KR20020064358A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20020064358A
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이시하라쇼이치
나카오겐지
츠다게이스케
고바야시준이치
우에무라츠요시
스즈키다이이치
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

2장의 기판사이에 끼워진 액정층의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 경우에, 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역과, 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역이 대략 균등하게 존재하도록 조정하였다.
또한, 동일한 액정표시장치에 있어서, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자와, 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값을 상위시켜, 상기 기판 중 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단을 형성하였다. 또한, 프리틸트각을 상위시키는 방법으로서, 상기 양 기판상에 동일 재료로 이루어지는 배향막을 형성한 후, 상기 기판의 한 쪽에만 배향 처리를 실시하거나, 또는 상기 양 기판에서 배향처리의 조건을 상위시키는 방법을 채용하였다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid crystal display and its manufacturing method}
액정표시장치는 브라운관 등에 비교하여 박형이면서 경량, 또한 저소비전력의 디스플레이(화상표시) 장치이다. 이 때문에, 텔레비젼이나 비디오 등의 화상표시장치나 모니터, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 사무(OA) 기기 뿐만 아니라, 휴대전화 또는 휴대단말의 표시부에도 널리 사용되고 있다.
종래, 액정표시장치로서, 예컨대 네마틱 액정을 사용한 트위스트 네마틱(TN) 모드의 액정표시장치가 실용화되어 있지만, 이것은 응답속도가 느리고, 또한 시야각이 좁은 등의 결점을 갖고 있다. 또한, 응답속도가 빠르고, 시야각이 넓은 강유전성 액정(FLC), 또는 반강유전성 액정(AFLC) 등도 있지만, 현시점에서는 내쇼크성, 온도 특성 등에 큰 결점이 있어서, 널리 실용화기까지에는 이르지 않고 있다. 또한, 광산란을 이용하는 고분자 분산형 액정을 사용한 표시 모드는 편광판을 필요로 하지 않고, 고휘도 표시가 가능하지만, 본질적으로 위상차판에 의한 시각제어가 불가능한 데다가, 현시점에서는 응답특성에 과제를 갖고 있어서, 이 때문에 TN 모드의 액정에 대한 우위성은 적다.
특히 최근에는 휴대전화, 모바일의 용도분야에 있어서, 정보처리속도가 비약적으로 향상하고, 시장적으로 동화표시기능을 요구하고 있다. 이러한 요구에 대응하여, 응답이 빠르고 시야각이 넓은 표시 모드로서, 0CB 모드가 제안되어 있다. 또한, OCB 모드의 반사형으로의 응용으로서 R-OCB 모드가 제안되어 있다.
도 16은 OCB 모드 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 이 액정표시장치는 투명 전극(402)이 형성되어 있는 기판(401)과, 투명 전극(407)이 형성되어 있는 기판(408)과, 기판(401, 408) 사이에 배치되는 액정층(404)을 갖는다. 투명 전극(402, 407) 상에는 배향막(403, 406)이 형성되고, 이 배향막(403, 406)에는 액정분자를 평행하게 또한 동일 방향으로 배향시키도록 배향처리가 되어 있다. 또한, 기판(401, 408)의 외측에는 편광판(413, 416)이 크로스 니콜에 배치되어 있고, 이 편광판(413, 416)과 기판(401, 408) 사이에는 위상보상판(417, 418)이 개재되어 있다.
이 OCB 모드 액정표시장치에 있어서는, 액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태에서는 액정층은 스프레이 배향(4a)이지만, 이것에 전압인가함으로써, 액정층에 벤트 배향(4b) 또는 비틀림 배향을 포함한 벤트 배향을 유기시켜, 이 벤트 배향 상태에서 표시가 행해진다.
그렇지만, 종래의 OCB 모드형 액정표시장치에서는 스프레이 배향 상태로부터벤트 배향 상태로의 전이에 장시간을 필요로 하므로, 이것이 실용화에로의 큰 과제로 되어 있었다. 통상, 전이 조작은 대향하는 전극사이에 고전압을 인가하는 방법을 사용한다. 이 때, 전압치가 높으면 높을수록 전이 시간은 빨라지지만, IC 구동 전압의 내압의 문제로 인해 함부로 고전압을 인가할 수는 없다. 그 때문에, 수V∼30V 정도의 전압 인가에 의해 전이를 실행해야 하지만, 수 V 정도의 전압 인가로는 전이종료까지에 분단위의 시간이 필요하였다.
도 23은 R-OCB 모드 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 이 액정표시장치는 투명 전극(502)이 형성되어 있는 기판(501)과, 투명 전극(507)이 형성되어 있는 기판(508)과, 기판(501, 508) 사이에 배치되는 액정층(504)을 갖는다. 투명 전극(502, 507) 상에는 배향막(503, 506)이 형성되어 있다. 배향막(503)에는 수평 배향막이 사용되고, 배향막(506)에는 수직 배향막이 사용된다. 또한, 기판(501, 508)의 외측에는 편광판(513, 516)이 크로스 니콜에 배치되어 있고, 이 편광판(513, 516)과 기판(501, 508) 사이에는 위상보상판(517, 518)이 개재되어 있다. 또한, 도시를 생략하지만, 기판(508)의 내면 또는 외면에는 반사판이 배치되어 있다.
이 R-OCB 모드 액정표시장치에 있어서는 액정층에 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태에서는 액정층은 한쪽의 기판측에서는 액정분자가 기판면에 대하여 수직으로 배향하고, 다른 쪽의 기판측에서는 액정분자가 수평으로 배향하고 있다. 표시에 있어서는 전압 인가에 의해 액정층의 중앙부의 액정분자의 배향방향이 기판에 수직으로 되도록 제어할 필요가 있지만, 사전에 양 기판에 있어서의 액정분자의 프리틸트(pretilt)각이 상위하기 때문에, OCB 모드에서 필요로 하는 것과 같은 전이과정을 필요로 하지 않는다.
그렇지만, 종래의 R-OCB 모드 액정표시장치에 있어서는 상술한 바와 같이, 양 기판에 있어서 액정분자의 배향을 상위시킬 필요가 있기 때문에, 배향막(3)에는 수평 배향막을 사용하고, 배향막(6)에는 수직 배향막을 사용하는 바와 같이, 양 기판에서 다른 종류의 배향막을 사용하고 있다. 그 결과, 양 기판 사이에서 전기적 비대칭이 발생하여, 통상의 사용조건에 있어서도 표시농도 불균일성이나, 장시간 동일 표시를 점등시킨 경우의 표시의 눌어 붙기라는 불량이 발생하여, 표시품위를 현저히 저하시키는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 OCB 모드 액정표시장치에 있어서의 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 비교적 저전압으로 빠르게 달성하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 R-OCB 모드 액정표시장치 등, 양 기판에서의 프리틸트각이 상위하는 액정표시장치에 있어서, 양 기판 사이에서 전기적 비대칭을 저감하여, 표시품위를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고속 응답으로 넓은 시야의 표시성능을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 광학 보상 벤트 모드(Optically self-Compensated Birefringence 모드: 이하, 「OCB 모드」라 한다.)형 및 반사형 OCB 모드(이하, 「R-OCB 모드」라 한다.)형 액정표시장치에 관한 것이다.
도 1은 실시형태 1-1에 관한 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시형태 1-1에 관한 액정표시장치의 양 기판사이의 프리틸트각의 비대칭성과 전이에 요하는 전압의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시형태 1-1에 관한 액정표시장치에 있어서의 배향막에 실시되는 러빙 처리의 강도와 프리틸트각의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시형태 1-2에 관한 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시형태 1-2에 관한 액정표시장치에 있어서의 볼록형상 구조체의 형성방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6은 실시형태 1-2에 관한 액정표시장치에 있어서의 볼록형상 구조체의 형성방법에서 사용되는 마스크 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 관한 배향막 기판의 러빙 처리 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시형태 1-2에 관한 액정표시장치의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9는 실시형태 1-3에 관한 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 실시형태 1-3에 관한 액정표시장치의 제 1 기판상에 있어서의 화소 전극 및 각종 배선의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 실시형태 1-3에 관한 액정표시장치에 인가되는 전이파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시형태 1-3에 관한 액정표시장치의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13은 실시형태 1-3에 관한 액정표시장치에 인가되는 전이파형의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 실시형태 1-4에 관한 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 15는 실시형태 2-1에 관한 액정표시장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 16은 OCB형 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 17은 스프레이 배향에 대한 깁스(Gibbs)의 자유 에너지 및 벤트 배향에 대한 깁스의 자유 에너지의 인가 전압 의존성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 18은 액정층이 스프레이 배향 상태일 때의 액정 다이렉터 분포의 전압 의존성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 19는 스프레이 배향을 갖는 액정층에 전압을 인가하였을 때의 액정 다이렉터 분포의 시간변화의 모양을 설명하기 위한 개념도이다.
도 20은 액정층이 벤트 배향 상태일 때의 액정 다이렉터 분포의 전압 의존성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 21은 OCB형 액정표시장치에 있어서의 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 액정 다이렉터의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 22는 OCB형 액정표시장치에 있어서의 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 액정 다이렉터의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 23은 R-OCB형 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 24는 이오나이저 블로어의 동작을 나타내는 개념도이다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 액정표시장치는 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 경우에, 상기 액정층에 있어서 분자축이 상기 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 상기 액정층의 중앙부보다도 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역과, 상기 액정층의 중앙부보다도 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역이 대략 균등하게 존재하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 「대략 균등하게 존재한다」란 예를 들면, 액정층에 있어서, 분자축이 상기 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 상기 액정층의 중앙부보다도 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역(U)과, 상기 액정층의 중앙부보다도 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역(D)의 면적비(U:D)가 40:60∼60:40인 것을 말한다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 2 액정표시장치는 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값의 차가 0.7도 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 액정표시장치에 있어서는, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과 다른 쪽의 기판의 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 어느 것이나 4도 이하인 것이 바람직하다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 3 액정표시장치는 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 어느 것이나 4도 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1∼제 3 액정표시장치에 있어서는, 상기 기판의 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 벤트 전이 핵 유발수단으로는 상기 액정층의 일부에 비틀림 배향을 발생시키는 수단을 사용할 수 있다. 또한, 상기 벤트 전이 핵 유발수단으로는 예컨대, 구형상 구조체 및 기둥형상 구조체 등의 볼록형상 구조체, 오목형상 구조체, 액정층에 횡방향 전계를 인가하는 전계인가수단, 부제(不齊) 탄소원자를 갖는 배향막 등을 사용할 수 있다. 또한, 기판상에 형성된 비선형 소자를 벤트 전이 핵 유발수단으로서 사용하는 것도 가능하다.
또한, 상기 제 1∼제 3 액정표시장치는 OCB형 액정표시장치인 것이 바람직하다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 제조방법은 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 러빙 처리를 실시하는 공정을 포함하고, 상기 러빙 배향 처리의 러빙 밀도가 20000㎟ 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 제조방법에 있어서는, 상기 러빙 처리의 압입량이 0.3㎜ 이상인 것이 바람직하다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 2 제조방법은 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 배향막 전구체를 형성하고, 이것을 소성하여 배향막을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 배향막이 그 형성공정에 있어서의 소성온도를 20% 변동시킨 경우에, 상기 배향막에 접하는 액정분자의 프리틸트각의 변동량을 0.5도 이하로 할 수 있는 배향막인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 3 제조방법은 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 액정표시장치를 제작한 후, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 상태에서 상기 액정층에 있어서의 분자축이 상기 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 상기 액정층의 중앙부보다도 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역과, 상기 액정층의 중앙부보다도 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역의 면적비를 평가하는 검사공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 3 제조방법에 있어서는, 상기 검사공정에 있어서 상기 면적비율이 대략 균등한 액정표시장치를 합격품으로 한다.
또한, 상기 제 1∼제 3 제조방법에 있어서는, 상기 액정표시장치가 OCB형 액정표시장치인 것이 바람직하다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 4 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하고, 또한 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 4 액정표시장치에 있어서는, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값 보다도 작고, 또한 상기 제 1 기판이 상기 벤트 핵 유발수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 액정표시장치에 있어서는, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 경우, 분자축이 기판 평면에 대하여 수평이 되는 액정분자가 존재하는 영역이 상기 액정층의 중앙부보다도 상기 제 1 기판측에 편재한 상태가 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 액정표시장치에 있어서는, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값의 차가 0.5도∼3도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 액정표시장치에 있어서는, 상기 벤트 전이 핵 유발수단으로는 상기 액정층의 일부에 비틀림 배향을 생기게 하는 수단을 사용할 수 있다. 아직, 상기 벤트 전이 핵 유발수단으로는 예컨대 구형상 구조체 및 기둥형상 구조체 등의 볼록형상 구조체, 오목형상 구조체, 액정층에 횡방향 전계를 인가하는 전계인가수단, 부제 탄소원자를 갖는 배향막 등을 사용할 수 있다. 또한, 기판상에 형성된 화소 구동용 비선형 소자를 벤트 전이 핵 유발수단으로서 사용할 수도 있다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 5 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하고, 또한 상기 액정층을 형성하는 액정재료의가 비틀림 탄성정수(k22)가 10pN 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 4 및 제 5 액정표시장치는 OCB형 액정표시장치인 것이 바람직하다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 6 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 2 배향막을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막이 동일 재료로 형성되고, 또한 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 6 액정표시장치는 R-OCB형 액정표시장치인 것이 바람직하다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 4 제조방법은 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자와로 프리틸트각의 절대값이 상위하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 제 1 배향막을 형성하고, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 상기 제 1 배향막과 동일 재료로 이루어지는 제 2 배향막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막 중 적어도 한 쪽에 배향처리를 실시하여, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막에서 프리틸트각 제어특성을 상위시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 「프리틸트각 제어특성이 상위하다」란 제 1 배향막 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각과, 제 2 배향막 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각이 서로 상위하는 상태이다.
상기 제 4 제조방법에 있어서는 상기 배향 처리로서 러빙 처리를 채용할 수 있다. 이 경우, 상기 러빙 처리는 상기 제 1 배향막 또는 상기 제 2 배향막 중 어느 한 쪽에 대해서만 실시해도 되고, 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막의 양쪽에 대하여 실시하고, 또한 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막에서 러빙 강도를 상위시켜도 된다.
또한, 상기 제 4 제조방법에 있어서는 상기 배향 처리로서 발수(撥水) 처리를 채용할 수 있다. 이 경우, 상기 발수 처리는 상기 제 1 배향막 또는 상기 제 2 배향막 중 어느 한 쪽에 대해서만 실시할 수 있다.
상기 제 4 제조방법에 있어서는 상기 배향 처리로서 자외선을 조사하는 처리를 채용할 수 있다. 이 경우, 상기 자외선 조사를, 상기 제 1 배향막 또는 상기 제 2 배향막 중 어느 한 쪽에 대해서만 실시해도 되고, 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막의 양쪽에 대하여 실시하고, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막에서 상기 자외선의 조사강도 및 조사시간 중 적어도 한 쪽을 상위시켜도 된다.
또한, 상기 제 4 제조방법에 있어서는 상기 배향 처리로서 러빙 처리를 실시한 후, 자외선을 조사하는 처리를 채용해도 된다.
또한, 상기 제 4 제조방법에 있어서는 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막으로서 폴리이미드계 배향막, 단분자광 배향막, 사방증착막 등을 사용할 수 있다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 5 제조방법은 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 폴리이미드 배향막 전구체를 형성하고, 이것을 소성하여 제 1 배향막을 형성하는 공정과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에, 상기 폴리이미드 배향막 전구체와 동일 재료로 이루어지는 전구체를 형성하고, 이것을 소성하여 제 2 배향막을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 제 1 배향막을 형성하기 위한 소성온도와, 상기 제 2 배향막을 형성하기 위한 소성온도를 서로 상위시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 4 및 제 5 제조방법에 있어서는, 액정표시장치가 R-OCB형 액정표시장치인 것이 바람직하다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 7 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 2 배향막을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막이 다른 재료로 형성되고, 상기 제 1 배향막의 유전율이 상기 제 2 배향막의 유전율보다도 크고, 또한 상기 제 1 배향막의 막두께가 상기 제 2 배향막의 막두께보다도 작은 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 8 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 2 배향막을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막이 다른 재료로 형성되고, 또한 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막 중 적어도 한 쪽의 아래 쪽에 절연막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제 7 및 제 8 액정표시장치에 있어서는, 상기 제 1 기판상에서의 액정또는 배향막의 분극량과, 상기 제 2 기판상에서의 액정 또는 배향막의 분극량이 동일한 것이 바람직하다.
여기서, 「분극량」이란 액정 중에 존재하는 이온이 배향막상에 흡착한 전하량과 배향막 중의 유전분극이 배열함으로써 표면전하가 발생한 것이다. 이 분극량에 의해 액정에 DC 바이어스가 인가된 상태로 되기 때문에, 액정의 응답특성이 비대칭이 되는 원인이다. 이 분극량을 정량화하기 위해서는, 액정의 특성을 대칭화시키기 위해 DC 바이어스 전압을 역방향 극성으로 인가하여, 이 DC 바이어스 전압으로 평가가능하다. 단위면적당 전하량(Q)은 간이적으로 Q=CV로 나타낸다. 여기서, C는 단위면적당 액정의 용량, V는 상술한 대칭화시키기 위해 필요한 DC 전압이다.
또한, 상기 제 7 및 제 8 액정표시장치는 R-OCB형 액정표시장치인 것이 바람직하다.
[제 1 실시형태]
본 발명의 일실시형태에 관한 액정표시장치는 2장의 기판사이에 끼워진 액정층에 전압을 인가함으로써, 액정층의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 것이다. 이러한 액정표시장치로는 예컨대, OCB형 액정표시장치를 들 수 있다.
본 발명자들은 이러한 액정표시장치에 있어서의 스프레이 배향 - 벤트 배향 전이의 메카니즘에 관해서 상세한 검토를 행하였다. 또한, 도 17∼도 20의 결과는 액정 재료의 비유전율 ε평행= 12.3, ε수직= 4.5, 탄성정수(k11) = 8.8 ×10-12pN, k22= 7.5 ×10-12pN, k33= 1.42 ×10-11pN으로 하여, 액정층 두께를 5.3㎛, 프리틸트각을 제 1 기판 및 제 2 기판과 함께 3도, 표면 앵커링 강도를 5 ×1O-4J/㎡로 한 경우의 것이다.
도 17은 스프레이 배향에 대한 깁스의 자유 에너지 및 벤트 배향에 대한 깁스의 자유 에너지를 인가전압에 대하여 플롯한 것이다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 인가전압이 특정한 값(도 17의 예에서는 2.4V) 이상으로 되면, 스프레이 배향에 비하여 벤트 배향 쪽이 안정하다.
도 18은 스프레이 배향에 대응한 액정 다이렉터 분포의 전압 의존성을 나타내고 있다. 인가전압이 비교적 낮은(도 18의 예에서는 1.4V 이하) 경우에는, 액정층의 중앙부에 존재하는 액정분자는 기판에 수평으로 배열하고 있지만, 인가전압이 비교적 높은(도 18의 예에서는 1.6V 이상) 경우는 기판에 수평인 액정분자는 한 쪽의 기판 근방에 존재하여, 에너지가 집중한 상태로 된다.
전압 인가 직후의 다이렉터 분포의 시간변화의 일례를 도 19에 나타낸다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 전압 인가에 의해 기판에 수평인 액정분자, 즉 틸트각이 0도인 액정분자의 존재위치는 시간과 동시에 한 쪽의 기판측으로 이행한다.
한편, 도 20은 문턱값 이상(예컨대, 3.0V 이상)의 전압을 인가하였을 때의 액정 다이렉터 분포를 나타내고 있고, 벤트 배향에 대응하고 있다(도면 중에 액정배열의 이미지도를 함께 나타낸다).
상기 결과로부터, 스프레이 배향-벤트 배향 전이의 메카니즘은 다음과 같이 설명할 수 있다.
도 21은 스프레이 배향을 나타내는 액정표시장치에 초기화 전압을 인가함으로써 벤트 배향을 형성시키는 과정을 설명하기 위한 모식도이다. 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층의 배향상태는 스프레이 배향(도 21a)이고, 액정층 전체에 걸쳐 기판 평면에 대한 액정분자의 분자축의 경사, 즉 틸트각이 작고, 액정층의 중앙부에 있어서는 액정분자의 분자축이 기판 평면에 대하여 대략 수평이다. 즉, 분자축이 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 존재하는 부분은 액정층의 중앙부에 존재한다. 또한, 액정층 전체에 걸쳐 실질적으로 비틀림 구조를 갖지 않고, 액정 배향은 대개 상하 대칭인 상태이다.
이 초기 상태의 액정층에 기판 평면에 대하여 수직방향으로 문턱값 이상의 전압을 인가하면, 특정한 개소에서 벤트 배향이 발생하여, 벤트 전이핵이 형성된다 (도 21d). 벤트 배향에 있어서는 양 기판 표면 부근에서는 기판 평면에 대한 액정분자의 분자축의 경사, 즉 틸트각이 작고, 액정층의 중앙부에서는 액정분자의 틸트각의 절대값이 크고, 기판 평면에 대하여 대략 수직으로 된다. 또한, 액정층 전체에 걸쳐 실질적으로 비틀림 구조를 갖고 있지 않다.
그러나, 벤트 전이핵이 발생한 영역 이외에 관해서는, 스프레이 배향으로부터, 기판 평면에 대하여 대략 수평이 되는 액정분자가 존재하는 부분이 한 쪽의 기판측에 편재하는 상태로 된다(도 21b, 도 21c). 이러한 상태는 2장의 양 기판측에 관해서 발생한다. 즉, 기판 평면에 대하여 대략 수평인 액정분자가 존재하는 부분이 한 쪽의 기판측에 편재하는 상태로는 도면에 도시하는 바와 같이 2개의 상태가 존재한다. 이하, 이 2개의 상태를 업 스프레이 상태(도 21b)와 다운 스프레이 상태(도 21c)라고 한다.
스프레이 배향으로부터 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태를 거쳐서 벤트 배향으로 전이하는 과정에서는 액정표시장치내에서의 액정의 다이렉터 분포가 여러가지의 상태를 거쳐서 서서히 변화한다.
도 22는 인가전압을 0 →V1 →V2 →V3 →V4 →V5(0 < V1 < V2 < V3 < V4 < V5)로 변화시킨 경우의 액정층내의 액정 다이렉터의 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 도 22a∼도 22g에서, 흑삼각인은 분자축이 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 존재하는 부분의 위치를 나타내고 있다.
도 22a는 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층의 배향상태를 모식적으로 나타내는 것이다. 초기 상태의 스프레이 배향에 있어서는, 상술한 바와 같이, 분자축이 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 존재하는 부분은 액정층의 중앙부에 존재한다.
액정층에 문턱값 이상의 전압(V1)을 인가하면, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 액정층의 중앙부에 존재하는 액정분자에 경사가 생겨, 이것에 따라, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 틸트각은 증대하고, 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 틸트각은 감소한다. 그리고, 분자축이 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 존재하는 부분의 위치는 틸트각의 감소가 일어나는 기판측으로 이동한다.
더욱 전압을 인가하면, 도 22c 및 도 22d에 도시하는 바와 같이, 틸트각의 증대가 일어나는 기판측에서의 액정분자의 틸트각은 더욱 더 증대하고, 틸트각의 감소가 일어나는 기판측에서는 액정분자의 틸트각은 더욱 감소한다. 그리고, 분자축이 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 존재하는 부분의 위치는 틸트각의 감소가 일어나는 기판 근방으로 이동한다.
또한, 전압을 인가하면, 벤트 배향으로의 전이가 생긴다. 도 22e는 벤트 전이 직전의 배향상태를 나타내고, 도 22f는 벤트 배향 전이 직후의 배향상태를 나타내고 있다. 도 22e에 있어서도 기판에 수평인 액정분자는 존재하지만, 도 22f에 있어서는 기판에 수평인 액정분자는 존재하지 않는다. 이와 같은 에너지가 집중한 상태(도 22e)부터 벤트 배향(도 22f)으로의 이행은 기판 근방에 존재하는 액정분자의 비틀림 회전(슬립 아웃(slip out))에 의해 생긴다. 그리고, 일단 벤트 배향으로 이행한 후는 도 22f의 배향상태로 된 액정표시장치는 도 22g에 나타내는 배향상태(정상상태)로 빠르게 이행한다.
이와 같이, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이는 액정층 전체에있어서 동시에 발생하는 것이 아니라, 액정층의 특정한 영역에서 벤트 전이 핵이 발생하고, 이것이 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태인 다른 영역을 침식하면서 점차로 성장하여, 최종적으로는 액정층 전체가 벤트 배향이 된다.
또한, 본 발명자들은 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태 이전의 상태는 비교적 불안정하고, 이러한 상태에서 벤트 전이핵이 발생하면 벤트 배향이 급격하게 성장한다는 것을 알아냈다.
이상의 결과로부터, 스프레이 배향-벤트 배향의 전이속도를 향상시키는 접근책으로서, ① 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태 이전의 불안정한 상태를 의도적으로 만들어 내는 것, ② 스프레이 배향으로부터 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태를 거쳐서 벤트 배향으로의 이행하는 이행속도(V2)를 향상시킨다는 두 가지의 접근책에 관해서 검토하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
(실시형태 1-1)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 이 액정표시장치에 있어서는, 2장의 기판(102)이 스페이서를 통해 서로 대향하도록 배치되어 있고, 이 기판(102) 끼리 사이에 액정층(101)이 끼워져 있다. 도시를 생략하고 있지만, 상기 기판(102)의 액정층(101) 측 표면에는 각각 투명전극 및 배향막이 형성되어 있다. 또한, 상기 기판(102)의 액정층(101) 측과 반대인 면에는 편광판(104) 및 위상보상판(103) 등이 적절히 배치되어 있다. 또한, 이 액정표시장치는 액정층에 상기 투명전극을 통해 전압을 인가하기 위한 전압인가수단을 구비하고 있다.
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는, 액정층에 전압을 인가하지 않은 초기 상태에서는 액정층에서의 배향상태는 스프레이 배향이다. 그리고, 이 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 액정층의 배향상태를 벤트 배향으로 전이시킬 수 있다. 또한, 도 1에 있어서는 액정층이 벤트 배향일 때의 액정분자의 배향상태를 모식적으로 나타내고 있다.
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는, 액정층에 대하여 문턱값 미만의 전압을 인가하였을 때에, 상술한 바와 같은 업 스프레이 상태가 되는 영역과 다운 스프레이 상태가 되는 영역이 대략 균등하게 존재하도록 조정되어 있다. 구체적으로는, 액정층에 대하여 문턱값 미만의 전압을 인가하였을 때에, 업 스프레이 상태가 되는 영역(U)과 다운 스프레이 상태(D)가 되는 영역의 면적비(U:D)가 예컨대 40:60∼60:40, 바람직하게는 45:55∼55:45가 된다.
또한, 상기 면적비는 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 벤트 전이를 행하지 않은 상태에서 1V 정도의 전압을 인가하면, 상술한 업 스프레이 상태가 되는 영역 및 다운 스프레이 상태가 되는 영역이 발생한다. 이것을 정면에서 경사진 방향, 특별히 러빙 방향에 경사진 방향에서 관찰하면, 이 2종의 영역은 다른 색, 밝기로 보이기 때문에 용이하게 판별할 수 있다. 그리고, 이렇게 하여 판별된 양 영역의 면적비를 산출함으로써 상기 면적비를 구할 수 있다.
또한, 이러한 업 스프레이 상태가 되는 영역과 다운 스프레이 상태가 되는 영역은 각 화소내에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이것도 동일한 전압 인가 상태에서 현미경하의 관찰로 화소 중에 디스클리네이션 라인(disclination line)이발생하고 있으면, 상기 2종의 상태가 혼재하는 것의 증명이 된다. 또한, 각 화소내에서, 업 스프레이 상태가 되는 영역과 다운 스프레이 상태가 되는 영역의 면적비가 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.
이러한 특성을 얻기 위해, 본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 2장의 양 기판의 프리틸트각의 절대값이 될 수 있는 한 동일한, 즉 프리틸트각의 대칭성이 양호한 것이 요구된다. 프리틸트각의 대칭성이 양호할수록, 저 전압에서 빠르고도 확실한 벤트 전이를 실현할 수 있기 때문이다. 구체적으로는, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값의 차가 바람직하게는 0.7도 이하, 더욱 바람직하게는 0.5도 이하로 조정되어 있다. 프리틸트각의 차를 상기 범위로 함으로써, 비교적 저 전압(예컨대, 25V 이하)로 빠르고도 확실한 벤트 전이를 실현할 수 있다. 또한, 상기 프리틸트각의 절대값의 차의 하한은 0도 이상이다.
또한, 프리틸트각(θ)은 기판 평면에 대한 액정분자의 분자축의 경사를 기판평면에 대하여 수평인 상태를 기준(θ= 0°)으로 하여 -90°≤θ≤90°의 범위로 나타낸 각도이다(이하의 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.).
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 상기 양 기판의 각각에 대해서, 동일 기판내에서의 프리틸트각의 격차가 작은 것이 바람직하다. 프리틸트각의 격차가 작을수록, 양 기판에서의 프리틸트각의 대칭성을 향상시키는 것이 용이해지기 때문이다. 예컨대, 동일 기판내에서의 프리틸트각의 변동량은 예컨대 0∼0.7도, 바람직하게는 0∼0.5도이다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 양 기판의 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값은 비교적 작게 설정된다. 이것은 프리틸트각의 절대값이 작게 설정될수록, 프리틸트각의 격차를 작게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 양 기판에서의 프리틸트각의 대칭성을 향상시키는 것이 용이해지기 때문이다. 프리틸트각의 절대값은 예컨대 4도 이하, 바람직하게는 3도 이하, 더욱 바람직하게는 2도 이하이다. 또한, 상기 프리틸트각의 절대값의 하한에 관해서는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 1도 이상이다. 1도 미만이면, 벤트 전이가 생기기 어렵게 되는 경우가 있기 때문이다.
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는, 기판의 적어도 한 쪽이 벤트 전이 핵 유발수단을 갖고 있는 것이 바람직하다. 벤트 전이 핵 유발수단으로는 예컨대, 볼록형상 구조체, 오목형상 구조체, 비선형 소자, 횡전(橫電) 인가수단, 부제 탄소원자를 포함하는 배향막 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 벤트 전이 핵 유발수단에 관해서는 후술하는 실시형태 1-2∼l-4에서 상세히 기술한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 벤트 전이 핵 유발수단을 갖는 경우, 양 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값의 차가 약간 크더라도, 비교적 저 전압으로 빠르고도 확실한 벤트 전이를 달성할 수 있다. 따라서, 벤트 전이 핵 유발수단을 갖는 경우는 상기 프리틸트각의 절대값의 차는 바람직하게는 1도 이하, 더욱 바람직하게는 0.8도 이하로 조정할 수 있다.
또한 특정한 기판측을 의도적으로 비대칭으로 하여, 특정한 기판측에 전이핵을 형성함으로써, 2도 이하의 비대칭이어도 양호하게 전이시키는 것이 가능하다.
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서, 프리틸트각의 대칭성을 향상시키기 위한 방법으로는 예컨대 다음과 같은 방법을 들 수 있다.
제 1 방법은 기판의 액정층과 접하는 표면에 배향막을 형성하여, 이 배향막의 종류를 선택함으로써, 프리틸트각의 격차를 저감하는 방법이다. 상술한 바와 같이, 프리틸트각이 작을수록 격차를 작게 할 수 있기 때문에, 배향막의 종류로는 그 배향막과의 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값을 될 수 있는 한 작게 제어할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 프리틸트각의 바람직한 범위에 관해서는 상술한 바와 같다.
예컨대, 폴리이미드계 배향막을 사용하는 경우, 폴리이미드의 주쇄로부터 신장하는 측쇄의 길이를 짧게 하는 것, 측쇄 밀도를 내리는 것, 폴리이미드의 이미드화율을 내리는 것, 막 경도를 높이는 등의 방법에 의해 프리틸트각을 작게 할 수 있다. 측쇄의 길이에 관해서는, 측쇄에 있어서의 총탄소수가 10 이하인 것이 바람직하다. 또한, 측쇄 밀도에 관해서는 배향막을 구성하는 폴리이미드 재료에 있어서, 측쇄를 갖는 폴리이미드(P1)의 측쇄를 갖지 않은 폴리이미드(P2)에 대한 비율(P1/P2)이 1/3 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이미드화율이 90% 이하인 것이 바람직하고, 막 경도는 연필경도로 H 이상인 것이 바람직하다.
또한, 배향막으로서, 그 형성조건의 변동에 대한 프리틸트각의 변동량을 될 수 있는 한 작게 할 수 있는 재료를 사용하는 것도 유효하다. 예컨대, 폴리이미드계 배향막이면, 그 형성공정에서 폴리이미드 전구체를 소성시키지만, 이 때의 소성온도를 20% 변화시켰을 때의 프리틸트각의 변동량이 0.5도 이하인 것이 바람직하다. 또한, 마찬가지로 소성시간을 20% 변화시켰을 때의 프리틸트각의 변동량이 0.5도 이하인 것이 바람직하다.
이러한 특성을 갖는 배향막으로는 폴리이미드계 배향막을 예로 들면, 예컨대 일산화학사제 「SE7992(상품명)」, 일본 합성 고무사제「JALSl051(상품명) 등을 들 수 있다.
제 2 방법은 기판의 액정층과 접하는 표면에 배향막을 형성하고, 이 배향막의 형성조건을 조정함으로써, 프리틸트각의 격차를 저감하는 방법이다. 예컨대, 폴리이미드계 배향막을 사용하는 경우이면, 폴리이미드 배향막 전구체를 소성할 때의 소성온도를 높게 할수록 프리틸트각의 격차를 저감할 수 있다. 또한, 마찬가지로 소성시간을 길게 할수록 프리틸트각의 격차를 저감할 수 있다.
제 3 방법은 기판의 액정층과 접하는 표면, 배향막을 형성하는 경우는 배향막 표면에 러빙 처리를 실시하고, 그 처리조건을 조정함으로써, 프리틸트각의 격차를 저감하는 방법이다. 러빙 처리의 강도를 강하게 할수록, 프리틸트각을 작게 할 수 있고, 그 결과, 프리틸트각의 격차를 작게 할 수 있다.
러빙 처리는 일반적으로 러빙 천을 감아 부착한 회전 롤러를 일정 방향으로 이동하는 기판에 근접시키면서 회전시킴으로써, 러빙 천으로 일어난 보풀로 기판(또는 배향막) 표면을 일정 방향으로 문지름으로써 실시된다. 이 경우, 러빙 처리의 강도는 예컨대, 러빙 밀도[㎟]에 의해 평가할 수 있다. 여기서, 러빙 밀도 R[㎟]는
R = l ×v ×t
= 2 (z ×r)1/2ㆍ2 πr×p / 60ㆍ2 (z ×r)1/2/ s
= 0.42 zr2p /s
로 나타낸다. 단, l은 접촉거리 [㎜], v는 선속도 [㎜/s], t는 처리시간 [s], z는 압입량 [㎜], r은 롤러 반경 [㎜], π는 원주율, p는 롤러 회전수 [rpm], s는 기판의 이동속도 [㎜/s]이다. 또한, 상기 접촉거리란 러빙 천으로 일어난 보풀의 선단이 기판에 접촉하고 있는 길이로 정의되며, 상기 선속도란 기판상에 있어서 러빙 천으로 이어난 보풀의 선단이 이동하는 속도로 정의되고, 상기 압입량이란 러빙 천으로 일어난 보풀의 털의 길이와 상기 보풀의 털의 밑동 부분으로부터 기판까지의 거리의 차로 정의된다.
이 방법에 있어서는 양호한 프리틸트각의 대칭성을 실현하기 위해서는, 상기 러빙 밀도를 20000㎟ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써, 양호한 벤트 전이특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 러빙 밀도의 상한에 관해서는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 40000㎟ 이하이다. 또한, 러빙 밀도의 더욱 바람직한 범위는 20000∼35000㎟이다.
러빙 처리에 있어서는 러빙 밀도의 조정은 압입량을 조정함으로써 실시하는 것이 바람직하다. 예컨대, 롤러의 회전수를 600회전, 기판의 이동속도를 20㎜/s, 롤러 반경을 75㎜으로 한 경우, 압입량은 0.3㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.5㎜ 이상으로 하는 것이 더욱 더 바람직하다. 또한, 압입량의 상한에 관해서는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 0.9㎜ 이하이다. 이 값을 넘으면, 다른 상처가 발생하기 쉽다는 과제가 발생하는 경우가 있기 때문이다. 또한, 도 3은 상기 조건에 있어서 러빙 처리를 실시한 경우의 압입량과 프리틸트각의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.
또한, 제조공정 중에 있어서 프리틸트를 변동시키는 요인이 존재한다. 액티브 매트릭스 기판을 사용한 액정 패널의 제조공정 중에는 대전에 의한 TFT 소자의 정전파괴를 방지하기 위해 이오나이저 블로어(제전(除電) 건)을 일반적으로 설치하고 있다. 여기서는, 이온화시킨 공기를 내뿜어 대전한 기판을 제전하는 것이다. 본 발명자는 도 24b에 도시한 바와 같이, 이오나이저 블로어(2402)를 기판(2401)에 대하여 국소적으로 조사하면, 이 조사부의 프리틸트가 국소적으로 저하하는 것을 알아냈다. 조합시키는 기판의 쌍방이 동일 개소에서 프리틸트가 저하하는 것은 매우 드물기 때문에, 이러한 프리틸트 변동은 프리틸트 비대칭의 원인이 된다.
이 프리틸트 변동을 방지하기 위해서는, 이오나이저 블로어의 조사를 국소적으로 행하는 것이 아니라, 전면에 조사하면 된다. 도 24a가 그 구조를 나타낸 개념도이다. 이와 같이 분사구를 다수 갖는 이오나이저 블로어(2403)를 사용하여, 기판(2401) 표면으로부터 균일조사함으로써, 프리틸트의 변동량을 균일화시킬 수 있다. 여기서 이오나이저 블로어가 가장 필요한 것은 기판을 들어 올려 스테이지에서 박리시킬 때이다. 이 때에 기판 표면으로부터 조사시키도록 한다.
본 실시형태의 액정표시장치에 의하면, 상술한 바와 같이 프리틸트각의 대칭성을 향상시킴으로써, 액정표시장치에 문턱값 미만의 전압이 인가되었을 때의 업 스프레이 상태 및 다운 스프레이 상태의 존재비를 대략 균등하게 조정시킨다. 그결과, 이 액정표시장치에 있어서는 문턱값 이상의 전압을 인가하여 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시키는 과정에 있어서, 전압 인가에서 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태로 이행할 때까지 요하는 시간을 비교적 길게, 예컨대 0.5초 정도로 하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태로 이행하기까지의 시간이 길면, 그 이전의 불안정한 배향을 하는 시간이 길어진다. 이러한 상태에서 벤트 전이핵이 발생하면, 벤트 배향이 급격히 성장하기 때문에, 벤트 배향으로의 전이를 빠르고도 확실하게 실시하는 것이 가능해진다.
또한, 이러한 액정표시장치를 제공하기 위해서는, 그 제조과정에 있어서, 액정표시장치를 제작한 후, 액정층에 문턱값 미만의 전압을 인가하여, 상기 액정층에 있어서 업 스프레이 상태인 영역과 다운 스프레이 상태인 영역의 면적비를 평가하며, 상기 면적비가 대략 균등, 바람직하게는 40:60∼60:40, 더욱 바람직하게는 45:55∼55:45로 되는 액정표시장치를 합격품으로 하도록 검사공정을 실시하면 된다. 또한, 이 검사공정은 액정층에, 예컨대 1V 정도의 전압을 인가하여, 이 상태에서 그 표시면을 정면에서 경사한 방향, 특별히 러빙 방향에 경사한 방향에서 관찰함으로써 실시할 수 있다. 이 경우, 상기 2종의 영역은 다른 색, 밝기이기 때문에, 용이하게 판별할 수 있다.
(실시형태 1-2)
도 4는 본 실시형태에 관한 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 이 액정표시장치에 있어서는 제 1 기판(208)과 제 2 기판(201)이 스페이서(205)를 통해 서로 대향하도록 배치되어 있고, 이 양 기판 사이에액정층(204)이 끼워져 있다. 제 1 기판(208) 및 제 2 기판(201)의 액정층(204) 측 표면에는 각각 투명 전극(207, 202)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 기판(208) 및 제 2 기판(201)의 액정층(204)과 접하는 면에는 각각 제 1 배향막(206) 및 제 2 배향막(203)이 형성되어 있다. 또한, 도시를 생략하고 있지만, 제 1 기판(208) 및 제 2 기판(201)의 액정층(204) 측과 반대의 면에는 편광판 및 위상보상판 등이 적절히 배치되어 있다.
전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층(204)의 배향상태는 액정분자의 분자축이 기판평면에 대하여 약간의 경사를 가지면서도 거의 수평으로 배향한 상태, 즉 스프레이 배향이다. 이 배향상태는 도 16의 4a로 나타내는 것과 동일한 배향상태이다. 이 스프레이 배향을 얻기 위해, 양 기판의 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각은 예컨대 1°∼ 20°, 바람직하게는 8°∼ 15°, 더욱 바람직하게는 10°∼ 12°로 제어되어 있다. 특히, 프리틸트각을 비교적 높게 조정함으로써, 구동전압을 저하할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치에 있어서는 제 1 기판(208) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 제 2 기판(201) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 서로 상위하도록 제어되어 있다. 상기 프리틸트각의 절대값의 차는 예컨대 0.5°∼ 3°, 바람직하게는 0.5°∼ 2.5°, 더욱 바람직하게는 0.5°∼ 2°로 제어되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 제 1 기판(208) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 제 2 기판(201) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값보다도 작은 경우를 예로 들어 설명한다.
프리틸트각의 절대값을 상위시키는 방법으로는 예컨대 다음에 열거한 바와 같은 방법을 채용할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같은 본 발명의 제 2 실시형태에 기재된 방법을 채용하는 것도 가능하다.
제 1 방법은 제 1 배향막(206)과 제 2 배향막(203)을 다른 재료로 형성하는 방법이다. 또한, 제 1 배향막(206) 및 제 2 배향막으로는 예컨대 폴리이미드계 배향막, 단분자광 배향막, 사방증착막 등을 사용할 수 있다.
제 2 방법은 제 1 배향막(206)과 제 2 배향막(203)을 동일 또는 다른 재료로 형성하고, 또한 제 1 배향막(206)과 제 2 배향막(203)에서 형성조건을 상위시킴으로써, 프리틸트각을 상위시키는 방법이다. 이 경우도, 제 1 배향막(206) 및 제 2 배향막으로는 상기 제 1 방법과 동일한 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 폴리이미드 배향막을 채용하는 경우를 예로 들어 설명하면, 폴리이미드 배향막은 통상 배향막 재료를 도포한 후 이것을 소성함으로써 형성되지만, 이 소성온도가 높을 수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있다.
제 3 방법은 제 1 배향막(206)과 제 2 배향막(203)을 동일 또는 다른 재료로 형성하고, 또한 양 배향막에 실시된 배향처리의 종류 및 처리조건을 상위시키는 방법이다. 이 경우도, 제 1 배향막(206) 및 제 2 배향막으로는 상기 제 1 방법과 동일한 재료를 사용할 수 있다. 여기서, 배향처리로는 러빙 처리, 자외선 조사 처리 등을 예시할 수 있다. 예컨대, 폴리이미드 배향막에 러빙 처리를 실시하는 경우를 예로 들면, 그 러빙 강도가 강할수록 프리틸트각을 작게 할 수 있다. 또한, 폴리이미드 배향막에 자외선을 조사하는 경우를 예로 들면, 그 조사강도가 강하고, 조사시간이 길수록 프리틸트각을 작게 할 수 있다. 또한, 제 1 배향막(206) 및 제 2 배향막(203) 중 어느 한 쪽에만 배향처리를 실시함에 따라서도, 프리틸트각을 상위시킬 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
그 밖의 방법으로는 사방증착법을 채용하는 경우는 증착방향의 기판 평면에 대한 경사를 상위시킴으로써, 프리틸트각을 상위시킬 수 있다.
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 제 1 기판(208) 및 제 2 기판(201) 중 적어도 한 쪽에 볼록형상 구조체(210)가 형성되어 있다. 이 볼록형상 구조체(210)는 제 1 기판(208), 즉 그 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각이 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각 보다도 작게 되는 기판에 형성하는 것이 바람직하다.
볼록형상 구조체(210)가 형성된 영역 부근에서는 액정분자의 배향방위가 주변의 액정영역의 배향방위와는 달리, 이 영역에서 액정층은 약간의 비틀림 배향을 형성한다. 이 비틀림 배향을 형성한 부분은 전압인가에 의해 빠르게 스프레이-벤트 전이를 진행시킬 수 있어서, 벤트 전이 핵을 형성할 수 있다. 즉, 볼록형상 구조체는 벤트 전이 핵의 발생을 유발하는 벤트 핵 유발수단으로서 기능한다.
볼록형상 구조체(210)의 형상에 관해서는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 도 1에 도시한 바와 같이, 원기둥, 타원기둥, 삼각기둥 및 사각기둥 등의 기둥형상 구조체, 원뿔, 삼각뿔 및 사각뿔 등의 뿔형상 구조체로 할 수 있다. 또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 구형상 구조체로도 된다.
또한, 볼록형상 구조체(210)는 기판의 액정층과 접하는 표면에 볼록형상을형성할 수 있으면, 그 형성개소에 관해 특별히 한정하는 것은 아니다. 단, 기판에 배향막을 형성하는 경우는 이 배향막보다도 아래쪽에 형성된다. 볼록형상 구조체(210)는 예컨대 기판(208)과 전극(207) 사이에 개재하도록 형성해도, 전극(207)과 배향막(206) 사이에 개재하도록 형성해도 된다.
볼록형상 구조체(210)의 사이즈에 관해서는 특별히 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 볼록형상 구조체(210)의 높이(h)의 액정층(204)의 두께(T)에 대한 비율(h/T)을 0.3∼1.0, 바람직하게는 0.8∼1.0이 되도록 조정할 수 있다. 구체적으로는, 상기 h는 예컨대 2.5∼5㎛, 바람직하게는 4∼5㎛이다.
볼록형상 구조체(210)의 수에 관해서도, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 각 화소에 대하여 1개 이상, 바람직하게는 1∼100개 존재하는 것이 바람직하다.
볼록형상 구조체(210)의 형성재료에 관해서는 특별히 한정하는 것이 아니라, 각종 절연재료를 사용할 수 있다. 이러한 절연재료로는 아크릴계 포토레지스트 등을 들 수 있다. 포토레지스트를 사용하면, 에칭 공정을 간략화할 수 있는 장점이 있다.
이러한 볼록형상 구조체(210)의 형성방법은 특별히 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 볼록형상 구조체(210)의 형성재료로서 포토레지스트를 사용하는 경우, 이 포토레지스트를 기판상에 성막한 후, 이것을 포토리소그래피법으로 소망하는 형상으로 패터닝하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 볼록형상 구조체(210)의 형성재료가 포토레지스트가 아닌 경우이면, 볼록형상 구조체의 형성재료를 기판상에 성막하고, 그 위에 포토레지스트를 도포하여, 포토리소그래피법으로 이 포토레지스트를소망하는 형상으로 패터닝한 후, 이것을 마스크로서 볼록형상 구조체 형성재료를 에칭하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 볼록형상 구조체(210)로서 구형상 구조체를 채용하는 경우는, 소망하는 형상을 갖는 입자를 적당한 수지에 분산시켜, 이것을 기판상에 도포하는 방법을 채용하는 것도 가능하다.
또한, 볼록형상 구조체 대신에, 오목형상 구조체를 사용하는 것도 가능하다. 이 오목형상 구조체의 형상에 관해서도 특별히 한정하는 것이 아니라, 예컨대 원기둥, 타원기둥, 삼각기둥 및 사각기둥 등의 기둥형상의 오목부를 갖는 것, 원뿔, 삼각뿔 및 사각뿔 등의 뿔형상 오목부를 갖는 것 등을 들 수 있다.
오목형상 구조체의 사이즈에 관해서는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 오목형상 구조체가 갖는 오목부의 깊이는 상기 볼록형상 구조체가 갖는 볼록부의 높이와 동일하게 설정할 수 있다. 또한, 오목형상 구조체의 형성개소, 수 및 형성재료에 관해서는 상기 볼록형상 구조체와 마찬가지다.
또한, 오목형상 구조체의 형성방법으로는 볼록형상 구조체의 형성방법으로서 예시한 바와 같은 포토리소그래피법을 사용한 방법 등을 채용할 수 있다.
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 상술한 바와 같이, 제 1 기판 및 제 2 기판에서 액정분자의 프리틸트각이 상위하고 있다. 따라서, 분자축이 기판에 수평인 액정분자가 존재하는 부분의 위치의 이행방향을 일방향, 구체적으로는 프리틸트각이 작은 기판(제 1 기판) 측으로 규제하여, 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태 중 어느 한 쪽에 우선적으로 생기게 할 수 있다. 그 결과, 스프레이 배향으로부터 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태로의 전이시간을 단축할 수있어서, 벤트 전이시간을 단축화할 수 있는 것으로 추측된다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 벤트 전이 핵 유발수단을 구비하고 있기 때문에, 이것에 의해 슬립 아웃을 어시스트할 수 있다. 그 결과, 업 스프레이 상태 또는 다운 스프레이 상태로부터 벤트 배향으로의 전이시간을 단축할 수 있어서, 벤트 전이시간을 단축화할 수 있는 것으로 추측된다.
(실시형태 1-3)
도 9는 본 발명의 본 실시형태에 관한 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 9에 있어서는 도 4와 동일 부재에는 동일부호를 붙여, 그 상세한 설명에 관해서는 생략한다. 또한, 본 도면에 있어서도, 편광판 및 위상보상판 등의 도시를 생략하고 있지만, 본 실시형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 같이, 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층의 배향상태는 스프레이 배향이다. 또한, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 기판(208) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 제 2 기판(201) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 서로 상위하도록 제어되어 있다. 또한, 프리틸트각의 절대값, 그 차 및 그 조정방법에 관해서는, 제 1 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 제 1 기판(208) 및 제 2 기판(201) 중 한 쪽, 바람직하게는 제 1 기판(208)을 액티브 매트릭스 기판으로 한다. 구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제 1 기판상에 화소 전극(214)과, 이것과 전기적으로 접속된 비선형 소자(212)가 형성되어 있다. 또한, 이 비선형 소자(212)로는 예컨대 박막트랜지스터(TFT)를 사용할 수 있다. 이 기판상에는 비선형 소자(212)를 동작시키기위한 게이트 라인(도시되지 않음)과, 화소 전극에 전기신호를 공급하기 위한 소스 라인(213)이 형성되어 있다. 또한, 도 10은 이 액티브 매트릭스 기판에 있어서의 화소 전극(214), 비선형 소자(212), 게이트 라인(215) 및 소스 라인(213)의 배치의 일례를 나타내는 평면도이다.
본 실시형태에 있어서는, 비선형 소자(212)의 존재에 의해 제 1 기판(208) 표면에 볼록부가 형성되고, 이것이 실시형태 1-2에 있어서의 볼록형상 구조체와 마찬가지로, 벤트 전이 핵 유발수단으로서 기능한다. 이러한 액티브 매트릭스 기판 표면에 형성되는 볼록부의 높이(h)는 액정층(204)의 두께(T)에 대한 비율(h/T)이 예컨대 0.02∼0.2, 바람직하게는 0.1∼0.2가 되도록 조정할 수 있다. 구체적으로는, 상기 h는 예컨대 0.1∼1㎛, 바람직하게는 0.5∼1㎛이다.
또한, 화소 전극(214) 및 소스 라인(213)에 전압을 인가함으로써, 이 양자간에 횡전계를 생기게 할 수 있다. 이러한 횡전계가 액정층에 인가되면, 액정분자에 대하여 비틀림 효과를 부여하여, 이 부분에 벤트 전이핵을 형성시킬 수 있다. 즉, 이 화소 전극-소스 라인사이의 횡전계 인가수단이 벤트 전이 핵 유발수단으로서 기능한다.
도 9에 나타내는 구조의 액정표시장치에 대해서는 예컨대 도 11에 도시하는 바와 같은 파형의 전압을 인가함으로써, 벤트 전이를 발생시킬 수 있다. 이 전이파형에 관해서 간단히 설명하면, 제 2 기판(201)에 형성된 전극(대향 전극; 202)에 +25V, 1초의 직류파형을 인가하여, 소스 라인에 전압 ±7V, 주파수 30㎐(필드 주파수), 듀티(duty) 50%의 교류 직사각형 파형을 인가한다. 이 때, 화소 전극에는 7V의 전압이 인가된다. 또한, 게이트 라인에는 +15V를 인가한다.
이러한 횡전계 인가수단을 구비한 기판의 구성으로는 도 12에 도시한 바와 같은 구조를 채용하는 것도 가능하다. 이 예에 있어서는, 제 1 기판(208) 상에 용량 전극(216)을 형성하고, 이것을 피복하도록 절연막(217)이 형성되어 있다. 그리고, 이 절연막(217) 상에 화소 전극(214)이 형성되어 있다. 화소 전극(214)은 용량 전극(216)과 겹치도록 형성되어 있다. 또한, 화소 전극(214)은 용량 전극(216)과 겹치는 부분에 슬릿(218)을 갖고 있다. 또한, 이 액정표시장치에 있어서도, 도 9 및 도 10과 마찬가지로, 이 기판(208) 상에는 화소 전극(214)과 접속된 비선형 소자와, 게이트 라인과, 소스 라인이 형성되어 있다. 이러한 구조를 채용한 경우, 슬릿(218)의 부분에 횡전계를 발생시켜, 이것에 의해 다수의 트위스트 배향을 형성하여 벤트 전이핵을 발생시킬 수 있다.
도 12에 나타내는 구조의 액정표시장치에 대해서는 예컨대 도 13에 도시하는 바와 같은 파형의 전압을 인가함으로써, 벤트 전이를 발생시킬 수 있다. 이 전이파형에 관해 간단히 설명하면, 제 2 기판(201)에 형성된 전극(대향 전극; 202)에, -25V, 1초의 직류 파형을 인가하여, 그 한 쪽에서, 소스 라인에 전압 ±7V, 주파수 30㎐(필드 주파수), 듀티 50%의 교류 직사각형 파형을 인가한다. 이 때, 화소 전극에는 7V의 전압이 인가된다. 또한, 게이트 라인에는 15V를 인가한다. 또한, 용량 전극에는 대향전극과 동일한 전압을 인가한다. 용량 전극과 대향 전극은 구조적으로 쇼트시켜 놓아도 된다. 또한, 이러한 전이파형을 인가하기 직전에는 액정층, 즉화소 전극과 대향 전극사이에 전계를 인가하지 않는 것이 바람직하다. 이것을 실현하기 위해, 대향 전극, 소스 라인과 함께 0V로 하면 된다.
본 실시형태에 관한 액정표시장치에 의하면, 제 1 실시형태와 같이, 프리틸트각의 상위에 의해, 기판 평면에 대하여 수평인 부분의 위치를 빠르게 한 쪽의 기판측으로 이행할 수 있고, 또한 비선형 소자에 의해 형성되는 볼록부 및 버스 라인사이에 발생하는 횡방향 전계가 벤트 전이핵을 유발하여 스플릿 아웃을 어시스트함으로써, 벤트 배향으로의 빠른 전이를 달성할 수 있다.
(실시형태 1-4)
도 14는 본 발명의 본 실시형태에 관한 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 14에 있어서는 도 4와 동일부재에는 동일부호를 붙여, 그 상세한 설명에 관해서는 생략한다. 또한, 본 도면에 있어서도, 편광판 및 위상보상판 등의 도시를 생략하고 있지만, 본 실시형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층의 배향상태는 스프레이 배향이다. 또한, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 기판(208) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 제 2 기판(201) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 서로 상위하도록 제어되어 있다. 또한, 프리틸트각의 절대값, 그 차 및 그 조정방법에 관해서는, 제 1 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 제 1 기판(208) 및 제 2 기판(201) 중 적어도 한쪽에, 부제 탄소원자를 갖는 배향막이 형성되어 있다. 이 부제 탄소원자를 갖는 배향막은 제 1 기판(208), 즉 그 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각이 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각보다도 작게 되는 기판에 형성하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제 1 배향막(206)이 부제 탄소원자를 갖는 배향막인 것이 바람직하다.
이러한 부제 탄소원자를 갖는 배향막을 사용한 경우, 이 부제 탄소원자의 근방에 존재하는 액정분자에 대하여 비틀림 효과를 부여하여, 이 부분에 벤트 전이핵을 형성시킬 수 있다. 즉, 이 부제 탄소원자를 포함하는 배향막이 벤트 전이 핵 유발수단으로서 기능한다. 그리고, 벤트 전이 핵으로부터 벤트 배향이 주변의 다른 영역으로 넓어져, 표시영역 전면에 걸치는 빠른 전이가 달성된다.
상기 배향막으로는 예컨대 부제 탄소원자를 갖는 고분자 화합물을 사용할 수 있다. 이 경우, 부제 탄소원자는 고분자 화합물의 주쇄에 포함되어 있어도, 측쇄에 포함되어 있어도 된다. 또한, 상기 배향막은 부제 탄소원자를 포함하는 저분자 화합물과 고분자 화합물의 혼합물이어도 된다.
상기 배향막은 주쇄에 부제 탄소원자를 갖는 고분자 화합물인 것이 바람직하고, 특히 주쇄에 부제 탄소원자를 갖는 폴리이미드계 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 폴리이미드계 화합물은 예컨대 다음 일반식[화 1] 또는 [화 2]로 나타낼 수 있다.
[화 1]
[화 2]
단, 상기 식[화 1] 및 [화 2]에 있어서, R은 CnH2n+1(n은 1 이상의 정수이다. ) 또는 그 할로겐 치환체로, 예컨대 CH3, CHF2, CF3이다. X는 -COO-, -O-, -C=C-, -CH2- 또는 -C=C-의 수소 또는 할로겐 치환체이다.
여기서 필요한 것은 부제 탄소를 갖는 것으로, 이것에 의해 액정분자에 비틀림 배향을 발생시키는 경향이 발생한다. 이것이 전이를 용이하게 한다. 측쇄의 밑동 부분이 부제 탄소를 가지면 측쇄 전체가 비틀림 배향 발생의 효과가 있다. 측쇄의 도중에 있어도, 선단부에 있어도 정도의 차는 있을지언정 효과는 있다. 가장 효과가 높은 것이 측쇄의 밑동 부분에 있는 경우이다. 또한, 측쇄의 길이는 길수록 효과적이고, 총탄소수가 3 이상인 것이 바람직하다.
상기 배향막으로서 바람직한 화합물로는 구체적으로는 하기 화합물을 들 수있다.
상기 배향막의 형성방법에 관해서는 특별히 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 폴리이미드계 화합물이면, 상기 화합물 또는 그 전구체를 포함하는 용액을 기판상에 도포하여, 이것을 소성하는 방법을 채용할 수 있다. 형성조건에 관해서는, 특별히 한정하는 것이 아니라, 예컨대, 소망하는 프리틸트각이 얻어지는 바와 같은 조건을 선택할 수 있다. 또한, 배향막의 막두께에 관해서도 특별히 한정하는 것이 아니라, 예컨대 30∼120㎚, 바람직하게는 70∼100㎚이다.
또한, 상기 배향막에는 예컨대 러빙 처리, 자외선 조사 처리 등의 배향처리가 실시되어 있어도 된다. 배향처리의 종류 및 조건에 관해서는 특별히 한정하는 것이 아니라, 예컨대 소망하는 프리틸트각이 얻어지는 바와 같은 조건을 선택할 수 있다.
본 실시형태에 관한 액정표시장치에 의하면, 제 1 실시형태와 마찬가지로,프리틸트각의 상위에 의해, 배향방위가 기판 평면에 대하여 수평인 부분의 위치를 빠르게 한 쪽의 기판측으로 이행할 수 있고, 또한 부제 탄소원자를 갖는 배향막이 벤트 전이 핵 유발수단으로서 기능하여 스플릿 아웃을 어시스트함으로써, 벤트 배향 으로의 빠른 전이를 달성할 수 있다.
(실시형태 1-4)
본 실시형태의 액정표시장치에 있어서는 프리틸트각의 절대값을 상위시키고, 또한, 액정층을 형성재료로서 특정 재료를 사용함으로써도, 벤트 전이특성을 향상시킬 수 있다. 이러한 액정표시장치에 관해 이하에 설명한다. 또한, 액정표시장치의 구조에 관해서는 도 14에 나타내는 구조와 실질적으로 동일하고, 그 상세한 설명에 관해서는 생략한다. 또한, 도 14는 편광판 및 위상보상판 등의 도시를 생략하고 있지만, 본 실시형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층의 배향상태는 스프레이 배향이다. 또한, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 기판(208) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 제 2 기판(201) 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 서로 상위하도록 제어되어 있다. 또한, 프리틸트각의 절대값, 그 차 및 그 조정방법에 관해서는 제 1 실시형태와 마찬가지라고 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 액정층(204)을 형성하는 액정재료로서, 비틀림 탄성정수(k22)가 10pN 이하인 재료가 사용된다. 비틀림 탄성정수(k22)가 10pN을 넘으면,스프레이-벤트 전이를 충분히 고속화하는 것이 곤란해지기 때문이다. 또한, 비틀림 탄성정수(k22)의 하한에 관해서는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 통상 1pN 이상이다. 비틀림 탄성정수(k22)는 바람직하게는 3∼10pN, 더욱 바람직하게는 5∼l0pN의 범위이다.
상기 액정재료는 상술한 바와 같은 비틀림 탄성정수(k22)를 갖는 액정재료이면, 그 종류 등에 관해서는 특별히 한정하는 것이 아니라, 예컨대 피리미딘계 액정, 디옥산계 액정, 비페닐계 액정 등 모든 종류의 액정재료를 사용하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 관한 액정표시장치에 의하면, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 프리틸트각의 상위에 의해, 배향방위가 기판 평면에 대하여 수평인 부분의 위치를 빠르게 한 쪽의 기판측으로 이행할 수 있다.
[제 2 실시형태]
(실시형태 2-1)
본 실시형태의 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하는 액정표시장치이다. 이러한 액정표시장치로는 예컨대 R-OCB형 액정표시장치를 들 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 액정표시장치의 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 이 액정표시장치에 있어서는, 제 1 기판(301)과 제 2 기판(308)이 스페이서를 통해 서로 대향하도록 배치되어 있고, 이 양 기판사이에 액정층(304)이 끼워져 있다. 제 1 기판(301) 및 제 2 기판(308)의 액정층측 표면에는 각각 투명 전극(302, 307)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 기판(301) 및 제 2 기판(308)의 액정층과 접하는 면에는 각각 제 1 배향막(303)및 제 2 배향막(306)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 기판(301)및 제 2 기판(308)의 액정층측과 반대의 면에는 각각 편광판(315, 316), 및 위상보상판(313, 314) 등이 적절히 배치되어 있다.
이 액정표시장치에 있어서는, 전압이 인가되어 있지 않은 초기 상태의 액정층의 배향상태는 제 1 기판(301) 근방에서는 액정분자의 분자축이 기판 평면에 대하여 약간의 경사를 가지면서도 거의 수평으로 배향한 상태이고, 제 2 기판(308) 근방에서는 액정분자의 분자축이 기판 평면에 대하여 약간의 경사를 가지면서도 거의 수직으로 배향한 상태, 즉 하이브리드 배향이다.
이러한 하이브리드 배향을 얻기 위해, 제 1 기판(301) 근방에 존재하는 액정분자는 기판 평면에 대하여 수평 또는 대략 수평으로 배향하도록 제어되어 있다. 예컨대, 그 프리틸트각은 예컨대 0°∼ 15°, 바람직하게는 4°∼ 10°, 더욱 바람직하게는 6°∼ 10°로 제어되어 있다. 한편, 제 2 기판(308) 근방에 존재하는 액정분자는 기판 평면에 대하여 수직 또는 대략 수직으로 배향하도록 제어되어 있다. 예컨대, 그 프리틸트각은 예컨대 30°∼ 80°, 바람직하게는 40°∼ 80°, 더욱 바람직하게는 60°∼ 80°로 제어되어 있다.
본 실시형태에 있어서는 제 1 배향막(303)과 제 2 배향막(306)은 동일재료로형성되어 있다. 이러한 동일재료의 배향막을 사용하여, 양 기판에서 프리틸트각을 상위시키는 방법으로는 예컨대, 다음과 같은 방법을 채용할 수 있다.
(제 1 방법)
제 1 기판(301) 및 제 2 기판(308) 상에 각각 투명 전극(302 및 307)을 형성한다. 전극 재료로는 예컨대 인듐주석 산화물 등의 도전 투명재료를 사용할 수 있어, 그 형성방법으로는 예컨대, 화학 기상 성장(CVD)법에 의해 전극 재료를 성막한 후, 이것을 포토리소그래피 및 에칭에 의해 패터닝하는 방법을 채용할 수 있다.
제 1 기판(301) 및 제 2 기판(308) 상에 각각 투명전극을 피복하도록, 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)을 형성한다. 이 때, 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)은 동일 재료로 형성한다.
배향막의 형성재료는 특별히 한정하는 것이 아니라, 예컨대, 폴리이미드계 배향막 재료, 단분자광 배향막, 사방증착막 등을 사용할 수 있다. 단분자광 배향막으로는 예컨대 하기식으로 나타내는 바와 같은 플루오로알킬실록산의 가수분해 및 건조 탈수 유도체를 들 수 있다.
또한, 사방증착막으로는 예컨대, 산화실리콘을 사용할 수 있다. 또한, 그 증착각에 관해서는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 4∼15도이다.
다음에, 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306) 중 어느 한 쪽에만 배향처리를 실시한다. 배향처리로는 예컨대, 러빙 처리, 발수 처리, 자외선 조사 처리 등을 채용할 수 있다. 또한, 배향 처리의 조건에 관해서는 배향막이 갖는 프리틸트각 제어성을 고려하여, 소망하는 프리틸트각에 따라 설정된다.
러빙 처리를 채용하는 경우, 러빙 강도가 강할수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있고, 이 러빙 밀도가 클수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있다. 러빙 강도는 예컨대, 러빙 밀도로 나타낼 수 있다. 또한, 러빙 밀도의 정의에 관해서는 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같다.
폴리이미드계 배향막을 예로 들면, 일반적으로 배향막 측쇄에 의해 프리틸트를 제어하고 있다. 이 측쇄를 일방향으로 정돈하는 처리를 하면 프리틸트는 낮게 된다. 그래서, 측쇄에 지향성이 없는 상태에서는 수직 배향, 지향성이 높은 러빙 처리후는 수평 배향을 실현할 수 있다.
예컨대, 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)으로서 폴리이미드계 화합물을 사용하여, 상술한 바와 같은 하이브리드 배향의 액정표시장치를 제조하는 경우 이면, 러빙 밀도는 5000∼30000㎟으로 설정할 수 있고, 바람직하게는 1OOOO∼25OOO㎟, 더욱 바람직하게는 1OOOO∼2OOOO㎟으로 설정된다.
또한, 배향 처리로서 자외선 조사 처리를 채용하는 경우, 자외선의 조사강도가 강할수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있다. 예컨대, 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)으로서 폴리이미드계 화합물을 사용하여, 상술한 바와 같은 하이브리드 배향의 액정표시장치를 제조하는 경우이면, 조사강도는 10∼100OW로 설정할 수 있고, 바람직하게는 100∼1000W, 더욱 바람직하게는 200∼100OW로 설정된다.
또한, 조사시간이 길수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있다. 예컨대, 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)으로서 폴리이미드계 화합물을 사용하여, 상술한 바와 같은 하이브리드 배향의 액정표시장치를 제조하는 경우이면, 조사시간은 2초∼200초로 설정할 수 있고, 바람직하게는 2∼20초, 더욱 바람직하게는 2∼10초로 설정된다.
예컨대, 배향막으로서 폴리이미드계 화합물을 사용하여, 상술한 바와 같은 하이브리드 배향의 액정표시장치를 제조하는 경우, 단위면적당 적산 조사광량은 1OO∼1OOOmJ/㎠로 설정할 수 있고, 바람직하게는 1OO∼5OOmJ/㎠, 더욱 바람직하게는 1OO∼2OOmJ/㎠로 설정된다.
발수 처리로는 예컨대, 배향막 표면에 발수성을 갖는 계면활성제를 도포하는 방법을 채용할 수 있다. 이 계면활성제로는 예컨대, CF3(CF2)7-(CH2)2-SiCl3로 대표되는 바와 같은 플루오로알킬실록산 등의 플루오르 함유 화합물을 사용할 수 있다. 특히, 표시특성을 보다 향상시킬 수 있기 위해, 플루오르의 함유량이 적은 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 실란 커플링제가 상기 분위기 중에 노출하는 것만으로도 효과는 높다.
이러한 방법을 채용한 경우, 일반적으로 발수성이 높으면 수직 배향성을 나타내고, 친수성이 높으면 수평 배향성이 된다. 따라서, 표면처리를 행하는 경우, 발수 처리를 행함으로써 한 쪽의 프리틸트를 높게 할 수 있다. 또한, 이 경우, 프리틸트각은 발수제를 갖는 계면활성제의 접촉각과 거의 동등한 값을 나타내지만,이 값이 약 4O°를 넘는 경우는 액정 배향성이 나빠져서, 균일배향을 달성하기 어려워지는 경우가 있어 유효하지 않다.
또한, 상기 배향처리를 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)의 양쪽에 실시하고, 제 1 배향막(303)과 제 2 배향막(306)에서 그 처리조건을 상위시켜도 된다. 여기서, 상위시키는 조건이란 상술한 것과 동일한 조건이다.
또한, 단분자광 배향막 또는 사방증착막을 사용한 경우에 관해서도, 상술한 바와 같은 폴리이미드형 배향막을 사용한 경우의 조건과, 거의 동등한 조건을 적용하는 것이 가능하다. 또한, 사방 증착에서는 동일한 정도의 두께에서, 경사방향이 다르면 전기적 특성을 동일하게 하면서 수직 배향과 수평 배향을 형성할 수 있다. 또한 단분자광 배향막에서는 막두께가 매우 얇기 때문에, 다소의 전기적인 비대칭이 있어도 그것을 완화할 수 있는 장점이 있다.
(제 2 방법)
이 제 2 방법은 배향막으로서 폴리이미드계 배향막을 사용하는 경우에 유효한 방법이다. 우선, 상기 제 1 방법과 같이 하여, 제 1 기판(301) 및 제 2 기판(308) 상에 투명 전극(302 및 307)을 형성한다.
다음에, 상기 제 1 기판(301) 및 상기 제 2 기판(308)의 각각에 전극을 피복하도록, 폴리이미드계 배향막 재료를 도포하여, 제 1 배향막 전구체 및 제 2 배향막 전구체를 형성한다. 여기서, 폴리이미드계 배향막 재료로는 제 1 기판(301)과 제 2 기판(308)에서 동일 재료를 사용한다.
계속해서, 제 1 배향막 전구체 및 제 2 배향막 전구체를 소성하지만, 이 때,제 1 배향막 전구체와 제 2 배향막 전구체에서 그 소성조건, 예컨대 소성온도를 상위시킨다. 이 경우, 소성온도가 높을수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같은 하이브리드 배향의 액정표시장치를 제조하는 경우이면, 제 1 배향막 전구체와 제 2 배향막 전구체에서 소성온도를 60∼80℃, 나아가서는 80∼10O℃ 상위시키는 것이 바람직하다.
또한, 소성온도 대신에, 소성시간을 상위시켜도 된다. 이 경우, 소성시간이 길수록 프리틸트각의 절대값을 작게 할 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같은 하이브리드 배향의 액정표시장치를 제조하는 경우이면, 제 1 배향막 전구체와 제 2 배향막 전구체에서 소성시간을 5∼20분, 나아가서는 5∼10분 상위시키는 것이 바람직하다. 또는, 동일한 소성온도이어도 서냉 또는 급냉이라는 것과 같이 열이력을 변화시키는 것이 바람직하다. 또한, 소성온도 및 소성시간의 양쪽을 상위시켜도 된다.
본 실시형태의 액정표시장치에 의하면, 하이브리드 배향의 액정표시장치에 있어서, 2장의 양 기판에 있어서 동일 배향막을 사용하고 있기 때문에, 상기 양 기판에 있어서 전기적 특성의 비대칭성이 발생하기 어려워, 표시 이상이 적은 양호한 표시를 실현할 수 있다.
(실시형태 2-2)
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 액정표시장치의 다른 일례에 관해서 설명한다. 또한, 액정표시장치의 구조에 관해서는 도 15에 나타내는 구조와 실질적으로 동일하므로, 그 상세한 설명에 관해서는 생략한다.
본 실시형태에 있어서의 액정층의 배향상태는 실시형태 2-1과 마찬가지로,제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 서로 상위하는 배향, 예컨대 하이브리드 배향이다. 또한, 프리틸트각의 절대값 및 그 차에 관해서는 제 1 실시형태와 동일하다고 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 제 1 배향막(303)와 제 2 배향막(306)은 다른 재료로 형성되고, 또한 그 막두께가 서로 상위하고 있다. 이 막두께는 제 1 배향막(303) 및 제 2 배향막(306)이 갖는 정전용량이 거의 동일하게 되도록 조정된다. 즉, 제 1 배향막(303)의 유전율이 제 2 배향막(306)의 유전율보다도 큰 경우, 제 1 배향막(303)의 막두께가 제 2 배향막(306)의 막두께보다도 작게 되도록 조정된다.
바람직하게는, 제 1 배향막의 용량과 제 2 배향막의 용량 차가 제 1 배향막의 용량과 제 2 배향막의 용량 중 작은 쪽의 용량의 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 3% 이하이면 양호한 특성이 얻어진다. 단, 표시특성은 액정 재료와 배향막 재료의 상성(相性), 액정층의 비저항 등의 영향도 받기 때문에, 상기 용량 차는 반드시 상기 범위일 필요는 없다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 제 1 배향막(303)과 제 2 배향막(306)을 다른 재료로 형성하고, 제 1 배향막 및 제 2 배향막 중 적어도 한 쪽의 아래 쪽에 절연막을 적층해도 된다. 이 때도 마찬가지로, 제 1 기판상의 합성 용량이 제 2 기판상의 합성 용량의 차가 상기 합성 용량 중 작은 쪽의 합성 용량의 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 3% 이하이면 양호한 특성이 얻어진다. 이 경우는 합성 용량은 배향막과 그 기초층의 직렬접속된 콘덴서와 등가인 것으로 간주할 수 있다. 또한, 유전율이 높은 배향막 재료를 사용하는 경우, 기초층에 유전율이 낮은 재료를 형성하면 효과적이다. 상술한 바와 같이, 표시특성은 액정 재료와 배향막 재료의 상성, 액정층의 비저항 등의 영향도 받기 때문에, 상기 용량 차는 반드시 상기 범위일 필요는 없다.
또한, 절연막의 재료 및 막두께에 관해서는 상기 조건을 만족하는 것이면, 특별히 한정하는 것은 아니다. 절연막 재료로는 예컨대, SiO2, SiOx, SiN, Ta2O5등의 무기 재료이어도 되고, 아크릴계 포토레지스트 등의 유기 재료이어도 된다. 또한, 절연막의 막두께에 관해서는 예컨대 50∼5000㎚, 바람직하게는 100∼4000㎚으로 할 수 있다.
배향막 아래에 부가하는 막은 절연막으로 한정되는 것이 아니라, CF의 평탄화에 사용하는 유기 고분자막을 사용해도 된다.
또한, 제 1 배향막 및 제 2 배향막의 형성 재료 및 막두께에 관해서는 상기 조건을 만족하는 것이면, 특별히 한정하는 것은 아니다. 배향막의 형성 재료로는 실시형태 2-1에서 예시한 것을 사용할 수 있다. 또한, 배향막의 막두께에 관해서는 예컨대 20∼200㎚, 바람직하게는 50∼120㎚로 할 수 있다.
본 실시형태의 액정표시장치에 의하면, 하이브리드 배향의 액정표시장치에 있어서, 2장의 양 기판에 있어서 다른 배향막을 사용하면서도, 그 막두께를 조제하거나, 절연막을 추가형성함으로써, 상기 양 기판에 있어서의 전기적 특성의 비대칭성을 저감하여, 표시이상이 적은 양호한 표시를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 액정표시장치로는 프리틸트각이 상하 기판에서 상위하는 것이면, 그 표시 모드에 관해서 특별히 한정하는 것이 아니라, 반사형 또는 투과형을 막론하고 모든 모드의 액정표시장치에 적용하는 것이 가능하다.
본 실시형태의 방법은 배향막 뿐만 아니라, 액정층에 전기적 비대칭을 발생시키는 그 밖의 부가 형성막에 관해서도 동일한 방법으로 응용할 수 있다. 또한, 액정표시장치의 구동상, 액정층에 전기적 비대칭이 발생하고 있는 경우는 역으로 상하 기판내에서 구동상의 비대칭을 상쇄하도록, 의식적으로 전기적 비대칭을 형성하는 것도 유효하다.
[실시예]
이하에, 본 발명에 관해서, 실시예를 들어 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1과 같은 구조를 갖는 액정 셀을 이하의 요령으로 제작하였다.
우선, 2장의 글래스 기판을 준비하고, 그 각각에 인듐주석 산화물(이하「ITO」라 한다.)을 200㎚의 두께로 성막하여, 이것을 포토리소그래피 및 에칭에 의해 패터닝하여, ITO 전극을 형성하였다. 그 후, 상기 기판상에 상기 ITO 전극을 피복하도록 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학사제「RN7492(상품명)」을 스핀 코트법으로 도포하여, 이것을 항온조 중에서 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
그 후, 상기 기판상의 배향막에 대하여, 레이온제 러빙 천을 사용하여 러빙처리를 실시하였다. 러빙 처리는 러빙 천을 감아 부착한 회전 롤러를 일정한 방향으로 이동하는 기판에 근접시키면서 회전시킴에 따라, 러빙 천으로 일어난 보풀로 배향막 표면을 일정 방향으로 문지름으로써 실시하였다. 또한 러빙 조건은 롤러의 회전수를 600회전, 기판의 이동속도를 20㎜/s, 롤러 반경을 75㎜으로 하고, 압입량을 0.5㎜으로 하였다. 즉, 러빙 밀도를 35000㎟로 하였다.
상기 2장의 기판을 스페이서(積水 파인 케미컬사 제)를 통해 대향하도록 배치하고, 그 가장자리단부를 시일 수지(三井東厭化學社製「스트랙트본드 352A(상품명)」)로 밀봉하여 셀을 제작하였다. 또한, 상기 셀에 있어서, 기판 간격은 6.5㎛로 하였다.
다음에, 상기 셀에 액정(멜크쟈판사제「MJ96435(상품명)」: 굴절률 이방성 Δn = 0.138)을 진공 주입법으로 주입하여, 액정 셀(1A)을 얻었다.
상기 액정 셀(1A)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 한 쪽의 기판측에서는 3∼3.2도, 다른 쪽의 기판측에서는 3.2∼3.5도이었다. 또한, 상기 프리틸트각은 크리스탈 로테이션법으로 측정하였다(이하의 실시예 및 비교예에 있어서도 동일).
상기 액정 셀(1A)의 양면에 각각 편광판을 접합하고, 상기 액정 셀(1A)의 전극간에 20V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰한 바, 약 1초에서 전체 전극 영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하였다. 또한, 편광판은 그 편광축이 배향막의 러빙 처리 방향과 45도의 각도를 이루고, 또한 서로의 편광축 방향이 직교하도록 배치하였다.
또한, 상기 액정 셀(1A)의 전극간에 1V를 인가하여, 업 스프레이 상태인 영역과 다운 스프레이 상태인 영역의 존재비를 평가한 바, 이 양자는 거의 균등하게 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 이 평가는 정면에서 러빙 방향으로 30°경사진 방향에서 관찰하여, 2종의 다른 색으로 보이는 도메인의 면적비를 비교한 것이다.
또한, 비교예로서, 배향막에 실시하는 러빙 처리에 있어서, 압입량을 0.2㎜으로 하고, 기판의 이동속도를 60㎜/s로 한 것 이외에는 상기와 같이 하여 액정 셀(1R)을 제작하였다. 즉, 본 비교예에 있어서는 러빙 밀도를 4700㎟로 하였다.
상기 액정 셀(1R)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 한 쪽의 기판측에서는 4∼5도, 다른 쪽의 기판측에서는 5∼6도이었다.
또한, 상기 액정 셀(1R)의 양면에, 실시예와 동일한 방법으로 각각 편광판을 접합하고, 그 전극간에 20V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰한 바, 약 10초로 해도 전체 전극영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하지 않았다.
(실시예 2-1)
도 4와 동일한 구조를 갖는 액정 셀을 이하의 요령으로 제작하였다.
우선, 글래스 기판(이하,「제 1 기판」이라 한다.) 상에 볼록형상 구조체를 형성하였다. 도 5는 그 형성공정을 설명하기 위한 공정도이다. 제 1 기판(208) 상에 PC계 레지스트 재료(JSR 주식회사제)를 도포형성하고, 두께 0.5㎛의 레지스트박막(220)을 형성하였다(도 5a). 다음에, 레지스트 박막(220)에 삼각 형상의 개구부(222)를 형성한 포토 마스크(221)를 통해, 평행광 자외선(223)을 조사하였다(도 5b). 또한, 도 6은 이 포토 마스크(221)의 마스크 패턴을 나타내는 것이다. 계속해서, 평행광으로 노광된 상기 레지스트 박막(220)을 현상, 세정한 후, 90℃에서 프리베이크(prebake)하여, 삼각기둥 형상의 볼록형상 구조체(210)를 형성하였다(도 5c).
다음에, 상기 제 1 기판상에 상기 볼록형상 구조체를 피복하도록 인듐주석 산화물(이하「ITO」라 한다.)를 200㎚의 두께로 성막하고, 이것을 포토리소그래피 및 에칭에 의해 패터닝하여, ITO 전극을 형성하였다. 그 후, 상기 제 1 기판상에 상기 ITO 전극을 피복하도록 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업제「SE-7992(상품명)」)을 스핀 코트법으로 도포하여, 이것을 항온조 중에서 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
또한, 다른 글래스 기판(이하,「제 2 기판」이라 한다.)를 준비하여, 그 표면에 ITO 전극을 형성하였다. 그 후, 상기 제 2 기판상에 상기 ITO 전극을 피복하도록 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업제「SE-7492(상품명)」)을 스핀 코트법으로 도포하여, 이것을 항온조 중에서 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
그 후, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판상의 배향막에 대하여, 레이온제 러빙 천을 사용하여 러빙 처리를 실시하였다. 이 때, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제 1 기판 및 제 2 기판에서 러빙 방향이 동일 방향이 되도록 처리하였다. 또한,러빙 조건은 실시예 1과 마찬가지지만, 압입량을 0.3㎜으로 하였다. 이 때 러빙 밀도는 21000㎟이었다.
상기 2장의 기판을 스페이서(積水 리파인 케미컬사제)를 통해 대향하도록 배치하여, 그 가장자리단부를 시일수지(三井東厭化學(주)제「스트랙트 본드 352A(상품명)」)로 밀봉하여 셀을 제작하였다. 또한, 상기 셀에 있어서, 기판 간격은 6.5㎛로 하였다.
다음에, 상기 셀에 액정(멜크 쟈판 사제「MJ96435(상품명)」: 굴절률 이방성 Δn= 0.138)를 진공주입법으로 주입하여, 액정 셀(2A)을 얻었다.
상기 액정 셀(2A)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 제 1 기판측에서는 2.5도, 제 2 기판측에서는 3.5도이었다.
상기 액정 셀의 양면에 각각 편광판을 접합하여, 상기 액정 셀(2A)의 전극간에 7V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰한 바, 약 3초에서 전체 전극영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하였다. 또한, 편광판은 그 편광축이 배향막의 러빙 처리 방향과 45도의 각도를 이루고, 또한 서로의 편광축 방향이 직교하도록 배치하였다.
또한, 본 실시예에 있어서는 기판상에 볼록형상 구조체를 형성한 후, ITO 전극을 성막하였지만, ITO 전극을 갖는 기판상에 볼록형상 구조체를 형성하여 사용해도 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시간은 동일한 정도이었다.
본 실시예에 의하면, 전압인가와 동시에, 배향 방위가 기판 평면에 대하여 수평 액정분자가 존재하는 위치가 빠르게 저프리틸트각측 기판(제 1 기판) 표면으로 이행하는데다가, 볼록형상 구조체의 효과에 의해, 상기 스프레이 아웃이 어시스트되어, 확실하고도 고속인 벤트 전이를 달성할 수 있는 것으로 추측된다.
(실시예 2-2)
도 8와 동일한 구조를 갖는 액정 셀을 이하의 요령으로 제작하였다.
글래스 기판(이하,「제 1 기판」이라 한다.) 상에 ITO 전극을 형성하였다. 그 후, 상기 제 1 기판상에 상기 ITO 전극을 피복하도록, 0.3㎛ 직경의 알루미나 분말을 3wt% 첨가한 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업제, SE-7992(상품명)」)를 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
다른 글래스 기판(이하,「제 2 기판」이라 한다.)을 준비하여, 그 표면에 ITO 전극을 형성하고, 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업제「SE-7492(상품명)」)를 스핀 코트법으로 도포하여, 이것을 항온조 중에서 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
그 후, 실시예 2-1과 동일하게 하여, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판에 대하여 러빙 처리를 실시하고, 이 기판을 사용하여 액정 셀(2B)을 제작하였다.
얻어진 액정 셀(2B)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 제 1 기판측에서는 3.0도, 제 2 기판측에서는 3.5도이었다.
다음에, 실시예 2-1과 동일하게 하여, 상기 액정 셀(2B)의 양측에 편광판을 접합하고, 전극간에 7V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향 으로의 전이를 관찰한 바, 약 5초에서 전체 전극영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하였다.
본 실시예에 의하면, 전압 인가와 동시에, 배향 방위가 기판 평면에 대하여 수평 액정분자가 존재하는 위치가 빠르게 저프리틸트각측 기판(제 1 기판) 표면으로 이행하는데다가, 러빙 처리에 의해 삼차원적으로 배향 처리된 알루미나 미분말 표면의 효과에 의해, 상기 스프레이 아웃이 어시스트되어, 확실하고 또한 고속인 벤트 전이를 달성할 수 있는 것으로 추측된다.
(실시예 2-3)
도 9와 같은 구조를 갖는 액정 셀을 이하의 요령으로 제작하였다.
우선, 글래스 기판(이하,「제 1 기판」이라 한다.) 상에 화소 전극, 비선형 소자, 소스 라인 및 게이트 라인을 형성하였다. 또한, 비선형 소자로는 박막 트랜지스터를 사용하고, 그 두께는 약 200㎚이었다. 또한, 화소 전극으로는 ITO 전극을 사용하였다. 이 제 1 기판 표면에 폴리이미드계 배향막 재료(JSR사제,「AL-1052(상품명)」)를 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
한편, 다른 글래스 기판(이하,「제 2 기판」이라 한다.) 상에 대향전극으로서 ITO 전극을 형성하고, 또한 폴리이미드계 배향막 재료(JSR 사제,「AL-1052(상품명)」를 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
그 후, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판에 대하여 러빙 처리를 실시하여, 이 기판을 사용하여 액정 셀(2C)을 제작하였다.
얻어진 액정 셀(2C)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 제 1 기판측에서는 4.0도, 제 2 기판측에서는 4.5도이었다.
본 실시예에 있어서는 제 1 기판 및 제 2 기판에 있어서 동일 재료의 배향막을 형성하고 있지만, 제 1 기판 표면은 비선형 소자의 존재에 기인한 약 200㎚의 오목볼록이 존재하기 때문에, 러빙 처리시의 마찰계수가 크고, 실효적인 러빙 강도가 높아지며, 그 결과, 프리틸트각이 작아지는 것으로 추정된다.
다음에, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 액정 셀(2C)의 양측에 편광판을 접합하고, 전극간에 7V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰한 바, 약 3초에서 전체 전극영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하였다.
본 실시예에 있어서는, 기판 표면에서의 오목볼록에 의한 효과와, 게이트 라인-화소 전극사이에 발생하는 횡방향 전계의 효과에 의해, 스프레이-벤트 전이가 가속되는 것으로 추측된다.
(실시예 2-4)
도 14와 동일한 구조를 갖는 액정 셀을 이하의 요령으로 제작하였다.
글래스 기판(이하,「제 1 기판」이라 한다.) 상에 ITO 전극을 형성하고, 또한 폴리이미드계 배향막 재료(JSR 사제,「JALS-612(상품명)」)를 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다. 이 제 1 기판에 대하여, 다음과 같은 조건에서 러빙 처리를 실시하였다. 롤러의 회전수를 600회전, 기판의 이동속도를 20㎜/s, 롤러 반경을 65㎜로 하고, 압입량을 0.5㎜로 하였다.즉, 러빙 밀도를 21000㎟로 하였다.
또한, 다른 글래스 기판(이하,「제 2 기판」이라 한다.)를 준비하여, 상기 제 1 기판과 동일한 조작으로 ITO 전극 및 배향막을 형성하였다. 이 제 2 기판에 대하여, 압입량을 0.3㎜으로 한 것 이외에는 상기와 동일한 조건에서 러빙 처리를 실시하였다.
러빙 처리는 어느 것이나 레이온제 러빙 천을 사용하여 실시하고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판에서 러빙 방향이 동일방향이 되도록 실시하였다.
그 후, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 사용하여 셀을 제작하였다. 이러한 셀을 5개 제작하여, 그 각각에 표 1에 나타내는 바와 같이, 비틀림 탄성정수(k22)가 다른 액정 재료를 진공주입법으로 주입하여, 5종의 액정 셀(2D∼2H)을 얻었다.
얻어진 액정 셀에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 그 측정치는 어느 쪽의 액정 셀에 관해서도 거의 동등하였다. 일례를 들면, 액정 셀(2D)에서의 프리틸트각은 제 1 기판측에서는 4.5도, 제 2 글래스 기판측에서는 5.3도이었다.
다음에, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 액정 셀(2D∼2H)의 양측에 각각 편광판을 접합하고, 전극간에 7V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰하였다. 결과를, 하기 표 1에 나타낸다.
상기 표 1로부터, 본 실시예의 액정 셀은 고속 벤트 전이가 가능한 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2-6)
도 14와 동일한 구조를 갖는 액정 셀을 이하의 요령으로 제작하였다.
글래스 기판(이하,「제 1 기판」이라 한다.) 상에 하기식으로 나타내는 화합물과 용매(N-메틸-2-피롤리돈)의 혼합물을 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
또한, 다른 글래스 기판(이하,「제 2 기판」이라 한다.)을 준비하고, 이 기판상에 ITO 전극을 형성하여, 또한 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업사제, 「SE-7492(상품명)」)를 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다.
그 후, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판에 대하여 러빙 처리를 실시하고, 이 기판을 사용하여 액정 셀(2K)을 제작하였다.
얻어진 액정 셀(2K)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 제 1 기판측에서는 2.2도, 제 2 기판측에서는 4.3도이었다.
다음에, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 액정 셀(2K)의 양측에 편광판을 접합하고, 전극간에 7V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰한 바, 약 6초에서 전체 전극영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하였다.
본 실시예에 있어서는, 제 1 기판측의 배향막은 부제 탄소원자를 포함하고 있고, 인접하는 액정분자에 대하여 비틀림 효과를 부여할 수 있기 때문에, 상기 스프레이 아웃을 촉진하는 것이 가능하게 된 것으로 추정된다.
(비교예 2-l)
2장의 글래스 기판을 준비하여, 각각의 기판상에 ITO 전극을 형성하고, 또한 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업사제「SE-7492(상품명)」)를 스핀 코트법으로 도포하여, 항온조 중 180℃, 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다. 이 제 1 기판에 대하여, 다음과 같은 조건에서 러빙 처리를 실시하였다.
그 후, 실시예 1과 같이 하여, 상기 2장의 기판에 대하여 러빙 처리를 실시하고, 이 기판을 사용하여 액정 셀(R)을 제작하였다.
얻어진 액정 셀(R)에 있어서, 배향막 계면에 존재하는 액정분자의 프리틸트각을 측정한 바, 어느 쪽의 기판에 있어서도 동등한 값으로, 약 7도이었다.
다음에, 실시예 2-1과 같이 하여, 상기 액정 셀(2R)의 양측에 편광판을 접합하고, 전극간에 7V 직사각형파를 인가하여, 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로의 전이를 관찰한 바, 약 10초에서 전체 전극영역이 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이하였다.
(실시예 3-1)
도 15와 같은 구조를 갖는 액정표시장치를 이하의 요령으로 제작하였다.
우선, 매트릭스 구성을 갖는 투명 전극이 부착된 2장의 글래스 기판상에 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학공업사제「SE-7792(상품명)」:고형성분 6%)를 도포하여, 200℃의 항온조 중에서 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다. 또한, 폴리이미드계 배향막의 막두께는 약 100㎚로 하였다. 그 후, 레이온제 러빙 천을 사용하여 한 쪽의 기판(이하,「프런트측 기판」이라 한다.)에만 러빙 처리를 실시하였다. 또한, 러빙 조건은 롤러의 회전수를 600회전, 기판의 이동속도를 20㎜/s, 롤러 반경을 65㎜, 압입량을 0.3㎜으로 하였다.
상기 2장의 기판을 스페이서(일본촉매사제) 및 시일수지(三井東厭化學社製「스트랙크 본드 XN-21-S(상품명)」)를 사용하여, 기판 간격이 6.5㎛로 되고, 매트릭스가 상하 2장의 기판으로 직교하도록 접합하여 셀을 제작하였다.
상기 셀에, 액정 재료(멜크 쟈판사제「MJ96435(상품명)」)를 진공 주입법으로 주입하여, 밀봉 수지(일본 록타이트사제「352A(상품명)」: UV 경화형 수지)를 사용하여 밀봉하였다.
다음에, 프런트측 기판에는 그 편광축이 배향막의 러빙 처리방향과 45°각도를 이루고, 또한 편광판에 접합하는 필름 위상차판을 임의의 각도로 배치하며, 다른 쪽의 기판(이하,「리어(리어)측 기판」이라 한다.)에는 반사판 만을 접합하여, 테스트 셀을 제작하였다. 이것을 테스트 셀(3A)로 한다.
또한, 리어측 기판에 형성하는 배향막으로서, 막두께 약 50㎚의 수직 배향막(일산화학공업사제「RN-768(상품명)」:고형성분 6%)을 사용한 것 이외에는, 테스트 셀(3A)과 같이 하여, 테스트 셀(3B)를 제작하였다.
또한, 비교예로서, 리어측 기판에 형성하는 수직 배향막의 막두께를 약 100㎚으로 한 것 이외에는, 테스트 셀(3B)과 같이 하여 테스트 셀(3R-1)을 제작하였다.
얻어진 테스트 셀에, 실온에서 6V의 스태틱(static) 파형을 인가하여, 시송(市松) 표시로 24시간의 연속 표시를 행한 후, 전체 점등표시를 행하여, 연속 점등 부분의 표시이상을 관찰하였다. 또한, 시송 표시 24시간의 연속 표시후의 전체 점등 표시관찰을 1 사이클로 하였다. 표 2에, 각 테스트 셀의 표시상의 육안관찰결과를 나타낸다.
표 2로부터 명백한 바와 같이, 테스트 셀(3R-1)은 불과 1 사이클째에 강한 표시의 눌어 붙기가 발생하고 있다. 이것에 대하여, 테스트 셀(3A)은 10 사이클후의 확인에 있어서도 표시의 눌어 붙기는 발생하지 않았다. 또한, 테스트 셀(3B)에서는 7 사이클 이후에 처음으로 표시 눌어 붙기가 발생하였다.
그 이유는 비교예의 테스트 셀(3R-1)에서는 이종의 배향막 재료를 사용하고 있기 때문에 전기적 비대칭이 발생하여, 눌어 붙기가 발생한 것으로 추정된다. 단, 테스트 셀(3B)에서는 프런트측 기판의 배향막의 콘덴서 용량에 맞추어, 리어측 기판의 배향막의 막두께를 프런트측 기판의 배향막의 약 60퍼센트로 조정함으로써, 테스트 셀(3R-1)의 경우에 비하여, 눌어 붙기 발생시간이 연장되어 있고, 전기적 대칭성을 향상함으로써 대폭적인 신뢰성 향상을 달성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 3-2)
도 15와 동일한 구조를 갖는 액정표시장치를 이하의 요령으로 제작하였다.
우선, 매트릭스 구성을 갖는 투명 전극이 부착된 2장의 글래스 기판상에 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학사제「RN-768(상품명)」: 약 40°의 프리틸트각을 발현한다.)를 도포하여, 200℃의 항온층 중에서 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다. 한 쪽의 기판(이하,「프런트측 기판」이라 한다.)의 배향막에만 하기 조건에서 러빙 처리를 실시한 후, 300㎚ 미만의 비교적 단파장의 UV광을 조사하였다. 이 때, 적산 조사광량은 2000mJ로 하였다. 러빙 조건은 롤러의 회전수를 600회전, 기판의 이동속도를 20㎜/s, 롤러 반경을 65㎜, 압입량을 0.3㎜로 하였다.
상기 기판을 사용하여, 실시예 3-1과 같이 하여, 테스트 셀을 제작하였다. 이것을 테스트 셀(3C)로 한다. 테스트 셀(3C)에서는 UV 광조사를 실시한 프런트측 기판에 있어서의 프리틸트각이 다른 쪽의 기판(이하, 리어측 기판」이라 한다.)에 있어서의 프리틸트각보다 작은 것이 확인되었다.
얻어진 테스트 셀에 관해서, 실시예 3-1과 동일한 방법에 의해, 그 표시특성을 관찰평가하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3으로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예에 있어서도 실시예 3-1의 테스트 셀(3A)과 마찬가지로, 10 사이클후의 확인에 있어서도 표시의 눌어 붙기는 발생하지 않았다.
(실시예 3-3)
실시예 3-1과 같이 하여, 매트릭스 구성을 갖는 투명 전극이 부착된 2장의 글래스 기판상에 폴리이미드계 배향막을 형성하였다. 다음에, 한 쪽의 기판(이하, 「리어측 기판」이라 한다.)의 배향막 표면에 발수성 계면활성제(신월화학공업사제「MFS-17(상품명)」)를 두께 20㎚로 도포하여 120℃로 건조시켰다.
상기 2장의 기판을 사용하여, 실시예 3-1과 같이 하여, 테스트 셀을 제작하였다. 이것을 테스트 셀(3D)로 한다. 얻어진 테스트 셀에 관해서, 실시예 3-1과 동일한 방법에 의해 그 표시특성을 관찰평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
표 4로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예의 테스트 셀(3D)에서는 8 사이클이후에 약한 눌어 붙기는 발생하지만, 7 사이클까지는 양호한 표시품질을 확보할 수있었다.
(실시예 3-4)
도 15와 동일한 구조를 갖는 액정표시장치를 이하의 요령으로 제작하였다.
우선, 매트릭스 구성을 갖는 투명 전극이 부착된 글래스 기판상에, 실리콘질화막을 막두께 약 100㎚로 형성하였다(이하, 이 기판을「리어측 기판」이라 한다.). 이 리어측 기판의 실리콘질화막 상에 폴리이미드계 배향막 재료(일산화학사제「SE-7792(상품명)」)을 도포하여, 200℃의 항온층 중에서 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다. 한편, 다른 투명 전극이 부착된 글래스 기판상에 동일한 폴리이미드계 배향막 재료를 도포하여, 200℃의 항온층 중에서 1시간 경화시켜 배향막을 형성하였다(이하, 이 기판을「프런트측 기판」이라 한다.).
상기 기판을 사용하여, 실시예 3-1과 같이 하여, 테스트 셀을 제작하였다. 이 때, 프런트측 기판의 배향막의 막두께를 약 100㎚로 고정하고, 리어측 기판의 배향막의 막두께를 표 5에 나타내는 바와 같이, 각각 10㎚, 30㎚, 60㎚ 및 90㎚으로 하여, 4종의 테스트 셀을 제작하였다(테스트 셀(3E∼3H)). 얻어진 테스트 셀에 관해서, 실시예 3-1과 동일한 방법에 의해, 그 표시특성을 관찰평가하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.
표 5로부터 명백한 바와 같이, 테스트 셀(3F)에서 가장 양호한 표시특성이 얻어지고, 다음으로 테스트 셀(3E)에서 양호한 표시특성이 얻어졌다. 그 이유는 테스트 셀(3F)에서는 프런트 기판 배향막의 콘덴서 용량과, 리어 기판의 절연막과 배향막의 콘덴서 용량의 합이 동일한 상태로 되어 있고, 전기적 비대칭성이 가장 작기 때문인 것으로 추정된다. 또한, 테스트 셀(3E)에서는 테스트 셀(3F)에 이어서 전기적 비대칭성이 작은 상태인 것으로 추정된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치의 일실시형태에 의하면, 표시시에, 액정층에 전압을 인가함으로써 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시키는 액정표시장치에 있어서, 벤트 배향으로의 전이를 비교적 저전압으로 빠르고도 확실하게 실시할 수 있다. 따라서, 예컨대 본 발명을 OCB형 액정표시장치에 적용하면, 고속 응답이고, 또한 표시가능한 상태로 하기까지의 초기화 시간이 짧은 표시장치로서, 휴대전화 또는 휴대단말의 표시부 등의 분야에 널리 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치의 다른 실시형태에 의하면, 한 쪽의 기판 근방에 있어서의 프리틸트각의 절대값과, 다른 쪽의 기판 근방에 있어서의 프리틸트각의 절대값이 상위하는 액정표시장치에 있어서, 사용에 있어서 표시 눌어 붙기 등이 발생하여 어렵고, 고품위의 화질을 달성할 수 있다. 따라서, 예컨대 본 발명을 R-OCB형 액정표시장치에 적용하면, 고속응답이고, 또한 표시화질이 양호한 표시장치로서, 휴대전화 또는 휴대단말의 표시부 등의 분야에 널리 사용할 수 있다.

Claims (73)

  1. 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 경우에, 상기 액정층에서 분자축이 상기 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 상기 액정층의 중앙부보다도 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역과, 상기 액정층의 중앙부보다도 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역이 대략 균등하게 존재하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 경우에, 상기 액정층에서 분자축이 상기 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 상기 액정층의 중앙부보다도 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역(U)과, 상기 액정층의 중앙부보다도 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역(D)의 면적비(U:D)가 40:60∼60:40의 범위가 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판의 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 기판상에 형성된 볼록형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 기판상에 형성된 구형상 구조체 또는 기둥상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 기판상에 형성된 비선형 소자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 기판상에 형성된 오목형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층에 횡방향 전계를 인가하는 전계인가수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층의 일부에 비틀림 배향을 생기게 하는 수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서, OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값의 차가 0.7도 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 어느 것이나 4도 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 기판의 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 기판상에 형성된 볼록형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 기판상에 형성된 구형상 구조체 또는 기둥형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 기판상에 형성된 비선형 소자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 기판상에 형성된 오목형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층에 횡방향 전계를 인가하는 전계인가수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층의 일부에 비틀림 배향을 생기게 하는 수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 11 항에 있어서, OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 한 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값과, 다른 쪽의 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 어느 것이나 4도 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 기판의 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 기판상에 형성된 볼록형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 기판상에 형성된 구형상 구조체 또는 기둥형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 기판상에 형성된 비선형 소자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  26. 제 22 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 기판상에 형성된 오목형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  27. 제 22 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층에 횡방향 전계를 인가하는 전계인가수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  28. 제 22 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층의 일부에 비틀림 배향을 생기게 하는 수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  29. 제 21 항에 있어서, OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  30. 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 러빙 처리를 실시하는 공정을 포함하고, 상기 러빙 배향 처리의 러빙 밀도가 20000㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 러빙 처리의 압입량이 0.3㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 액정표시장치가 OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  33. 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 배향막 전구체를 형성하고, 이것을 소성하여 배향막을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 배향막이 그 형성공정에서의 소성 온도를 20% 변동시킨 경우에, 상기 배향막에 접하는 액정분자의 프리틸트각의 변동량을 0.5도 이하로 할 수 있는 배향막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 액정표시장치가 OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  35. 서로 대향하는 2장의 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 액정표시장치를 제작한 후, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 상태에서, 상기 액정층에 있어서의 분자축이 상기 기판 평면에 대하여 수평인 액정분자가 상기 액정층의 중앙부보다도 한 쪽의 기판측에 편재하는 영역과, 상기 액정층의 중앙부보다도 다른 쪽의 기판측에 편재하는 영역의 면적비를 평가하는 검사공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 검사공정에서 상기 면적비율이 대략 균등인 액정표시장치를 합격품으로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 액정표시장치가 OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  38. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 문턱값 이상의 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하고, 또한 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 적어도 한 쪽에 벤트 전이 핵 유발수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 액정층에 상기 문턱값 미만의 전압을 인가한 경우, 분자축이 기판 평면에 대하여 수평이 되는 액정분자가 존재하는 영역이 상기 액정층의 중앙부보다도 상기 제 1 기판측에 편재한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값의 차가 0.5도∼3도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  41. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값이 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자의 프리틸트각의 절대값보다도 작고, 또한 상기 제 1 기판이 상기 벤트 핵 유발 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  42. 제 38 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 제 1 기판 표면에 형성된 볼록형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 제 1 기판상에 형성된 구형상 구조체 또는 기둥형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 볼록형상 구조체가 상기 제 1 기판상에 형성된 비선형 소자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  45. 제 38 항에 있어서, 상기 밴드 전이 핵 유발수단이 상기 제 1 기판 표면에 형성된 오목형상 구조체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  46. 제 38 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층에 횡방향 전계를 인가하는 전계인가수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  47. 제 38 항에 있어서, 상기 벤트 전이 핵 유발수단이 상기 액정층의 일부에 비틀림 배향을 생기게 하는 수단인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  48. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 배향막이 형성되어 있고, 상기 배향막이 부제 탄소원자를 갖는 유기 화합물이며, 이 배향막이 상기 벤트 전이 핵 유발수단으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  49. 제 38 항에 있어서, OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  50. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 액정층에 전압을 인가함으로써, 상기 액정층에 있어서의 액정분자의 배향상태를 스프레이 배향으로부터 벤트 배향으로 전이시켜 표시를 행하는 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하고, 또한 상기액정층을 형성하는 액정 재료의 비틀림 탄성정수(k22)가 10pN 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  51. 제 50 항에 있어서, OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  52. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 2 배향막을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막이 동일 재료로 형성되고, 또한 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  53. 제 52 항에 있어서, R-OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  54. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 제 1 배향막을 형성하고, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 상기 제 1 배향막과 동일 재료로 이루어지는 제 2 배향막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막 중 적어도 한 쪽에 배향처리를 실시하며, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막에서 프리틸트각 제어특성을 상위시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  55. 제 54 항에 있어서, 상기 배향처리가 러빙 처리인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  56. 제 55 항에 있어서, 상기 러빙 처리가 상기 제 1 배향막 또는 상기 제 2 배향막 중 어느 한 쪽에 대해서만 실시되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  57. 제 55 항에 있어서, 상기 러빙 처리가 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막의 양쪽에 대하여 실시되고, 또한 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막에서 러빙 강도가 상위하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  58. 제 54 항에 있어서, 상기 배향 처리가 발수 처리를 실시하는 공정인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  59. 제 58 항에 있어서, 상기 발수 처리가 상기 제 1 배향막 또는 상기 제 2 배향막 중 어느 한 쪽에 대해서만 실시되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  60. 제 54 항에 있어서, 상기 배향 처리가 자외선을 조사하는 처리인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  61. 제 60 항에 있어서, 상기 자외선의 조사가 상기 제 1 배향막 또는 상기 제 2 배향막 중 어느 한 쪽에 대해서만 실시되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  62. 제 60 항에 있어서, 상기 자외선의 조사가 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막의 양쪽에 대하여 실시되고, 또한 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막에서 상기 자외선의 조사강도 및 조사시간 중 적어도 한 쪽이 상위하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  63. 제 54 항에 있어서, 상기 배향 처리가 러빙 처리를 실시한 후, 자외선을 조사하는 처리인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  64. 제 54 항에 있어서, 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막이 폴리이미드 계배향막, 단분자광 배향막 또는 사방증착막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  65. 제 54 항에 있어서, 상기 액정표시장치가 R-OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  66. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층을 구비하고, 상기 제 1 기판 근방에 존재하는 액정분자와 상기 제 2 기판 근방에 존재하는 액정분자에서 프리틸트각의 절대값이 상위하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에 폴리이미드 배향막 전구체를 형성하고, 이것을 소성하여 제 1 배향막을 형성하는 공정과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 표면에, 상기 폴리이미드 배향막 전구체와 동일 재료로 이루어지는 전구체를 형성하고, 이것을 소성하여 제 2 배향막을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 제 1 배향막을 형성하기 위한 소성 온도와, 상기 제 2 배향막을 형성하기 위한 소성 온도를 서로 상위시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  67. 제 66 항에 있어서, 액정표시장치가 R-OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  68. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 2 배향막을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막이 다른 재료로 형성되고, 상기 제 1 배향막의 유전율이 상기 제 2 배향막의 유전율보다도 크고, 또한 상기 제 1 배향막의 막두께가 상기 제 2 배향막의 막두께보다도 작은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  69. 제 68 항에 있어서, 상기 제 1 기판상에서의 액정분자의 분극량과, 상기 제 2 기판상에서의 액정분자의 분극량이 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  70. 제 68 항에 있어서, R-OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  71. 서로 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 기판끼리 사이에 끼워진 액정층과, 상기 제 1 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 1 배향막과, 상기 제 2 기판의 상기 액정층과 접하는 면에 형성된 제 2 배향막을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 배향막과 상기 제 2 배향막이 다른 재료로 형성되고, 또한 상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막 중 적어도 한 쪽의 아래 쪽에 절연막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  72. 제 71 항에 있어서, 상기 제 1 기판상에서의 액정분자의 분극량과, 상기 제 2 기판상에서의 액정분자의 분극량이 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  73. 제 71 항에 있어서, R-OCB형 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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