JPH0996817A - 液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents
液晶表示パネルおよびその製造方法Info
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- JPH0996817A JPH0996817A JP25516195A JP25516195A JPH0996817A JP H0996817 A JPH0996817 A JP H0996817A JP 25516195 A JP25516195 A JP 25516195A JP 25516195 A JP25516195 A JP 25516195A JP H0996817 A JPH0996817 A JP H0996817A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分かつ安定的に広視野角特性を示し、かつ
生産性の向上および製造コストの低減を図る。 【解決手段】 液晶を介して対向配置された一対の基板
1a,1bのうち、少なくとも一方の基板1b表面上の
全面に配向膜4を形成し、液晶分子のプレチルト角が配
向膜4と異なる多数の微小領域(配向膜5)を配向膜4
に不規則に分布した。このように、液晶分子のプレチル
ト角が配向膜4と異なる多数の微小領域を配向膜4に不
規則に分布しているので、この微小領域は噴霧装置等で
形成できる。そのため、従来の露光装置や現像装置など
の大型設備は不要である。このため、広視野角化に伴う
設備投資や工程の増加を最小限にでき、製造コストの低
減および生産性の向上を図ることができる。
生産性の向上および製造コストの低減を図る。 【解決手段】 液晶を介して対向配置された一対の基板
1a,1bのうち、少なくとも一方の基板1b表面上の
全面に配向膜4を形成し、液晶分子のプレチルト角が配
向膜4と異なる多数の微小領域(配向膜5)を配向膜4
に不規則に分布した。このように、液晶分子のプレチル
ト角が配向膜4と異なる多数の微小領域を配向膜4に不
規則に分布しているので、この微小領域は噴霧装置等で
形成できる。そのため、従来の露光装置や現像装置など
の大型設備は不要である。このため、広視野角化に伴う
設備投資や工程の増加を最小限にでき、製造コストの低
減および生産性の向上を図ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、主に電気により
光を制御する液晶表示装置に関し、特にネマティック液
晶を用いた液晶表示パネルおよびその製造方法に関する
ものである。
光を制御する液晶表示装置に関し、特にネマティック液
晶を用いた液晶表示パネルおよびその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示パネルは薄型、軽量、低
消費電力を特徴として、携帯用のテレビやコンピュータ
通信機器端末などに使用され、さらに一画素毎に薄膜ト
ランジスタ(以降TFTと称す。)を内蔵したアクティ
ブマトリクスタイプの開発により画質が向上し、ブラウ
ン管の置き換え用途にも使用されつつある。また、さら
なる液晶表示パネルの画質向上のために、現在、広視野
角化技術や階調表示技術などが盛んに研究開発され、一
部商品化されている。
消費電力を特徴として、携帯用のテレビやコンピュータ
通信機器端末などに使用され、さらに一画素毎に薄膜ト
ランジスタ(以降TFTと称す。)を内蔵したアクティ
ブマトリクスタイプの開発により画質が向上し、ブラウ
ン管の置き換え用途にも使用されつつある。また、さら
なる液晶表示パネルの画質向上のために、現在、広視野
角化技術や階調表示技術などが盛んに研究開発され、一
部商品化されている。
【0003】この中で、従来の液晶表示パネルの有効視
角範囲が狭いという欠点を改善するための広視野角技術
を採用したネマティック液晶表示パネルの一例を以下に
示す。図9に公開特許公報(特開平5−188374)
に示されている配向分割方式の広視野角液晶表示パネル
の一部の拡大断面図を示す。
角範囲が狭いという欠点を改善するための広視野角技術
を採用したネマティック液晶表示パネルの一例を以下に
示す。図9に公開特許公報(特開平5−188374)
に示されている配向分割方式の広視野角液晶表示パネル
の一部の拡大断面図を示す。
【0004】この液晶表示パネルは主に、2枚のガラス
基板1a,1bとその間に位置する電極2a,2b、配
向膜3,4,5、液晶分子6から形成されている。一方
の基板1aには、ラビング配向処理により3度のプレチ
ルト角15を発現する配向膜3が配置され、他方の基板
1bには前記のプレチルト角15よりも低い1度のプレ
チルト角13を有する配向膜4と前記のプレチルト角1
5よりも高い4度のプレチルト角14を有する配向膜5
とが、200μmピッチのストライプ形状に配置されて
配向処理されている。さらに前記基板1a,1b間に液
晶分子6の方位がスプレイ配向となるように、前記プレ
チルトから誘発されるらせん方向とは逆方向のねじれ力
を持つネマティック液晶材料を封入している。
基板1a,1bとその間に位置する電極2a,2b、配
向膜3,4,5、液晶分子6から形成されている。一方
の基板1aには、ラビング配向処理により3度のプレチ
ルト角15を発現する配向膜3が配置され、他方の基板
1bには前記のプレチルト角15よりも低い1度のプレ
チルト角13を有する配向膜4と前記のプレチルト角1
5よりも高い4度のプレチルト角14を有する配向膜5
とが、200μmピッチのストライプ形状に配置されて
配向処理されている。さらに前記基板1a,1b間に液
晶分子6の方位がスプレイ配向となるように、前記プレ
チルトから誘発されるらせん方向とは逆方向のねじれ力
を持つネマティック液晶材料を封入している。
【0005】また、両基板1a,1bの外側には偏光板
7a,7bがそれぞれ配置され、両偏光板7a,7bの
偏光軸は直交しており、電圧無印加時は光透過状態(明
表示)、電圧印加時には遮光状態(暗表示)が得られる
ノーマリーホワイトモードとなっている。つぎに、この
液晶表示パネルの視野角拡大の原理を簡単に説明する。
7a,7bがそれぞれ配置され、両偏光板7a,7bの
偏光軸は直交しており、電圧無印加時は光透過状態(明
表示)、電圧印加時には遮光状態(暗表示)が得られる
ノーマリーホワイトモードとなっている。つぎに、この
液晶表示パネルの視野角拡大の原理を簡単に説明する。
【0006】この様な構成とすることにより、液晶層中
心付近の液晶分子6の傾きは図9に示すように、他方の
基板1bのプレチルト角13が1度の領域では右上がり
に、他方の基板1bのプレチルト角14が4度の領域で
は左上がりになっている。本構成のパネルの上下基板1
a,1bの電極2a,2bに電圧を印加することによ
り、液晶分子6は、他方の基板1bのプレチルト角13
が1度の領域では右上がりに、他方の基板1bのプレチ
ルト角14が4度の領域では左上がりに立ち上がる。
心付近の液晶分子6の傾きは図9に示すように、他方の
基板1bのプレチルト角13が1度の領域では右上がり
に、他方の基板1bのプレチルト角14が4度の領域で
は左上がりになっている。本構成のパネルの上下基板1
a,1bの電極2a,2bに電圧を印加することによ
り、液晶分子6は、他方の基板1bのプレチルト角13
が1度の領域では右上がりに、他方の基板1bのプレチ
ルト角14が4度の領域では左上がりに立ち上がる。
【0007】したがって、最大コントラスト比の得られ
る方向すなわち主視角方向が前記の上基板1aのプレチ
ルト方向が異なる領域間で、全く逆転することになる。
この領域が一画素を分割するように微細に配置すること
により、視感的には前記2領域の光学特性が平均化され
たように認識される。したがって、最大コントラスト比
は若干低下するものの実用上問題ないレベルであり、液
晶表示パネルで最大の問題であった主視角方向に視野角
を大きくした場合に生じる階調反転の発生角度を、カラ
ーTFT液晶パネルに適用した場合、20度程度から4
5度程度に大幅に改善でき、また液晶表示パネルで主視
角方向と逆方向に視野角を大きくした場合に生じる黒レ
ベルの劣化も改善できる。
る方向すなわち主視角方向が前記の上基板1aのプレチ
ルト方向が異なる領域間で、全く逆転することになる。
この領域が一画素を分割するように微細に配置すること
により、視感的には前記2領域の光学特性が平均化され
たように認識される。したがって、最大コントラスト比
は若干低下するものの実用上問題ないレベルであり、液
晶表示パネルで最大の問題であった主視角方向に視野角
を大きくした場合に生じる階調反転の発生角度を、カラ
ーTFT液晶パネルに適用した場合、20度程度から4
5度程度に大幅に改善でき、また液晶表示パネルで主視
角方向と逆方向に視野角を大きくした場合に生じる黒レ
ベルの劣化も改善できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来例の広視野角液晶表示パネルを作成するにあたり、
1基板上にプレチルト角の異なる領域をストライプ状に
形成する必要があり、この形成方法として前記の公開特
許公報(特開平5−188374)では、印刷凸版によ
る塗り分け法と、フォトリソグラフィー法が示されてい
るが、それぞれ次のような問題があった。
従来例の広視野角液晶表示パネルを作成するにあたり、
1基板上にプレチルト角の異なる領域をストライプ状に
形成する必要があり、この形成方法として前記の公開特
許公報(特開平5−188374)では、印刷凸版によ
る塗り分け法と、フォトリソグラフィー法が示されてい
るが、それぞれ次のような問題があった。
【0009】まず、印刷による塗り分け法は印刷位置精
度や、パターン形状精度が劣るために、一つの画素の面
積が小さい中・高精細のマトリクス液晶表示パネルで
は、一画素を等分に分割することは難しく、十分な広視
野角化が難しいばかりでなく、画面内の場所による特性
のばらつきが大きく、表示むらとなり、表示品位の劣化
を引き起こしていた。
度や、パターン形状精度が劣るために、一つの画素の面
積が小さい中・高精細のマトリクス液晶表示パネルで
は、一画素を等分に分割することは難しく、十分な広視
野角化が難しいばかりでなく、画面内の場所による特性
のばらつきが大きく、表示むらとなり、表示品位の劣化
を引き起こしていた。
【0010】一方、フォトグラフィー法は、高精度なパ
ターンニングが可能であり、この方法で得られた液晶表
示パネルは十分かつ安定的に広視野角特性を示す。とこ
ろが、配向膜の異種配向膜の2度塗り工程と配向膜の露
光・現像工程が必要であり、莫大な費用を要する配向膜
印刷装置および露光現像装置が必要であり、工程も大幅
に増加することから、生産性やコストに大きな問題とな
る。
ターンニングが可能であり、この方法で得られた液晶表
示パネルは十分かつ安定的に広視野角特性を示す。とこ
ろが、配向膜の異種配向膜の2度塗り工程と配向膜の露
光・現像工程が必要であり、莫大な費用を要する配向膜
印刷装置および露光現像装置が必要であり、工程も大幅
に増加することから、生産性やコストに大きな問題とな
る。
【0011】したがって、この発明の目的は、十分かつ
安定的に広視野角特性を示し、かつ生産性の向上および
製造コストの低減を図ることができる液晶表示パネルお
よび液晶表示パネルの製造方法を提供することである。
安定的に広視野角特性を示し、かつ生産性の向上および
製造コストの低減を図ることができる液晶表示パネルお
よび液晶表示パネルの製造方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の液晶表示
パネルは、液晶を介して対向配置された一対の基板のう
ち、少なくとも一方の基板表面上の全面に配向膜を形成
し、液晶分子のプレチルト角が配向膜と異なる多数の微
小領域を配向膜上に不規則に分布したことを特徴とする
ものである。
パネルは、液晶を介して対向配置された一対の基板のう
ち、少なくとも一方の基板表面上の全面に配向膜を形成
し、液晶分子のプレチルト角が配向膜と異なる多数の微
小領域を配向膜上に不規則に分布したことを特徴とする
ものである。
【0013】このように、液晶分子のプレチルト角が配
向膜と異なる多数の微小領域を配向膜上に不規則に分布
しているので、この微小領域は噴霧装置で対応可能であ
り、従来の露光装置や現像装置などの大型設備は不要で
ある。このため、広視野角化に伴う設備投資や工程の増
加を最小限にでき、製造コストの低減および生産性の向
上を図ることができる。
向膜と異なる多数の微小領域を配向膜上に不規則に分布
しているので、この微小領域は噴霧装置で対応可能であ
り、従来の露光装置や現像装置などの大型設備は不要で
ある。このため、広視野角化に伴う設備投資や工程の増
加を最小限にでき、製造コストの低減および生産性の向
上を図ることができる。
【0014】請求項2記載の液晶表示パネルは、請求項
1において、微小領域の平均の大きさを100平方マイ
クロメートル以上30000平方マイクロメートル以下
としたものである。例えば、カラーTFT液晶パネルに
適用した場合に、液体の噴霧、付着によって生じるプレ
チルト角の増加もしくは減少する領域と液体の付着しな
い領域との面積比は上下対称な視野角特性を得るために
50%程度であることが望ましいが、上記のように配向
膜表面状態が異なる微小領域を3000平方マイクロメ
ートル以下に設定することにより、1ドット内でも面積
比を50%程度に制御することができる。このため、ド
ット間で面積比に差がなく視野角を大きくした場合で
も、視野角特性に差が生じてざらつき感が視認されるこ
とはない。また、解像度が比較的低く若干のざらつき感
が許容される場合では、微小領域を30000平方マイ
クロメートル以下であればよい。また、微小領域を10
0平方マイクロメートル以上とすることにより、液晶分
子のプレチルト方向が確実に分離される。
1において、微小領域の平均の大きさを100平方マイ
クロメートル以上30000平方マイクロメートル以下
としたものである。例えば、カラーTFT液晶パネルに
適用した場合に、液体の噴霧、付着によって生じるプレ
チルト角の増加もしくは減少する領域と液体の付着しな
い領域との面積比は上下対称な視野角特性を得るために
50%程度であることが望ましいが、上記のように配向
膜表面状態が異なる微小領域を3000平方マイクロメ
ートル以下に設定することにより、1ドット内でも面積
比を50%程度に制御することができる。このため、ド
ット間で面積比に差がなく視野角を大きくした場合で
も、視野角特性に差が生じてざらつき感が視認されるこ
とはない。また、解像度が比較的低く若干のざらつき感
が許容される場合では、微小領域を30000平方マイ
クロメートル以下であればよい。また、微小領域を10
0平方マイクロメートル以上とすることにより、液晶分
子のプレチルト方向が確実に分離される。
【0015】請求項3記載の液晶表示パネルの製造方法
は、液晶を介して対向配置された一対の基板のうち、少
なくとも一方の基板表面上の全面に配向膜を形成する工
程と、配向膜に液体を噴霧、付着させることによって液
晶分子のプレチルト角が配向膜と異なる多数の微小領域
を配向膜上に不規則に分布する工程とを含むものであ
る。
は、液晶を介して対向配置された一対の基板のうち、少
なくとも一方の基板表面上の全面に配向膜を形成する工
程と、配向膜に液体を噴霧、付着させることによって液
晶分子のプレチルト角が配向膜と異なる多数の微小領域
を配向膜上に不規則に分布する工程とを含むものであ
る。
【0016】上記の構成により、従来の一般的な液晶表
示パネル製造工程に対し、比較的簡易な噴霧装置のみの
増設で対応可能であり、他の広視野角手法で課題であっ
た工程の増加と多くの設備投資を解消できる。また、現
像工程がないために、配向膜表面の汚染に対しても有利
であり、また噴霧液体を適正化することによって、十分
かつ安定的に広視野角特性を示し、電圧保持率の優れた
高信頼性の液晶表示パネルを製造できる。
示パネル製造工程に対し、比較的簡易な噴霧装置のみの
増設で対応可能であり、他の広視野角手法で課題であっ
た工程の増加と多くの設備投資を解消できる。また、現
像工程がないために、配向膜表面の汚染に対しても有利
であり、また噴霧液体を適正化することによって、十分
かつ安定的に広視野角特性を示し、電圧保持率の優れた
高信頼性の液晶表示パネルを製造できる。
【0017】請求項4記載の液晶表示パネルの製造方法
は、請求項3において、液体がポリイミド溶液であり、
このポリイミド溶液を硬化させた後、配向膜表面を配向
処理するものである。このように、ポリイミド溶液を硬
化させた後、配向膜表面を配向処理することにより、ポ
リイミド溶液が硬化した領域がプレチルト角が異なる微
小領域となる。
は、請求項3において、液体がポリイミド溶液であり、
このポリイミド溶液を硬化させた後、配向膜表面を配向
処理するものである。このように、ポリイミド溶液を硬
化させた後、配向膜表面を配向処理することにより、ポ
リイミド溶液が硬化した領域がプレチルト角が異なる微
小領域となる。
【0018】請求項5記載の液晶表示パネルの製造方法
は、請求項3において、液体に直径1マイクロメートル
から10マイクロメートルである球状もしくは円柱状の
スペーサを混合し、配向膜表面を配向処理した後、液体
の噴霧により部分的に液滴およびスペーサを付着し、液
体を蒸発させるものである。このように、スペーサを混
合した液体を用いたので、スペーサの散布工程と、配向
膜表面状態を部分的に異ならせる工程とを同時にでき
る。このため、製造工程の減少により、生産性の向上を
図ることができる。
は、請求項3において、液体に直径1マイクロメートル
から10マイクロメートルである球状もしくは円柱状の
スペーサを混合し、配向膜表面を配向処理した後、液体
の噴霧により部分的に液滴およびスペーサを付着し、液
体を蒸発させるものである。このように、スペーサを混
合した液体を用いたので、スペーサの散布工程と、配向
膜表面状態を部分的に異ならせる工程とを同時にでき
る。このため、製造工程の減少により、生産性の向上を
図ることができる。
【0019】請求項6記載の液晶表示パネルの製造方法
は、請求項3または5において、液体がエタノールであ
るものである。エタノールが配向膜表面に付着すること
により、配向状態が変化し、エタノールが蒸発した後も
この状態が維持される。このように、エタノールが蒸発
するので噴霧後に洗浄工程を行わない場合に有効であ
る。
は、請求項3または5において、液体がエタノールであ
るものである。エタノールが配向膜表面に付着すること
により、配向状態が変化し、エタノールが蒸発した後も
この状態が維持される。このように、エタノールが蒸発
するので噴霧後に洗浄工程を行わない場合に有効であ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施の形態の液
晶表示パネルおよびその製造方法を図1ないし図5に基
づいて説明する。図1はこの発明の第1の実施の形態の
広視野角液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡
大断面図である。
晶表示パネルおよびその製造方法を図1ないし図5に基
づいて説明する。図1はこの発明の第1の実施の形態の
広視野角液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡
大断面図である。
【0021】この液晶表示パネルは主に、一方の基板1
bと、他方の基板1aと、両基板1a,1bの内面に設
けられた透明電極2a,2bと、液晶分子6と、透明電
極2aの内面に設けられた配向膜3と、透明電極2bの
内面に設けられた配向膜3よりもプレチルト角の小さい
配向膜4とから構成されており、さらに、配向膜4の内
面に配向膜3よりもプレチルト角の大きい配向膜5が部
分的に設けられている。この場合、液晶分子のプレチル
ト角が配向膜4よりも大きい多数の微小領域(配向膜
5)を配向膜4上に不規則に分布している。
bと、他方の基板1aと、両基板1a,1bの内面に設
けられた透明電極2a,2bと、液晶分子6と、透明電
極2aの内面に設けられた配向膜3と、透明電極2bの
内面に設けられた配向膜3よりもプレチルト角の小さい
配向膜4とから構成されており、さらに、配向膜4の内
面に配向膜3よりもプレチルト角の大きい配向膜5が部
分的に設けられている。この場合、液晶分子のプレチル
ト角が配向膜4よりも大きい多数の微小領域(配向膜
5)を配向膜4上に不規則に分布している。
【0022】また、液晶分子6は一方の基板1bから他
方の基板1aに向かって、右方向に90度ねじれて配列
しており、液晶分子6のプレチルト方向が層内で扇状に
変化するいわゆるスプレイ配向している。そして、10
は液晶層中心部、11は液晶層中心部の液晶分子6のプ
レチルト角φ1、12は液晶層中心部の液晶分子6のプ
レチルト角φ2、16は上視角方向、17は下視角方向
を示している。
方の基板1aに向かって、右方向に90度ねじれて配列
しており、液晶分子6のプレチルト方向が層内で扇状に
変化するいわゆるスプレイ配向している。そして、10
は液晶層中心部、11は液晶層中心部の液晶分子6のプ
レチルト角φ1、12は液晶層中心部の液晶分子6のプ
レチルト角φ2、16は上視角方向、17は下視角方向
を示している。
【0023】また、両基板1a,1bの外側には偏光板
7a,7bが配置され、両偏光板7a,7bの偏光軸は
直交(以降クロスニコルと称す)しており、電圧無印加
時は光透過状態(明表示)、電圧印加時には遮光状態
(暗表示)が得られるノーマリーホワイトモードとなっ
ている。この構成において、他方の基板1aの配向膜3
によるプレチルト角15(この角度をθとする)と、一
方の基板1bのプレチルト角の小さい配向膜4が液晶分
子6と接している部分のプレチルト角13(この角度を
ψ1とする)と、一方の基板1bのプレチルト角の大き
い配向膜5が設けられている部分のプレチルト角14
(この角度をψ2とする)との関係は次の式で表され
る。
7a,7bが配置され、両偏光板7a,7bの偏光軸は
直交(以降クロスニコルと称す)しており、電圧無印加
時は光透過状態(明表示)、電圧印加時には遮光状態
(暗表示)が得られるノーマリーホワイトモードとなっ
ている。この構成において、他方の基板1aの配向膜3
によるプレチルト角15(この角度をθとする)と、一
方の基板1bのプレチルト角の小さい配向膜4が液晶分
子6と接している部分のプレチルト角13(この角度を
ψ1とする)と、一方の基板1bのプレチルト角の大き
い配向膜5が設けられている部分のプレチルト角14
(この角度をψ2とする)との関係は次の式で表され
る。
【0024】 φ=(ψ+θ)/2−θ ・・・・・(1) したがって、この実施の形態の場合、一方の基板1bの
プレチルト角13の小さい配向膜4が液晶分子6と接し
ている部分では、θ>ψ1>0であるからφ1<0とな
り、また、一方の基板1bのプレチルト角14の大きい
配向膜5が設けられている部分では、ψ2>θ>0であ
るからφ2>0となる。
プレチルト角13の小さい配向膜4が液晶分子6と接し
ている部分では、θ>ψ1>0であるからφ1<0とな
り、また、一方の基板1bのプレチルト角14の大きい
配向膜5が設けられている部分では、ψ2>θ>0であ
るからφ2>0となる。
【0025】この液晶表示パネルに電圧を印加すると、
液晶層中心部10の液晶分子6が約φ1の角度を持って
いた領域では液晶分子6が右上がりすなわち、下視野角
17の特性を示し、約φ2の角度を持っていた領域では
液晶分子6が左上がりすなわち、上視野角16の特性を
示す。このように上下両方向の視野角特性を持つ領域
を、視覚の解像度以上に微細なパターンで設置すること
により、液晶表示パネルの視野角特性は2つの領域の特
性が合成され、上下方向においても基板法線方向を中心
としてほぼ対称な特性が可能となり、視野角を大きくし
た場合に生じる階調反転や、黒レベルの劣化を大きく改
善することができる。
液晶層中心部10の液晶分子6が約φ1の角度を持って
いた領域では液晶分子6が右上がりすなわち、下視野角
17の特性を示し、約φ2の角度を持っていた領域では
液晶分子6が左上がりすなわち、上視野角16の特性を
示す。このように上下両方向の視野角特性を持つ領域
を、視覚の解像度以上に微細なパターンで設置すること
により、液晶表示パネルの視野角特性は2つの領域の特
性が合成され、上下方向においても基板法線方向を中心
としてほぼ対称な特性が可能となり、視野角を大きくし
た場合に生じる階調反転や、黒レベルの劣化を大きく改
善することができる。
【0026】つぎに、このような構成をもつ液晶表示パ
ネルを製造する方法を以下に示す。まず、ITO膜から
なる透明電極2aが形成された他方の基板1a内面に配
向膜3として日本合成ゴム社製のAL−5417ポリイ
ミド配向膜をオフセット印刷して全面に塗布し、200
℃30分間加熱し、硬化させ、約1000オングストロ
ームの膜厚を得た。また、同様に透明電極2bが形成さ
れた一方の基板1b内面に配向膜4として日本合成ゴム
社製のAL−1051ポリイミド配向膜をオフセット印
刷して全面に塗布し、200℃30分間加熱し、硬化さ
せ、約1000オングストロームの膜厚を得た。
ネルを製造する方法を以下に示す。まず、ITO膜から
なる透明電極2aが形成された他方の基板1a内面に配
向膜3として日本合成ゴム社製のAL−5417ポリイ
ミド配向膜をオフセット印刷して全面に塗布し、200
℃30分間加熱し、硬化させ、約1000オングストロ
ームの膜厚を得た。また、同様に透明電極2bが形成さ
れた一方の基板1b内面に配向膜4として日本合成ゴム
社製のAL−1051ポリイミド配向膜をオフセット印
刷して全面に塗布し、200℃30分間加熱し、硬化さ
せ、約1000オングストロームの膜厚を得た。
【0027】さらに、前記の配向膜4が全面に形成され
た一方の基板1b内面に、配向膜5を部分的に形成す
る。この形成方法の略図を図2に示す。内面を上にして
配向膜4が全面に形成された一方の基板1bを設置し、
この上方から配向膜5となる日本合成ゴム社製のAL−
3046ポリイミド配向膜溶液を高圧の窒素ガスを利用
したスプレーガンにて噴霧する。
た一方の基板1b内面に、配向膜5を部分的に形成す
る。この形成方法の略図を図2に示す。内面を上にして
配向膜4が全面に形成された一方の基板1bを設置し、
この上方から配向膜5となる日本合成ゴム社製のAL−
3046ポリイミド配向膜溶液を高圧の窒素ガスを利用
したスプレーガンにて噴霧する。
【0028】この後、再度200℃30分間加熱し、硬
化させることにより、平面形状が略円形であり、1ヶ所
の面積が800平方マイクロメートルから10000平
方マイクロメートルの配向膜5を配向膜4上に部分的に
形成することができた。また、配向膜5の平均膜厚は約
200オングストロームであった。このようにして得ら
れた配向膜5の形状を示す平面図を図3に示す。ここ
で、配向膜4と液晶が接している部分と配向膜5が形成
されている部分の面積比は場所により若干異なるが、4
0:60から60:40となるように制御した。
化させることにより、平面形状が略円形であり、1ヶ所
の面積が800平方マイクロメートルから10000平
方マイクロメートルの配向膜5を配向膜4上に部分的に
形成することができた。また、配向膜5の平均膜厚は約
200オングストロームであった。このようにして得ら
れた配向膜5の形状を示す平面図を図3に示す。ここ
で、配向膜4と液晶が接している部分と配向膜5が形成
されている部分の面積比は場所により若干異なるが、4
0:60から60:40となるように制御した。
【0029】つぎに、上記の両基板1a,1bを図4に
示すように貼り合わせた時の上下基板1a,1bの配向
膜3,4,5のラビング方向を示す。他方の基板1aを
18の方向に、一方の基板1bを19の方向にレーヨン
布でラビング処理した。この両基板1a,1bの内面を
向かい合わすようにして、5マイクロメートルの間隙を
設けて貼り合わせ、この間隙にメルク社製の液晶材料Z
LI−4792に右回りのねじれ力を有するカイラル材
料R−811を2%添加したものを注入した。
示すように貼り合わせた時の上下基板1a,1bの配向
膜3,4,5のラビング方向を示す。他方の基板1aを
18の方向に、一方の基板1bを19の方向にレーヨン
布でラビング処理した。この両基板1a,1bの内面を
向かい合わすようにして、5マイクロメートルの間隙を
設けて貼り合わせ、この間隙にメルク社製の液晶材料Z
LI−4792に右回りのねじれ力を有するカイラル材
料R−811を2%添加したものを注入した。
【0030】このようにして作成された液晶表示パネル
のプレチルト角はそれぞれ次のようになった。他方の基
板1aの配向膜3表面のプレチルト角15すなわちθ=
3.5度であり、一方の基板1bの配向膜4が液晶分子
6と接している部分の配向膜表面のプレチルト角13す
なわちψ1=1度であり、一方の基板1bの配向膜5が
設けられている部分配向膜表面のプレチルト角14すな
わちψ2=6度であった。したがって、液晶層中心部1
0の液晶分子6のプレチルト角はφ1=−1.25度、
φ2=1.25度となっているものと考えられる。
のプレチルト角はそれぞれ次のようになった。他方の基
板1aの配向膜3表面のプレチルト角15すなわちθ=
3.5度であり、一方の基板1bの配向膜4が液晶分子
6と接している部分の配向膜表面のプレチルト角13す
なわちψ1=1度であり、一方の基板1bの配向膜5が
設けられている部分配向膜表面のプレチルト角14すな
わちψ2=6度であった。したがって、液晶層中心部1
0の液晶分子6のプレチルト角はφ1=−1.25度、
φ2=1.25度となっているものと考えられる。
【0031】このようにして得られた液晶表示パネルに
電圧を印加した場合と無印加の場合のパネル透過率のコ
ントラスト比に対する視野角依存性を測定したところ、
図5のような特性を示し、また、階調反転角も通常の液
晶表示パネルの20度程度であるのに対し、この液晶表
示パネルでは45度に改善され、さらに、パネルの基板
法線に対して上下方向に対称な特性を得ることができ
た。
電圧を印加した場合と無印加の場合のパネル透過率のコ
ントラスト比に対する視野角依存性を測定したところ、
図5のような特性を示し、また、階調反転角も通常の液
晶表示パネルの20度程度であるのに対し、この液晶表
示パネルでは45度に改善され、さらに、パネルの基板
法線に対して上下方向に対称な特性を得ることができ
た。
【0032】この実施の形態の製造方法は非常に簡易
で、従来の一般的な液晶表示パネル製造工程に対し、比
較的簡易なポリイミド配向膜の噴霧装置のみの増設で対
応可能であり、他の広視野角手法で課題であった工程の
増加と多くの設備投資を解消できる。また、アルカリ現
像液などを使用しないために、配向膜の表面汚染もな
く、電圧保持率の優れた高信頼性の広視野角液晶表示パ
ネルを実現できる。
で、従来の一般的な液晶表示パネル製造工程に対し、比
較的簡易なポリイミド配向膜の噴霧装置のみの増設で対
応可能であり、他の広視野角手法で課題であった工程の
増加と多くの設備投資を解消できる。また、アルカリ現
像液などを使用しないために、配向膜の表面汚染もな
く、電圧保持率の優れた高信頼性の広視野角液晶表示パ
ネルを実現できる。
【0033】この発明の第2の実施の形態を図6に基づ
いて説明する。図6はこの発明の第2の実施の形態の広
視野角液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大
断面図である。この液晶表示パネルは、一方の基板1b
と、他方の基板1aと、両基板1a,1bの内面に設け
られた透明電極2a,2bと、液晶分子6と、透明電極
2aの内面に設けられた配向膜3と、透明電極2bの内
面に配向膜3よりもプレチルト角の大きい配向膜5とか
ら構成されており、さらに、配向膜5の表面の一部に表
面改質により配向膜3よりもプレチルト角の小さい領域
5b(改質部分)が設けられている。
いて説明する。図6はこの発明の第2の実施の形態の広
視野角液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大
断面図である。この液晶表示パネルは、一方の基板1b
と、他方の基板1aと、両基板1a,1bの内面に設け
られた透明電極2a,2bと、液晶分子6と、透明電極
2aの内面に設けられた配向膜3と、透明電極2bの内
面に配向膜3よりもプレチルト角の大きい配向膜5とか
ら構成されており、さらに、配向膜5の表面の一部に表
面改質により配向膜3よりもプレチルト角の小さい領域
5b(改質部分)が設けられている。
【0034】また、第1の実施の形態と同様に液晶分子
6はスプレイ配向する構成としており、偏光板も同様に
クロスニコルに配置している。この構成において、他方
の基板1aの配向膜3によるプレチルト角15(この角
度をθとする)と、一方の基板1bの配向膜5の非改質
部分5aのプレチルト角14(この角度をψ2とする)
と、一方の基板1bの配向膜5の改質部分5bのプレチ
ルト角13(この角度をψ1とする)との関係は同様に
式(1)で表される。
6はスプレイ配向する構成としており、偏光板も同様に
クロスニコルに配置している。この構成において、他方
の基板1aの配向膜3によるプレチルト角15(この角
度をθとする)と、一方の基板1bの配向膜5の非改質
部分5aのプレチルト角14(この角度をψ2とする)
と、一方の基板1bの配向膜5の改質部分5bのプレチ
ルト角13(この角度をψ1とする)との関係は同様に
式(1)で表される。
【0035】したがって、この実施の形態の場合、一方
の基板1bの配向膜5の非改質部分5aでは、ψ2>θ
>0であるからφ2>0となり、また、一方の基板1b
の改質部分5bでは、θ>ψ1>0であるからφ1<0
となる。この実施の形態の液晶表示パネルに電圧を印加
すると、液晶層中心部10の液晶分子6が約φ1の角度
を持っていた領域では液晶分子6が右上がりすなわち、
下視野角17の特性を示し、約φ2の角度を持っていた
領域では液晶分子6が左上がりすなわち、上視野角16
の特性を示す。
の基板1bの配向膜5の非改質部分5aでは、ψ2>θ
>0であるからφ2>0となり、また、一方の基板1b
の改質部分5bでは、θ>ψ1>0であるからφ1<0
となる。この実施の形態の液晶表示パネルに電圧を印加
すると、液晶層中心部10の液晶分子6が約φ1の角度
を持っていた領域では液晶分子6が右上がりすなわち、
下視野角17の特性を示し、約φ2の角度を持っていた
領域では液晶分子6が左上がりすなわち、上視野角16
の特性を示す。
【0036】すなわち、第1の実施の形態と同様な原理
により、視野角特性を改善することができる。つぎに、
このような構成をもつ液晶表示パネルを製造する方法を
以下に示す。まず、ITO膜からなる透明電極2aが形
成された他方の基板1a内面に配向膜3として日本合成
ゴム社製のAL−5417ポリイミド配向膜をオフセッ
ト印刷して全面に塗布し、200℃30分間加熱し、硬
化させ、約1000オングストロームの膜厚を得た。ま
た、同様に透明電極2bが形成された一方の基板1b内
面に配向膜5として日本合成ゴム社製のAL−3046
ポリイミド配向膜をオフセット印刷して全面に塗布し、
200℃30分間加熱し、硬化させ、約1000オング
ストロームの膜厚を得た。
により、視野角特性を改善することができる。つぎに、
このような構成をもつ液晶表示パネルを製造する方法を
以下に示す。まず、ITO膜からなる透明電極2aが形
成された他方の基板1a内面に配向膜3として日本合成
ゴム社製のAL−5417ポリイミド配向膜をオフセッ
ト印刷して全面に塗布し、200℃30分間加熱し、硬
化させ、約1000オングストロームの膜厚を得た。ま
た、同様に透明電極2bが形成された一方の基板1b内
面に配向膜5として日本合成ゴム社製のAL−3046
ポリイミド配向膜をオフセット印刷して全面に塗布し、
200℃30分間加熱し、硬化させ、約1000オング
ストロームの膜厚を得た。
【0037】さらに、前記の配向膜5が全面に形成され
た一方の基板1b内面に部分的に、表面改質を施す。内
面を上にして配向膜5が全面に形成された一方の基板1
bを設置し、この上方から改質材としてアルカリ水溶液
であるフォトレジスト用現像液NMD−3(東京応化
製)を高圧の窒素ガスを利用したスプレーガンにて噴霧
する。
た一方の基板1b内面に部分的に、表面改質を施す。内
面を上にして配向膜5が全面に形成された一方の基板1
bを設置し、この上方から改質材としてアルカリ水溶液
であるフォトレジスト用現像液NMD−3(東京応化
製)を高圧の窒素ガスを利用したスプレーガンにて噴霧
する。
【0038】この後、常温にて30分間放置し、純水に
て5分間流水洗浄して、加熱乾燥させることにより、領
域の形状が略円形であり、1ヶ所の面積が300平方マ
イクロメートルから3000平方マイクロメートルの改
質部分5bを配向膜5上に部分的に形成することができ
た。また、フォトレジスト用現像液に含まれるアルカリ
成分は前記の流水洗浄にて完全に除去することができ
た。
て5分間流水洗浄して、加熱乾燥させることにより、領
域の形状が略円形であり、1ヶ所の面積が300平方マ
イクロメートルから3000平方マイクロメートルの改
質部分5bを配向膜5上に部分的に形成することができ
た。また、フォトレジスト用現像液に含まれるアルカリ
成分は前記の流水洗浄にて完全に除去することができ
た。
【0039】つぎに、上記の両基板1a,1bを、第1
の実施の形態と同様に図4に示す方向にレーヨン布でラ
ビング処理し、両基板1a,1bの内面を向かい合わす
ようにして、5マイクロメートルの間隙を設けて貼り合
わせ、第1の実施の形態と同様の液晶材料を注入するこ
とにより、この液晶表示パネルのプレチルト角はそれぞ
れ次のようになった。
の実施の形態と同様に図4に示す方向にレーヨン布でラ
ビング処理し、両基板1a,1bの内面を向かい合わす
ようにして、5マイクロメートルの間隙を設けて貼り合
わせ、第1の実施の形態と同様の液晶材料を注入するこ
とにより、この液晶表示パネルのプレチルト角はそれぞ
れ次のようになった。
【0040】他方の基板1aの配向膜3表面のプレチル
ト角15すなわちθ=3.5度であり、他方の基板1b
の配向膜5の非改質部分5aの配向膜表面のプレチルト
角14すなわちψ2=6度であり、改質部分5bの配向
膜表面のプレチルト角13すなわちψ1=1.5度であ
った。したがって、液晶層中心部10の液晶分子6のプ
レチルト角はφ2=1.25度、φ1=−0.5度とな
っているものと考えられる。
ト角15すなわちθ=3.5度であり、他方の基板1b
の配向膜5の非改質部分5aの配向膜表面のプレチルト
角14すなわちψ2=6度であり、改質部分5bの配向
膜表面のプレチルト角13すなわちψ1=1.5度であ
った。したがって、液晶層中心部10の液晶分子6のプ
レチルト角はφ2=1.25度、φ1=−0.5度とな
っているものと考えられる。
【0041】この実施の形態では低粘度のアルカリ水溶
液を噴霧するために、1ヶ所の表面改質部分の面積を小
さく制御しやすい。したがって、プレチルト角の異なる
領域を高密度に形成できるために、画素ドットピッチ1
00マイクロメートル以下のような高精細の液晶表示パ
ネルの広視野角化に適している。その他、第1の実施の
形態と同様の効果が得られる。
液を噴霧するために、1ヶ所の表面改質部分の面積を小
さく制御しやすい。したがって、プレチルト角の異なる
領域を高密度に形成できるために、画素ドットピッチ1
00マイクロメートル以下のような高精細の液晶表示パ
ネルの広視野角化に適している。その他、第1の実施の
形態と同様の効果が得られる。
【0042】この発明の第3の実施の形態を図7に基づ
いて説明する。図7はこの発明の第3の実施の形態の広
視野角液晶表示パネルの拡大断面図である。この液晶表
示パネルは、一方の基板1bと、他方の基板1aと、両
基板1a,1bの内面に設けられた透明電極2a,2b
と、液晶分子6と、透明電極2aの内面に設けられた配
向膜3と、透明電極2bの内面に配向膜3よりもプレチ
ルト角の大きい配向膜5と、両基板1a,1b間に液晶
層となる間隙を形成するためのスペーサ8から構成され
ており、さらに、配向膜5の表面の一部に表面改質によ
り配向膜3よりもプレチルト角の小さい領域(改質部
分)5bが設けられている。
いて説明する。図7はこの発明の第3の実施の形態の広
視野角液晶表示パネルの拡大断面図である。この液晶表
示パネルは、一方の基板1bと、他方の基板1aと、両
基板1a,1bの内面に設けられた透明電極2a,2b
と、液晶分子6と、透明電極2aの内面に設けられた配
向膜3と、透明電極2bの内面に配向膜3よりもプレチ
ルト角の大きい配向膜5と、両基板1a,1b間に液晶
層となる間隙を形成するためのスペーサ8から構成され
ており、さらに、配向膜5の表面の一部に表面改質によ
り配向膜3よりもプレチルト角の小さい領域(改質部
分)5bが設けられている。
【0043】この実施の形態のプレチルト角構成、広視
野角原理は第2の実施の形態と同じであるが、製造方法
が異なるので、この製造方法を以下に示す。まず、IT
O膜からなる透明電極2aが形成された他方の基板1a
内面に配向膜3として日本合成ゴム社製のAL−541
7ポリイミド配向膜をオフセット印刷して全面に塗布
し、200℃30分間加熱し、硬化させ、約1000オ
ングストロームの膜厚を得た。また、同様に透明電極2
bが形成された一方の基板1b内面に配向膜5として日
本合成ゴム社製のAL−3046ポリイミド配向膜をオ
フセット印刷して全面に塗布し、200℃30分間加熱
し、硬化させ、約1000オングストロームの膜厚を得
た。
野角原理は第2の実施の形態と同じであるが、製造方法
が異なるので、この製造方法を以下に示す。まず、IT
O膜からなる透明電極2aが形成された他方の基板1a
内面に配向膜3として日本合成ゴム社製のAL−541
7ポリイミド配向膜をオフセット印刷して全面に塗布
し、200℃30分間加熱し、硬化させ、約1000オ
ングストロームの膜厚を得た。また、同様に透明電極2
bが形成された一方の基板1b内面に配向膜5として日
本合成ゴム社製のAL−3046ポリイミド配向膜をオ
フセット印刷して全面に塗布し、200℃30分間加熱
し、硬化させ、約1000オングストロームの膜厚を得
た。
【0044】つぎに、上記の両基板1a,1bを図4に
示す方向にレーヨン布でラビング処理を施した。さら
に、直径5マイクロメートルの球状樹脂スペーサ8とし
て日本触媒製のGP−H50を用いこれとエタノールの
混合したものを、ラビングを施した一方の基板1bの配
向膜5上に窒素ガスによりスプレーガンにて噴霧する。
このとき、エタノールが蒸発しない状態で基板に付着す
るよう、スプレーガンのノズル形状や、窒素ガス圧力、
基板1bとの距離、スペーサ8とエタノールの混合比を
調節する。この実施の形態では、スプレーガンのノズル
径0.1ミリメートル、窒素ガス圧3気圧、基板1bと
の距離を50センチメートル、スペーサ8が1グラムに
つきエタノールを1.2リットルの割合で混合した。こ
の後、基板1bをホットプレート上にて加熱し、エタノ
ール蒸発させる。
示す方向にレーヨン布でラビング処理を施した。さら
に、直径5マイクロメートルの球状樹脂スペーサ8とし
て日本触媒製のGP−H50を用いこれとエタノールの
混合したものを、ラビングを施した一方の基板1bの配
向膜5上に窒素ガスによりスプレーガンにて噴霧する。
このとき、エタノールが蒸発しない状態で基板に付着す
るよう、スプレーガンのノズル形状や、窒素ガス圧力、
基板1bとの距離、スペーサ8とエタノールの混合比を
調節する。この実施の形態では、スプレーガンのノズル
径0.1ミリメートル、窒素ガス圧3気圧、基板1bと
の距離を50センチメートル、スペーサ8が1グラムに
つきエタノールを1.2リットルの割合で混合した。こ
の後、基板1bをホットプレート上にて加熱し、エタノ
ール蒸発させる。
【0045】この作業により、エタノールがスペーサ8
近傍に加え、スペーサのない部分にも付着する。エタノ
ールの配向膜に及ぼす影響はわずかであるが、ラビング
処理した配向膜5表面にエタノールが付着することによ
り、配向状態が変化し、エタノールが蒸発した後もこの
状態が維持される。すなわち、エタノール付着部分が表
面改質されることになる。
近傍に加え、スペーサのない部分にも付着する。エタノ
ールの配向膜に及ぼす影響はわずかであるが、ラビング
処理した配向膜5表面にエタノールが付着することによ
り、配向状態が変化し、エタノールが蒸発した後もこの
状態が維持される。すなわち、エタノール付着部分が表
面改質されることになる。
【0046】ここで、スペーサ8の基板1b上の分布密
度は平方ミリメートルあたり100個程度とし、エタノ
ールによる表面改質面積は表示面積の約50%となるよ
うにした。この後、両基板1a,1bの内面を向かい合
わすようにして貼り合わせ、スペーサ8によって形成さ
れた間隙にメルク社製の液晶材料ZLI−4792に右
回りのねじれ力を有するカイラル材料R−811を2%
添加したものを注入した。
度は平方ミリメートルあたり100個程度とし、エタノ
ールによる表面改質面積は表示面積の約50%となるよ
うにした。この後、両基板1a,1bの内面を向かい合
わすようにして貼り合わせ、スペーサ8によって形成さ
れた間隙にメルク社製の液晶材料ZLI−4792に右
回りのねじれ力を有するカイラル材料R−811を2%
添加したものを注入した。
【0047】この液晶表示パネルのプレチルト角はそれ
ぞれ次のようになった。他方の基板1aの配向膜3表面
のプレチルト角15すなわちθ=3.5度であり、一方
の基板1bの配向膜5の非改質部分5aの配向膜表面の
プレチルト角14すなわちψ2=6度であり、改質部分
5bの配向膜表面のプレチルト角13すなわちψ1=1
度であった。したがって、液晶層中心部10の液晶分子
6のプレチルト角はφ2=1.25度、φ1=−1.2
5度となっているものと考えられる。
ぞれ次のようになった。他方の基板1aの配向膜3表面
のプレチルト角15すなわちθ=3.5度であり、一方
の基板1bの配向膜5の非改質部分5aの配向膜表面の
プレチルト角14すなわちψ2=6度であり、改質部分
5bの配向膜表面のプレチルト角13すなわちψ1=1
度であった。したがって、液晶層中心部10の液晶分子
6のプレチルト角はφ2=1.25度、φ1=−1.2
5度となっているものと考えられる。
【0048】この実施の形態は、スペーサ8の散布工程
と、配向膜5の表面改質工程を同工程で実施しているた
めに、従来の液晶表示パネルの製造工程数の増加と設備
の増設が全く不要であり、かつ簡易に性能の優れた広視
野角液晶表示パネルを実現できる。表面改質のためにこ
の実施の形態ではエタノールを用いたが、他の溶剤を用
いても良いが、塗布後に洗浄工程がないために、アルカ
リイオンなど不純物となる原子の含まれていない、溶剤
を選択することが必要である。
と、配向膜5の表面改質工程を同工程で実施しているた
めに、従来の液晶表示パネルの製造工程数の増加と設備
の増設が全く不要であり、かつ簡易に性能の優れた広視
野角液晶表示パネルを実現できる。表面改質のためにこ
の実施の形態ではエタノールを用いたが、他の溶剤を用
いても良いが、塗布後に洗浄工程がないために、アルカ
リイオンなど不純物となる原子の含まれていない、溶剤
を選択することが必要である。
【0049】以上単純なネマティック液晶表示パネルに
対して説明してきたが、図8に示すように、一方の基板
上に、マトリクス状に複数設けられた画素毎に透明画素
電極に印加する電圧を制御するためのTFT21を備
え、もう一方の基板には、赤緑青色からなるカラーフィ
ルターと、各色を分離すると共にTFT21や配線部を
遮光するためのCr薄膜から成るブラックマトリクス2
2を設けたカラーTFT液晶パネルに適用することによ
り、CRTに匹敵する優れた画質の広視野角液晶表示パ
ネルを実現できる。
対して説明してきたが、図8に示すように、一方の基板
上に、マトリクス状に複数設けられた画素毎に透明画素
電極に印加する電圧を制御するためのTFT21を備
え、もう一方の基板には、赤緑青色からなるカラーフィ
ルターと、各色を分離すると共にTFT21や配線部を
遮光するためのCr薄膜から成るブラックマトリクス2
2を設けたカラーTFT液晶パネルに適用することによ
り、CRTに匹敵する優れた画質の広視野角液晶表示パ
ネルを実現できる。
【0050】図8にこの液晶表示パネルをカラーTFT
液晶パネルに適用した場合の拡大平面図を示す。このよ
うに、液体の噴霧、付着によって生じるプレチルト角の
増加もしくは減少する領域24と液体の付着しない領域
23との面積比は上下対称な視野角特性を得るために5
0%程度であることが望ましいが、これは、1ドット内
でも面積比を50%程度に制御することが望ましい。な
ぜならば、ドット間で面積比に差が有ると視野角を大き
くした場合に、視野角特性に差が生じてざらつき感が視
認されるためである。
液晶パネルに適用した場合の拡大平面図を示す。このよ
うに、液体の噴霧、付着によって生じるプレチルト角の
増加もしくは減少する領域24と液体の付着しない領域
23との面積比は上下対称な視野角特性を得るために5
0%程度であることが望ましいが、これは、1ドット内
でも面積比を50%程度に制御することが望ましい。な
ぜならば、ドット間で面積比に差が有ると視野角を大き
くした場合に、視野角特性に差が生じてざらつき感が視
認されるためである。
【0051】解像度の比較的高いTFT液晶パネルの場
合では、画素ドットの配列ピッチは100マイクロメー
トル程度であり、これを全ての画素ドットにおいて前記
面積比が40:60から60:40の間にするために
は、液体の噴霧、付着によって生じるプレチルト角の増
加もしくは減少する領域24の1ヵ所の面積は3000
平方マイクロメートル以下であることが必要である。
合では、画素ドットの配列ピッチは100マイクロメー
トル程度であり、これを全ての画素ドットにおいて前記
面積比が40:60から60:40の間にするために
は、液体の噴霧、付着によって生じるプレチルト角の増
加もしくは減少する領域24の1ヵ所の面積は3000
平方マイクロメートル以下であることが必要である。
【0052】したがって、液体の噴霧、付着によって生
じるプレチルト角の増加もしくは減少する領域24の1
ヵ所の面積は極力小さい方がドット間の均一性が得られ
るが、逆に1ヵ所の面積が小さすぎると液晶分子6のプ
レチルト方向が分離されなくなるので、我々の検討で
は、最小100平方マイクロメートルの面積が必要であ
ることがわかった。
じるプレチルト角の増加もしくは減少する領域24の1
ヵ所の面積は極力小さい方がドット間の均一性が得られ
るが、逆に1ヵ所の面積が小さすぎると液晶分子6のプ
レチルト方向が分離されなくなるので、我々の検討で
は、最小100平方マイクロメートルの面積が必要であ
ることがわかった。
【0053】なお、解像度の比較的低い液晶表示パネル
の場合や、若干のざらつきが許容される場合では、液体
の噴霧、付着によって生じるプレチルト角の増加もしく
は減少する領域24の1ヵ所の面積は30000平方マ
イクロメートル程度以下であれば良い。
の場合や、若干のざらつきが許容される場合では、液体
の噴霧、付着によって生じるプレチルト角の増加もしく
は減少する領域24の1ヵ所の面積は30000平方マ
イクロメートル程度以下であれば良い。
【0054】
【発明の効果】請求項1記載の液晶表示パネルによれ
ば、上下方向に対する視覚特性を対称にするため近接し
た微小領域間で液晶分子のプレチルト角が部分的に異な
る構成とするために、液晶分子のプレチルト角が配向膜
と異なる多数の微小領域を配向膜上に不規則に分布して
いるので、この微小領域は噴霧装置で対応可能であり、
従来の露光装置や現像装置などの大型設備は不要であ
る。このため、広視野角化に伴う設備投資や工程の増加
を最小限にでき、製造コストの低減および生産性の向上
を図ることができる。
ば、上下方向に対する視覚特性を対称にするため近接し
た微小領域間で液晶分子のプレチルト角が部分的に異な
る構成とするために、液晶分子のプレチルト角が配向膜
と異なる多数の微小領域を配向膜上に不規則に分布して
いるので、この微小領域は噴霧装置で対応可能であり、
従来の露光装置や現像装置などの大型設備は不要であ
る。このため、広視野角化に伴う設備投資や工程の増加
を最小限にでき、製造コストの低減および生産性の向上
を図ることができる。
【0055】請求項2では、例えば、カラーTFT液晶
パネルに適用した場合に、液体の噴霧、付着によって生
じるプレチルト角の増加もしくは減少する領域と液体の
付着しない領域との面積比は上下対称な視野角特性を得
るために50%程度であることが望ましいが、上記のよ
うに配向膜表面状態が異なる微小領域を3000平方マ
イクロメートル以下に設定することにより、1ドット内
でも面積比を50%程度に制御することができる。この
ため、ドット間で面積比に差がなく視野角を大きくした
場合でも、視野角特性に差が生じてざらつき感が視認さ
れることはない。また、解像度が比較的低く若干のざら
つき感が許容される場合では、微小領域を30000平
方マイクロメートル以下であればよい。また、微小領域
を100平方マイクロメートル以上とすることにより、
液晶分子のプレチルト方向が確実に分離される。
パネルに適用した場合に、液体の噴霧、付着によって生
じるプレチルト角の増加もしくは減少する領域と液体の
付着しない領域との面積比は上下対称な視野角特性を得
るために50%程度であることが望ましいが、上記のよ
うに配向膜表面状態が異なる微小領域を3000平方マ
イクロメートル以下に設定することにより、1ドット内
でも面積比を50%程度に制御することができる。この
ため、ドット間で面積比に差がなく視野角を大きくした
場合でも、視野角特性に差が生じてざらつき感が視認さ
れることはない。また、解像度が比較的低く若干のざら
つき感が許容される場合では、微小領域を30000平
方マイクロメートル以下であればよい。また、微小領域
を100平方マイクロメートル以上とすることにより、
液晶分子のプレチルト方向が確実に分離される。
【0056】請求項3の液晶表示パネルの製造方法によ
れば、請求項1と同様に従来の一般的な液晶表示パネル
製造工程に対し、比較的簡易な噴霧装置のみの増設で対
応可能であり、他の広視野角手法で課題であった工程の
増加と多くの設備投資を解消できる。また、現像工程が
ないために、配向膜表面の汚染に対しても有利であり、
また噴霧液体を適正化することによって、十分かつ安定
的に広視野角特性を示し、電圧保持率の優れた高信頼性
の液晶表示パネルを製造できる。
れば、請求項1と同様に従来の一般的な液晶表示パネル
製造工程に対し、比較的簡易な噴霧装置のみの増設で対
応可能であり、他の広視野角手法で課題であった工程の
増加と多くの設備投資を解消できる。また、現像工程が
ないために、配向膜表面の汚染に対しても有利であり、
また噴霧液体を適正化することによって、十分かつ安定
的に広視野角特性を示し、電圧保持率の優れた高信頼性
の液晶表示パネルを製造できる。
【0057】請求項4では、ポリイミド溶液を硬化させ
た後、配向膜表面を配向処理することにより、ポリイミ
ド溶液が硬化した領域がプレチルト角が異なる微小領域
となる。請求項5では、スペーサを混合した液体を用い
たので、スペーサの散布工程と、配向膜表面状態を部分
的に異ならせる工程とを同時にできる。このため、製造
工程の減少により、生産性の向上を図ることができる。
た後、配向膜表面を配向処理することにより、ポリイミ
ド溶液が硬化した領域がプレチルト角が異なる微小領域
となる。請求項5では、スペーサを混合した液体を用い
たので、スペーサの散布工程と、配向膜表面状態を部分
的に異ならせる工程とを同時にできる。このため、製造
工程の減少により、生産性の向上を図ることができる。
【0058】請求項6では、エタノールが配向膜表面に
付着することにより、配向状態が変化し、エタノールが
蒸発した後もこの状態が維持される。このように、エタ
ノールが蒸発するので噴霧後に洗浄工程を行わない場合
に有効である。
付着することにより、配向状態が変化し、エタノールが
蒸発した後もこの状態が維持される。このように、エタ
ノールが蒸発するので噴霧後に洗浄工程を行わない場合
に有効である。
【図1】この発明の第1の実施の形態における広視野角
液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大断面図
である。
液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大断面図
である。
【図2】この発明の第1の実施の形態の製造方法におけ
る配向膜の噴霧方法を示す簡略図である。
る配向膜の噴霧方法を示す簡略図である。
【図3】この発明の第1の実施の形態の基板上の配向膜
付着形状を示す簡略図である。
付着形状を示す簡略図である。
【図4】この発明の第1の実施の形態の上下基板のラビ
ング方向を示す説明図である。
ング方向を示す説明図である。
【図5】この発明の第1の実施の形態の広視野角液晶表
示パネルのコントラスト比に対する視野角依存性を示す
グラフである。
示パネルのコントラスト比に対する視野角依存性を示す
グラフである。
【図6】この発明の第2の実施の形態における広視野角
液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大断面図
である。
液晶表示パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大断面図
である。
【図7】この発明の第3の実施の形態における広視野角
液晶表示パネルの拡大断面図である。
液晶表示パネルの拡大断面図である。
【図8】この発明の実施の形態の液晶表示パネルをカラ
ーTFT液晶パネルに適用した場合の一部の拡大平面図
である。
ーTFT液晶パネルに適用した場合の一部の拡大平面図
である。
【図9】従来例を示す配向分割方式の広視野角液晶表示
パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大断面図である。
パネルの液晶分子の配向状態を示す拡大断面図である。
1a 他方の基板 1b 一方の基板 2a 透明電極 2b 透明電極 3 配向膜 4 配向膜 5 配向膜 6 液晶分子 7a 偏光板 7b 偏光板 8 スペーサ 11 プレチルト角φ1 12 プレチルト角φ2 13 プレチルト角ψ1 14 プレチルト角ψ2 15 プレチルト角θ 21 TFT 22 ブラックマトリクス
Claims (6)
- 【請求項1】 液晶を介して対向配置された一対の基板
のうち、少なくとも一方の基板表面上の全面に配向膜を
形成し、液晶分子のプレチルト角が前記配向膜と異なる
多数の微小領域を前記配向膜上に不規則に分布したこと
を特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項2】 微小領域の平均の大きさを100平方マ
イクロメートル以上30000平方マイクロメートル以
下とした請求項1記載の液晶表示パネル。 - 【請求項3】 液晶を介して対向配置された一対の基板
のうち、少なくとも一方の基板表面上の全面に配向膜を
形成する工程と、前記配向膜に液体を噴霧、付着させる
ことによって液晶分子のプレチルト角が前記配向膜と異
なる多数の微小領域を前記配向膜上に不規則に分布する
工程とを含む液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項4】 液体がポリイミド溶液であり、このポリ
イミド溶液を硬化させた後、配向膜表面を配向処理する
請求項3記載の液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項5】 液体に直径1マイクロメートルから10
マイクロメートルである球状もしくは円柱状のスペーサ
を混合し、配向膜表面を配向処理した後、前記液体の噴
霧により部分的に液滴およびスペーサを付着し、前記液
体を蒸発させる請求項3記載の液晶表示パネルの製造方
法。 - 【請求項6】 液体がエタノールである請求項3または
5記載の液晶表示パネルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25516195A JPH0996817A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25516195A JPH0996817A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0996817A true JPH0996817A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17274916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25516195A Pending JPH0996817A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶表示パネルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0996817A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001069311A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication, procede d'excitation d'affichage a cristaux liquides |
JP2010282156A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP25516195A patent/JPH0996817A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001069311A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication, procede d'excitation d'affichage a cristaux liquides |
JP2010282156A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法 |
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