JPH08160432A - 液晶パネル及びその製造方法 - Google Patents

液晶パネル及びその製造方法

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JPH08160432A
JPH08160432A JP6299728A JP29972894A JPH08160432A JP H08160432 A JPH08160432 A JP H08160432A JP 6299728 A JP6299728 A JP 6299728A JP 29972894 A JP29972894 A JP 29972894A JP H08160432 A JPH08160432 A JP H08160432A
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Japan
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liquid crystal
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crystal panel
material layer
layer
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JP6299728A
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English (en)
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Yoji Suzuki
洋二 鈴木
Yoshiro Koike
善郎 小池
Takashi Tsuyuki
俊 露木
Katsufumi Omuro
克文 大室
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F1/133761—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different pretilt angles

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネルに関し、コントラスト及び視角特
性の優れた液晶パネルを提供することを目的とする。 【構成】 一対の基板12、14の間に液晶10が挟持
され、該基板にはそれぞれ垂直配向膜22、28が設け
られ、該配向膜が視角特性の180度異なるドメイン
A、Bに分割された多数の微小な領域を形成しており、
該配向膜が配向材料の微細な印刷パターンからなる構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶パネルに関し、特に
は垂直配向型の液晶パネル及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルは薄型、軽量で、表示品質も
高いことから、CRTに代わる表示装置として注目され
ている。液晶パネルは液晶を封入した一対の透明な基板
と、これらの基板の外側に配置された偏光子及び検光子
とからなる。これらの基板の内面にはそれぞれ透明電極
及び配向膜が設けられている。
【0003】TN液晶パネルでは、配向膜にラビングが
行われ、液晶が一方の基板側から他方の基板側へいくに
従って所定の角度回転(ツイスト)するようになってい
る。一般的に使用されている水平配向型のTN液晶パネ
ルでは、電圧無印加時に液晶分子がツイストした状態で
基板面にほぼ平行に並び、電圧印加時に液晶分子が基板
面に対して立ち上がり、両状態の間で光の透過率が変わ
ることにより明暗が生じ、画像を形成できる。
【0004】これに対して、垂直配向膜を使用した垂直
配向型のTN液晶パネルでは、電圧無印加時に液晶分子
は基板面にほぼ垂直に並び、電圧印加時に液晶分子はツ
イストした状態で基板面に対して平行な方向に配向す
る。この場合にも、両状態の間で光の透過率が変わるこ
とにより明暗が生じ、画像を形成できる。そして、電圧
無印加時に液晶分子は基板面にほぼ垂直に並び、ほとん
どの光が液晶を透過するので、偏光子と検光子とを直交
するように配置した場合には液晶を透過した光を検光子
によって完全に遮断して、より強い黒を得ることがで
き、高いコントラストを達成することができる。
【0005】TN液晶パネルでは、画面を見る人の位置
により視角特性が変わることが知られている。例えば、
垂直に置かれた画面を正面から(画面の法線方向から)
見る場合にはコントラストの良い画像を見ることができ
るが、同画面を法線方向よりも上方向から見る場合には
白っぽく見え、同じ画面を下方向から見る場合には黒っ
ぽく見えることがある。このような視角特性は配向膜の
ラビング方向、つまり液晶分子のツイスト方向に従って
生じる。ことが知られている。
【0006】このような視角特性を改善するために、配
向分割が提案されている。配向分割とは、画素に相当す
る微小な領域を2つの視角特性の180度異なるドメイ
ンに分割することである。すなわち、1画素内の第1の
ドメインにおいては、垂直に置かれた画面を上方向から
見る場合には白っぽく見える特性が現れるようにし、同
画素内の第2のドメインにおいては、同じ画面を下方向
から見る場合には白っぽく見える特性が現れるように
し、よって同画素はこれらのドメインの特性の平均的な
特性を備え、白っぽくもなく、黒っぽくもないようにす
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】垂直配向型のTN液晶
パネルに配向分割を適用すると、視角特性がよく、且つ
高いコントラストを達成できる。しかし、配向分割を行
うためには、配向膜の画素に相当する微小な面積の半分
に一方向にラビングを行い、また同じ微小な面積の他の
半分に他方向にラビングを行うことが必要である。しか
し、このようなラビングを行うためには、画素の半分に
相当する開口部を有するマスクを使用することが必要で
あり、このようなマスクはフォトレジストを塗布し、フ
ォトリソ法によってフォトレジストに微小な開口部を設
けることによって形成される。しかし、フォトマスクを
形成するためにフォトリソ法を使用するために、配向膜
の下地がいたんだり、せっかく行ったラビングの痕跡が
荒れ、配向分割の効果が低下するという問題点があっ
た。
【0008】本発明の目的はコントラスト及び視角特性
の優れた液晶パネルを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶パネル
は、一対の基板12、14の間に液晶10が挟持され、
該基板にはそれぞれ垂直配向膜22、28が設けられ、
該配向膜が視角特性の180度異なるドメインA、Bに
分割された多数の微小な領域を形成しており、該配向膜
が配向材料の微細な印刷パターンからなることを特徴と
する。
【0010】好ましくは、該配向膜が2層の配向材層と
して形成され、下層側の配向材層がベタに印刷され、上
層側の配向材層が前記ドメインに相当する微細なパター
ンで印刷されている。液晶パネルの製造方法は、下層側
の配向材層を基板に印刷し、それから該下層側の配向材
層をラビングし、それから該下層側の配向材層の上に上
層側の配向材層を印刷する工程からなる。好ましくは、
前記上層側の配向材層を印刷した後で該上層側の配向材
層をラビングすることなく、一対の基板の間に液晶を挿
入する工程を含む。
【0011】
【作用】この液晶パネルは垂直配向膜を使用した垂直配
向型液晶パネルである。配向膜は配向材料の微細な印刷
パターンからなり、それによって配向分割が達成され
る。この構成によれば、従来のようにフォトリソ法によ
りフォトマスクを形成する必要がなく、よって下地がい
たんだり、ラビングの痕跡が荒れたりすることがないの
で、配向分割の効果が十分に現れる。
【0012】
【実施例】図2及び図3は、垂直配向型のTN液晶パネ
ルの原理を示す概略図であり、図4及び図5は図2及び
図3の一画素相当の部分を示し、配向分割を行った垂直
配向型のTN液晶パネルを示す図である。なお、図4は
図6の線IV─IVに沿ってとった断面図に相当する。図1
はこの液晶パネルの製造方法を示す図である。
【0013】図2から図5において、本発明による液晶
パネルは、液晶10を封入した一対の透明な基板12、
14と、これらの基板12、14の外側に配置された偏
光子16及び検光子18とからなる。一方の基板12の
内面には透明な画素電極20及び垂直配向膜22が設け
られ、もう一方の基板14の内面にはカラーフィルタ2
4、透明な共通電極26及び垂直配向膜28が設けられ
る。
【0014】垂直配向膜22、28が使用され、且つ垂
直配向膜22、28はラビングされているので、図2に
示されるように、電圧不印加時には液晶分子は基板面に
ほぼ垂直に配向し、図3に示されるように、電圧印加時
には液晶分子は基板面に向かって倒れてラビング方向及
び液晶自体のらせん能に従ってツイストするようにな
る。光の進行方向は矢印Lで示されている。
【0015】図6に示されるように、画素電極20はア
クティブマトリクスとともに構成される。アクティブマ
トリクスは、ゲートバスライン30と、ドレインバスラ
イン32と、薄膜トランジスタ(TFT)34とからな
る。図6に示されるように、表示画面のうちの1画素分
に相当する微小な領域が視角特性の180度異なるドメ
インA、Bに分割されている。一方の垂直配向膜22は
実線の矢印で示される方向にラビングされており、他方
の垂直配向膜28は破線の矢印で示される方向にラビン
グされている。図4及び図5においても、同様に、1画
素分に相当する微小な領域が視角特性の180度異なる
ドメインA、Bに分割されている。
【0016】垂直配向膜22、28はそれぞれ2層の配
向材層22a─22b、28a─28bとして形成さ
れ、下層側の配向材層22a、28aがベタに印刷さ
れ、上層側の配向材層22b、28bがドメインA、B
に相当する微細なパターンで印刷されている。そして、
下層側の配向材層22a、28aと上層側の配向材層2
2b、28bは、接触する液晶分子のプレチルトが変わ
るように配向処理されている。
【0017】図4及び図5においては、上層側の配向材
層22b、28bはそれに接触する液晶分子のプレチル
トがθ1 となるようになっており、下層側の配向材層2
2a、28aはそれに接触する液晶分子のプレチルトが
θ2 となるようになっている。この場合、θ1 >θ2 の
関係がある。これらの配向膜は垂直配向膜であるので、
プレチルトθ1 、θ2 は90度に近い。例えばθ1 はほ
ぼ90度であり、θ2は約85度である。θ1 とθ2 と
の差は2度以上あるのがこのましい。
【0018】ドメインAにおいては、垂直配向膜22の
下層側の配向材層22aと、垂直配向膜28の上層側の
配向材層28bとが対向している。ドメインBにおいて
は、垂直配向膜22の上層側の配向材層22bと、垂直
配向膜28の下層側の配向材層28aとが対向してい
る。
【0019】図6に示されるように、一方の(図4の下
側の)垂直配向膜22は実線の矢印で示される方向にラ
ビングされ、他方の(図4の上側の)垂直配向膜28は
破線の矢印で示される方向にラビングされているので、
図3及び図5に示されるように電圧印加時に液晶分子が
基板面に向かって倒れるときに、液晶分子はこのラビン
グ方向に従って配向するようになる。この場合、図2及
び図4の状態において、下側の垂直配向膜22に接触す
る液晶のプレチルトと、上側の垂直配向膜28に接触す
る液晶のプレチルトとが異なっており、各ドメインA、
Bにおける液晶分子の配向方向は、プレチルトの小さい
方に従う性質がある。
【0020】従って、ドメインAにおいては、下側の垂
直配向膜22側のラビング方向が配向方向を定め、ツイ
スト方向は例えば図6の矢印Xで示されるようになる。
また、ドメインBにおいては、上側の垂直配向膜28の
ラビング方向が配向方向を定め、ツイスト方向は例えば
図6の矢印Yで示されるようになる。
【0021】従って、基板間の中央付近に位置する液晶
分子の配向方向はドメインA、Bで逆になる。そこで、
例えばドメインAについて、表示画面を法線方向よりも
上方向から見る場合には白っぽく見え、下方向から見る
場合には黒っぽく見える。ドメインBについては逆に、
表示画面を法線方向よりも上方向から見る場合には黒っ
ぽく見え、下方向から見る場合には白っぽく見えるよう
になる。このように、1画素に相当する微小な領域が視
角特性の180度異なるドメインA、Bに分割されてい
るので、この微小な単位領域は両方の視角特性を平均し
た視角特性を示すようになり、図8に示すように、視角
特性が改善される。つまり、図8においては、上下40
度方向から見た視角特性が、正面から見た視角特性に近
づいている。
【0022】図4及び図5に示される特徴の垂直配向膜
22、28をもった液晶パネルは、図1の製造方法に従
って製造される。(A)において、一方の基板12に垂
直配向膜22の下層側の配向材層22aを印刷する。印
刷はグラビア方式の印刷装置において400メッシュの
転写ロールを用いて行われ、基板12に実質的にベタで
下層側の配向材層22aを印刷する。そこで、下層側の
配向材層22aを乾燥させる。基板12にはすでにアク
ティブマトリクスが形成されているものとし、下方の基
板14についても同様の手順で垂直配向膜28が形成さ
れる。
【0023】次に、(B)において、ラビングローラ5
0を使用して、垂直配向膜22の下層側の配向材層22
aをラビングする。このラビング方向は、図6の実線の
矢印の通りである。他方の基板の垂直配向膜28の下層
側の配向材層28aのラビングは図6の破線の矢印の通
りとなるようにする。
【0024】次に、(C)において、転写ローラ52を
使用して、配向膜22の下層側の配向材層22aの上に
上層側の配向材層22bを印刷する。転写ローラ52は
図7に示されるように、円筒体のまわりに所定のピッチ
で円環状の版54を形成したものである。上層側の配向
材層22bの幅aが例えば165μmであるとすると、
版54の先端部の幅bは例えば60μmとする。配向材
層22bの材料は22cで示されるように版54のまわ
りに付着し、且つ下層側の配向材層22aの上に転写さ
れたときに広がるので、このように版54の先端部の幅
bは形成すべき上層側の配向材層22bの幅aの半分以
下でよい。
【0025】そこで、上層側の配向材層22bを乾燥さ
せる。この実施例では、上層側の配向材層22bにはラ
ビングを行わない。従って、下層側の配向材層22aと
上層側の配向材層22bとが同じ配向材料で形成された
としても、上記したようにそれらの配向材層に接触する
液晶のプレチルトθ1 、θ2 は図4及び図5に示したよ
うになる。下層側の配向材層22aと上層側の配向材層
22bとが異なった液晶材料で形成されることができる
ことはいうまでもない。また、上層側の配向材層22b
にラビングを行うこともできる。
【0026】それから(D)に示されるように、一対の
基板12、14を周辺シール54で貼り合わせ、液晶1
0を一対の基板12、14の間に注入する。最後に偏光
子16と検光子18を貼り合わせ、液晶パネルが完成す
る。
【0027】図9は垂直配向膜22、28をもった液晶
パネルの製造方法に他の例を示す図である。(A)にお
いて、一方の基板12に垂直配向膜22の下層側の配向
材層22aをベタで印刷し、それから転写ローラ52を
使用して配向膜22の下層側の配向材層22aの上に上
層側の配向材層22bを印刷する。次に、(B)におい
て、ラビングローラ50を使用して、垂直配向膜22の
下層側の配向材層22aをラビングする。この場合に
も、下層側の配向材層22aと上層側の配向材層22b
に接触する液晶のプレチルトθ1 、θ2 は図4及び図5
に示したようになるようにする。それから、一対の基板
12、14を貼り合わせ、液晶10を注入する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コントラスト及び視角特性の優れた垂直配向型のTN液
晶パネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶パネルの製造方法を示す図であ
る。
【図2】垂直配向型液晶パネルを示す図である。
【図3】図2の液晶パネルの電圧印加時を示す図であ
る。
【図4】配向分割された垂直配向型液晶パネルを示す断
面図である。
【図5】図5の液晶パネルの電圧印加時を示す図であ
る。
【図6】アクティブマトリクスを示す図である。
【図7】転写ロールを示す正面図である。
【図8】本発明による液晶パネルの透過率特性を示す図
である。
【図9】本発明の製造方法の別の実施例を示す図であ
る。
【符号の説明】
10…液晶 12、14…基板 16…偏光子 18…検光子 22、28…垂直配向膜
フロントページの続き (72)発明者 露木 俊 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大室 克文 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の基板(12、14)の間に液晶
    (10)が挟持され、該基板にはそれぞれ垂直配向膜
    (22、28)が設けられ、該配向膜が視角特性の18
    0度異なるドメイン(A、B)に分割された多数の微小
    な領域を形成しており、該配向膜が配向材料の微細な印
    刷パターンからなることにより形成されていることを特
    徴とする液晶パネル。
  2. 【請求項2】 無電界時に液晶分子がパネル面に対して
    立っていて、電界をかけたときに液晶分子がパネル面に
    向かってねるように構成されており、基板間の中央付近
    に位置する液晶分子の配向方向が前記分割された領域で
    異ることを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル。
  3. 【請求項3】 該配向膜が2層の配向材層として形成さ
    れ、下層側の配向材層がベタに印刷され、上層側の配向
    材層が前記ドメインに相当する微細なパターンで印刷さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載の液晶パネ
    ル。
  4. 【請求項4】 下層側の配向材層を基板に印刷し、それ
    から該下層側の配向材層をラビングし、それから該下層
    側の配向材層の上に上層側の配向材層を印刷することを
    特徴とする請求項3に記載の液晶パネルの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記上層側の配向材層を印刷した後で該
    上層側の配向材層をラビングすることなく、一対の基板
    の間に液晶を挿入することを特徴とする請求項4に記載
    の液晶パネルの製造方法。
JP6299728A 1994-12-02 1994-12-02 液晶パネル及びその製造方法 Withdrawn JPH08160432A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020040992A (ko) * 2000-11-25 2002-05-31 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 응답속도가 개선된 박막 트랜지스터-액정표시장치
KR100474131B1 (ko) * 1995-10-19 2005-06-08 롤리크 아게 광학부재및이의제조방법
KR100477136B1 (ko) * 1997-11-12 2005-08-24 삼성전자주식회사 액정표시장치
KR100516050B1 (ko) * 1997-10-09 2005-11-29 삼성전자주식회사 광시야각수직배향비틀린네마틱액정표시장치

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