JPH1130778A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH1130778A
JPH1130778A JP9187986A JP18798697A JPH1130778A JP H1130778 A JPH1130778 A JP H1130778A JP 9187986 A JP9187986 A JP 9187986A JP 18798697 A JP18798697 A JP 18798697A JP H1130778 A JPH1130778 A JP H1130778A
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晃 玉谷
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文雄 松川
Akira Tsumura
顯 津村
Shin Tabata
伸 田畑
Masaya Mizunuma
昌也 水沼
Yasuhiro Morii
康裕 森井
Masayuki Fujii
雅之 藤井
Yasuo Fujita
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 視角による着色および表示品位の低下がほと
んどない応答型液晶表示装置を供給する。 【解決手段】 画素電極および対向電極を有してなる電
極基板と、該電極基板に対向する対向基板と、前記画素
電極および対向電極に電圧を印加することにより電極基
板表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆動され
る液晶分子を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネ
ル、ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気
信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であ
って、前記電極基板の最も近くに存在する液晶分子およ
び前記対向基板の最も近くに存在する液晶分子の傾き方
向が互いに等しく、かつ、前記電極基板の最も近くに存
在する液晶分子および前記対向基板の最も近くに存在す
る液晶分子の配向方向が互いに平行である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも片側の
基板が櫛形形状の電極を備えた2枚の基板を相互に貼り
合わせ、液晶を封入した面内応答型液晶表示装置に関す
る。さらに詳しくは、視角による色変化などの表示特性
の変化を抑制できる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、薄型、軽量、低消費電
力などの特徴を有するため、腕時計、電卓などの表示装
置として広く用いられている。とくに薄膜トランジスタ
(TFT)などによりアクティブ駆動を行なうTN(t
wisted nematic)型液晶表示装置は、ワ
ードプロセッサー、パーソナルコンピューターなどの表
示装置であるCRTに置き換わりつつある。しかし、こ
のようなTN型液晶表示装置は視角に対して階調反転が
生じコントラスト値が変化するという表示品位の欠点を
有している。表示品位の視角依存性を改善するために表
示画素を複数の領域に分割して視野角を広げる試みが、
たとえば特開平8−76125号公報においてなされて
いる。しかし、階調反転のない視野角領域が視野角左右
±40°、上下−20°〜+10°程度であり、使用に
際して充分なものではなかった。
【0003】最近、たとえば、日経マイクロデバイス、
(株)日経BP、1995年12月、p.130−13
5や、セミコン関西96FPD技術セミナー講演予稿
集、SEMIジャパン、1996年5月30日、p.3
−23〜3−27およびp.4−19〜4−21などに
開示されるように、TN型液晶表示装置とは駆動方式が
全く異なる、面内応答型液晶表示装置が提案されてい
る。これは、液晶分子が基板に平行な面内で電界に対し
て応答するため、TN型液晶表示装置と比較して見る角
度による表示特性の変化が小さく、良好な表示特性を有
している。
【0004】図13は、正の誘電異方性を有する液晶を
用いて形成された従来の面内応答型液晶表示装置を示す
部分説明図である。図13には、液晶表示装置のうち、
液晶パネルを構成する電極基板、該電極基板上に形成さ
れた2種類の櫛形形状の電極(以下、「櫛形電極」とい
う)、対向基板および液晶層に含まれる液晶分子(4つ
のみ示されている)が示されている。図13に示される
ように、櫛形電極1を有する電極基板2と対向基板3と
が平行に配置され、電極基板2および対向基板3間に櫛
形電極1の櫛形部の長さ方向に対してほぼ平行な方向に
配向された液晶分子4を含む液晶層が存在する。
【0005】つぎに、図14を用いて液晶表示装置の表
示原理を説明する。図14は、面内応答型液晶表示装置
を示す部分説明図である。図14には、液晶表示装置の
うち液晶パネルおよび2枚の偏光板のみが示されてお
り、とくに液晶パネルについては、電極基板と、2種類
の櫛形電極の各櫛歯部(それぞれ櫛歯部が1本ずつ示さ
れている)と、対向基板と、液晶層に含まれる液晶分子
(7つのみ示されている)のみが示されている。図14
において、1aは第1の櫛形電極、1bは第2の櫛形電
極、2は電極基板、3は対向基板、4は液晶層中の液晶
分子、5は第1の偏光板、6は第2の偏光板を示す。図
示されているように、液晶分子4の長軸方向(図中、
「N」で示される方向)が第1の偏光板5の透過軸Oに
平行になるように第1の偏光板5が配置され、第2の偏
光板6の透過軸Pが第1の偏光板5の透過軸Oと直交す
るように第2の偏光板6が配置される。なお、電極基板
2および対向基板3表面に形成された配向膜(図示せ
ず)の配向方向(図中、「Q」で示される方向)は、第
1の偏光板5あるいは第2の偏光板の透過軸O、Pに対
して平行である。ここで、液晶層の厚さをdとする。ま
た、前記透過軸は、偏光板を通過した光の振動方向に対
して平行である。
【0006】電界OFF状態(すなわち、第1の櫛形電
極1aおよび第2の櫛形電極1b間に電界が形成されて
いない状態)では、入射直線偏光(第1の偏光板5を透
過した光)は、振動方向が液晶分子の配向方向に対して
平行であり、液晶層通過時に複屈折効果を受けないため
対向基板3を通過する光の振動方向R1が第2の偏光板
6の透過軸Pと直交し、対向基板3を通過した光が偏光
板6を通過できず暗状態となる。なお、暗状態では出射
透過光が存在しないので、図中、矢印I1は破線を用い
て示されている。
【0007】電界ON状態(すなわち、第1の櫛形電極
1aおよび第2の櫛形電極1b間に電界1cが形成され
ている状態)では、液晶分子4は電極基板2および対向
基板3の表面に対して平行配向を保ちながら、電界方向
に回転する(なお、回転の程度は電界の大きさによ
る)。このため、入射直線偏光は複屈折効果を受け楕円
偏光R2に変化し一定量の光が第2の偏光板6を通過す
る。なお、第2の偏光板6を通過する光の量は、液晶分
子の長軸方向(図中、「T」で示される方向)の傾きに
応じて変化する。ここで、回転角度θは印加電圧(V)
を用いて表される。このように、第1の櫛形電極および
第2の櫛形電極への印加電圧のON/OFFを行うこと
により、表示を行うことができる。
【0008】このときの、透過光強度Iは式(1)で表
される。
【0009】 I=I0sin2(πR/λ)sin22θ(V) (1) ここで、I0は第1の偏光板5に入射する光の強度、λ
は入射する光の波長、Rはリタデーションと呼ばれ常光
と異常光の光路差(Δn)・dで表される。ここでΔn
は液晶の常光屈折率noと異常光屈折率neとの差の絶
対値(|no−ne|)である。
【0010】式(1)から明らかなように、θ=π/4
のとき透過光強度は最大となる。また、第2の偏光板6
を出射する透過光強度は、入射する光の波長λとリタデ
ーション値Rの関数として表される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図15は、θ=π/4
のときの種々のリタデーション値R(R=200nm、
275nm、300nm)における、透過率の波長依存
性を示すグラフである。図15において、縦軸は透過率
(%)、横軸は波長λ(nm)を示す。前記透過率と
は、第1の偏光板に入射した光の量に対する第2の偏光
板を透過した光の量の割合をいう。図15において、リ
タデーション値Rが200nmのときの透過率の波長依
存性は実線で示され、リタデーション値Rが275nm
のときの透過率の波長依存性は破線で示され、リタデー
ション値Rが300nmのときの透過率の波長依存性は
二点鎖線で示されている。図15より、透過率の波長依
存性はリタデーション値により大きく影響を受けること
がわかる。
【0012】図16は、従来の面内応答型液晶表示装置
の液晶分子の配向状態を示す説明図である。面内応答型
液晶表示装置において、電極基板2および対向基板3そ
れぞれに対して液晶分子4は互いに異なる方向にプレテ
ィルト角13をもって22で示される方向に配向してい
る。この配向状態を平行配向とする。前記プレティルト
角13とは、電極基板2(または対向基板3)表面に対
する液晶分子4の長軸方向4aの傾きをいう。
【0013】このばあい、対向基板3表面に対してa方
向から液晶パネルを見たばあいと、b方向から液晶パネ
ルを見たばあいとでは、液晶分子4がプレティルト角1
3を有し平行配向しているため液晶層の屈折率異方性が
異なり、リタデーション値R(液晶の複屈折率Δnとセ
ルギャップdの積(Δn)・d)が変化する。このた
め、透過率の波長依存性が変化し、ある角度から見ると
青色(波長440nm)に着色し、他の方向から見ると
黄色(波長580nm)に着色し表示品位が低下する問
題があった。さらに、視角による表示特性が液晶パネル
正面に対して非対称になり、表示品位が低下する問題が
あった。すなわち、従来の面内応答型液晶表示装置は、
以前のTN型液晶表示装置と比較すると視野角特性が改
善されたといえるが、視角によっては着色したり、表示
特性が視角により異なるという欠点を有している。
【0014】本発明は、このような視角による着色およ
び表示品位の低下を抑制するためになされたものであ
り、視角による着色などの表示品位の低下がほとんどな
い面内応答型液晶表示装置を供給することを目的とす
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1にかか
わる液晶表示装置は、画素電極および対向電極を有して
なる電極基板と、該電極基板に対向する対向基板と、前
記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより
電極基板表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆
動される液晶分子を含んでなる液晶層とを有してなる液
晶パネル、ならびに前記画素電極および対向電極に所定
の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装
置であって、前記電極基板の最も近くに存在する液晶分
子および前記対向基板の最も近くに存在する液晶分子の
傾き方向が互いに等しく、かつ、前記電極基板の最も近
くに存在する液晶分子および前記対向基板の最も近くに
存在する液晶分子の配向方向が互いに平行である。
【0016】また、請求項2にかかわる液晶表示装置に
おいては前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
る。
【0017】さらに、請求項3にかかわる液晶表示装置
においては前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
り、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行になるよ
うに配置されてなるものである。
【0018】本発明の請求項4にかかわる液晶表示装置
は、画素電極および対向電極を有してなる電極基板と、
該電極基板に対向する対向基板と、前記画素電極および
対向電極に電圧を印加することにより電極基板表面に対
してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶分子
を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネル、ならび
に前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給
する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であって、前記
液晶パネルの表示領域がマトリクス状に設けられた複数
の画素からなり、各画素が、液晶分子の配向方向が互い
に異なる複数の領域に分割されてなる。
【0019】また、請求項5にかかわる液晶表示装置に
おいては前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
る。
【0020】さらに、請求項6にかかわる液晶表示装置
においては前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
り、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行になるよ
うに配置されてなるものである。
【0021】本発明の請求項7にかかわる液晶表示装置
は、画素電極および対向電極を有してなる電極基板と、
該電極基板に対向する対向基板と、前記画素電極および
対向電極に電圧を印加することにより電極基板表面に対
してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶分子
を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネル、ならび
に前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給
する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であって、前記
液晶パネルの観察者側表面に光学補償層が設けられてな
るものである。
【0022】また、請求項8にかかわる液晶表示装置に
おいては前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
る。
【0023】さらに、請求項9にかかわる液晶表示装置
においては前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
り、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行になるよ
うに配置されてなるものである。
【0024】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の液晶表示装置の
実施の形態について説明する。
【0025】実施の形態1.図面を参照しつつ、本発明
の液晶表示装置の実施の形態1について説明する。本発
明の液晶表示装置は液晶パネルと駆動回路とバックライ
トとからなる。前記液晶パネルは、画素電極および対向
電極を有してなる電極基板と、該電極基板に対向する対
向基板と、前記画素電極および対向電極に電圧を印加す
ることにより電極基板表面に対してほぼ平行に発生した
電界により駆動される液晶分子を含んでなる液晶層とを
有してなる。画素電極および対向電極は櫛形電極である
ので、液晶分子により有効に電圧を印加することがで
き、また、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行に
なるように配置されているので、液晶分子に均一に電圧
を印加することができる。また、駆動回路は画素電極お
よび対向電極に所定の電気信号を供給しする。また、前
記バックライトは液晶パネルの背面(たとえば電極基板
側表面)に設けられる光源である。以上説明した液晶表
示装置の構成は以下の各実施の形態に共通である。
【0026】本実施の形態においては、液晶表示装置を
形成する際に、TFT基板およびCF(カラーフィル
タ)基板上の所定の領域に転写法により膜厚700Åの
配向膜(日本合成ゴム(株)製AL5417(製品番
号))を形成し、オーブンで180℃で1時間焼成す
る。図1は、配向膜転写工程において配向膜が設けられ
る基板および配向膜を設ける装置の一部を示す説明図で
ある。前記転写法とは、図1に示すように、ローラ9a
に巻き付けてある凸版状の転写版8の表面に配向膜7を
塗布し、ローラ9aを、支持台9b上の基板(電極基板
または対向基板)10の移動と同一速度で回転させるこ
とにより、基板10上に配向膜7を転写する方法であ
る。なお、基板10は矢印Aで示される方向に移動し、
ローラ9aは矢印Bで示される方向に回転する。また、
ここで用いた配向膜は一般に市販されている液晶用配向
膜ならいずれの膜を用いても良い。
【0027】図2は、電極基板の一部を示す説明図であ
る。前記配向膜転写工程ののち、ラビング工程として第
1の櫛形電極1a、第2の櫛形電極1bの櫛形部の長さ
方向Cに対しラビング方向として角度φが10°傾いた
方向Dにラビング処理を行う。図3は、ラビング処理さ
れる基板およびラビング処理を行う装置の一部を示す説
明図である。ラビング処理とは、ラビング布11を巻き
付けたドラム12aを毎分数百回転という速さで回転さ
せながら、支持台12b上の基板10表面の配向膜7を
擦り液晶分子の配向方向を一定にする処理をいう。な
お、基板10は矢印Eで示される方向に移動し、ドラム
12aは矢印Fで示される方向に回転する。また、ここ
でラビング布とはレーヨンや綿からなる短い毛足のベル
ベット状の布のことである。
【0028】前記配向膜転写工程およびラビング工程に
よって配向膜が設けられた電極基板および対向基板を用
いて液晶パネルを形成したばあい、液晶分子のプレティ
ルト角は4°となる。なお、図5に示すように、プレテ
ィルト角13とは、ラビング方向22に対する液晶分子
4の長軸方向4aの傾きをいう。なお、図5は、本発明
の液晶表示装置の液晶分子の配向状態を示す説明図であ
る。図5において、図16と同一の箇所については同じ
符号を用いて示した。
【0029】そののち、基板間隙を一定の大きさに保持
するためのスペーサを水:エタノール=1:1(体積
比)の混合溶液に混合させ、霧吹きにより電極基板およ
び対向基板のうちの一方の基板上に散布した。他方の基
板には、液晶封入領域を決定するためのシールパターン
を形成するため、ディスペンサを用いて所定のパターン
になるようにシール材を塗布し、100℃で10分間加
熱し乾燥させた。なお、スペーサ散布およびシール材塗
布を行う基板は電極基板および対向基板のどちらでもよ
い。このように、電極基板および対向基板をラビング処
理したのち、両基板を重ねる要領を図4にしたがって説
明する。図4は、ラビング方向と、重ね合わせの方法を
示す工程説明図である。図4の(a)は基板の平面図で
あり、図の(b)および(c)は基板の側面説明図であ
り、図中でθはラビング方向Dを示す角度であり、Pお
よびRは重ね合わせるときの折り返し点を示している。
図の(a)に示したようにラビング処理された基板Aお
よびBは図の(c)のように点PおよびRが、重ねたと
きに一致する位置となるように、たとえば図の(b)に
示す矢印Sのように基板Aを点Pで回転させるように折
り返して基板Bに重ね合わせる。
【0030】つぎに、電極基板と対向基板とを、ラビン
グ方向や画素が一致するように重ね合わせることができ
る。そののち、重ね合わせた電極基板および対向基板に
対して、150℃で1時間、0.5kgf/cm2の圧
力で加圧することにより、セルギャップ(電極基板およ
び対向基板の間隙)を4.0μmとした。
【0031】このとき、液晶分子の配向方向13が、図
5に示されるように、プレティルト角に対する液晶分子
の傾き方向が互いに等しい、いわゆる反平行配向になる
ように電極基板2および対向基板3を重ね合わせた。前
記反平行配向とは、対向基板3または電極基板2に隣接
する各液晶分子4の配向方向(ラビング方向22)が互
いに等しく、かつ、プレティルト角13の絶対値がほぼ
等しくなるような液晶配向のことである。
【0032】さらに、図6に示されるように、前記液晶
パネルが所定の大きさになるように、液晶パネル表面に
ガラススクライバーを用いて切断ライン14を形成し、
切断ライン14のある面の反対側から切断ライン部分に
力15を加え、液晶パネルを切断した。図6は、本発明
の液晶表示装置を構成する液晶パネルを示す断面説明図
である。図中、10は電極基板または対向基板である基
板、16はスペーサ、17はシール材を示す。
【0033】ついで、図7に示すように、前記液晶パネ
ルに真空注入法により、ネマチック相を示す液晶21を
注入した。真空注入法とは、真空チャンバー18内に液
晶パネル19と容器に入った一定量の液晶21とを設置
し(図7(a)参照)、真空チャンバー18内を10-2
Torr以下の真空状態にする。真空状態のまま注入口
20を液晶21と接触させ(図7(b)参照)、真空チ
ャンバー18を大気解放し液晶パネル18内と周辺圧力
との圧力差を利用して、予め液晶を充填しておいた液晶
容器(液晶皿)23から液晶21を注入する(図7
(c)参照)方式である。なお、図7は、真空チャンバ
ーおよび液晶パネルを示す説明図である。最後に、余分
な液晶21を布(図示せず)を用いて除去し、紫外線硬
化型樹脂(図示せず)を注入口20部分に塗布し、紫外
線を照射することにより樹脂を硬化させ、注入口20を
封止した。このようにして目的の液晶パネルを作製し
た。
【0034】また、プレティルト角は0.5から20°
が一般的であるが、角度は何度であっても効果は同じで
ある。
【0035】また、電極基板2の最も近くに存在する液
晶分子と、対向基板3の最も近くに存在する液晶分子と
のプレティルト角の差は小さいほどよい。
【0036】図8は、本発明の液晶表示装置の表示特性
を示すグラフである。図8において、縦軸はリタデーシ
ョン値、横軸は視角を示す。視角は、液晶パネルの長辺
方向に向って右側を+とし、左側を−として表わしてい
る。なお、実線は平行配向を利用した従来の液晶表示装
置の表示特性を示し、一点鎖線は反平行配向を利用した
本実施の形態の液晶表示装置の表示特性を示す。前述の
方法により形成された液晶パネルを用いて液晶表示装置
を形成した結果、平行配向を利用した従来の液晶表示装
置とは異なり、視角の変化によるリタデーション値の変
化を抑制できる。
【0037】本実施の形態によれば、従来の面内応答型
液晶表示装置よりも視角の変化に対する色の変化が少な
く、良好な表示特性を有する液晶表示装置をうることが
できる。
【0038】実施の形態2.つぎに、本発明の液晶表示
装置の実施の形態2について図面を参照しつつ説明す
る。
【0039】本実施の形態においては、液晶表示装置を
形成する際に、TFT基板およびCF(カラーフィル
タ)基板上の所定の領域に転写法により膜厚700Åの
配向膜(日本合成ゴム(株)製AL5417(製品番
号))を形成し、オーブンで180℃で1時間焼成す
る。また、ここで用いた配向膜は一般に市販されている
液晶用配向膜ならいずれの膜を用いても良い。
【0040】こののち、配向膜に対してラビング処理を
行う。図9は、液晶パネルを構成する基板および配向膜
の一画素分を示す説明図である。図9(a)は、一度目
のラビング処理が施される一画素分の基板および配向膜
を示す平面説明図であり、図9(b)は図9(a)のG
−G線断面説明図である。さらに、図9(c)は、二度
目のラビング処理が施される一画素分の基板および配向
膜を示す平面説明図であり、図9(d)は図9(c)の
H−H線断面説明図である。
【0041】一度目のラビング処理(図9(a)および
図9(b)参照)においては、ラビング方向を、図2に
示すような、第1の櫛形電極1a、第2の櫛形電極1b
の櫛形部の長さ方向Cに対し10°傾いた方向Dとす
る。
【0042】つぎに、レジストを塗布し、一画素の半分
がレジストで被われるように所定のマスクを用いパター
ニングを行う。こののち、図9(a)に示される方向D
と180°異なる方向Jにラビング処理を行う(図9
(c)および図9(d)参照)。このときレジスト27
で被われた部分はラビングの影響を受けないので初期の
配向状態が保たれる。また、レジスト27で被われてい
ない部分は二度目のラビング処理により新たな配向方向
(図中、「J」で示される方向に平行)が付与される。
最後にレジストをすべて除去する。このようにして一画
素内に配向方向が180°異なる2つの領域を作製し
た。
【0043】ここで、ラビング布とはレーヨンや綿から
なる短い毛足のベルベット状の布のことである。
【0044】このとき、基板に対して液晶分子のプレテ
ィルト角は4°となった。
【0045】そののち、基板間隙を一定の大きさに保持
するためのスペーサを水:エタノール=1:1(体積
比)の混合溶液に混合させ、霧吹きにより電極基板およ
び対向基板のうちの一方の基板上に散布した。他方の基
板には、液晶封入領域を決定するためのシールパターン
を形成するため、ディスペンサを用いて所定のパターン
になるようにシール材を塗布し、100℃で10分間加
熱し乾燥させた。なお、スペーサ散布およびシール材塗
布を行う基板は電極基板および対向基板のどちらでもよ
い。
【0046】つぎに、電極基板と対向基板とを画素が一
致するように重ね合わせる。そののち、重ね合わせた電
極基板および対向基板に対して、150℃で1時間、
0.5kgf/cm2の圧力で加圧することにより、セ
ルギャップ(電極基板および対向基板の間隙)を4.0
μmとした。
【0047】このとき、液晶分子の配向が図16に示さ
れるような平行配向になるように電極基板および対向基
板を重ね合わせた。
【0048】さらに、図6に示されるように、前記液晶
パネルが所定の大きさになるように、液晶パネル表面に
ガラススクライバーを用いて切断ライン14を形成し、
切断ライン14のある面の反対側から切断ライン部分に
力15を加え、液晶パネルを切断した。
【0049】ついで、図7に示すように、前記液晶パネ
ルに真空注入法により、ネマチック相を示す液晶21を
注入した。真空注入法とは、真空チャンバー18内に液
晶パネル19と容器に入った一定量の液晶21とを設置
し(図7(a)参照)、真空チャンバー18内を10-2
Torr以下の真空状態にする。真空状態のまま注入口
20を液晶21と接触させ(図7(b)参照)、真空チ
ャンバー18を大気解放し液晶パネル18内と周辺圧力
との圧力差を利用して液晶21を注入する(図7(c)
参照)方式である。
【0050】最後に、余分な液晶21を布(図示せず)
を用いて除去し、紫外線硬化型樹脂(図示せず)を注入
口20部分に塗布し、紫外線を照射することにより樹脂
を硬化させ、注入口20を封止した。このようにして目
的の液晶パネルを作製した。
【0051】図10は、本発明の液晶表示装置を構成す
る液晶パネルを示す説明図である。図10(a)は液晶
パネルを示す断面説明図であり、図10(b)は液晶パ
ネルを示す平面説明図である。なお、図10(a)は図
10(b)のK−K線断面図である。
【0052】本実施の形態によれば、一画素内に配向方
向の異なる第1の領域(図10(a)において、破線に
対して左側の領域)10aと第2の領域(図10(a)
において、破線に対して右側の領域)10bとが存在す
る液晶パネルがえられた。なお、第1の領域10aの液
晶分子4のプレティルト角は、第2の領域10bの液晶
分子4のプレティルト角に対して180°異なってい
る。また、図10(a)において、第1の領域10a中
の上側の基板10のラビング方向は矢印L1を用いて示
され、第1の領域10a中の下側の基板10のラビング
方向は矢印L2を用いて示され、第2の領域10b中の
上側の基板10のラビング方向は矢印L3を用いて示さ
れ、第2の領域10b中の下側の基板10のラビング方
向は矢印L 4を用いて示されている。
【0053】図11は、本発明の液晶表示装置の表示特
性を示すグラフである。図11において、縦軸はリタデ
ーション値、横軸は視角を示す。なお、実線は第1の領
域の表示特性を示し、一点鎖線は第2の領域の液晶表示
装置の表示特性を示し、破線は第1の領域および第2の
領域の表示特性の平均値を示す。前述の方法により形成
された液晶パネルを用いて液晶表示装置を形成した結
果、一画素内に異なる配向方向をもつ複数の領域を形成
することにより、巨視的に見たばあい、第1の領域の視
角依存性と第2の領域の視角依存性が平均化される、し
たがって、視角の変化によるリタデーション値の変化が
抑制できる。
【0054】本実施の形態によれば、従来の面内応答型
液晶表示装置よりも視角の変化に対する色の変化が少な
く、良好な表示特性を有する液晶表示装置をうることが
できる。
【0055】なお、ここで一画素内にラビング方向が1
80°異なる2つの領域を形成したが、必ずしも180
°異なる方向にラビングしなくても同様の効果はえられ
る。
【0056】また、一画素を3つ以上の領域に分割した
ばあいにおいても同様の効果がえられる。
【0057】実施の形態3.つぎに、本発明の液晶表示
装置の実施の形態3について図面を参照しつつ説明す
る。
【0058】本実施の形態においては、液晶表示装置を
形成する際に、TFT基板およびCF(カラーフィル
タ)基板上の所定の領域に転写法により膜厚700Åの
配向膜(日本合成ゴム(株)製AL5417(製品番
号))を形成し、オーブンで180℃で1時間焼成す
る。また、ここで用いた配向膜は一般に市販されている
液晶用配向膜ならいずれの膜を用いても良い。
【0059】前記配向膜転写工程ののち、ラビング工程
として第1の櫛形電極1a、第2の櫛形電極1bの櫛形
部の長さ方向Cに対し10°傾いた方向D(図2参照)
にラビング処理を行う(図3参照)。
【0060】前記配向膜転写工程およびラビング工程に
よって配向膜が設けられた電極基板および対向基板を用
いて液晶パネルを形成したばあい、液晶分子のプレティ
ルト角は4°となる。なお、図6に示すように、プレテ
ィルト角13とは、ラビング方向22に対する液晶分子
4の長軸方向4aの傾きをいう。
【0061】そののち、基板間隙を一定の大きさに保持
するためのスペーサを水:エタノール=1:1(体積
比)の混合溶液に混合させ、霧吹きにより電極基板およ
び対向基板のうちの一方の基板上に散布した。他方の基
板には、液晶封入領域を決定するためのシールパターン
を形成するため、ディスペンサを用いて所定のパターン
になるようにシール材を塗布し、100℃で10分間加
熱し乾燥させた。なお、スペーサ散布およびシール材塗
布を行う基板は電極基板および対向基板のどちらでもよ
い。
【0062】つぎに、電極基板と対向基板とを画素が一
致するように重ね合わせる。そののち、重ね合わせた電
極基板および対向基板に対して、150℃で1時間、
0.5kgf/cm2の圧力で加圧することにより、セ
ルギャップ(電極基板および対向基板の間隙)を4.0
μmとした。
【0063】このとき、液晶分子の配向方向13が、図
6に示されるような反平行配向になるように電極基板2
および対向基板3を重ね合わせた。前記反平行配向と
は、対向基板3または電極基板2に隣接する各液晶分子
4の配向方向(ラビング方向22)が互いに等しく、か
つ、プレティルト角13の絶対値がほぼ等しくなるよう
な液晶配向のことである。
【0064】さらに、図6に示されるように、前記液晶
パネルが所定の大きさになるように、液晶パネル表面に
ガラススクライバーを用いて切断ライン14を形成し、
切断ライン14のある面の反対側から切断ライン部分に
力15を加え、液晶パネルを切断した。
【0065】ついで、図7に示すように、前記液晶パネ
ルに真空注入法により、ネマチック相を示す液晶21を
注入した。真空注入法とは、真空チャンバー18内に液
晶パネル19と容器に入った一定量の液晶21とを設置
し(図7(a)参照)、真空チャンバー18内を10-2
Torr以下の真空状態にする。真空状態のまま注入口
20を液晶21と接触させ(図7(b)参照)、真空チ
ャンバー18を大気解放し液晶パネル18内と周辺圧力
との圧力差を利用して液晶21を注入する(図7(c)
参照)方式である。つぎに、余分な液晶21を布(図示
せず)を用いて除去し、紫外線硬化型樹脂(図示せず)
を注入口20部分に塗布し、紫外線を照射することによ
り樹脂を硬化させ、注入口20を封止した。このように
して目的の液晶パネルを作製した。
【0066】図12は、本発明の液晶表示装置を構成す
る光学補償層と液晶パネルを示す断面説明図である。図
12において、24aは光学補償層、24bは液晶パネ
ルを示す。図示されているように、前述の方法により形
成された液晶パネル24b表面に粘着材25を塗布し、
光学補償層24aに接着することにより、前記液晶パネ
ルの観察者側表面に光学補償層を設けた。ここで用いた
光学補償層24は、ガラス基板30a、30bを用い、
前記液晶パネルと同一方法により作成した液晶層を備え
たパネルを、液晶パネルに対して180°平面方向に回
転させたものである。また、光学補償層24aと液晶パ
ネル24bを接着するために用いた粘着材25の屈折率
は、ガラス基板30b(または対向基板3)との反射を
抑制するため、隣接するガラス基板30b(または対向
基板3)の屈折率と近い方が好ましい。
【0067】前述のような光学補償層を設けることによ
り、視角によるリタデーション値の変化が抑制できた。
【0068】本実施の形態によれば、従来の面内応答型
液晶表示装置よりも視角の変化に対する色の変化が少な
く、良好な表示特性を有する液晶表示装置をうることが
できる。
【0069】また、市販の光学補償フィルムを用いても
同様の効果がえられる。
【0070】
【発明の効果】本発明の請求項1にかかわる液晶表示装
置は、画素電極および対向電極を有してなる電極基板
と、該電極基板に対向する対向基板と、前記画素電極お
よび対向電極に電圧を印加することにより電極基板表面
に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶
分子を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネル、な
らびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を
供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であって、
前記電極基板の最も近くに存在する液晶分子および前記
対向基板の最も近くに存在する液晶分子の傾き方向が互
いに等しく、かつ、前記電極基板の最も近くに存在する
液晶分子および前記対向基板の最も近くに存在する液晶
分子の配向方向が互いに平行であるので、従来の面内応
答型液晶表示装置よりも視角の変化に対する色の変化が
少なく、良好な表示特性を有する液晶表示装置をうるこ
とができる。
【0071】また、請求項2にかかわる液晶表示装置に
おいては、前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
るので、液晶分子に、より有効に電圧を印加することが
できる。
【0072】さらに、請求項3にかかわる液晶表示装置
においては、前記画素電極および対向電極が櫛形電極で
あり、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行になる
ように配置されているので、液晶分子に均一に電圧を印
加することができる。
【0073】本発明の請求項4にかかわる液晶表示装置
は、画素電極および対向電極を有してなる電極基板と、
該電極基板に対向する対向基板と、前記画素電極および
対向電極に電圧を印加することにより電極基板表面に対
してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶分子
を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネル、ならび
に前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給
する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であって、前記
液晶パネルの表示領域がマトリクス状に設けられた複数
の画素からなり、各画素が、液晶分子の配向方向が互い
に異なる複数の領域に分割されてなるので、従来の面内
応答型液晶表示装置よりも視角の変化に対する色の変化
が少なく、良好な表示特性を有する液晶表示装置をうる
ことができる。
【0074】また、請求項5にかかわる液晶表示装置に
おいては、前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
るので、液晶分子に、より有効に電圧印加することでき
る。
【0075】さらに、請求項6にかかわる液晶表示装置
においては、前記画素電極および対向電極が櫛形電極で
あり、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行になる
ように配置されているので、液晶分子に均一に電圧を印
加することができる。
【0076】本発明の請求項7にかかわる液晶表示装置
は、画素電極および対向電極を有してなる電極基板と、
該電極基板に対向する対向基板と、前記画素電極および
対向電極に電圧を印加することにより電極基板表面に対
してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶分子
を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネル、ならび
に前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給
する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であって、前記
液晶パネルの観察者側表面に光補償層が設けられてなる
ものであるので、従来の面内応答型液晶表示装置よりも
視角の変化に対する色の変化が少なく、良好な表示特性
を有する液晶表示装置をうることができる。
【0077】また、請求項8にかかわる液晶表示装置に
おいては、前記画素電極および対向電極が櫛形電極であ
るので、液晶分子に、より有効に電圧を印加することが
できる。
【0078】さらに、請求項9にかかわる液晶表示装置
においては、前記画素電極および対向電極が櫛形電極で
あり、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行になる
ように配置されているので、液晶分子に均一に電圧を印
加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示装置を構成する基板および
該基板に配向膜を設ける装置の一部を示す説明図であ
る。
【図2】 本発明の液晶表示装置を構成する電極基板の
一部を示す説明図である。
【図3】 本発明の液晶表示装置を構成する基板および
該基板にラビング処理を行う装置の一部を示す説明図で
ある
【図4】 ラビング方向と重ね合わせの方法を示す工程
説明図である。
【図5】 本発明の液晶表示装置の液晶分子の配向状態
を示す説明図である。
【図6】 本発明の液晶表示装置を構成する液晶パネル
を示す断面説明図である。
【図7】 本発明の液晶表示装置を構成する液晶パネル
および真空チャンバーを示す説明図である。
【図8】 本発明の液晶表示装置の表示特性を示すグラ
フである。
【図9】 本発明の液晶表示装置を構成する基板および
配向膜の一画素分を示す説明図である。
【図10】 本発明の液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルを示す説明図である。
【図11】 本発明の液晶表示装置の表示特性を示すグ
ラフである。
【図12】 本発明の液晶表示装置を構成する光学補償
層と液晶パネルを示す断面説明図である。
【図13】 従来の面内応答型液晶表示装置を示す部分
説明図である。
【図14】 従来の面内応答型液晶表示装置を示す部分
説明図である。
【図15】 従来の液晶表示装置の透過率の波長依存性
を示すグラフである。
【図16】 従来の面内応答型液晶表示装置の液晶分子
の配向状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1a 第1の櫛歯電極、1b 第2の櫛歯電極、2 電
極基板、3 対向基板、4 液晶分子、5 第1の偏光
板、6 第2の偏光板、7 配向膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津村 顯 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 田畑 伸 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 水沼 昌也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森井 康裕 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 藤井 雅之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 藤田 康雄 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素電極および対向電極を有してなる電
    極基板と、該電極基板に対向する対向基板と、前記画素
    電極および対向電極に電圧を印加することにより電極基
    板表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆動され
    る液晶分子を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネ
    ル、ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気
    信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であ
    って、前記電極基板の最も近くに存在する液晶分子およ
    び前記対向基板の最も近くに存在する液晶分子の傾き方
    向が互いに等しく、かつ、前記電極基板の最も近くに存
    在する液晶分子および前記対向基板の最も近くに存在す
    る液晶分子の配向方向が互いに平行である液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 前記画素電極および対向電極が櫛形電極
    である請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記画素電極および対向電極が櫛形電極
    であり、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行にな
    るように配置されてなる請求項2記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 画素電極および対向電極を有してなる電
    極基板と、該電極基板に対向する対向基板と、前記画素
    電極および対向電極に電圧を印加することにより電極基
    板表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆動され
    る液晶分子を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネ
    ル、ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気
    信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であ
    って、前記液晶パネルの表示領域がマトリクス状に設け
    られた複数の画素からなり、各画素が、液晶分子の配向
    方向が互いに異なる複数の領域に分割されてなる液晶表
    示装置。
  5. 【請求項5】 前記画素電極および対向電極が櫛形電極
    である請求項4記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記画素電極および対向電極が櫛形電極
    であり、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行にな
    るように配置されてなる請求項5記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 画素電極および対向電極を有してなる電
    極基板と、該電極基板に対向する対向基板と、前記画素
    電極および対向電極に電圧を印加することにより電極基
    板表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆動され
    る液晶分子を含んでなる液晶層とを有してなる液晶パネ
    ル、ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気
    信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置であ
    って、前記液晶パネルの観察者側表面に光学補償層が設
    けられてなる液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 前記画素電極および対向電極のうち少な
    くとも一方が櫛形電極である請求項7記載の液晶表示装
    置。
  9. 【請求項9】 前記画素電極および対向電極が櫛形電極
    であり、櫛形電極の櫛形部の長さ方向が互いに平行にな
    るように配置されてなる請求項8記載の液晶表示装置。
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