JPH11311788A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法Info
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- JPH11311788A JPH11311788A JP12068298A JP12068298A JPH11311788A JP H11311788 A JPH11311788 A JP H11311788A JP 12068298 A JP12068298 A JP 12068298A JP 12068298 A JP12068298 A JP 12068298A JP H11311788 A JPH11311788 A JP H11311788A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １種類の配向膜材料により、垂直配向と水平
配向とからなるハイブリッド配向セルを作製することに
よって、電荷の蓄積を低減し、焼き付きのない液晶表示
装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】一主面上に第１の電極および垂直配向膜を
有する第１の基板と一主面上に第２の電極および水平配
向膜を有する第２の基板とを両主面が対向するように配
置して、両基板の間に液晶組成物を狭持させた液晶セル
と、液晶セルと平行に配置された偏光子とを有する液晶
表示装置において、垂直配向膜と水平配向膜とは同一の
垂直配向膜材料から形成されている液晶表示装置および
その製造方法。
配向とからなるハイブリッド配向セルを作製することに
よって、電荷の蓄積を低減し、焼き付きのない液晶表示
装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】一主面上に第１の電極および垂直配向膜を
有する第１の基板と一主面上に第２の電極および水平配
向膜を有する第２の基板とを両主面が対向するように配
置して、両基板の間に液晶組成物を狭持させた液晶セル
と、液晶セルと平行に配置された偏光子とを有する液晶
表示装置において、垂直配向膜と水平配向膜とは同一の
垂直配向膜材料から形成されている液晶表示装置および
その製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
びその製造方法に係わり、特に、１種類の配向膜材料で
作製されたハイブリッド配向セルを備えた、表示に焼き
付きがほとんど無く優れた画像を提供することのできる
液晶表示装置およびその製造方法に関する。
びその製造方法に係わり、特に、１種類の配向膜材料で
作製されたハイブリッド配向セルを備えた、表示に焼き
付きがほとんど無く優れた画像を提供することのできる
液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電
力という特徴から、ノートブック型コンピュータや携帯
情報端末機器、ＯＡ機器の表示素子として積極的に利用
されている。液晶表示装置のほとんどがネマティック液
晶を用いており、その表示方式には旋光モードや電界制
御複屈折（ＥＣＢ：electrically controlled birefing
ence）モード等が知られている。
力という特徴から、ノートブック型コンピュータや携帯
情報端末機器、ＯＡ機器の表示素子として積極的に利用
されている。液晶表示装置のほとんどがネマティック液
晶を用いており、その表示方式には旋光モードや電界制
御複屈折（ＥＣＢ：electrically controlled birefing
ence）モード等が知られている。
【０００３】旋光モード方式には例えば液晶が９０゜ね
じれた分子配列のツイステッドネマティック（ＴＮ）型
液晶があり、原理的に白黒表示で、高いコントラスト比
を示すが、応答時間が遅い、中間調で視野角が狭い等と
いった問題がある。
じれた分子配列のツイステッドネマティック（ＴＮ）型
液晶があり、原理的に白黒表示で、高いコントラスト比
を示すが、応答時間が遅い、中間調で視野角が狭い等と
いった問題がある。
【０００４】液晶層の複屈折を電圧によって制御するこ
とにより表示するＥＣＢモード方式には上述のＴＮ型液
晶の問題を補うモードがいくつか提案されている。
とにより表示するＥＣＢモード方式には上述のＴＮ型液
晶の問題を補うモードがいくつか提案されている。
【０００５】ＥＣＢモード方式は、オフ状態における分
子配列によってＤＡＰ（Deformation of vertical alin
ged phase ）形（ホメオトロピック配列）、ホモジニア
ス形、ハイブリッド（ＨＡＮ：Hybrid Aligned Nemati
c）形の３種類に分けられる。
子配列によってＤＡＰ（Deformation of vertical alin
ged phase ）形（ホメオトロピック配列）、ホモジニア
ス形、ハイブリッド（ＨＡＮ：Hybrid Aligned Nemati
c）形の３種類に分けられる。
【０００６】ＤＡＰ形は、負の誘電異方性をもつネマテ
ィック液晶（Ｎn ）を用い、液晶分子を基板面に対して
ほぼ垂直に配列させたものであり、ホモジニアス形は正
の誘電異方性をもつネマティック液晶（Ｎp ）を用いて
液晶分子をガラス基板面に対して配列されたものであ
り、ＨＡＮ形は液晶分子を一方のガラス基板面で垂直、
他方のガラス基板面で平行に配向させ両基板間で分子配
列が連続的に変化するようにしたものである。
ィック液晶（Ｎn ）を用い、液晶分子を基板面に対して
ほぼ垂直に配列させたものであり、ホモジニアス形は正
の誘電異方性をもつネマティック液晶（Ｎp ）を用いて
液晶分子をガラス基板面に対して配列されたものであ
り、ＨＡＮ形は液晶分子を一方のガラス基板面で垂直、
他方のガラス基板面で平行に配向させ両基板間で分子配
列が連続的に変化するようにしたものである。
【０００７】この３つのモードの中でもＨＡＮモード
は、ＤＡＰ形およびホモジニアス形に比べて、低い印加
電圧で動作すること、応答時間が速いこと、印加電圧に
対して表示色が緩やかに変化し、薄膜トランジスタを用
いる液晶表示装置との相性が良いことが特徴である。
は、ＤＡＰ形およびホモジニアス形に比べて、低い印加
電圧で動作すること、応答時間が速いこと、印加電圧に
対して表示色が緩やかに変化し、薄膜トランジスタを用
いる液晶表示装置との相性が良いことが特徴である。
【０００８】このＨＡＮモードにおいては、２枚のガラ
ス基板の一方側は垂直配向、もう一方の基板は水平配向
となるような液晶の分子配列をとるために、垂直配向側
と水平配向側でそれぞれ別の配向膜材料を使用している
のが現状である。
ス基板の一方側は垂直配向、もう一方の基板は水平配向
となるような液晶の分子配列をとるために、垂直配向側
と水平配向側でそれぞれ別の配向膜材料を使用している
のが現状である。
【０００９】一般に材料が異なると膜の表面エネルギー
やイオンの吸着、解離量が異なることにより電荷が蓄積
されやすくなる。実際のデバイスでは液晶セルに印加さ
れる直流成分の電荷が蓄積し、オフセット電圧が発生す
るため表示が焼き付くという問題が生じてしまう。
やイオンの吸着、解離量が異なることにより電荷が蓄積
されやすくなる。実際のデバイスでは液晶セルに印加さ
れる直流成分の電荷が蓄積し、オフセット電圧が発生す
るため表示が焼き付くという問題が生じてしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したとおり、ＨＡ
Ｎモードにおいては、一方の基板側は垂直配向、他方の
基板側は水平方向となるような液晶の分子配列とするた
めに、それぞれ異なる配向膜材料を用いなければならな
かった。材料が異なると、電荷が蓄積しやすくなってオ
フセット電圧が発生し、表示が焼き付くという問題が生
じていた。
Ｎモードにおいては、一方の基板側は垂直配向、他方の
基板側は水平方向となるような液晶の分子配列とするた
めに、それぞれ異なる配向膜材料を用いなければならな
かった。材料が異なると、電荷が蓄積しやすくなってオ
フセット電圧が発生し、表示が焼き付くという問題が生
じていた。
【００１１】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたものであり、１種類の配向膜材料により、
垂直配向と水平配向とからなるハイブリッド配向セルを
作製することによって、電荷の蓄積を低減し、焼き付き
のない液晶表示装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
めになされたものであり、１種類の配向膜材料により、
垂直配向と水平配向とからなるハイブリッド配向セルを
作製することによって、電荷の蓄積を低減し、焼き付き
のない液晶表示装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一主面上に第１の電極および垂直配向膜を有する第
１の基板と一主面上に第２の電極および水平配向膜を有
する第２の基板とを両主面が対向するように配置して、
両基板の間に液晶組成物を狭持させた液晶セルと、液晶
セルと平行に配置された偏光子とを有しており、垂直配
向膜と水平配向膜とは同一の垂直配向膜材料から形成さ
れていることを特徴としている。
は、一主面上に第１の電極および垂直配向膜を有する第
１の基板と一主面上に第２の電極および水平配向膜を有
する第２の基板とを両主面が対向するように配置して、
両基板の間に液晶組成物を狭持させた液晶セルと、液晶
セルと平行に配置された偏光子とを有しており、垂直配
向膜と水平配向膜とは同一の垂直配向膜材料から形成さ
れていることを特徴としている。
【００１３】本発明の液晶表示装置は、液晶組成物の配
向状態を印加電圧の強度によって変化させることによっ
て表示を行うものであり、一方の基板の配向膜が垂直
で、他方の基板の配向膜が水平であるハイブリッド配向
を有している。
向状態を印加電圧の強度によって変化させることによっ
て表示を行うものであり、一方の基板の配向膜が垂直
で、他方の基板の配向膜が水平であるハイブリッド配向
を有している。
【００１４】上述した通り、従来のハイブリッド配向の
液晶セルにおいては、配向膜材料を２種類使用している
ため、膜の分子組成、表面エネルギーの違いによりイオ
ンがどちらか一方に片寄りやすくなり、電荷蓄積される
と焼き付きの原因となるＤＣオフセット電圧が発生して
しまっていたが、本発明によれば、垂直配向膜と水平配
向膜とは同一の垂直配向膜材料、すなわち１種類の配向
膜材料から形成されているため、電荷が蓄積されること
がなく、表示の焼き付きのない液晶表示装置を得ること
ができる。
液晶セルにおいては、配向膜材料を２種類使用している
ため、膜の分子組成、表面エネルギーの違いによりイオ
ンがどちらか一方に片寄りやすくなり、電荷蓄積される
と焼き付きの原因となるＤＣオフセット電圧が発生して
しまっていたが、本発明によれば、垂直配向膜と水平配
向膜とは同一の垂直配向膜材料、すなわち１種類の配向
膜材料から形成されているため、電荷が蓄積されること
がなく、表示の焼き付きのない液晶表示装置を得ること
ができる。
【００１５】本発明において、垂直配向膜とは液晶を垂
直に配向させるものであり、水平配向膜とは液晶を平行
に配向させるものである。垂直配向膜材料とは、特別な
配向処理を施さなくても液晶を垂直に配向させるもので
ある。垂直配向膜材料としては、レシチン、ステアリン
酸、一塩基性カルボン酸クロム錯体、有機シラン等があ
る。また、本明細書において垂直とは９０°から７０°
程度の範囲、および水平とは０°から２０°程度の範囲
も含まれる。
直に配向させるものであり、水平配向膜とは液晶を平行
に配向させるものである。垂直配向膜材料とは、特別な
配向処理を施さなくても液晶を垂直に配向させるもので
ある。垂直配向膜材料としては、レシチン、ステアリン
酸、一塩基性カルボン酸クロム錯体、有機シラン等があ
る。また、本明細書において垂直とは９０°から７０°
程度の範囲、および水平とは０°から２０°程度の範囲
も含まれる。
【００１６】また、本発明の液晶表示装置において、垂
直配向膜にｐ偏光となるように紫外線を照射することに
よって水平配向膜が形成されていることを特徴としてい
る。
直配向膜にｐ偏光となるように紫外線を照射することに
よって水平配向膜が形成されていることを特徴としてい
る。
【００１７】垂直配向膜の中には、基板に対してｐ偏光
となる様に斜め方向から配向膜材料のエネルギー吸収帯
である約２３０〜４００ｎｍのスペクトルを含む紫外線
を照射することにより、そのエネルギーが分子振動を誘
発し側鎖や主鎖が分解し、照射条件により液晶配向を垂
直から水平まで制御できるものがある。
となる様に斜め方向から配向膜材料のエネルギー吸収帯
である約２３０〜４００ｎｍのスペクトルを含む紫外線
を照射することにより、そのエネルギーが分子振動を誘
発し側鎖や主鎖が分解し、照射条件により液晶配向を垂
直から水平まで制御できるものがある。
【００１８】このように、液晶がほぼ垂直とほぼ水平に
配向する照射条件で配向処理することにより、１種類の
配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、これ
らのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜を使
用したハイブリッドセルの約１／５となることを見出し
た。
配向する照射条件で配向処理することにより、１種類の
配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、これ
らのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜を使
用したハイブリッドセルの約１／５となることを見出し
た。
【００１９】ここで、入射面に対して平行に振動成分を
持つ偏光をｐ偏光といい、入射面に対して垂直な振動成
分を持つ偏光をｓ偏光というが、本発明においてはｐ偏
光となるように紫外線を照射する。
持つ偏光をｐ偏光といい、入射面に対して垂直な振動成
分を持つ偏光をｓ偏光というが、本発明においてはｐ偏
光となるように紫外線を照射する。
【００２０】さらに、本発明の液晶表示装置において、
紫外線で水平配向処理を施すとき紫外線の波長は２３０
〜４００ｎｍであって、１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 の照射量
であることを特徴としている。
紫外線で水平配向処理を施すとき紫外線の波長は２３０
〜４００ｎｍであって、１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 の照射量
であることを特徴としている。
【００２１】紫外線の波長は好ましくは２４０〜３３０
ｎｍである。
ｎｍである。
【００２２】図３に示すように、紫外線照射量が少ない
（約１０Ｊ／ｃｍ2 以下）とプレチルト角が高く、実効
的なリタデーション（△ｎｄ）が小さくなる、面内の配
向方向を規定する力が弱いといったことが問題になる。
リタデーションとは液晶の長短軸の屈折率の差（屈折率
異方性）△ｎと液晶セルの厚みｄの積であり、複屈折率
（位相のずれ）を示す。リターデーションは、通常、
０．５〜１．３μｍ程度に設計されている。
（約１０Ｊ／ｃｍ2 以下）とプレチルト角が高く、実効
的なリタデーション（△ｎｄ）が小さくなる、面内の配
向方向を規定する力が弱いといったことが問題になる。
リタデーションとは液晶の長短軸の屈折率の差（屈折率
異方性）△ｎと液晶セルの厚みｄの積であり、複屈折率
（位相のずれ）を示す。リターデーションは、通常、
０．５〜１．３μｍ程度に設計されている。
【００２３】一方、照射量が多い（約２０Ｊ／ｃｍ2 以
上）と高分子の過分解によりプレチルトが低下しリバー
スツイストディスクリネーションが発生する、面内方向
規制力が低下するといったことがおこる。このため紫外
線照射量を約１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 にするのが良い。よ
り好ましくは１０〜１５Ｊｃｍ2 である。
上）と高分子の過分解によりプレチルトが低下しリバー
スツイストディスクリネーションが発生する、面内方向
規制力が低下するといったことがおこる。このため紫外
線照射量を約１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 にするのが良い。よ
り好ましくは１０〜１５Ｊｃｍ2 である。
【００２４】また、紫外線の入射角は基板に対して０°
より大きく９０°未満であればよく、好ましくは３０°
〜６０°、最も好ましくは４５゜である。
より大きく９０°未満であればよく、好ましくは３０°
〜６０°、最も好ましくは４５゜である。
【００２５】また、本発明の液晶表示装置において、垂
直配向膜にラビング処理を施すことにより水平配向膜が
形成されていることを特徴としている。
直配向膜にラビング処理を施すことにより水平配向膜が
形成されていることを特徴としている。
【００２６】垂直配向膜の中には、ラビング条件によっ
ては水平配向が得られるものがある。
ては水平配向が得られるものがある。
【００２７】このように、液晶がほぼ垂直とほぼ水平に
配向するラビング条件で配向処理することにより、１種
類の配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、
これらのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜
を使用したハイブリッドセルの約１／５となることを見
出した。
配向するラビング条件で配向処理することにより、１種
類の配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、
これらのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜
を使用したハイブリッドセルの約１／５となることを見
出した。
【００２８】本発明で適用されるラビング処理は以下の
とおりである。ラビング布の材質はナイロン、綿等であ
り、ラビングローラーの回転速度は１００〜５００ｒｐ
ｍ、ラビング回数は１回〜数十回程度、ラビング時の回
転トルクは６ｋｇｆ・ｃｍ程度である。ラビング強度が
弱すぎると、図４に示すように、プレチルトが高くなり
すぎて、配向力が弱くなり、一方、強すぎると膜が剥が
れてしまう。
とおりである。ラビング布の材質はナイロン、綿等であ
り、ラビングローラーの回転速度は１００〜５００ｒｐ
ｍ、ラビング回数は１回〜数十回程度、ラビング時の回
転トルクは６ｋｇｆ・ｃｍ程度である。ラビング強度が
弱すぎると、図４に示すように、プレチルトが高くなり
すぎて、配向力が弱くなり、一方、強すぎると膜が剥が
れてしまう。
【００２９】また、本発明の液晶表示装置において、第
１の基板は、一主面上にマトリクス状に走査線、信号
線、スイッチング素子およびスイッチング素子に接続さ
れた画素電極を有するスイッチング素子アレイ基板であ
り、第２の基板は、一主面上に共通電極を有する対向基
板である。
１の基板は、一主面上にマトリクス状に走査線、信号
線、スイッチング素子およびスイッチング素子に接続さ
れた画素電極を有するスイッチング素子アレイ基板であ
り、第２の基板は、一主面上に共通電極を有する対向基
板である。
【００３０】すなわち、垂直配向膜を有する第１の基板
はスイッチング素子アレイ基板であって、水平配向膜を
有する第２の基板は対向基板である。ただしこの構成に
限られるものではなく、これとは逆に、垂直配向膜を有
する第１の基板が対向基板であって、水平配向膜を有す
る第２の基板がスイッチング素子アレイ基板であっても
よい。
はスイッチング素子アレイ基板であって、水平配向膜を
有する第２の基板は対向基板である。ただしこの構成に
限られるものではなく、これとは逆に、垂直配向膜を有
する第１の基板が対向基板であって、水平配向膜を有す
る第２の基板がスイッチング素子アレイ基板であっても
よい。
【００３１】本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、一主面上に第１の電極が形成された第１の基板上に
垂直配向膜を形成する工程と、第１の基板の一主面に対
向するように配置され、一主面上に第２の電極が形成さ
れた第２の基板上に水平配向膜を形成する工程と、垂直
配向膜と水平配向膜とを対向させるように第１の基板と
第２の基板とを間隙を有して配置させて、両基板の周囲
を封止して間隙に液晶層を封入する工程とを具備し、垂
直配向膜と水平配向膜とは同一の垂直配向膜材料より形
成されることを特徴としている。
ば、一主面上に第１の電極が形成された第１の基板上に
垂直配向膜を形成する工程と、第１の基板の一主面に対
向するように配置され、一主面上に第２の電極が形成さ
れた第２の基板上に水平配向膜を形成する工程と、垂直
配向膜と水平配向膜とを対向させるように第１の基板と
第２の基板とを間隙を有して配置させて、両基板の周囲
を封止して間隙に液晶層を封入する工程とを具備し、垂
直配向膜と水平配向膜とは同一の垂直配向膜材料より形
成されることを特徴としている。
【００３２】本発明の方法によれば、垂直配向膜と水平
配向膜とは同一の垂直配向膜材料、すなわち１種類の配
向膜材料から形成されるため、電荷が蓄積されることが
なく、表示の焼き付きのない液晶表示装置を得ることが
できる。
配向膜とは同一の垂直配向膜材料、すなわち１種類の配
向膜材料から形成されるため、電荷が蓄積されることが
なく、表示の焼き付きのない液晶表示装置を得ることが
できる。
【００３３】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
おいて、垂直配向膜にｐ偏光となるように紫外線を照射
することによって水平配向膜を形成することを特徴とし
ている。
おいて、垂直配向膜にｐ偏光となるように紫外線を照射
することによって水平配向膜を形成することを特徴とし
ている。
【００３４】このように、液晶がほぼ垂直とほぼ水平に
配向する照射条件で配向処理することにより、１種類の
配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、これ
らのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜を使
用したハイブリッドセルの約１／５となることを見出し
た。
配向する照射条件で配向処理することにより、１種類の
配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、これ
らのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜を使
用したハイブリッドセルの約１／５となることを見出し
た。
【００３５】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
おいて、紫外線で水平配向処理を施すとき紫外線の波長
は２３０〜４００ｎｍであって、１０〜２０Ｊ／ｃｍ2
の照射量であることを特徴としている。
おいて、紫外線で水平配向処理を施すとき紫外線の波長
は２３０〜４００ｎｍであって、１０〜２０Ｊ／ｃｍ2
の照射量であることを特徴としている。
【００３６】紫外線の波長は好ましくは２４０〜３３０
ｎｍである。
ｎｍである。
【００３７】図３に示すように、紫外線照射量が少ない
（約１０Ｊ／ｃｍ2 以下）とプレチルト角が高く、実効
的なリタデーション（△ｎｄ）が小さくなる、面内の配
向方向を規定する力が弱いといったことが問題になる。
（約１０Ｊ／ｃｍ2 以下）とプレチルト角が高く、実効
的なリタデーション（△ｎｄ）が小さくなる、面内の配
向方向を規定する力が弱いといったことが問題になる。
【００３８】一方、照射量が多い（約２０Ｊ／ｃｍ2 以
上）と高分子の過分解によりプレチルトが低下しリバー
スツイストディスクリネーションが発生する、面内方向
規制力が低下するといったことがおこる。このため紫外
線照射量を約１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 にするのが良い。よ
り好ましくは１０〜１５Ｊｃｍ2 である。
上）と高分子の過分解によりプレチルトが低下しリバー
スツイストディスクリネーションが発生する、面内方向
規制力が低下するといったことがおこる。このため紫外
線照射量を約１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 にするのが良い。よ
り好ましくは１０〜１５Ｊｃｍ2 である。
【００３９】また、紫外線の入射角は基板に対して０°
より大きく９０°未満であればよく、好ましくは３０°
〜６０°、最も好ましくは４５゜である。
より大きく９０°未満であればよく、好ましくは３０°
〜６０°、最も好ましくは４５゜である。
【００４０】さらに、本発明の液晶表示装置の製造方法
において、垂直配向膜にラビング処理を施すことにより
水平配向膜を形成することを特徴としている。
において、垂直配向膜にラビング処理を施すことにより
水平配向膜を形成することを特徴としている。
【００４１】垂直配向膜の中には、ラビング条件によっ
ては水平配向が得られるものがある。
ては水平配向が得られるものがある。
【００４２】このように、液晶がほぼ垂直とほぼ水平に
配向するラビング条件で配向処理することにより、１種
類の配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、
これらのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜
を使用したハイブリッドセルの約１／５となることを見
出した。
配向するラビング条件で配向処理することにより、１種
類の配向膜でハイブリッド配向セルを作製したところ、
これらのセルではＤＣオフセットが従来の２種の配向膜
を使用したハイブリッドセルの約１／５となることを見
出した。
【００４３】本発明で適用されるラビングは以下のとお
りである。ラビング布の材質はナイロン、綿等であり、
ラビングローラーの回転速度は１００〜５００ｒｐｍ、
ラビング回数は１回〜数十回程度、ラビング時の回転ト
ルクは、６ｋｇｆ・ｃｍ程度である。ラビング強度が弱
すぎるとプレチルトが高すぎたり、配向力が弱くなり、
強すぎると膜が剥がれてしまう。
りである。ラビング布の材質はナイロン、綿等であり、
ラビングローラーの回転速度は１００〜５００ｒｐｍ、
ラビング回数は１回〜数十回程度、ラビング時の回転ト
ルクは、６ｋｇｆ・ｃｍ程度である。ラビング強度が弱
すぎるとプレチルトが高すぎたり、配向力が弱くなり、
強すぎると膜が剥がれてしまう。
【００４４】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
おいて、第１の基板は、一主面上にマトリクス状に走査
線、信号線、スイッチング素子およびスイッチング素子
に接続された画素電極を有するスイッチング素子アレイ
基板であり、第２の基板は、前記一主面上に共通電極を
有する対向基板である。
おいて、第１の基板は、一主面上にマトリクス状に走査
線、信号線、スイッチング素子およびスイッチング素子
に接続された画素電極を有するスイッチング素子アレイ
基板であり、第２の基板は、前記一主面上に共通電極を
有する対向基板である。
【００４５】すなわち、垂直配向膜を有する第１の基板
はスイッチング素子アレイ基板であって、水平配向膜を
有する第２の基板は対向基板である。ただしこの構成に
限られるものではなく、これとは逆に、垂直配向膜を有
する第１の基板が対向基板であって、水平配向膜を有す
る第２の基板がスイッチング素子アレイ基板であっても
よい。
はスイッチング素子アレイ基板であって、水平配向膜を
有する第２の基板は対向基板である。ただしこの構成に
限られるものではなく、これとは逆に、垂直配向膜を有
する第１の基板が対向基板であって、水平配向膜を有す
る第２の基板がスイッチング素子アレイ基板であっても
よい。
【００４６】以上、垂直配向膜に水平配向処理を施すこ
とによって、垂直配向膜１種類のみを用いる場合につい
て記載してきたが、水平配向膜に垂直配向処理を施すこ
とによって水平配向膜１種類のみを用いてハイブリッド
配向を実現することも本発明に含まれるものと考えられ
る。
とによって、垂直配向膜１種類のみを用いる場合につい
て記載してきたが、水平配向膜に垂直配向処理を施すこ
とによって水平配向膜１種類のみを用いてハイブリッド
配向を実現することも本発明に含まれるものと考えられ
る。
【００４７】以上のような構成及び条件で実際の液晶表
示デバイスを作製することにより焼き付きが低減でき、
良好な表示が得られる。
示デバイスを作製することにより焼き付きが低減でき、
良好な表示が得られる。
【００４８】
【発明の実施の形態】［実施例１］図１は、本発明の一
実施例のハイブリット形液晶表示装置の分解図である。
実施例のハイブリット形液晶表示装置の分解図である。
【００４９】この実施例の液晶表示装置は、図１に示す
ように、透明電極が形成された矩形の対向基板１１と、
マトリクス状に走査線、信号線、スイッチング素子およ
びスイッチング素子に接続された画素電極を有する矩形
のスイッチング素子アレイガラス基板１２とをスペーサ
の間隔で対向配置させ、両基板間に液晶組成物を封入し
て液晶セルを作製し、この液晶セルの表側にセルの光学
特性を補償する補償板１４と偏光板１５とを貼り付け、
裏面にも偏光板１５を貼り付けて構成されている。
ように、透明電極が形成された矩形の対向基板１１と、
マトリクス状に走査線、信号線、スイッチング素子およ
びスイッチング素子に接続された画素電極を有する矩形
のスイッチング素子アレイガラス基板１２とをスペーサ
の間隔で対向配置させ、両基板間に液晶組成物を封入し
て液晶セルを作製し、この液晶セルの表側にセルの光学
特性を補償する補償板１４と偏光板１５とを貼り付け、
裏面にも偏光板１５を貼り付けて構成されている。
【００５０】この液晶表示装置は次のようにして作製さ
れた。
れた。
【００５１】すなわち、対向基板１１上に透明電極を形
成し、スイッチング素子アレイ基板１２上には、画素サ
イズ１１０×３３０μｍのＩＴＯ電極を基板端に対して
平行なマトリクス状に、かつ走査線および信号線に接続
させて形成した。
成し、スイッチング素子アレイ基板１２上には、画素サ
イズ１１０×３３０μｍのＩＴＯ電極を基板端に対して
平行なマトリクス状に、かつ走査線および信号線に接続
させて形成した。
【００５２】これらの対向基板１１とスイッチング素子
アレイ基板１２に、液晶配向膜１３として垂直配向用ポ
リイミド（ＪＡＬＳ−２０４；日本合成ゴム製）を印刷
し、１８０℃で１時間焼成することにより厚さ約８５０
Ａ厚の膜を形成した。
アレイ基板１２に、液晶配向膜１３として垂直配向用ポ
リイミド（ＪＡＬＳ−２０４；日本合成ゴム製）を印刷
し、１８０℃で１時間焼成することにより厚さ約８５０
Ａ厚の膜を形成した。
【００５３】次に対向基板１１に図２に示すように基板
に対しｐ偏光となるよう主波長３１３ｎｍ、３１０〜３
３０ｎｍの偏光紫外線を斜め４５゜から約１０Ｊ／ｃｍ
2 照射した。次に、対向基板１１上に直径約５μｍのス
ぺーサ（図示せず）を散布してスイッチング素子アレイ
基板１２を対向配置し、さらに、スイッチング素子アレ
イ基板１２に印刷された配向膜の周辺に沿って接着剤
を、注入口（図示せず）を除いて印刷し、スイッチング
素子アレイ基板１１から対向電極に電圧を印加するため
の電極転移材を接着剤の周辺の電極転移材電極上に形成
した。
に対しｐ偏光となるよう主波長３１３ｎｍ、３１０〜３
３０ｎｍの偏光紫外線を斜め４５゜から約１０Ｊ／ｃｍ
2 照射した。次に、対向基板１１上に直径約５μｍのス
ぺーサ（図示せず）を散布してスイッチング素子アレイ
基板１２を対向配置し、さらに、スイッチング素子アレ
イ基板１２に印刷された配向膜の周辺に沿って接着剤
を、注入口（図示せず）を除いて印刷し、スイッチング
素子アレイ基板１１から対向電極に電圧を印加するため
の電極転移材を接着剤の周辺の電極転移材電極上に形成
した。
【００５４】しかる後、配向膜どうしが対向するよう対
向基板１１とスイッチング素子アレイ基板１２と重ね合
わせ、１５０℃で１時間加熱して接着剤を硬化させ両基
板を貼り合わせた。その後真空注入法によりフッ素系液
晶組成物（ＺＬＩ−４７９２メルク社製）を注入し、こ
の後注入口を紫外線硬化樹脂で塞ぎ約３Ｊ／ｃｍ2 の紫
外線で硬化させ封止して液晶セルを作製した。セル内の
液晶分子はアレイ基板側が垂直配向、紫外線照射された
対向基板側が水平配向のハイブリッド配列が得られた。
向基板１１とスイッチング素子アレイ基板１２と重ね合
わせ、１５０℃で１時間加熱して接着剤を硬化させ両基
板を貼り合わせた。その後真空注入法によりフッ素系液
晶組成物（ＺＬＩ−４７９２メルク社製）を注入し、こ
の後注入口を紫外線硬化樹脂で塞ぎ約３Ｊ／ｃｍ2 の紫
外線で硬化させ封止して液晶セルを作製した。セル内の
液晶分子はアレイ基板側が垂直配向、紫外線照射された
対向基板側が水平配向のハイブリッド配列が得られた。
【００５５】このセルの表側にセルの光学特性を補償す
る補償板と偏光板を貼り、裏面に偏光板を貼り付け、液
晶モジュールに組み立てた。こうして作製した液晶表示
装置では、焼き付きがほとんど無く表示品位は非常に良
好であった。
る補償板と偏光板を貼り、裏面に偏光板を貼り付け、液
晶モジュールに組み立てた。こうして作製した液晶表示
装置では、焼き付きがほとんど無く表示品位は非常に良
好であった。
【００５６】［実施例２］主波長２５４ｎｍ、２４０〜
２６０ｎｍの紫外線を用いた以外は実施例１と同様にし
て液晶セルを作製した。このセルでもハイブリッド配向
が実現でき、表示も焼き付きが無く表示品位は非常に良
好であった。
２６０ｎｍの紫外線を用いた以外は実施例１と同様にし
て液晶セルを作製した。このセルでもハイブリッド配向
が実現でき、表示も焼き付きが無く表示品位は非常に良
好であった。
【００５７】［実施例３］本実施例では、実施例１と同
様の工程で、液晶配向膜１３として垂直配向用ポリイミ
ド（ＳＥ−７５１１Ｌ日産化学製）（１８０℃で１時間
焼成）を基板上に形成した。次に対向基板１１に、通常
のＴＮセルと同程度、すなわちナイロン（材質）製のラ
ビングローラーを用いて３００ｒｐｍ、回転トルク約６
ｋｇｆ・ｃｍで１回ラビングし、その後は実施例１と同
じ工程で液晶セルを作製した。この液晶セル内の液晶分
子はアレイ基板側が垂直配向、ラビング処理された対向
基板側が水平配向のハイブリッド配列が得られた。こう
して作製した液晶表示装置では、焼き付きがほとんど無
く表示品位は非常に良好であった。
様の工程で、液晶配向膜１３として垂直配向用ポリイミ
ド（ＳＥ−７５１１Ｌ日産化学製）（１８０℃で１時間
焼成）を基板上に形成した。次に対向基板１１に、通常
のＴＮセルと同程度、すなわちナイロン（材質）製のラ
ビングローラーを用いて３００ｒｐｍ、回転トルク約６
ｋｇｆ・ｃｍで１回ラビングし、その後は実施例１と同
じ工程で液晶セルを作製した。この液晶セル内の液晶分
子はアレイ基板側が垂直配向、ラビング処理された対向
基板側が水平配向のハイブリッド配列が得られた。こう
して作製した液晶表示装置では、焼き付きがほとんど無
く表示品位は非常に良好であった。
【００５８】［実施例４］スイッチング素子アレイ基板
１２に、図１に示した通り、垂直配向を保つようにラビ
ング処理を施した以外は、実施例３と同様にして液晶セ
ルを作製した。このセルでもハイブリッド配向が実現で
き、表示も焼き付きがほとんど無く表示品位は非常に良
好であった。
１２に、図１に示した通り、垂直配向を保つようにラビ
ング処理を施した以外は、実施例３と同様にして液晶セ
ルを作製した。このセルでもハイブリッド配向が実現で
き、表示も焼き付きがほとんど無く表示品位は非常に良
好であった。
【００５９】尚、前述の実施例でのスイッチング素子
は、アモルファスシリコンでもポリシリコンでもよく、
ポリシリコンの場合アレイ基板上に駆動回路を内蔵して
もよい。また、前述の実施例では、透過型液晶表示装置
を用いたが反射型液晶表示装置でもよい。さらに、前述
の実施例では、スペーサを散布したが、少なくともどち
らか一方の基板上にスペーサを形成した基板を使用して
もよい。
は、アモルファスシリコンでもポリシリコンでもよく、
ポリシリコンの場合アレイ基板上に駆動回路を内蔵して
もよい。また、前述の実施例では、透過型液晶表示装置
を用いたが反射型液晶表示装置でもよい。さらに、前述
の実施例では、スペーサを散布したが、少なくともどち
らか一方の基板上にスペーサを形成した基板を使用して
もよい。
【００６０】［ＤＣオフセット電圧］表１に実施例１お
よび２の配向膜と従来の配向膜（垂直配向膜と水平配向
膜を組み合わせたもの）におけるＤＣオフセット電圧値
を示す。
よび２の配向膜と従来の配向膜（垂直配向膜と水平配向
膜を組み合わせたもの）におけるＤＣオフセット電圧値
を示す。
【００６１】
【表１】 従来の配向膜材料を２種類使用したハイブリッド配向セ
ルでは、膜の分子組成、表面エネルギーの違いによりイ
オンがどちらか一方に片寄りやすくなり、電荷蓄積され
易くなる為焼き付きの原因となるＤＣオフセット電圧が
発生した（表１−Ａ）。
ルでは、膜の分子組成、表面エネルギーの違いによりイ
オンがどちらか一方に片寄りやすくなり、電荷蓄積され
易くなる為焼き付きの原因となるＤＣオフセット電圧が
発生した（表１−Ａ）。
【００６２】一方、本発明の実施例１〜４による１種類
の垂直配向膜に所定の紫外線照射とラビング処理を施し
たハイブリッド配向セルでは、電荷が蓄積されず、焼き
付きの原因となるＤＣオフセット電圧が従来の約１／５
となった（表１−ＢおよびＣ）。
の垂直配向膜に所定の紫外線照射とラビング処理を施し
たハイブリッド配向セルでは、電荷が蓄積されず、焼き
付きの原因となるＤＣオフセット電圧が従来の約１／５
となった（表１−ＢおよびＣ）。
【００６３】また、実施例４では垂直配向を保つようラ
ビング処理を施しているが、この代わりに紫外線の波長
を２３０〜４００ｎｍとして０〜３Ｊ／ｃｍ2 照射して
もよい。
ビング処理を施しているが、この代わりに紫外線の波長
を２３０〜４００ｎｍとして０〜３Ｊ／ｃｍ2 照射して
もよい。
【００６４】また、上記実施例では、誘電率異方性が正
の液晶組成物を用いたが、負の液晶組成物でもよい。
の液晶組成物を用いたが、負の液晶組成物でもよい。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、１種類の配向膜材料を
用いて垂直配向と水平配向とからなるハイブリッド配向
セルを作製することによって、電荷の蓄積を低減し、焼
き付きのないハイブリッド配向の液晶表示装置およびそ
の製造方法を提供することができる。
用いて垂直配向と水平配向とからなるハイブリッド配向
セルを作製することによって、電荷の蓄積を低減し、焼
き付きのないハイブリッド配向の液晶表示装置およびそ
の製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例によるハイブリッド配向モー
ドの液晶表示装置の分解図。
ドの液晶表示装置の分解図。
【図２】紫外線照射角を示す図。
【図３】プレチルト角の紫外線照射量依存性を示すグラ
フ。
フ。
【図４】プレチルト角のラビング強度依存性を示すグラ
フ。
フ。
１１…ガラス基板（対向基板） １２…ガラス基板（スイッチング素子アレイ基板） １３…配向膜 １４…光学補償板 １５…偏光版 １６…液晶
Claims (10)
- 【請求項１】 一主面上に第１の電極および垂直配向膜
を有する第１の基板と一主面上に第２の電極および水平
配向膜を有する第２の基板とを両主面が対向するように
配置して、両基板の間に液晶組成物を狭持させた液晶セ
ルと、前記液晶セルと平行に配置された偏光子とを有す
る液晶表示装置において、 前記垂直配向膜と前記水平配向膜とは同一の垂直配向膜
材料から形成されていることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項２】 前記垂直配向膜材料にｐ偏光となるよう
に紫外線を照射することによって前記水平配向膜が形成
されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置。 - 【請求項３】 前記紫外線の波長は２３０〜４００ｎｍ
であって、１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 の照射量であることを
特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記垂直配向膜材料にラビング処理を施
すことにより前記水平配向膜が形成されていることを特
徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記第１の基板は、前記一主面上にマト
リクス状に走査線、信号線、スイッチング素子およびス
イッチング素子に接続された画素電極を有するスイッチ
ング素子アレイ基板であり、前記第２の基板は、前記一
主面上に共通電極を有する対向基板であることを特徴と
する請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 一主面上に第１の電極が形成された第１
の基板上に垂直配向膜を形成する工程と、前記第１の基
板の一主面に対向するように配置され、一主面上に第２
の電極が形成された第２の基板上に水平配向膜を形成す
る工程と、前記垂直配向膜と前記水平配向膜とを対向さ
せるように前記第１の基板と前記第２の基板とを間隙を
有して配置させて、両基板の周囲を封止して前記間隙に
液晶層を封入する工程とを具備する液晶表示装置の製造
方法において、 前記垂直配向膜と前記水平配向膜とは同一の垂直配向膜
材料より形成されることを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。 - 【請求項７】 前記垂直配向膜材料にｐ偏光となるよう
に紫外線を照射することによって前記水平配向膜を形成
することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の製
造方法。 - 【請求項８】 前記紫外線の波長は２３０〜４００ｎｍ
であって、１０〜２０Ｊ／ｃｍ2 の照射量であることを
特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記垂直配向膜材料にラビング処理を施
すことにより前記水平配向膜を形成することを特徴とす
る請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第１の基板は、前記一主面上にマ
トリクス状に走査線、信号線、スイッチング素子および
スイッチング素子に接続された画素電極を有するスイッ
チング素子アレイ基板であり、前記第２の基板は、前記
一主面上に共通電極を有する対向基板であることを特徴
とする請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12068298A JP4040166B2 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12068298A JP4040166B2 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11311788A true JPH11311788A (ja) | 1999-11-09 |
| JP4040166B2 JP4040166B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=14792347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12068298A Expired - Fee Related JP4040166B2 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4040166B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001209074A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Stanley Electric Co Ltd | Ｈａｎモード液晶表示装置 |
| WO2001059514A1 (fr) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Element d'affichage a cristaux liquides et procede de fabrication dudit element |
| US6852374B2 (en) | 2001-09-11 | 2005-02-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device, optical element, method of fabricating the liquid crystal display device and method of making the optical element |
| KR100686231B1 (ko) * | 2000-04-17 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
| JP2012113049A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶用の配向膜製造方法、液晶素子の製造方法、液晶用の配向膜製造装置、液晶素子 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP12068298A patent/JP4040166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001209074A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Stanley Electric Co Ltd | Ｈａｎモード液晶表示装置 |
| JP4518292B2 (ja) * | 2000-01-27 | 2010-08-04 | スタンレー電気株式会社 | Ｈａｎモード液晶表示装置 |
| WO2001059514A1 (fr) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Element d'affichage a cristaux liquides et procede de fabrication dudit element |
| KR100686231B1 (ko) * | 2000-04-17 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
| US6852374B2 (en) | 2001-09-11 | 2005-02-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device, optical element, method of fabricating the liquid crystal display device and method of making the optical element |
| SG121723A1 (en) * | 2001-09-11 | 2006-05-26 | Sharp Kk | Liquid crystal display device, optical element, method of fabricating the liquid crystal display device and method of making the optical element |
| JP2012113049A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶用の配向膜製造方法、液晶素子の製造方法、液晶用の配向膜製造装置、液晶素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4040166B2 (ja) | 2008-01-30 |
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