この垂直配向膜２２に接す
る液晶分子が基板面に対してプレチルトα1 をなすよう
にラビング処理が行われており、対向する垂直配向膜２
６は、この垂直配向膜２６に接する液晶分子が基板面に
対してプレチルトα2 をなすようにラビング処理が行わ
れている。垂直配向膜２２、２６があるので、プレチル
トα1 、α2 は９０度に近いが、α1 ＜α2 の関係があ
る。その結果、電圧印加時には、両基板１２、１４の間
の中間部の液晶分子は角度の小さいプレチルトα1 に従
って倒れる傾向がある（図３）。
いては、垂直配向膜２２は、この垂直配向膜２２に接す
る液晶分子が基板面に対してプレチルトα1 をなすよう
にラビング処理が行われており、対向する垂直配向膜２
６は、この垂直配向膜２６に接する液晶分子が基板面に
対してプレチルトα2 をなすようにラビング処理が行わ
れている。垂直配向膜２２、２６があるので、プレチル
トα1 、α2 は９０度に近いが、α1 ＜α2 の関係があ
る。その結果、電圧印加時には、両基板１２、１４の間
の中間部の液晶分子は角度の小さいプレチルトα1 に従
って倒れる傾向がある（図３）。
【００２１】隣接するドメインＢにおいては、逆に、垂
直配向膜２２は、この垂直配向膜２２に接する液晶分子
が基板面に対してプレチルトα2 をなすようにラビング
処理が行われており、対向する垂直配向膜２６は、この
垂直配向膜２６に接する液晶分子が基板面に対してプレ
チルトα1 をなすようにラビング処理が行われている。
この場合にも、プレチルトα1 、α2 は９０度に近い
が、α1 ＜α2 の関係がある。その結果、電圧印加時に
は、両基板１２、１４の間の中間部の液晶分子は角度の
小さいプレチルトα1 に従って倒れる傾向がある（図
３）。
直配向膜２２は、この垂直配向膜２２に接する液晶分子
が基板面に対してプレチルトα2 をなすようにラビング
処理が行われており、対向する垂直配向膜２６は、この
垂直配向膜２６に接する液晶分子が基板面に対してプレ
チルトα1 をなすようにラビング処理が行われている。
この場合にも、プレチルトα1 、α2 は９０度に近い
が、α1 ＜α2 の関係がある。その結果、電圧印加時に
は、両基板１２、１４の間の中間部の液晶分子は角度の
小さいプレチルトα1 に従って倒れる傾向がある（図
３）。
【００２２】従って、例えばドメインＡについて、法線
方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方
向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、逆に例え
ばドメインＢについては、法線方向よりも上方向から見
る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っ
ぽく見えるようになる。図１から図３においては、この
ように、１画素に相当する微小な領域が視角特性の１８
０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されているので、この
微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を
示すようになり、視角特性が改善される。
方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見え、下方
向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、逆に例え
ばドメインＢについては、法線方向よりも上方向から見
る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白っ
ぽく見えるようになる。図１から図３においては、この
ように、１画素に相当する微小な領域が視角特性の１８
０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されているので、この
微小な単位領域は両方の視角特性を平均した視角特性を
示すようになり、視角特性が改善される。
【００２３】このような画素分割を行うためには、各垂
直配向膜２２、２６について、ドメインＡ、Ｂ毎に交互
にプレチルトα1 、α2 が現れるようにラビングする必
要がある。このようなラビング処理の一例は、ドメイン
Ａ又はＢに相当する開口部を有するマスクを使用してラ
ビングを行い、それから相補的な開口部を有するマスク
を使用してラビングを行うことである。
直配向膜２２、２６について、ドメインＡ、Ｂ毎に交互
にプレチルトα1 、α2 が現れるようにラビングする必
要がある。このようなラビング処理の一例は、ドメイン
Ａ又はＢに相当する開口部を有するマスクを使用してラ
ビングを行い、それから相補的な開口部を有するマスク
を使用してラビングを行うことである。
【００２４】また、ラビング処理の他の例は、垂直配向
膜２２、２６をそれぞれ達成されるプレチルトが異なる
ような材料の２層構造にし、上方材料層にドメインＡ又
はＢに相当する開口部を設け、全体的にラビングするこ
とである。すると、上方材料層の部分、及び上方材料層
の開口部から露出した下方材料層の部分が同じ方向にラ
ビングされるが、これらの各部分においては達成される
プレチルトが異なり、図２及び図３に示されるプレチル
ト特性が得られる。
膜２２、２６をそれぞれ達成されるプレチルトが異なる
ような材料の２層構造にし、上方材料層にドメインＡ又
はＢに相当する開口部を設け、全体的にラビングするこ
とである。すると、上方材料層の部分、及び上方材料層
の開口部から露出した下方材料層の部分が同じ方向にラ
ビングされるが、これらの各部分においては達成される
プレチルトが異なり、図２及び図３に示されるプレチル
ト特性が得られる。
【００２５】また、ラビング処理のさらに他の例は、垂
直配向膜２２、２６を１層の材料層で構成し、ラビング
を行う前又は後に、ドメインＡ又はＢに相当する開口部
を設けたマスクを使用して紫外線照射を行い、ドメイン
Ａ及びＢのプレチルト特性を変えることである。
直配向膜２２、２６を１層の材料層で構成し、ラビング
を行う前又は後に、ドメインＡ又はＢに相当する開口部
を設けたマスクを使用して紫外線照射を行い、ドメイン
Ａ及びＢのプレチルト特性を変えることである。
【００２６】図４は、上記液晶材料及び配向膜材料を用
いたときに、紫外線照射時間と達成されるプレチルト角
度とが密接な関係を示すことを示しており、紫外線照射
時間を調節することにより、ドメインＡ又はＢに所望の
プレチルト角度を設定することができる。図４では、紫
外線照射時間が長くなるにつれてプレチルト角度が小さ
くなる傾向を示しているが、別の配向膜材料では、紫外
線照射時間が長くなるにつれてプレチルト角度が大きく
なるものもある（図１６）。
いたときに、紫外線照射時間と達成されるプレチルト角
度とが密接な関係を示すことを示しており、紫外線照射
時間を調節することにより、ドメインＡ又はＢに所望の
プレチルト角度を設定することができる。図４では、紫
外線照射時間が長くなるにつれてプレチルト角度が小さ
くなる傾向を示しているが、別の配向膜材料では、紫外
線照射時間が長くなるにつれてプレチルト角度が大きく
なるものもある（図１６）。
【００２７】図１においては、光入射側の基板１２の配
向膜２２は矢印Ｒｉで示される方向に一定のラビングが
されているが、ラビングを行った後に、ドメインＡ又は
Ｂに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫外線照
射を行い、ドメインＡ及びＢのプレチルト特性を変えて
いる。つまり、図２及び図３に示されるように、配向膜
２２のドメインＡにおいてはプレチルトα1 が達成さ
れ、ドメインＢにおいてはプレチルトα2 が達成される
ようにしている。同様に、光出射側の配向膜２６は矢印
Ｒｏで示される方向に一定のラビングがされ、ドメイン
Ａ又はＢに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫
外線照射を行い、ドメインＡ及びＢのプレチルト特性を
変えている。矢印Ｒｉと矢印Ｒｏとは直交する。そし
て、配向膜２２のプレチルトα1 のドメインは、配向膜
２６のプレチルトα2 のドメインと対向するように、配
向膜２２、２６を配置する。
向膜２２は矢印Ｒｉで示される方向に一定のラビングが
されているが、ラビングを行った後に、ドメインＡ又は
Ｂに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫外線照
射を行い、ドメインＡ及びＢのプレチルト特性を変えて
いる。つまり、図２及び図３に示されるように、配向膜
２２のドメインＡにおいてはプレチルトα1 が達成さ
れ、ドメインＢにおいてはプレチルトα2 が達成される
ようにしている。同様に、光出射側の配向膜２６は矢印
Ｒｏで示される方向に一定のラビングがされ、ドメイン
Ａ又はＢに相当する開口部を設けたマスクを使用して紫
外線照射を行い、ドメインＡ及びＢのプレチルト特性を
変えている。矢印Ｒｉと矢印Ｒｏとは直交する。そし
て、配向膜２２のプレチルトα1 のドメインは、配向膜
２６のプレチルトα2 のドメインと対向するように、配
向膜２２、２６を配置する。
【００２８】さらに、図１においては、偏光子１６の透
過軸が矢印Ｐで示され、検光子１８の透過軸が矢印Ｑで
示される。偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１８の透過
軸Ｑはラビング方向Ｒｉ、Ｒｏに対してほぼ４５度の角
度を形成するように配置されている。
過軸が矢印Ｐで示され、検光子１８の透過軸が矢印Ｑで
示される。偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１８の透過
軸Ｑはラビング方向Ｒｉ、Ｒｏに対してほぼ４５度の角
度を形成するように配置されている。
【００２９】さらに詳細には、配向膜２２、２６のラビ
ング方向Ｒｉ、Ｒｏが水平に対してほぼ４５度の方向と
なっている。この方向にラビングすることにより、両基
板１２、１４の中間部に位置する液晶分子がツイスト時
に矢印Ｐ又はＱに平行な方向（図２及び図３の紙面に平
行な方向）に倒れるようになり、その結果、上下方向か
ら見た視角特性は白っぽくなったり、黒っぽくなったり
するが、横方向から見た視角特性は概ね良好であり、表
示装置としてはこの配置が好ましい。そして、上下方向
から見た視角特性は上記画素分割によりさらに改善す
る。そして、このラビング方向Ｒｉ、Ｒｏに対して、偏
光子１６及び検光子１８の透過軸Ｐ、Ｑが水平及び垂
直、又は垂直又は水平の方向となっている。これは上記
視角特性に合わせた配置である。
ング方向Ｒｉ、Ｒｏが水平に対してほぼ４５度の方向と
なっている。この方向にラビングすることにより、両基
板１２、１４の中間部に位置する液晶分子がツイスト時
に矢印Ｐ又はＱに平行な方向（図２及び図３の紙面に平
行な方向）に倒れるようになり、その結果、上下方向か
ら見た視角特性は白っぽくなったり、黒っぽくなったり
するが、横方向から見た視角特性は概ね良好であり、表
示装置としてはこの配置が好ましい。そして、上下方向
から見た視角特性は上記画素分割によりさらに改善す
る。そして、このラビング方向Ｒｉ、Ｒｏに対して、偏
光子１６及び検光子１８の透過軸Ｐ、Ｑが水平及び垂
直、又は垂直又は水平の方向となっている。これは上記
視角特性に合わせた配置である。
【００３０】上記構成においては、偏光子１６の透過軸
Ｐ及び検光子１８の透過軸Ｑはラビング方向Ｒｉ、Ｒｏ
に対してほぼ４５度の角度を形成するように配置されて
おり、これは偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１８の透
過軸Ｑが両基板１２、１４の間の中間部に位置する液晶
分子の配列と平行又は直交するように配置されているこ
とと同じである。なお、透過軸Ｐ、Ｑはラビング方向Ｒ
ｉ、Ｒｏに対して４５度±５度の範囲にあれば、本発明
において有効である。
Ｐ及び検光子１８の透過軸Ｑはラビング方向Ｒｉ、Ｒｏ
に対してほぼ４５度の角度を形成するように配置されて
おり、これは偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１８の透
過軸Ｑが両基板１２、１４の間の中間部に位置する液晶
分子の配列と平行又は直交するように配置されているこ
とと同じである。なお、透過軸Ｐ、Ｑはラビング方向Ｒ
ｉ、Ｒｏに対して４５度±５度の範囲にあれば、本発明
において有効である。
【００３１】図５は図１から図３の液晶表示パネルの視
角特性を印加電圧に対する透過光強度で示す図である。
法線方向から見た視角特性は、印加電圧の上昇とともに
透過光強度が上昇し、印加電圧の制御により良好なコン
トラストを得ることができることを示している。一方、
法線方向に対して上又は下方向４０度で見た視角特性
も、印加電圧の上昇とともに透過光強度が上昇し、印加
電圧の制御により良好なコントラストを得ることができ
ることを示している。なお、画素分割により、上方向及
び下方向の視角特性は同じである。
角特性を印加電圧に対する透過光強度で示す図である。
法線方向から見た視角特性は、印加電圧の上昇とともに
透過光強度が上昇し、印加電圧の制御により良好なコン
トラストを得ることができることを示している。一方、
法線方向に対して上又は下方向４０度で見た視角特性
も、印加電圧の上昇とともに透過光強度が上昇し、印加
電圧の制御により良好なコントラストを得ることができ
ることを示している。なお、画素分割により、上方向及
び下方向の視角特性は同じである。
【００３２】図６は同様に斜め上方向（すなわち、パネ
ルの略対角線方向）から見た視角特性を示す図である。
図６に示されるように、偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光
子１８の透過軸Ｑをラビング方向Ｒｉ、Ｒｏに対してほ
ぼ４５度の角度を形成するように配置すると、斜め上方
向の視角特性は多少問題になる。
ルの略対角線方向）から見た視角特性を示す図である。
図６に示されるように、偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光
子１８の透過軸Ｑをラビング方向Ｒｉ、Ｒｏに対してほ
ぼ４５度の角度を形成するように配置すると、斜め上方
向の視角特性は多少問題になる。
【００３３】これを改善するためには、図７に示される
ように、厚さ方向に負の複屈折異方性を有するフィルム
４０を付加するのが好ましい。このフィルム４０は光出
射側の基板１４と検光子１８との間に配置されている。
図８は一般的にモデル化して示される屈折率の楕円体を
示す図である。フィルム４０の平面４０Ｐ内にＸ、Ｙ軸
を取り、フィルム４０の厚さ方向にＺ軸を取り、それぞ
れの軸方向の屈折率をｎx 、ｎy 、ｎz とするとき、複
屈折率Δｎ´は、Δｎ´＝（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz で
ある。ただし、この場合には、ｎx ＝ｎ y であり、Δｎ
´＝ｎx −ｎz である。フィルム４０の厚さをｄとする
と、異方性の大きさをあらわすリターデーションＲ´
は、Ｒ´＝Δｎ´ｄである。
ように、厚さ方向に負の複屈折異方性を有するフィルム
４０を付加するのが好ましい。このフィルム４０は光出
射側の基板１４と検光子１８との間に配置されている。
図８は一般的にモデル化して示される屈折率の楕円体を
示す図である。フィルム４０の平面４０Ｐ内にＸ、Ｙ軸
を取り、フィルム４０の厚さ方向にＺ軸を取り、それぞ
れの軸方向の屈折率をｎx 、ｎy 、ｎz とするとき、複
屈折率Δｎ´は、Δｎ´＝（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz で
ある。ただし、この場合には、ｎx ＝ｎ y であり、Δｎ
´＝ｎx −ｎz である。フィルム４０の厚さをｄとする
と、異方性の大きさをあらわすリターデーションＲ´
は、Ｒ´＝Δｎ´ｄである。
【００３４】図９はフィルム４０の種々のリターデーシ
ョンＲ´に対してとった図７の液晶表示パネルの斜め視
角のコントラスト比を示す図である。図９から、１００
〜５００ｎｍのリターデーションＲ´をもったフィルム
４０を使用すれば、斜め視角特性を改善できることが分
かった。なお、上下方向及び横方向の視角特性はフィル
ム４０を付加しても変わらない。
ョンＲ´に対してとった図７の液晶表示パネルの斜め視
角のコントラスト比を示す図である。図９から、１００
〜５００ｎｍのリターデーションＲ´をもったフィルム
４０を使用すれば、斜め視角特性を改善できることが分
かった。なお、上下方向及び横方向の視角特性はフィル
ム４０を付加しても変わらない。
【００３５】図１３から図１５は、本発明による液晶表
示パネルの別の実施例を示す図である。この液晶表示パ
ネルも垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルであり、液晶１
０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、これらの
基板１２、１４の外側に配置された偏光子１６及び検光
子１８とからなる。一方の基板１２の内面には透明電極
２０及び垂直配向膜２２が設けられ、もう一方の基板１
４の内面には透明電極２４及び垂直配向膜２６が設けら
れる。透明電極２０、２４のうちの一方は、画素電極で
あり、且つ他方は共通電極である。画素電極はアクティ
ブマトリクスによって駆動される。
示パネルの別の実施例を示す図である。この液晶表示パ
ネルも垂直配向型のＴＮ液晶表示パネルであり、液晶１
０を封入した一対の透明な基板１２、１４と、これらの
基板１２、１４の外側に配置された偏光子１６及び検光
子１８とからなる。一方の基板１２の内面には透明電極
２０及び垂直配向膜２２が設けられ、もう一方の基板１
４の内面には透明電極２４及び垂直配向膜２６が設けら
れる。透明電極２０、２４のうちの一方は、画素電極で
あり、且つ他方は共通電極である。画素電極はアクティ
ブマトリクスによって駆動される。
【００３６】この液晶表示パネルは、配向分割の方法が
前記実施例とは異なっている。図１３から図１５は図１
から図３と同様に表示画面のうちの１画素分に相当する
微小な領域を示しており、この微小な領域が視角特性の
１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。前記
実施例においては、垂直配向膜２２、２６はそれぞれ一
定の方向にラビングされ、ドメインＡ、Ｂに対応する微
小な領域でプレチルトα1 、α2 を変化させ、そして垂
直配向膜２２、２６のプレチルトα1 、α2 の異なる微
小な領域を対向させていた。
前記実施例とは異なっている。図１３から図１５は図１
から図３と同様に表示画面のうちの１画素分に相当する
微小な領域を示しており、この微小な領域が視角特性の
１８０度異なるドメインＡ、Ｂに分割されている。前記
実施例においては、垂直配向膜２２、２６はそれぞれ一
定の方向にラビングされ、ドメインＡ、Ｂに対応する微
小な領域でプレチルトα1 、α2 を変化させ、そして垂
直配向膜２２、２６のプレチルトα1 、α2 の異なる微
小な領域を対向させていた。
【００３７】この実施例においては、垂直配向膜２２、
２６の各々がドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域毎に
逆方向にラビングされている。つまり、垂直配向膜２２
のドメインＡにおいてはＲｉａの方向にラビングが行わ
れ、垂直配向膜２２のドメインＢにおいてはＲｉｂの方
向にラビングが行われる。同様に、垂直配向膜２６のド
メインＡにおいてはＲｏａの方向にラビングが行われ、
垂直配向膜２２のドメインＢにおいてはＲｏｂの方向に
ラビングが行われる。このような配向分割は例えばフォ
トリソ技術によるマスクを使用して一回目のラビングを
行い、そして相補的な開口部を有する別のマスクを使用
して二回目のラビングを行うことによって達成できる。
２６の各々がドメインＡ、Ｂに対応する微小な領域毎に
逆方向にラビングされている。つまり、垂直配向膜２２
のドメインＡにおいてはＲｉａの方向にラビングが行わ
れ、垂直配向膜２２のドメインＢにおいてはＲｉｂの方
向にラビングが行われる。同様に、垂直配向膜２６のド
メインＡにおいてはＲｏａの方向にラビングが行われ、
垂直配向膜２２のドメインＢにおいてはＲｏｂの方向に
ラビングが行われる。このような配向分割は例えばフォ
トリソ技術によるマスクを使用して一回目のラビングを
行い、そして相補的な開口部を有する別のマスクを使用
して二回目のラビングを行うことによって達成できる。
【００３８】従って、図１４及び図１５に示されるよう
に、液晶分子はドメインＡ及びドメインＢにおいてはそ
れぞれ一定の方向に傾いて配向するが、ドメインＡの傾
き方向とドメインＢの傾き方向とは逆であり、表示を見
るときの視角特性は逆になる。例えばドメインＡについ
て、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見
え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、
逆にドメインＢについては、法線方向よりも上方向から
見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白
っぽく見えるようになる。このように、１画素に相当す
る微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、
Ｂに分割されているので、この微小な単位領域は両方の
視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特
性が改善される。
に、液晶分子はドメインＡ及びドメインＢにおいてはそ
れぞれ一定の方向に傾いて配向するが、ドメインＡの傾
き方向とドメインＢの傾き方向とは逆であり、表示を見
るときの視角特性は逆になる。例えばドメインＡについ
て、法線方向よりも上方向から見る場合には白っぽく見
え、下方向から見る場合には黒っぽく見えるとすると、
逆にドメインＢについては、法線方向よりも上方向から
見る場合には黒っぽく見え、下方向から見る場合には白
っぽく見えるようになる。このように、１画素に相当す
る微小な領域が視角特性の１８０度異なるドメインＡ、
Ｂに分割されているので、この微小な単位領域は両方の
視角特性を平均した視角特性を示すようになり、視角特
性が改善される。
【００３９】また、偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１
８の透過軸Ｑはラビング方向Ｒｉａ、Ｒｉｂ、Ｒｏａ、
Ｒｏｂに対してほぼ４５度の角度を形成するように配置
されている。配向膜２２、２６のラビング方向Ｒｉａ、
Ｒｉｂ、Ｒｏａ、Ｒｏｂは前記実施例と同様に水平に対
してほぼ４５度の方向となっており、偏光子１６及び検
光子１８の透過軸Ｐ、Ｑは水平及び垂直、又は垂直又は
水平の方向となっている。従って、この場合にも、前記
実施例と同様に、偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１８
の透過軸Ｑが両基板１２、１４の間の中間部に位置する
液晶分子の配列と平行又は直交するように配置されてい
ることと同じである。
８の透過軸Ｑはラビング方向Ｒｉａ、Ｒｉｂ、Ｒｏａ、
Ｒｏｂに対してほぼ４５度の角度を形成するように配置
されている。配向膜２２、２６のラビング方向Ｒｉａ、
Ｒｉｂ、Ｒｏａ、Ｒｏｂは前記実施例と同様に水平に対
してほぼ４５度の方向となっており、偏光子１６及び検
光子１８の透過軸Ｐ、Ｑは水平及び垂直、又は垂直又は
水平の方向となっている。従って、この場合にも、前記
実施例と同様に、偏光子１６の透過軸Ｐ及び検光子１８
の透過軸Ｑが両基板１２、１４の間の中間部に位置する
液晶分子の配列と平行又は直交するように配置されてい
ることと同じである。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コントラスト及び視角特性の優れた垂直配向型のＴＮ液
晶表示パネルを得ることができる。
コントラスト及び視角特性の優れた垂直配向型のＴＮ液
晶表示パネルを得ることができる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】図１の偏光子及び検光子を除いた液晶表示パネ
ルの断面図である。
ルの断面図である。
【図３】図２の液晶表示パネルの電圧印加時を示す図で
ある。
ある。
【図４】配向膜への紫外線照射時間とプレチルト角との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図５】図１の液晶表示パネルの視角特性を示す図であ
る。
る。
【図６】図１の液晶表示パネルの斜め視角特性を示す図
である。
である。
【図７】本発明の別の実施例を示す図である。
【図８】屈折率の楕円体を示す図である。
【図９】図７の液晶表示パネルのコントラスト比を示す
図である。
図である。
【図１０】従来の垂直配向型ＴＮ液晶表示パネルを示す
図である。
図である。
【図１１】図１０の液晶表示パネルの電圧印加時を示す
図である。
図である。
【図１２】図１０の液晶表示パネルの視角特性を示す図
である。
である。
【図１３】本発明の２方向ラビングによる実施例を示す
図である。
図である。
【図１４】図１３の偏光子及び検光子を除いた液晶表示
パネルの断面図である。
パネルの断面図である。
【図１５】図１４の液晶表示パネルの電圧印加時を示す
図である。
図である。
【図１６】配向膜への紫外線照射時間とプレチルト角と
の図４とは別の関係を示す図である。
の図４とは別の関係を示す図である。
１０…液晶 １２、１４…基板 １６…偏光子 １８…検光子 ２２、２６…垂直配向膜 ４０…フィルム
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の基板（１２、１４）の間に液晶
（１０）が挟持され、該基板にはそれぞれ垂直配向膜
（２２、２６）が設けられ、該一対の基板の配向膜には
液晶がツイストするようにラビング又は配向処理が行わ
れており、該配向膜が、視角特性の異なるドメインに分
割された多数の微小な領域からなり、さらに、該一対の
基板の外側には偏光子（１６）及び検光子（１８）が配
置され、該偏光子及び検光子は透過軸が該配向膜のラビ
ング方向に対してほぼ４５度の角度を形成するように配
置されていることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項２】 該配向膜のラビング方向が水平に対して
ほぼ４５度の方向であり、該偏光子及び検光子の透過軸
が水平及び垂直、又は垂直又は水平の方向であることを
特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。 - 【請求項３】 厚さ方向に負の複屈折異方性を有するフ
ィルム（４０）が付加されていることを特徴とする請求
項１に記載の液晶表示パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175519A JPH0843825A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 液晶表示パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175519A JPH0843825A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 液晶表示パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843825A true JPH0843825A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=15997481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6175519A Pending JPH0843825A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 液晶表示パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843825A (ja) |
Cited By (20)
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-
1994
- 1994-07-27 JP JP6175519A patent/JPH0843825A/ja active Pending
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