JP3400403B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、反射光を利用した表示が可能な、垂直配向モ
ードの液晶表示装置に関する。
し、特に、反射光を利用した表示が可能な、垂直配向モ
ードの液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型で低消費電力であ
るという特徴を生かして、ワードプロセッサやパーソナ
ルコンピューターなどのＯＡ機器や、電子手帳等の携帯
情報機器、あるいは、液晶モニターを備えたカメラー体
型ＶＴＲ等に広く用いられている。これらの液晶表示装
置の多くは、誘電異方性が正の液晶材料を基板に対して
水平に配向させ、かつ上下の基板間で、液晶分子が９０
度にねじれた配向状態をとるＴＮ（ツイステッドネマテ
ィック）モードの液晶表示装置である。
るという特徴を生かして、ワードプロセッサやパーソナ
ルコンピューターなどのＯＡ機器や、電子手帳等の携帯
情報機器、あるいは、液晶モニターを備えたカメラー体
型ＶＴＲ等に広く用いられている。これらの液晶表示装
置の多くは、誘電異方性が正の液晶材料を基板に対して
水平に配向させ、かつ上下の基板間で、液晶分子が９０
度にねじれた配向状態をとるＴＮ（ツイステッドネマテ
ィック）モードの液晶表示装置である。
【０００３】近年、ＴＮモードに比べて高いコントラス
ト比の表示が実現できるため、誘電異方性が負の液晶材
料を基板に対して垂直に配向させた、垂直配向型（また
は「ＤＡＰ（ディフォーメションアラインドフェイズ）
モード」と称する。）の液晶表示装置の開発が盛んに行
われている。しかしながら、垂直配向モードは、ＴＮモ
ードに比べて、電圧を印加した際に、液晶分子の配向方
向を規定するために配向膜の表面を布でこするラビング
処理を行った方向に筋状の輝度ムラ（以下、「ラビング
筋」と称する。）が発生しやすく、表示品位が低下する
という問題があった。
ト比の表示が実現できるため、誘電異方性が負の液晶材
料を基板に対して垂直に配向させた、垂直配向型（また
は「ＤＡＰ（ディフォーメションアラインドフェイズ）
モード」と称する。）の液晶表示装置の開発が盛んに行
われている。しかしながら、垂直配向モードは、ＴＮモ
ードに比べて、電圧を印加した際に、液晶分子の配向方
向を規定するために配向膜の表面を布でこするラビング
処理を行った方向に筋状の輝度ムラ（以下、「ラビング
筋」と称する。）が発生しやすく、表示品位が低下する
という問題があった。
【０００４】一方、ラビング処理法を必要としない配向
処理方法として、光偏光記憶膜を用いた光配向処理法が
知られている（例えば、特開平７−５６１７３公報、特
開平９−６１８２６号公報、特開平９−３１８９４６号
公報、および、「竹添ら、日本液晶学会討論会、講演予
稿集、２Ｄ０３、第４００〜４０１ページ、１９９
９」）。これらの光配向処理方法は、例えば、ポリビニ
ル４−メトキシシンナメート（ＰＶＣ）膜に、直線偏光
を照射することにより、ＰＶＣ膜に配向力を付与する
（上記特開平７−５６１７３公報および特開平９−６１
８２６号公報参照）。また、ポリイミド膜に斜め方向か
ら非偏光を照射することによって、ポリイミド膜に配向
力を付与する（上記特開平９−３１８９４６号公報参
照）。また、主鎖にアゾ基を有するポリイミドにレシチ
ンを加えた配向膜に斜め方向から非偏光を照射し、光異
性化反応を利用して、配向力を付与する（上記の日本液
晶学会討論会、講演予稿集）。
処理方法として、光偏光記憶膜を用いた光配向処理法が
知られている（例えば、特開平７−５６１７３公報、特
開平９−６１８２６号公報、特開平９−３１８９４６号
公報、および、「竹添ら、日本液晶学会討論会、講演予
稿集、２Ｄ０３、第４００〜４０１ページ、１９９
９」）。これらの光配向処理方法は、例えば、ポリビニ
ル４−メトキシシンナメート（ＰＶＣ）膜に、直線偏光
を照射することにより、ＰＶＣ膜に配向力を付与する
（上記特開平７−５６１７３公報および特開平９−６１
８２６号公報参照）。また、ポリイミド膜に斜め方向か
ら非偏光を照射することによって、ポリイミド膜に配向
力を付与する（上記特開平９−３１８９４６号公報参
照）。また、主鎖にアゾ基を有するポリイミドにレシチ
ンを加えた配向膜に斜め方向から非偏光を照射し、光異
性化反応を利用して、配向力を付与する（上記の日本液
晶学会討論会、講演予稿集）。
【０００５】これらの方法で得られた配向膜は、液晶分
子の配向方向を規定するとともに、液晶分子にプレティ
ルト角を与える。また、この光配向処理法は、ラビング
処理法と異なり、配向膜の表面に物理的な力を加えない
ので、ラビング筋のような表示不良が発生することがな
く、均ーな配向が得られる。
子の配向方向を規定するとともに、液晶分子にプレティ
ルト角を与える。また、この光配向処理法は、ラビング
処理法と異なり、配向膜の表面に物理的な力を加えない
ので、ラビング筋のような表示不良が発生することがな
く、均ーな配向が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光偏光
記憶膜を用いた光配向処理法を、垂直配向モードの反射
型液晶表示装置や透過反射両用型液晶表示装置（例え
ば、特開平１１−１０１９９２号公報参照）などの、反
射光を利用した表示が可能な垂直配向モードの液晶表示
装置に適用すると、ディスクリネーションが生成され、
均一な配向が得られないという問題があることを本願発
明者は見出した。
記憶膜を用いた光配向処理法を、垂直配向モードの反射
型液晶表示装置や透過反射両用型液晶表示装置（例え
ば、特開平１１−１０１９９２号公報参照）などの、反
射光を利用した表示が可能な垂直配向モードの液晶表示
装置に適用すると、ディスクリネーションが生成され、
均一な配向が得られないという問題があることを本願発
明者は見出した。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、表示品位が向上した、
反射光を利用した表示が可能な垂直配向モードの液晶表
示装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、表示品位が向上した、
反射光を利用した表示が可能な垂直配向モードの液晶表
示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２
基板との間に設けられた、誘電異方性が負の液晶分子を
含む液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域
を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記
複数の絵素領域内に、第１電極と、反射層と、前記第１
電極および前記反射層の前記液晶層側に設けられた第１
配向膜とを有し、前記第２基板は、前記複数の絵素領域
内に、第２電極と、前記第２電極の前記液晶層側に設け
られた第２配向膜を有し、前記第１配向膜は、前記液晶
分子の方位角方向の配向を規定しない垂直配向膜であっ
て、前記第２配向膜は、前記液晶分子にプレチルト角を
与える配向規制力が光配向処理によって付与された垂直
配向膜であり、そのことによって、上記目的が達成され
る。
は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２
基板との間に設けられた、誘電異方性が負の液晶分子を
含む液晶層とを有し、表示を行うための複数の絵素領域
を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記
複数の絵素領域内に、第１電極と、反射層と、前記第１
電極および前記反射層の前記液晶層側に設けられた第１
配向膜とを有し、前記第２基板は、前記複数の絵素領域
内に、第２電極と、前記第２電極の前記液晶層側に設け
られた第２配向膜を有し、前記第１配向膜は、前記液晶
分子の方位角方向の配向を規定しない垂直配向膜であっ
て、前記第２配向膜は、前記液晶分子にプレチルト角を
与える配向規制力が光配向処理によって付与された垂直
配向膜であり、そのことによって、上記目的が達成され
る。
【０００９】前記第１電極は、前記反射層として機能す
る反射電極であってもよいし、前記第１電極が、前記反
射層として機能する反射電極と、透明導電層からなる透
明電極とを有する構成としてもよい。
る反射電極であってもよいし、前記第１電極が、前記反
射層として機能する反射電極と、透明導電層からなる透
明電極とを有する構成としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】本願発明者は、光偏光記憶膜を用
いた光配向処理法を反射型液晶表示装置や透過反射両用
型液晶表示装置に適用した場合に発生する上記の問題の
原因を解明し、その結果、本願発明に至った。まず、上
記の問題の原因は、以下のように考えられる。
いた光配向処理法を反射型液晶表示装置や透過反射両用
型液晶表示装置に適用した場合に発生する上記の問題の
原因を解明し、その結果、本願発明に至った。まず、上
記の問題の原因は、以下のように考えられる。
【００１１】上記公報に開示されている光偏光記憶膜を
用いた光配向光処理は、例えば、図１に示したように、
基板１０上に形成された光偏光記憶膜（例えばＰＶＣ
膜）３０に、基板法線に対して傾斜した方向（傾斜角を
θとする。）から直線偏光を照射することによって、偏
光方向Ｐに平行な方向にプレチルト角を与える配向規制
力を有する配向膜が形成される（例えば、特開平７−５
６１７３号公報の図４参照）。また、上記特開平９−６
１８２６号公報の図４（Ｂ）や特開平９−３１８９４６
号公報の図１（Ａ）に開示されているように、いずれ
も、基板法線に対して傾斜した方向から光（直線偏光ま
たは非偏光）を照射することによって、所望の方位角方
向に所望のプレチルト角を与える配向規制力を有する配
向膜が形成される。
用いた光配向光処理は、例えば、図１に示したように、
基板１０上に形成された光偏光記憶膜（例えばＰＶＣ
膜）３０に、基板法線に対して傾斜した方向（傾斜角を
θとする。）から直線偏光を照射することによって、偏
光方向Ｐに平行な方向にプレチルト角を与える配向規制
力を有する配向膜が形成される（例えば、特開平７−５
６１７３号公報の図４参照）。また、上記特開平９−６
１８２６号公報の図４（Ｂ）や特開平９−３１８９４６
号公報の図１（Ａ）に開示されているように、いずれ
も、基板法線に対して傾斜した方向から光（直線偏光ま
たは非偏光）を照射することによって、所望の方位角方
向に所望のプレチルト角を与える配向規制力を有する配
向膜が形成される。
【００１２】これらの光配向処理方法を図１に示したよ
うに、反射層３２上に形成された光偏光記憶層３０に対
して行うと、光源側から光偏光記憶層３０に入射した光
が、反射層３２で反射され、再び、光偏光記憶層３０に
入射する。従って、反射層３０には、互いに２θの角を
成す２つの方向から光が入射する。その結果、光配向処
理によて配向膜に付与された配向規制力の方向が一定し
ない、と考えられる。もちろん、所望のプレチルト角を
得ることもできない。
うに、反射層３２上に形成された光偏光記憶層３０に対
して行うと、光源側から光偏光記憶層３０に入射した光
が、反射層３２で反射され、再び、光偏光記憶層３０に
入射する。従って、反射層３０には、互いに２θの角を
成す２つの方向から光が入射する。その結果、光配向処
理によて配向膜に付与された配向規制力の方向が一定し
ない、と考えられる。もちろん、所望のプレチルト角を
得ることもできない。
【００１３】図１では分かり易さのために反射層３２に
よって光が正反射（鏡面反射）した場合を示したが、反
射モードの表示を行うための反射層は、入射光を拡散反
射する特性（適度な配光分布に）を有するので、反射光
が光偏光記憶膜３０に入射する角度は分布を有する。そ
の結果、光配向処理によって付与される配向規制力の方
位角方向は、さらにばらついてしまう。
よって光が正反射（鏡面反射）した場合を示したが、反
射モードの表示を行うための反射層は、入射光を拡散反
射する特性（適度な配光分布に）を有するので、反射光
が光偏光記憶膜３０に入射する角度は分布を有する。そ
の結果、光配向処理によって付与される配向規制力の方
位角方向は、さらにばらついてしまう。
【００１４】なお、図１においては、基板１０上に反射
層３２を形成した構成を例示したが、反射層を基板の外
側（図１中の下側）に設けた構成においても同様であ
る。
層３２を形成した構成を例示したが、反射層を基板の外
側（図１中の下側）に設けた構成においても同様であ
る。
【００１５】また、拡散反射特性を備えた反射層３２に
は、凹凸状の表面を有するものがある。反射層３２の凹
凸状の表面に形成された光偏光記憶膜３０は、表面形状
に沿って形成される。従って、斜めから入射した光は、
光偏光記憶膜３０に均一に照射されにくくなる。
は、凹凸状の表面を有するものがある。反射層３２の凹
凸状の表面に形成された光偏光記憶膜３０は、表面形状
に沿って形成される。従って、斜めから入射した光は、
光偏光記憶膜３０に均一に照射されにくくなる。
【００１６】さらに、実施形態で例示する透過反射両用
型液晶表示装置は、絵素領域毎に透明領域と反射領域と
有し、それぞれの領域の電極（典型的には、透過電極お
よび反射電極）の基板の表面からの高さは、互いに異な
っている。これは、透過光に対する液晶層の厚さおよび
反射光に対する液晶層の厚さを、それぞれ最適化するた
めである。従って、例えば、透明電極の高さと反射電極
の高さとの差は、数μｍになる。高さが異なるように形
成された電極上の光偏光記憶膜３０に、均一な強度分布
で斜め方向から光を照射することは困難である。
型液晶表示装置は、絵素領域毎に透明領域と反射領域と
有し、それぞれの領域の電極（典型的には、透過電極お
よび反射電極）の基板の表面からの高さは、互いに異な
っている。これは、透過光に対する液晶層の厚さおよび
反射光に対する液晶層の厚さを、それぞれ最適化するた
めである。従って、例えば、透明電極の高さと反射電極
の高さとの差は、数μｍになる。高さが異なるように形
成された電極上の光偏光記憶膜３０に、均一な強度分布
で斜め方向から光を照射することは困難である。
【００１７】以上のことを踏まえ、本願発明者は、反射
層を有しない基板上に設けられた光偏光記憶膜３０に対
してのみ光配向処理を施すことを検討した。さらに、反
射層を有する基板上に設けられた光偏光記憶膜３０に対
しては、配向処理を行わず、常法に従って垂直配向膜を
形成した場合、プレチルト角を有する均一な配向を実現
できることが分かった。
層を有しない基板上に設けられた光偏光記憶膜３０に対
してのみ光配向処理を施すことを検討した。さらに、反
射層を有する基板上に設けられた光偏光記憶膜３０に対
しては、配向処理を行わず、常法に従って垂直配向膜を
形成した場合、プレチルト角を有する均一な配向を実現
できることが分かった。
【００１８】本発明の液晶表示装置は、誘電率異方性が
負の液晶分子を含む液晶層を有し、反射モードの表示を
行うための反射層を備えた液晶表示装置であって、液晶
分子の配向を規制するために設けられた第１配向膜およ
び第２配向膜の内、反射層を有しない基板（前記第２基
板）側に設けられた第２配向膜にのみ光配向処理が施さ
れている。
負の液晶分子を含む液晶層を有し、反射モードの表示を
行うための反射層を備えた液晶表示装置であって、液晶
分子の配向を規制するために設けられた第１配向膜およ
び第２配向膜の内、反射層を有しない基板（前記第２基
板）側に設けられた第２配向膜にのみ光配向処理が施さ
れている。
【００１９】第２基板は反射層を有しないので、液晶分
子にプレチルト角を与える配向規制力を付与するために
垂直配向膜に照射される光が垂直配向膜の下地によって
反射され、結果的に垂直配向膜に照射される光の入射方
向が一定でなくなる、という問題が発生しない。従っ
て、垂直配向膜は均一の光配向処理され、得られた第２
配向膜は、液晶分子を所定の方位角方向に所定のプレチ
ルト角で均一に配向させることができる。一方、反射層
を備える第１基板に設けられた第１配向膜は、液晶分子
の方位角方向の配向を規定しない垂直配向膜であり、ラ
ビング処理や光配向処理などを必要とせず、垂直配向膜
材料からなる膜を形成するだけでよい。
子にプレチルト角を与える配向規制力を付与するために
垂直配向膜に照射される光が垂直配向膜の下地によって
反射され、結果的に垂直配向膜に照射される光の入射方
向が一定でなくなる、という問題が発生しない。従っ
て、垂直配向膜は均一の光配向処理され、得られた第２
配向膜は、液晶分子を所定の方位角方向に所定のプレチ
ルト角で均一に配向させることができる。一方、反射層
を備える第１基板に設けられた第１配向膜は、液晶分子
の方位角方向の配向を規定しない垂直配向膜であり、ラ
ビング処理や光配向処理などを必要とせず、垂直配向膜
材料からなる膜を形成するだけでよい。
【００２０】第２配向膜の近傍の液晶分子は、上述した
第２配向膜の均一な配向規制力に従って、所定の方位角
方向に所定のプレチルト角で均一に配向する。一方、第
１配向膜の近傍の液晶分子は、第１配向膜から方位角方
向の配向規制力を受けないので、液晶分子間の相互作用
を介して、第１配向膜によって配向が規制された液晶分
子と整合するように配向する。従って、液晶層の全体の
液晶分子が均一に配向しているので、液晶層に電圧が印
加されたとき、液晶分子は所定の方位角方向に均一の傾
斜（回転）する。その結果、高品位の表示が実現され
る。
第２配向膜の均一な配向規制力に従って、所定の方位角
方向に所定のプレチルト角で均一に配向する。一方、第
１配向膜の近傍の液晶分子は、第１配向膜から方位角方
向の配向規制力を受けないので、液晶分子間の相互作用
を介して、第１配向膜によって配向が規制された液晶分
子と整合するように配向する。従って、液晶層の全体の
液晶分子が均一に配向しているので、液晶層に電圧が印
加されたとき、液晶分子は所定の方位角方向に均一の傾
斜（回転）する。その結果、高品位の表示が実現され
る。
【００２１】図２に本発明による実施形態の液晶表示装
置の平面図を、図３に図２中のＡ−Ａ’線に沿った断面
図を示す。
置の平面図を、図３に図２中のＡ−Ａ’線に沿った断面
図を示す。
【００２２】この液晶表示装置は、透過反射両用型液晶
表示装置であり、１つの絵素領域に外光を反射する反射
部（反射電極４）とバックライトからの光を透過する透
過部（透過電極３）とを有し、反射型と透過型との両方
の機能を合わせ持つ。液晶層２３は、誘電異方性が負の
液晶材料を含む垂直配向モードの液晶表示装置である。
さらに、偏光板２０および２２は偏光軸が互いに直交す
るように配置されており、ノーマリブラックモードで表
示を行う。１／４波長板１９および２１は、液晶層２３
に入射（または出射）する偏光を直線偏光から円偏光
へ、または円偏光から直線偏光に変換するために設けら
れている。
表示装置であり、１つの絵素領域に外光を反射する反射
部（反射電極４）とバックライトからの光を透過する透
過部（透過電極３）とを有し、反射型と透過型との両方
の機能を合わせ持つ。液晶層２３は、誘電異方性が負の
液晶材料を含む垂直配向モードの液晶表示装置である。
さらに、偏光板２０および２２は偏光軸が互いに直交す
るように配置されており、ノーマリブラックモードで表
示を行う。１／４波長板１９および２１は、液晶層２３
に入射（または出射）する偏光を直線偏光から円偏光
へ、または円偏光から直線偏光に変換するために設けら
れている。
【００２３】ＴＦＴ基板はガラス基板１０の上に、薄膜
トランジスタ（以下、ＴＦＴ）５が形成されている基板
である。走査線として複数のゲートバスライン１および
信号線としてのソースバスライン２が交互に交差して設
けられている。各ゲートバスライン１および各ソースバ
スライン２によって囲まれた領域内には、例えばＩＴＯ
からなる透明電極３と、例えばＡｌからなる反射電極４
とが配置されている。これら透過電極３と反射電極４と
が絵素電極を構成している。透過モードの表示と反射モ
ードの表示をそれぞれ最適にするために、液晶層２３の
厚さが、透過領域の厚さｄｔが反射領域の厚さｄｒのお
およそ２倍となるように、透過電極３および反射電極４
が形成されている。
トランジスタ（以下、ＴＦＴ）５が形成されている基板
である。走査線として複数のゲートバスライン１および
信号線としてのソースバスライン２が交互に交差して設
けられている。各ゲートバスライン１および各ソースバ
スライン２によって囲まれた領域内には、例えばＩＴＯ
からなる透明電極３と、例えばＡｌからなる反射電極４
とが配置されている。これら透過電極３と反射電極４と
が絵素電極を構成している。透過モードの表示と反射モ
ードの表示をそれぞれ最適にするために、液晶層２３の
厚さが、透過領域の厚さｄｔが反射領域の厚さｄｒのお
およそ２倍となるように、透過電極３および反射電極４
が形成されている。
【００２４】この絵素電極が配置された領域（液晶表示
装置の絵素領域を規定する）の隅部には、ＴＦＴ５が配
置されている。ＴＦＴ５は、ゲート電極６、ソース電極
７およびドレイン電極８を有し、ゲートバスライン１が
ゲート電極６に、ソースバスライン２がソース電極７に
接続されている。絵素電極（透過電極３と反射電極４）
は、ドレイン電極８に、後述の樹脂膜１４に設けられた
コンタクトホール９において接続されている。
装置の絵素領域を規定する）の隅部には、ＴＦＴ５が配
置されている。ＴＦＴ５は、ゲート電極６、ソース電極
７およびドレイン電極８を有し、ゲートバスライン１が
ゲート電極６に、ソースバスライン２がソース電極７に
接続されている。絵素電極（透過電極３と反射電極４）
は、ドレイン電極８に、後述の樹脂膜１４に設けられた
コンタクトホール９において接続されている。
【００２５】さらに、ガラス基板１０上にはゲート絶縁
膜１２が形成されており、透明電極１３がパターニング
されている。反射電極１５の下部には、連続する波状の
凹凸表面を有する感光性の樹脂膜１４が形成されてい
る。この樹脂膜１４に形成された反射電極１５も連続す
る波状の凹凸表面を有し、その結果、良好な配光特性の
反射層として機能する。感光性の樹脂膜１４の材料とし
ては、例えば、東京応化社製のＯＦＰＲ−８００が用い
られる。
膜１２が形成されており、透明電極１３がパターニング
されている。反射電極１５の下部には、連続する波状の
凹凸表面を有する感光性の樹脂膜１４が形成されてい
る。この樹脂膜１４に形成された反射電極１５も連続す
る波状の凹凸表面を有し、その結果、良好な配光特性の
反射層として機能する。感光性の樹脂膜１４の材料とし
ては、例えば、東京応化社製のＯＦＰＲ−８００が用い
られる。
【００２６】このＴＦＴ基板は、その表面のほぼ全体
（少なくとも表示領域全体）を覆うように形成された垂
直配向膜３０ａを有する。この垂直配向膜３０ａは公知
の垂直配向膜材料を用いて形成される。例えば、ＪＳＲ
社製のＪＡＳＬ２０４を、膜厚が例えば１００ｎｍとな
るように印刷し、１８０℃で２時間焼成することによっ
て得られる。ラビング処理や光配向処理など、配向膜に
方位角方向の配向を規制する力を付与するための処理は
施されていない。
（少なくとも表示領域全体）を覆うように形成された垂
直配向膜３０ａを有する。この垂直配向膜３０ａは公知
の垂直配向膜材料を用いて形成される。例えば、ＪＳＲ
社製のＪＡＳＬ２０４を、膜厚が例えば１００ｎｍとな
るように印刷し、１８０℃で２時間焼成することによっ
て得られる。ラビング処理や光配向処理など、配向膜に
方位角方向の配向を規制する力を付与するための処理は
施されていない。
【００２７】カラーフィルタ基板は、カラーフィルタ層
１６とブラックマトリクス１７で構成され、基板表面に
は透明電極（対向電極）１８が形成されている。透明電
極１８は、例えばＩＴＯを用いて形成される。このカラ
ーフィルタ基板は、その表面のほぼ全体（少なくとも表
示領域全体）を覆うように形成された配向膜３０ｂを有
する。
１６とブラックマトリクス１７で構成され、基板表面に
は透明電極（対向電極）１８が形成されている。透明電
極１８は、例えばＩＴＯを用いて形成される。このカラ
ーフィルタ基板は、その表面のほぼ全体（少なくとも表
示領域全体）を覆うように形成された配向膜３０ｂを有
する。
【００２８】配向膜３０ｂは、垂直配向膜材料で且つ、
所定に光配向処理によって、所定の方位角方向にプレチ
ルト角が付与される材料を選択する。光配向処理方法に
よって、偏光方向とプレチルト方向とが異なるので、材
料と配向処理方法との組合せを適宜選択する。
所定に光配向処理によって、所定の方位角方向にプレチ
ルト角が付与される材料を選択する。光配向処理方法に
よって、偏光方向とプレチルト方向とが異なるので、材
料と配向処理方法との組合せを適宜選択する。
【００２９】例えば、傾斜した方向から直線偏光を照射
することによって、液晶分子が一方向に一様にプレティ
ルトをもって配向する高分子膜を膜厚が５０ｎｍとなる
ように、スピンコートし、１２０℃で１０分間乾燥し
た。
することによって、液晶分子が一方向に一様にプレティ
ルトをもって配向する高分子膜を膜厚が５０ｎｍとなる
ように、スピンコートし、１２０℃で１０分間乾燥し
た。
【００３０】次に、図４に示すように、直線偏光の紫外
線（３００〜３５０ｎｍ）を、プレティルトが発生する
ようにカラーフィルタ基板の鉛直方向から４５°傾けた
方向から、６秒間照射した。このときの光量は、例え
ば、約１．０Ｊ／ｃｍ2である。
線（３００〜３５０ｎｍ）を、プレティルトが発生する
ようにカラーフィルタ基板の鉛直方向から４５°傾けた
方向から、６秒間照射した。このときの光量は、例え
ば、約１．０Ｊ／ｃｍ2である。
【００３１】上述の様にして得られたカラーフィルタ基
板とＴＦＴ基板とを所定の間隙をあけて貼り合わせるこ
とによって形成された液晶セルに、誘電異方性が負のネ
マティック液晶材料（例えば、メルク社製：ＭＬＣ−６
６０８，Δｎ＝０．０８３０）を常法に従って注入し、
垂直配向液晶層２３を形成し、液晶表示装置が得られ
る。
板とＴＦＴ基板とを所定の間隙をあけて貼り合わせるこ
とによって形成された液晶セルに、誘電異方性が負のネ
マティック液晶材料（例えば、メルク社製：ＭＬＣ−６
６０８，Δｎ＝０．０８３０）を常法に従って注入し、
垂直配向液晶層２３を形成し、液晶表示装置が得られ
る。
【００３２】以上のように作製した液晶表示装置は、ラ
ビング処理を行っていないためラビング筋がなく均一な
配向が得られる。ＴＦＴ基板側は垂直配向膜を塗布した
だけで全く配向処理を行っていないので、プレティルト
が発生せず、液晶分子は配向膜面に対してほぼ９０度に
配向する。
ビング処理を行っていないためラビング筋がなく均一な
配向が得られる。ＴＦＴ基板側は垂直配向膜を塗布した
だけで全く配向処理を行っていないので、プレティルト
が発生せず、液晶分子は配向膜面に対してほぼ９０度に
配向する。
【００３３】一方、カラーフィルタ基板は、直線偏光の
紫外線をカラーフィルタの鉛直方向から４５°傾けて照
射したことから、法線方向に対して２〜３°程度のプレ
ティルトが一様に発生する。このメカニズムは以下のよ
うに考えられる。
紫外線をカラーフィルタの鉛直方向から４５°傾けて照
射したことから、法線方向に対して２〜３°程度のプレ
ティルトが一様に発生する。このメカニズムは以下のよ
うに考えられる。
【００３４】ここで用いた配向膜は、配向処理を施す前
の状態では、液晶分子の配向方向を規定する分子鎖が基
板面に対してほぼ垂直に配向する。この分子鎖は、厳密
には基板法線に対して２〜３°のプレティルト角で傾斜
しているが、傾斜の方位角はランダムなので、全体とし
て、液晶分子を垂直に配向させる。この配向膜が、例え
ば、配向を規制する分子鎖がその分子鎖に直交する偏光
方向の光によって分解される性質を有している場合、配
向膜に傾斜した方向（例えば、上述の４５°）から直線
偏光を照射すると、直線偏光の偏光方向に平行な方向
（平行に近い方向）に配向している分子鎖が分解されず
に残るので、２°〜３°のプレティルト角で方位角方向
が一義的に決められる。
の状態では、液晶分子の配向方向を規定する分子鎖が基
板面に対してほぼ垂直に配向する。この分子鎖は、厳密
には基板法線に対して２〜３°のプレティルト角で傾斜
しているが、傾斜の方位角はランダムなので、全体とし
て、液晶分子を垂直に配向させる。この配向膜が、例え
ば、配向を規制する分子鎖がその分子鎖に直交する偏光
方向の光によって分解される性質を有している場合、配
向膜に傾斜した方向（例えば、上述の４５°）から直線
偏光を照射すると、直線偏光の偏光方向に平行な方向
（平行に近い方向）に配向している分子鎖が分解されず
に残るので、２°〜３°のプレティルト角で方位角方向
が一義的に決められる。
【００３５】したがって、この液晶表示装置は、電圧印
加時に液晶分子の倒れる方向がばらばらになることな
く、カラーフィルタ基板付近の液晶分子がプレティルト
方向に一様に傾き、それらの液晶分子に整合をとるよう
に、ＴＦＴ基板付近の液晶分子も一様に傾くことができ
るため、ディスクリネーションが発生せず、高品位の表
示が実現できる。
加時に液晶分子の倒れる方向がばらばらになることな
く、カラーフィルタ基板付近の液晶分子がプレティルト
方向に一様に傾き、それらの液晶分子に整合をとるよう
に、ＴＦＴ基板付近の液晶分子も一様に傾くことができ
るため、ディスクリネーションが発生せず、高品位の表
示が実現できる。
【００３６】上記の説明では、直線偏光を斜めから照射
する方法を用いて光配向処理を施したが、その他、上述
した、特開平７−５６１７３号公報、特開平９−６１８
２６号公報、特開平９−３１８９４６号公報、および竹
添らによる日本液晶学会討論会の講演予稿集に開示され
ている光配向処理方法を用いることができる。
する方法を用いて光配向処理を施したが、その他、上述
した、特開平７−５６１７３号公報、特開平９−６１８
２６号公報、特開平９−３１８９４６号公報、および竹
添らによる日本液晶学会討論会の講演予稿集に開示され
ている光配向処理方法を用いることができる。
【００３７】また、本発明は、透過反射両用型液晶表示
装置に限らず、反射層を有する液晶表示装置に広く適用
することができる。例えば、図５に示す、反射型液晶表
示装置に適用できる。この液晶表示装置の絵素電極は反
射電極４である。その他の構成は図３に示した液晶表示
装置と実施的に同じなので説明を省略する。
装置に限らず、反射層を有する液晶表示装置に広く適用
することができる。例えば、図５に示す、反射型液晶表
示装置に適用できる。この液晶表示装置の絵素電極は反
射電極４である。その他の構成は図３に示した液晶表示
装置と実施的に同じなので説明を省略する。
【００３８】
【発明の効果】本発明によると、液晶分子の配向を規制
するために設けられた第１配向膜および第２配向膜の
内、反射層を有しない基板側に設けられた第２配向膜に
のみ光配向処理が施されている。第２基板は反射層を有
しないので、液晶分子にプレチルト角を与える配向規制
力を付与するために垂直配向膜に照射される光が垂直配
向膜の下地によって反射され、結果的に垂直配向膜に照
射される光の入射方向が一定でなくなる、という問題が
発生しない。一方、反射層を備える第１基板に設けられ
た第１配向膜は、液晶分子の方位角方向の配向を規定し
ない垂直配向膜である。
するために設けられた第１配向膜および第２配向膜の
内、反射層を有しない基板側に設けられた第２配向膜に
のみ光配向処理が施されている。第２基板は反射層を有
しないので、液晶分子にプレチルト角を与える配向規制
力を付与するために垂直配向膜に照射される光が垂直配
向膜の下地によって反射され、結果的に垂直配向膜に照
射される光の入射方向が一定でなくなる、という問題が
発生しない。一方、反射層を備える第１基板に設けられ
た第１配向膜は、液晶分子の方位角方向の配向を規定し
ない垂直配向膜である。
【００３９】第２配向膜の近傍の液晶分子は、上述した
第２配向膜の均一な配向規制力に従って、所定の方位角
方向に所定のプレチルト角で均一に配向する。一方、第
１配向膜の近傍の液晶分子は、第１配向膜から方位角方
向の配向規制力を受けないので、液晶分子間の相互作用
を介して、第１配向膜によって配向が規制された液晶分
子と整合するように配向する。従って、液晶層の全体の
液晶分子が均一に配向しているので、液晶層に電圧が印
加されたとき、液晶分子は所定の方位角方向に均一の傾
斜（回転）する。その結果、表示品位が向上した、反射
型または透過反射両用型の垂直配向モードの液晶表示装
置が提供される。
第２配向膜の均一な配向規制力に従って、所定の方位角
方向に所定のプレチルト角で均一に配向する。一方、第
１配向膜の近傍の液晶分子は、第１配向膜から方位角方
向の配向規制力を受けないので、液晶分子間の相互作用
を介して、第１配向膜によって配向が規制された液晶分
子と整合するように配向する。従って、液晶層の全体の
液晶分子が均一に配向しているので、液晶層に電圧が印
加されたとき、液晶分子は所定の方位角方向に均一の傾
斜（回転）する。その結果、表示品位が向上した、反射
型または透過反射両用型の垂直配向モードの液晶表示装
置が提供される。
【図１】光配光処理方法を反射層を有する基板上に形成
された光偏光記憶膜に施した場合の問題を説明するため
の模式図である。
された光偏光記憶膜に施した場合の問題を説明するため
の模式図である。
【図２】本発明による実施形態の液晶表示装置を模式的
に示す平面図である。
に示す平面図である。
【図３】本発明による実施形態の液晶表示装置を模式的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図４】本発明による実施形態で用いられる光配光処理
方法を模式的に示す図である。
方法を模式的に示す図である。
【図５】本発明による実施形態の他の液晶表示装置を模
式的に示す平面図である。
式的に示す平面図である。
１ ゲートバスライン
２ ソースバスライン
３ 透明電極
４ 反射電極
５ ＴＦＴ
６ ゲート電極
７ ソース電極
８ ドレイン電極
９ コンタクトホール
１０ ガラス基板
１１ ガラス基板
１２ ゲート絶縁膜
１４ 樹脂膜
１６ カラーフィルタ
１７ ブラックマトリクス
１８ 透明電極
１９ １／４波長板
２０ 偏光板
２１ １／４波長板
２２ 偏光板
２３ 液晶層
２４ 直線偏光ＵＶ
２５ カラーフィルタ基板
３０ａ 配向膜（垂直配向膜）
３０ｂ 光配向処理された配向膜（光偏光記憶膜）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭56−92520（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−101992（ＪＰ，Ａ)
特開2000−29030（ＪＰ，Ａ)
特開2000−10090（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/1337
G02F 1/1335 520
G02F 1/1343
Claims (3)
- 【請求項１】 第１基板と、第２基板と、前記第１基板
と前記第２基板との間に設けられた、誘電異方性が負の
液晶分子を含む液晶層とを有し、表示を行うための複数
の絵素領域を有する液晶表示装置であって、 前記第１基板は、前記複数の絵素領域内に、第１電極
と、反射層と、前記第１電極および前記反射層の前記液
晶層側に設けられた第１配向膜とを有し、 前記第２基板は、前記複数の絵素領域内に、第２電極
と、前記第２電極の前記液晶層側に設けられた第２配向
膜を有し、 前記第１配向膜は、前記液晶分子の方位角方向の配向を
規定しない垂直配向膜であって、 前記第２配向膜は、前記液晶分子にプレチルト角を与え
る配向規制力が光配向処理によって付与された垂直配向
膜である、液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記第１電極は、前記反射層として機能
する反射電極である請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記第１電極は、前記反射層として機能
する反射電極と、透明導電層からなる透明電極とを有す
る請求項１に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091842A JP3400403B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091842A JP3400403B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281662A JP2001281662A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3400403B2 true JP3400403B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18607258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000091842A Expired - Fee Related JP3400403B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3400403B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| JP3917417B2 (ja) | 2001-12-11 | 2007-05-23 | シャープ株式会社 | 反射型液晶表示装置 |
| JP4068942B2 (ja) | 2001-12-17 | 2008-03-26 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
| JP4364536B2 (ja) | 2003-03-28 | 2009-11-18 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| TWI240106B (en) | 2004-01-08 | 2005-09-21 | Toppoly Optoelectronics Corp | Transflective liquid crystal display |
| CN101681064B (zh) * | 2007-04-16 | 2013-05-01 | 北卡罗莱纳州立大学 | 在衬底上制造液晶偏振光栅的方法和相关装置 |
| KR101974067B1 (ko) * | 2012-05-08 | 2019-04-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시패널 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5692520A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-27 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal display device |
| JP2955277B2 (ja) * | 1997-07-28 | 1999-10-04 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2000010090A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-01-14 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2000029030A (ja) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000091842A patent/JP3400403B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001281662A (ja) | 2001-10-10 |
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