JPH11326891A - 液晶表示パネルおよびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネル内の液晶分子の配向状態を容易に
均一化することができ、液晶パネル内でのコントラスト
ムラ等の表示ムラをなくして、表示品位および信頼性を
向上することができる液晶表示パネルおよびそれを用い
た液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶パネルを、透明電極２と液晶組成物
６を捻れ配向させるための手段が施された一対のガラス
基板１の間隔に液晶組成物６を封入して構成し、その液
晶パネルにおけるガラス基板１の表面に、３８０〜４５
０（ｎｍ）の波長の光を照射した後に、偏光板と光学フ
ィルムからなる楕円偏光板７を貼付して液晶表示パネル
３を構成するとともに、この液晶表示パネル３を冷陰極
管、導光板、拡散板、レンズシートからなるバックライ
トユニットに組み込んでなる液晶表示装置を、カラーフ
ィルターを有するガラス基板１がバックライト光の出射
側に配置されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルお
よびそれを用いた液晶表示装置であって、特にスーパー
ツイステッドネマチック型の液晶表示パネルおよびそれ
を用いた液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から広く使用されている液晶表示パ
ネルは、透明電極が形成された一対のガラス基板間に液
晶を介在させて液晶パネルが構成され、その液晶パネル
の一対のガラス基板のうち少なくとも一方のガラス基板
の表面に、偏光板と位相差フィルムからなる楕円偏光板
を貼付けた構造である。

【０００３】そのような液晶表示パネルには、上下２枚
で一対をなす電極基板の表面で、ネマチック液晶分子の
配列方向を９０度に捻った構造のツイスト・ネマチック
（以下、ＴＮと略す）モードを用いたものや、上下電極
基板の間で、ネマチック分子の配列方向を１８０〜３０
０度に捻り複屈折効果を利用したスーパーツイスト・ネ
マチック（以下、ＳＴＮと略す）モードを用いたもの
や、また、強誘電性液晶を用いたものなどが存在する
が、現在、ワープロやパソコン等に一般に使用されてい
るモードとしては、ＳＴＮモードが大半を占めている。

【０００４】しかし、現時点で、ＳＴＮモードの諸特性
は十分とはいいがたく、特に中間調状態での背景の表示
ムラは表示品位を著しく損なうものである。この背景の
表示ムラは、カラーフィルターに起因したムラ、配向膜
の膜厚ムラ、ギャップムラなど多くの原因が考えられ改
善が望まれているが、いずれの表示ムラもセル内の液晶
分子の配向状態の変化に起因したものが多い。

【０００５】また、長時間の連続使用によって、図２に
示すように、液晶表示パネル３の周辺部と中央部で特性
の変化により、通電状態で周辺部にコントラストムラが
確認されることもあり、これも、長時間の使用によって
シール樹脂から不純物が液晶表示パネル３中に混入し、
セル内の液晶分子の配向状態を変化させていることが原
因と考えられる。

【０００６】したがって、良好な表示品位の実現のため
には、液晶表示パネル３における液晶パネル内の液晶分
子の配向状態をいかに均一化するかが重要であり、その
具体的な方法を明確化することが要求されているのが現
状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の液晶表示パネルでは、その液晶パネル内での
液晶分子の配向状態を均一化することは、液晶パネル作
製におけるプロセス、例えば配向膜の膜厚、ラビングプ
ロセス、ギャップ形成などを管理することによって、あ
る程度までは可能であるが、その液晶分子の配向状態
が、液晶パネル作製時の配向膜上の汚染やシール樹脂か
らの不純物イオンの混入などにより、乱される可能性が
あることも考慮すると、液晶パネル内での液晶分子の配
向状態を均一化することは非常に困難であるという問題
点を有していた。

【０００８】そのため、モニターなど表示面積の拡大が
進むなかで、ますます、液晶パネル内でのコントラスト
ムラ等の表示ムラがなく良好な表示品位と高信頼性の実
現が強く望まれており、その要望に対応することが難し
くなっているという問題点も有していた。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、液晶パネル内の液晶分子の配向状態を容易に均一
化することができ、液晶パネル内でのコントラストムラ
等の表示ムラをなくして、表示品位および信頼性を向上
することができる液晶表示パネルおよびそれを用いた液
晶表示装置を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の液晶表示パネルおよびそれを用いた液晶表
示装置は、液晶パネル内での液晶分子の配向状態の均一
化を、その具体的な方法を明確化して、容易に行えるよ
うにすることを特徴とする。

【００１１】以上により、液晶パネル内の液晶分子の配
向状態を容易に均一化することができ、液晶パネル内で
のコントラストムラ等の表示ムラをなくして、表示品位
および信頼性を向上することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の液晶表
示パネルは、透明電極が形成された一対のガラス基板間
に１８０°以上ねじれ配向されたネマチック液晶を介在
させ、前記一対のガラス基板のうち少なくとも一方のガ
ラス基板の表面に、偏光板と位相差フィルムからなる楕
円偏光板を貼付けた構造の液晶表示パネルであって、前
記楕円偏光板のガラス基板表面への貼付けを、前記ガラ
ス基板の表面に波長が３８０〜４５０（ｎｍ）の光を照
射した後に行って構成する。

【００１３】請求項２に記載の液晶表示パネルは、請求
項１記載のネマチック液晶として、波長が３８０〜４５
０（ｎｍ）の光に対する吸光度係数が０．１以上のもの
を用いて構成する。

【００１４】請求項３に記載の液晶表示パネルは、請求
項１記載のネマチック液晶に１８０°以上のねじれ配向
を与えるために使用される液晶配向膜として、波長が３
８０〜４５０（ｎｍ）の光に対する吸光度係数が０．１
以上のものを用いて構成する。

【００１５】請求項４に記載の液晶表示パネルは、請求
項１記載の一対のガラス基板を貼り合わすために使用さ
れるシール樹脂として、紫外線硬化樹脂であり、その成
分中に波長が３８０〜４５０（ｎｍ）の光に対する吸光
度係数が０．１以上である増感剤が含まれているものを
用いて構成する。

【００１６】請求項５に記載の液晶表示パネルは、請求
項１記載の一対のガラス基板のうち少なくとも一方にカ
ラーフィルターを形成し、かつ、楕円偏光板のガラス基
板表面への貼付けを、前記カラーフィルターが形成され
ていない側のガラス基板の表面に、波長が３８０〜４５
０（ｎｍ）の光を照射した後に行って構成する。

【００１７】請求項６に記載の液晶表示装置は、請求項
５記載の液晶表示パネルを、冷陰極管、導光板、拡散
板、レンズシートからなるバックライトユニットに組み
込んで構成した液晶表示装置であって、カラーフィルタ
ーを有する側のガラス基板を前記バックライトユニット
における光の出射側に配置した構成とする。

【００１８】以上の構成によると、液晶パネル内での液
晶分子の配向状態の均一化を、その具体的な方法を明確
化して、容易に行えるようにする。以下、本発明の実施
の形態を示す液晶表示パネルおよびそれを用いた液晶表
示装置について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。

【００１９】図１は本実施の形態のＳＴＮモードを用い
た液晶表示パネルの概略構成を示す断面図である。図１
に示すように、通常、ガラス基板１には、その表面に電
極が形成されており、具体的にはＩＴＯ（酸化インジウ
ム一酸化スズ）や酸化スズの透明電極２が形成されてい
る。また、この透明電極２の下には、ガラス基板１から
のアルカリの溶出防止を目的とした絶縁膜、カラーフィ
ルター、カラーフィルターオーバーコート等のアンダー
コート膜を形成していてもよく、また透明電極２の上に
は、絶縁膜、カラーフィルター膜などのオーバーコート
膜を形成していてもよい。これらの電極、アンダーコー
ト、その他のセル内の構成は、図２に示す従来の液晶表
示パネル３の場合と同様なものが使用可能である。

【００２０】上に説明した液晶表示パネル３を得るため
に、透明電極２を設けた透明のガラス基板１の上に、ポ
リイミド膜からなる液晶配向膜４を印刷により塗布した
後、加熱処理を行い、さらにラビングによる配向処理を
行った。そして、このような一対のガラス基板１のうち
の一方のガラス基板上に、スペーサー兼シール樹脂から
なるシール部５を施し、両方のガラス基板１を貼り合わ
せた。さらに、これらのガラス基板１間に、光学不活性
な液晶化合物と光学活性なカイラル液晶化合物（以下、
カイラル剤という）の混合系からなる液晶組成物６を、
真空中で注入して液晶パネルを作成し、この液晶パネル
の両面に、偏光板と光学フィルムからなる楕円偏光板７
を貼付けて液晶表示パネル３を構成した。なお、液晶表
示パネル３の作製方法はこれに限定されない。

【００２１】図１に示す本実施の形態の液晶表示パネル
およびそれを用いた液晶表示装置は、図２により従来例
としても説明した液晶表示パネル３において、楕円偏光
板７を液晶パネルの両面に貼付ける前に、波長が３８０
〜４５０（ｎｍ）の光を、少なくとも一方のガラス基板
１の表面に照射することを特徴としている。

【００２２】従来の製造方法で作成された液晶表示パネ
ルは、その液晶パネルの画面上でのコントラストムラが
激しく、表示品位が悪いのに対し、本実施の形態の液晶
表示パネル３はコントラストムラのない良好な表示品位
が得られた。

【００２３】また、液晶表示パネル３として、液晶パネ
ルにおける少なくとも一方のガラス基板１にカラーフィ
ルターを形成した場合において、従来の製造方法で作成
された液晶表示パネルと本実施の形態の液晶表示パネル
との表示品位を比較しても同様な結果が得られ、本実施
の形態の液晶表示パネルはコントラストムラがなく、良
好な表示品位が得られた。なお、従来例で見られたコン
トラストムラの発生原因は、液晶パネル内に混入した不
純物イオンが配向膜表面に部分的に吸着し、その部分の
液晶分子の配向状態がその他の部分の配向状態と異なる
ことに起因していると考えられる。

【００２４】一方、本実施の形態の液晶表示パネル３
は、波長が３８０〜４５０（ｎｍ）の光を照射している
ことにより、液晶組成物６内の液晶および液晶配向膜４
が光により励起され液晶の配向状態が均一化するため
に、コントラストムラが発生しないと考えられる。

【００２５】なお、波長が３８０（ｎｍ）以下の光で
は、液晶あるいは液晶配向膜４が分解するため好ましく
ない。また、波長が４５０（ｎｍ）以上の光では、液晶
および液晶配向膜４が光を吸収しなくなるため励起が発
生せず、コントラストムラを解消することはできなかっ
た。また、上記の液晶および液晶配向膜４の組成は、特
に限定されないが、光による励起現象を促進するため
に、波長が３８０〜４５０（ｎｍ）の光に対する吸光度
係数が０．１以上であることが好ましい。

【００２６】また、液晶パネルにおける少なくとも一方
のガラス基板１にカラーフィルターが形成された液晶表
示パネル３を、冷陰極管、導光板、拡散板、レンズシー
トからなるバックライトユニットに組み込んで構成した
液晶表示装置において、カラーフィルターを有する側の
ガラス基板を、バックライトユニットにおける光の入射
側に配置した場合と、本実施の形態のように出射側に配
置した場合とで、連続通電試験を行ったところ、カラー
フィルターを有する側のガラス基板をバックライト光の
入射側に配置した従来の液晶表示装置は、図２に示した
ように、液晶表示パネル３の周辺部と中央部で明確なコ
ントラストムラが発生するのに対し、液晶表示パネル３
におけるカラーフィルターを有する側のガラス基板を、
バックライト光の出射側に配置した本実施の形態の液晶
表示装置は、コントラストムラがなく良好な表示品位を
維持していた。

【００２７】従来の液晶表示装置で見られたコントラス
トムラは、一対のガラス基板を接着させるシール樹脂か
ら連続通電により不純物イオンが液晶パネル内に混入
し、これが前述したように、液晶パネル内での液晶分子
の配向状態を変化させる原因となって発生する。特にシ
ール樹脂が紫外線硬化樹脂の場合には、光反応開始剤や
増感剤など長波長の光でも容易に励起する低分子が含ま
れており、これらが液晶中に混入し、バックライト光に
よって励起し、液晶パネル内での液晶分子の配向状態を
変化させやすくなる。

【００２８】本実施の形態の液晶表示装置では、カラー
フィルターを有する側のガラス基板をバックライト光の
出射側に配置していることにより、従来の入射側に配置
した場合と比較して、バックライト光のエネルギーを３
〜４倍強く液晶パネルに照射することが可能となり、こ
の光を継続的に液晶パネルに照射することにより、液晶
および液晶配向膜を励起させて、液晶分子の配向状態を
変化させることが可能となり、その結果、液晶表示パネ
ルにおいて、シール樹脂近辺にある周辺部と中央部での
液晶分子の配向状態の違いを小さくすることが可能とな
る。

【００２９】カラーフィルターを有さない側のガラス基
板の表面に、あらかじめ波長が３８０〜４５０（ｎｍ）
の光を照射し、楕円偏光板を貼付して構成した液晶表示
パネルを、カラーフィルターを有する側のガラス基板を
バックライト光の出射側に配置することにより、１００
０時間の連続通電において、液晶表示パネルのシール樹
脂近辺にある周辺部と中央部とで全くコントラストムラ
が発生しないことを確認することができた。

【００３０】以上のように、液晶パネル内での液晶分子
の配向状態の均一化を、その具体的な方法を明確化し
て、容易に行えるようにすることができる。その結果、
液晶パネル内の液晶分子の配向状態を容易に均一化する
ことができ、液晶パネル内でのコントラストムラ等の表
示ムラをなくして、表示品位および信頼性を向上するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶パネ
ル内での液晶分子の配向状態の均一化を、その具体的な
方法を明確化して、容易に行えるようにすることができ
る。

【００３２】そのため、液晶パネル内の液晶分子の配向
状態を容易に均一化することができ、液晶パネル内での
コントラストムラ等の表示ムラをなくして、表示品位お
よび信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の液晶表示パネルの概略構
成を示す断面図

【図２】従来の液晶表示装置における液晶表示パネルの
コントラストムラの説明図

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 液晶表示パネル ４ 液晶配向膜 ５ スペーサー兼シール樹脂（シール部） ６ 液晶組成物 ７ 偏光板と光学フィルムからなる楕円偏光板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極が形成された一対のガラス基板
   間に１８０°以上ねじれ配向されたネマチック液晶を介
   在させ、前記一対のガラス基板のうち少なくとも一方の
   ガラス基板の表面に、偏光板と位相差フィルムからなる
   楕円偏光板を貼付けた構造の液晶表示パネルであって、
   前記楕円偏光板のガラス基板表面への貼付けを、前記ガ
   ラス基板の表面に波長が３８０〜４５０（ｎｍ）の光を
   照射した後に行って構成した液晶表示パネル。
2. 【請求項２】 ネマチック液晶として、波長が３８０〜
   ４５０（ｎｍ）の光に対する吸光度係数が０．１以上の
   ものを用いて構成したことを特徴とする請求項１記載の
   液晶表示パネル。
3. 【請求項３】 ネマチック液晶に１８０°以上のねじれ
   配向を与えるために使用される液晶配向膜として、波長
   が３８０〜４５０（ｎｍ）の光に対する吸光度係数が
   ０．１以上のものを用いて構成したことを特徴とする請
   求項１記載の液晶表示パネル。
4. 【請求項４】 一対のガラス基板を貼り合わすために使
   用されるシール樹脂として、紫外線硬化樹脂であり、そ
   の成分中に波長が３８０〜４５０（ｎｍ）の光に対する
   吸光度係数が０．１以上である増感剤が含まれているも
   のを用いて構成したことを特徴とする請求項１記載の液
   晶表示パネル。
5. 【請求項５】 一対のガラス基板のうち少なくとも一方
   にカラーフィルターを形成し、かつ、楕円偏光板のガラ
   ス基板表面への貼付けを、前記カラーフィルターが形成
   されていない側のガラス基板の表面に、波長が３８０〜
   ４５０（ｎｍ）の光を照射した後に行って、構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
6. 【請求項６】 請求項５記載の液晶表示パネルを、冷陰
   極管、導光板、拡散板、レンズシートからなるバックラ
   イトユニットに組み込んで構成した液晶表示装置であっ
   て、カラーフィルターを有する側のガラス基板を前記バ
   ックライトユニットにおける光の出射側に配置したこと
   を特徴とする液晶表示装置。