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WO2017057210A1 - 液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示パネルの製造装置 - Google Patents

液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示パネルの製造装置 Download PDF

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Publication number
WO2017057210A1
WO2017057210A1 PCT/JP2016/078146 JP2016078146W WO2017057210A1 WO 2017057210 A1 WO2017057210 A1 WO 2017057210A1 JP 2016078146 W JP2016078146 W JP 2016078146W WO 2017057210 A1 WO2017057210 A1 WO 2017057210A1
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WO
WIPO (PCT)
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liquid crystal
substrate
alignment
crystal display
display panel
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/078146
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
下敷領 文一
壮寿 吉田
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
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Priority to JP2017543222A priority patent/JP6574844B2/ja
Priority to US15/764,493 priority patent/US10747062B2/en
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Priority to US16/895,324 priority patent/US11086167B2/en

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    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel, a liquid crystal display panel manufacturing method, and a liquid crystal display panel manufacturing apparatus. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display panel having regions having different tilt directions of liquid crystal molecules, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus for manufacturing the liquid crystal display panel.
  • a liquid crystal display device is a display device that uses a liquid crystal composition for display, and a typical display method is that light is emitted from a backlight to a liquid crystal display panel in which the liquid crystal composition is sealed between a pair of substrates. The amount of light transmitted through the liquid crystal display panel is controlled by irradiating and applying a voltage to the liquid crystal composition to change the orientation of the liquid crystal molecules.
  • Such a liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption, and thus is used in electronic devices such as smartphones, tablet PCs, and car navigation systems.
  • an alignment division technique that improves viewing angle characteristics by dividing one pixel into a plurality of alignment regions (domains) and aligning liquid crystal molecules in different orientations for each alignment region has been studied.
  • Examples of the method of dividing and dividing the pixel include a method of dividing a half pixel into four alignment regions of 2 rows and 2 columns, and a 4D-RTN (4 Domain-Reverse Twisted Nematic) mode (for example, Patent Document 1, Patent Document 2 etc.) 4D-ECB (4 Domain-Electrically Controlled Birefringence) mode (for example, Patent Document 2 etc.) has been studied.
  • the alignment of the liquid crystal molecules is discontinuous at the boundary between the regions having different alignment directions of the liquid crystal molecules.
  • the region where the alignment of the liquid crystal molecules becomes discontinuous is visually recognized as a dark line because it does not transmit light, thereby reducing the transmittance (contrast ratio) and reducing the response performance. For this reason, when dividing one pixel into a plurality of alignment regions, increasing the number of alignment regions formed per alignment region improves the viewing angle characteristics, but discontinuous alignment of liquid crystal molecules. Tend to increase, and the dark line generation area tends to increase.
  • FIG. 19 is a schematic plan view of a half pixel showing an example of a dark line generation region in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300, and shows a time when a voltage is applied.
  • the half pixel is divided into four alignment regions of two columns and two rows having different inclination directions of the liquid crystal molecules 341.
  • a bowl-shaped dark line 320 is generated in the 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300.
  • the present inventors further simulated the generation of dark lines and observed the alignment state of liquid crystal molecules.
  • FIG. 20 is a photograph of half pixels simulating generation of dark lines in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel. From FIG.
  • the alignment of the liquid crystal molecules becomes discontinuous near the outer edge of the pixel and the boundary portion of the alignment region, and dark lines are generated. Therefore, for example, when the size of one pixel is 82 ⁇ m wide and 245 ⁇ m long, the width of the dark line 320 is about 10 ⁇ m, and the ratio of the region in which liquid crystal molecules other than the dark line are regularly aligned decreases. Also, in the region where the alignment of liquid crystal molecules is discontinuous, the response performance of liquid crystal molecules is low, so white tailing phenomenon (a phenomenon in which a white tailing afterimage is observed) and black tailing phenomenon (a black tailing afterimage are observed). Phenomenon) was sometimes observed.
  • the movement direction of the black rectangle is opposite.
  • the luminance of the side area may be higher than the halftone of the background, and may be observed as a white afterimage. Similar to the white tailing phenomenon, the black tailing phenomenon may be observed as a black tailing afterimage when, for example, an image in which a black rectangle moves in the background of the halftone display state is displayed on the liquid crystal display device.
  • Patent Document 2 discusses improving the transmittance of a 4D-RTN mode liquid crystal display panel by using an electrode configuration having a trunk and a plurality of branches extending in parallel from the trunk.
  • FIG. 21 is a schematic plan view of a half pixel showing an example of a dark line generation region in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 400, and shows a time when a voltage is applied.
  • the half pixel is divided into four alignment regions of two columns and two rows with different tilt directions of the liquid crystal molecules 441.
  • the disorder of alignment of liquid crystal molecules is suppressed by the electrode configuration of the pixel electrode.
  • the region where the alignment of the liquid crystal molecules is discontinuous is reduced, and the reduction of the response function can be suppressed, so that it is considered that the white tailing phenomenon is hardly observed.
  • the width of the dark line can be reduced, a cross-shaped dark line 420 is generated.
  • Patent Document 1 as an example of a 4D-RTN mode liquid crystal display panel, it is also considered that one pixel is aligned and divided into four columns and one column.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel with high transmittance in which generation of dark lines is suppressed.
  • the present inventors have studied a method of dividing a pixel into a plurality of alignment regions while suppressing generation of dark lines in a vertical alignment mode liquid crystal display panel. Then, by providing four alignment regions having different tilt directions of the liquid crystal molecules in one pixel, specifically, the tilt directions of the liquid crystal molecules in the four alignment regions are along the short direction of the pixel.
  • the azimuth was defined as 0 °
  • viewing angle characteristics can be ensured by including alignment regions that are substantially 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °.
  • the present inventors found that the liquid crystal display panel had a liquid crystal in each of the four alignment regions when viewed in plan.
  • Each alignment region is formed when the twist angle of the molecule is substantially 0 °, and a new alignment control mode in which four alignment regions are arranged along the longitudinal direction of the pixel supports high definition.
  • the generation of dark lines can be suppressed.
  • the inventors have conceived that the above problems can be solved brilliantly and have reached the present invention.
  • one embodiment of the present invention includes a first substrate having a pixel electrode, a first vertical alignment film, a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules, a second vertical alignment film, and a second substrate having a counter electrode.
  • the liquid crystal display panel includes, in order, a liquid crystal display panel having pixels in which four alignment regions having different tilt directions of the liquid crystal molecules are arranged along the longitudinal direction of the pixels, When the orientation along the direction is defined as 0 °, the first orientation region where the tilt orientation is substantially 45 °, the second orientation region where the tilt orientation is substantially 135 °, and the tilt orientation is
  • the liquid crystal molecules include a third alignment region substantially 225 ° and a fourth alignment region whose tilt orientation is substantially 315 °, and the liquid crystal molecules are Substantially perpendicular to the vertical alignment layer and the second vertical alignment layer; In other words, the liquid crystal layer is oriented along the tilt direction, and is further tilted along the tilt direction by applying a voltage to the liquid crystal layer.
  • a liquid crystal display panel in which the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 0 ° may be used.
  • “azimuth” refers to an orientation when projected onto a substrate surface, and an inclination angle (polar angle, pretilt angle) from the normal direction of the substrate surface is not considered.
  • the azimuth is determined as a positive value counterclockwise.
  • the “tilt orientation” refers to an orientation in which liquid crystal molecules are tilted with respect to the first substrate.
  • the present inventors also examined a method for manufacturing a liquid crystal display panel according to the above-described new alignment control mode, and used the first vertical alignment film and the second vertical alignment film as a photo-alignment film. It paid attention to giving a pretilt angle by processing.
  • the photo-alignment processing method include scan exposure in which light is irradiated from a light source through a polarizer and exposure is performed while moving the substrate or the light source.
  • FIG. 23 and FIG. 24 are diagrams for explaining an example of a photo-alignment process in the conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300
  • FIG. 23 is a photo-alignment process for the TFT substrate
  • FIG. It is a figure explaining the orientation processing process.
  • FIGS. 26 and 27 are diagrams for explaining an example of a photo-alignment processing step in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 400
  • FIG. 26 is a photo-alignment processing step for a TFT substrate
  • the alignment treatment direction is limited to the light irradiation direction.
  • the scanning direction is performed because the moving direction of the substrate or the light source and the light irradiation direction are orthogonal to each other. It was found that the pretilt angle varies, the display quality deteriorates, and it is difficult to perform photo-alignment processing using scan exposure with excellent productivity. The reason will be described.
  • the incident angle of light with respect to the substrate surface becomes shallower as the distance from the light source is within the light irradiation area of one light source. Therefore, when the moving direction of the substrate or the light source is orthogonal to the light irradiation direction, the pretilt angle (polar angle) given to the liquid crystal molecules in the light irradiation area close to the light source and the area far from the light source. Is different. Therefore, the variation in the pretilt angle within the light irradiation area is increased, and the display quality is deteriorated.
  • liquid crystal molecules were formed on the pixel electrodes in each alignment region when a voltage was applied.
  • alignment is performed by the electric field formed by the slits 431, the rotation direction of the liquid crystal molecules due to the electric field is different from the pretilt direction. , I found that a finger press mark remains even after releasing the finger.
  • FIG. 22 is a schematic plan view illustrating an example of the pretilt azimuth of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt azimuth of the liquid crystal molecules in the conventional 4D-ECB mode liquid crystal display panel 500, and (a) is a pretilt of the TFT substrate. (B) shows the pretilt orientation of the CF substrate, and (c) shows the tilt orientation of the liquid crystal molecules 541 in each alignment region when a voltage is applied. As shown in FIGS. 22A and 22B, the pretilt azimuth 553 of the TFT substrate and the pretilt azimuth 553 of the CF substrate are parallel to each other. For this reason, as shown in FIG. 22C, when the voltage is applied, the rotation direction of the liquid crystal molecules due to the electric field and the azimuth 553 of the pretilt coincide with each other, so that the finger press mark hardly remains.
  • FIGS. 29 and 30 are diagrams for explaining an example of a photo-alignment process in the conventional 4D-ECB mode liquid crystal display panel 500.
  • FIG. 29 shows a photo-alignment process for the TFT substrate
  • FIG. 30 shows a light for the CF substrate. It is a figure explaining the orientation processing process. Although details will be described later, as shown in FIG. 28, since the half pixel is divided into two columns and two rows of alignment regions, the direction of light irradiation is different for each alignment region.
  • the optical alignment process is performed while moving the substrate or the light source in one direction for each column or for each row, so that the orientation of the pretilt is the same in the row direction and the column direction as in the liquid crystal display panel 500.
  • the photo-alignment process using the scan exposure cannot be performed.
  • the present inventors have studied a method of performing photo-alignment processing while keeping the movement direction of the substrate or light source and the light irradiation direction parallel, and making the polarization axis of the polarizer different from the light irradiation direction.
  • another embodiment of the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the first vertical alignment film and the second vertical alignment film are formed on the liquid crystal molecules by performing photo-alignment treatment.
  • a photo-alignment film imparting a pretilt angle, from a light source to each of a first substrate having a first vertical alignment film formed on the surface and a second substrate having a second vertical alignment film formed on the surface Including a photo-alignment treatment step of irradiating light through a polarizer, and in the photo-alignment treatment step, the first substrate or the second substrate is moved, or the first substrate or the second substrate is moved.
  • the light irradiation direction is moved while moving the light source, and the light irradiation direction on the first substrate or the second substrate is parallel to the movement direction of the first substrate or the second substrate or the movement direction of the light source.
  • the polarization axis of the polarizer and the direction of light irradiation Made may be a method of manufacturing a liquid crystal display panel. It is preferable that the polarization axis of the polarizer and the light irradiation direction are substantially 45 °. Furthermore, the axis in which the polarization axis of the polarizer is projected onto the surface of the first substrate or the surface of the second substrate, and the light irradiation direction may be substantially 45 °.
  • the substrate Since the light irradiation direction on the first substrate or the second substrate is parallel to the movement direction of the first substrate or the second substrate or the movement direction of the light source, the substrate is within the light irradiation area of one light source. Since the incident angles of light from the light source with respect to the liquid crystal molecules are substantially the same, the pretilt angle (polar angle) applied to the liquid crystal molecules is also substantially the same. Therefore, the variation in the pretilt angle in the light irradiation area is small, and the display quality is good.
  • the inventors have examined a liquid crystal display panel manufacturing apparatus, and the liquid crystal display panel manufacturing apparatus includes a mechanism for irradiating light from a light source through a polarizer, and the polarization axis of the polarizer and light irradiation.
  • the direction By making the direction different, and preferably by substantially 45 °, the tilt direction of the liquid crystal molecules is mutually relative to one pixel while keeping the movement direction of the substrate and the irradiation direction of the light source parallel. It has been found that four different alignment regions can be formed.
  • another aspect of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the first vertical alignment film and the second vertical alignment film are subjected to a photo-alignment treatment, whereby the liquid crystal molecules
  • a light source for each of a first substrate having a first vertical alignment film formed on the surface and a second substrate having a second vertical alignment film formed on the surface Including a mechanism for irradiating light through a polarizer, and irradiating light while moving the first substrate or the second substrate or moving a light source relative to the first substrate or the second substrate
  • the irradiation direction of the light to the first substrate or the second substrate is parallel to the moving direction of the first substrate or the second substrate or the moving direction of the light source.
  • Liquid crystal display panel manufacturing equipment with different directions It may be. It is preferable that the polarization axis of the polarizer and the light irradiation direction are substantially 45 °. Furthermore, the axis in which the polarization axis of the polarizer is projected onto the surface of the first substrate or the surface of the second substrate, and the light irradiation direction may be substantially 45 °.
  • liquid crystal display panel of the present invention one pixel is divided into four alignment regions having different liquid crystal molecule tilt directions, and the liquid crystal molecules are arranged so that the tilt directions of the liquid crystal molecules are different for each alignment region. Can be suppressed and the transmittance can be improved.
  • liquid crystal molecules can be formed by a simple method while keeping the moving direction of the substrate or the light source parallel to the light irradiation direction. Four alignment regions having different tilt directions can be formed.
  • FIG. 10 is a half-pixel photograph simulating the generation of dark lines in the case of FIG. 9. It is the schematic diagram explaining an example of the photo-alignment processing method in the liquid crystal display panel of this invention, and an example of the manufacturing apparatus which manufactures the liquid crystal display panel of this invention.
  • FIG. 13 is a schematic plan view in which the polarization axis of the polarizer is projected onto the surface of the substrate in the photo-alignment processing method and the manufacturing apparatus illustrated in FIG. 12.
  • 6 is a diagram illustrating an example of a photo-alignment process for a TFT substrate in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a photo-alignment process for a CF substrate in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the optical alignment process for the TFT substrate in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating the pretilt direction of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of one pixel showing a dark line generation region in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • FIG. FIG. 10 is a schematic plan view of a half pixel showing an example of a dark line generation region in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 6 is a half-pixel photograph simulating generation of dark lines in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a half pixel showing an example of a dark line generation region in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating an example of the pretilt direction of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt direction of the liquid crystal molecules in the conventional 4D-ECB mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating an example of the pretilt direction and the tilt direction of liquid crystal molecules of a TFT substrate and a CF substrate in a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel. It is a figure explaining an example of the photo-alignment processing process with respect to the TFT substrate in the other conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating an example of the pretilt direction of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt direction of the liquid crystal molecules in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel. It is a figure explaining an example of the photo-alignment processing process with respect to the TFT substrate in the conventional liquid crystal display panel of 4D-ECB mode. It is a diagram illustrating an example of a photo-alignment process for a CF substrate in a conventional 4D-ECB mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the liquid crystal display panel of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of the liquid crystal display panel of the present invention
  • the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment includes a first substrate 30 having pixel electrodes 31, a first vertical alignment film 70, a liquid crystal layer 40 containing liquid crystal molecules, and a second vertical alignment.
  • a film 80 and a second substrate 50 having a counter electrode 51 are sequentially provided.
  • a sealing material 90 is provided around the liquid crystal layer 40.
  • the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment has pixels 10 arranged in a matrix.
  • the liquid crystal molecules are represented by a cone, and the bottom surface of the cone is the viewer side.
  • the first substrate 30 has pixel electrodes 31 and may be, for example, an active matrix substrate (TFT substrate).
  • TFT substrate those commonly used in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • the first substrate 30 may further include a signal line 11 (for example, a gate signal line), and the signal line 11 may be disposed across the pixel 10 along the short direction.
  • the transparent substrate has a plurality of parallel source signal lines; a plurality of gate signals extending in a direction perpendicular to the source signal lines and formed in parallel to each other. Active elements such as TFTs arranged corresponding to the intersections of the source signal lines and the gate signal lines; pixel electrodes 31 etc.
  • a TFT in which a channel is formed using an oxide semiconductor is preferably used as the TFT.
  • the source signal line and the gate signal line those usually used in the field of liquid crystal display panels can be used, and for example, they can be formed of a metal such as titanium, chromium, aluminum, molybdenum, or an alloy thereof.
  • the oxide semiconductor include a compound (In—Ga—Zn—O), indium (In), indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and oxygen (O).
  • a compound composed of tin (Tin), zinc (Zn), and oxygen (O) (In-Tin-Zn-O), or indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), and A compound composed of oxygen (O) (In—Al—Zn—O) or the like can be used.
  • FIG. 3 to 5 are plan views schematically showing an example of the first substrate and another example. As shown in FIG. 3 to FIG. 5, one pixel includes two alignment division portions, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b may send signals through different TFTs.
  • a single gate signal line G is disposed so as to cross the center of the pixel along the short direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • Signal lines S1, S2, S3, and S4 may be arranged.
  • Capacitor wirings CS1 and CS2 may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • Two TFTs 13a and 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G and the source signal line CS1. When the TFT 13a is on, the drain wiring D connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring D connected to the TFT 13b is connected to the second pixel electrode 31b. It may be electrically connected. Further, a capacitor wiring CS1 is formed at a position where the drain wiring D connected to the TFT 13a and the first pixel electrode 31a are connected, and the drain wiring D connected to the TFT 13b and the second pixel electrode 31b are connected. Capacitor wiring CS2 may be formed at a certain position.
  • the capacitor lines CS1 and CS2 are preferably arranged so as to cross the center of the half pixel along the short direction of the pixel. By forming the capacitor wirings CS1 and CS2 so as to overlap the boundary between two adjacent alignment regions, dark lines can be hardly observed.
  • a single gate signal line G is arranged so as to cross the center of the pixel along the lateral direction of the pixel, and a plurality of sources are orthogonal to the gate signal line G.
  • the signal lines S1a, S1b, S2a, S2b, S3a, and S3b may be arranged, and one gate signal line G and two source signal lines may be arranged for one pixel.
  • the capacitor wiring CS may be arranged in parallel with the gate signal line G.
  • the TFT 13a may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1a
  • the TFT 13b may be disposed corresponding to the intersection between the gate signal line G and the source signal line S1b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the second pixel electrode 31b.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the first pixel electrode 31a. May be connected.
  • the capacitor wiring CS is formed at a position where the drain wiring connected to the TFT 13a and the second pixel electrode 31b are connected, and at a position where the drain wiring connected to the TFT 13b and the first pixel electrode 31a are connected. May be.
  • two gate signal lines G1a and G1b are arranged so as to cross the center of the pixel along the lateral direction of the pixel, and are orthogonal to the gate signal lines G1a and G1b.
  • a plurality of source signal lines S1, S2, and S3 may be arranged.
  • You may have three TFT13a, 13b, 13c with respect to one pixel.
  • the TFT 13a and the TFT 13b may be arranged corresponding to the intersection of the gate signal line G1a and the source signal line S1.
  • the drain wiring connected to the TFT 13a is electrically connected to the first pixel electrode 31a.
  • the drain wiring connected to the TFT 13b is electrically connected to the second pixel electrode 31b. May be connected. Further, a TFT 13c may be formed between the drain wiring connected to the TFT 13b and the gate signal line G1b, and the drain wiring connected to the TFT 13c may be connected to the capacitor wiring CS.
  • the liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules 41.
  • the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the first substrate 30 and the second substrate 50 and tilted along the tilt azimuth. It may be further tilted along the tilt azimuth by applying a voltage to.
  • the liquid crystal display panel can be displayed by further tilting the liquid crystal molecules along the tilt direction.
  • a voltage is applied to the liquid crystal layer 40, liquid crystal molecules existing near the outer edge of the pixel are aligned from the outside to the inside of the pixel, and the liquid crystal molecules near the center of the pixel are tilted in an orientation along the alignment processing direction. .
  • FIG. 6 is a schematic plan view of one pixel showing an example of the relationship between the pixel electrode and the alignment region in the liquid crystal display panel of the present invention.
  • four alignment regions 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d having different inclination directions of the liquid crystal molecules 41 are arranged along the longitudinal direction of the pixel 10, and the direction along the short direction of the pixel is 0 °.
  • a fourth alignment region whose tilt orientation is substantially 315 °.
  • the transmittance of the pixel becomes the highest when the tilt direction of the liquid crystal molecules makes an angle of 45 ° with the polarization axis of the polarizing plate, so that the direction along the short direction of the pixel 10 and the polarizing plate of either one of the polarizing plates
  • the tilt direction of the liquid crystal molecules is 45 °, 135 °, 225 °, and 315 ° when the orientation along the short direction of the pixel is defined as 0 ° by making the polarization axis parallel.
  • the highest transmittance can be achieved.
  • the arrangement order of the first alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the fourth alignment region is not particularly limited.
  • the tilt orientation is substantially 45 °, substantially 135 °, substantially 225 °, and substantially 315 °.
  • the angle is 45 °, 135 °, 225 °, 315 °, or 15 ° clockwise or counterclockwise. It means a range, more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the four alignment regions may include two alignment regions that are substantially adjacent to each other in inclination direction of the liquid crystal molecules and arranged adjacent to each other.
  • the first substrate 30 has a signal line 11 that divides the pixel 10 in two across the short direction, and the pixel 10 is divided into two alignment division parts formed by the signal line 11.
  • At least one of the four alignment regions may have two alignment regions.
  • the tilt directions of the liquid crystal molecules may be substantially different by 180 °. Note that substantially 180 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise from 180 ° or counterclockwise, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d are arranged along the longitudinal direction of the pixel.
  • a third orientation region a first orientation region having a tilt orientation of substantially 45 °, a fourth orientation region having a tilt orientation of substantially 315 °, and a second orientation region having a tilt orientation of substantially 135 °. It consists of alignment division patterns (B patterns) arranged in the order of the alignment regions It is preferable.
  • the alignment division pattern is the A pattern
  • the signal line 11 may be disposed between the second alignment region and the third alignment region.
  • the alignment division pattern is the B pattern
  • the first alignment region and the first alignment region The signal line 11 may be disposed between the four alignment regions.
  • the liquid crystal display panel 100 includes another pixel arranged adjacent to the short direction of the pixel 10, and the another pixel includes the first alignment region, the second alignment region, and the first alignment region. Including the three alignment regions and the fourth alignment region, the pixel 10 and the other pixel may have the same arrangement order of the four alignment regions along the longitudinal direction of each pixel. Good. As a result, alignment regions having the same tilt direction of the liquid crystal molecules are arranged in the row direction of the liquid crystal display panel, so that photo-alignment processing using scan exposure can be performed, and productivity is improved.
  • the pixel electrode 31 includes a first pixel electrode 31a that applies a voltage to two adjacent alignment regions 10a and 10b among the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d, and the other two alignment regions adjacent to each other. 10c and 10d including a second pixel electrode 31b that applies a voltage, and the first pixel electrode 31a and the second pixel electrode 31b may apply different voltages to the liquid crystal layer 40, respectively. Good.
  • the pixel electrode 31 may have a slit (a cutout portion or an opening portion of the pixel electrode 31) 33 that extends in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41.
  • a slit a cutout portion or an opening portion of the pixel electrode 31
  • the slits 33 extending in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 are preferably completely parallel, but may form an angle of 15 ° or less, for example.
  • the slit 33 may be formed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel 10 and the center line in the short direction of the pixel 10 for each alignment region.
  • the pixel electrode 31 has a slit (notched portion or opening portion of the pixel electrode 31) 33 extending in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecules 41, and the slit 33 sandwiches the boundary between the two alignment division portions.
  • the transmittance can be effectively improved by adjusting the position where the slit 33 is formed by adjusting the tilt direction of the liquid crystal molecules 41 in each alignment region and forming the slit 33 in the region where the dark line 120 is likely to be generated.
  • the “center line in the short direction” refers to a line that is parallel to the longitudinal direction of the pixel 10 and passes through the center point of the pixel 10 in the short direction.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of one pixel showing an example of a dark line generation region in the liquid crystal display panel of the present invention.
  • FIG. 7A shows the case where the alignment division pattern is the A pattern
  • FIG. 7B shows the case where the alignment division pattern is the B pattern.
  • the alignment of the liquid crystal molecules 41 is easily disturbed at the pixel boundaries and the alignment region boundaries. Will occur.
  • FIGS. 8 to 10 are schematic plan views showing an example of one pixel when the pixel electrode has a slit in the liquid crystal display panel of the present invention.
  • the slit 33 is formed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel 10 and the center line in the short direction of the pixel 10 for each orientation region. Can do.
  • the slit 33 may be formed in a region overlapping each of the adjacent alignment regions so as to face each other across the boundary between the alignment regions adjacent to each other along the longitudinal direction of the pixel 10, as shown in FIG. Thus, it can be formed in a region that does not overlap with the signal line 11.
  • the pixel electrode 31 has a slit 33 extending in a direction parallel to the tilt azimuth of the liquid crystal molecule, and the slit 33 is formed in a region overlapping each alignment division portion with the boundary between the two alignment division portions interposed therebetween. As shown in FIG. 10, a region where no slit is provided in the vicinity of the signal line 11 may be included.
  • Each of the four alignment regions may overlap both the region having the slit 33 and the region not having the slit 33 of the pixel electrode 31.
  • the pixel electrode 31 in which the slit 33 is formed may be connected with a conductive electrode material so that at least one side of the two sides along the short direction of the pixel 10 does not reach the end of the slit. Good.
  • the orientation of the liquid crystal molecules is stabilized and the dark line generation region is fixed to the end of the pixel 10.
  • FIG. 11 is a photograph of a half pixel that simulates the generation of dark lines when the pixel electrode has a slit as shown in FIG.
  • the alignment of the liquid crystal molecules becomes discontinuous near the boundary between the first alignment region 10a and the second alignment region 10b and the outer edge of the half pixel, and a dark line is generated, the transmittance of the half pixel is I understand that it is expensive.
  • the pixel electrode 31 may be a transparent electrode, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like. It can be made of an alloy.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • SnO tin oxide
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 have a function of controlling the alignment of the liquid crystal molecules 41 in the liquid crystal layer 40, and the voltage applied to the liquid crystal layer 40 is less than a threshold voltage (including no voltage application). ),
  • the liquid crystal molecules are substantially perpendicular to the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 mainly by the action of the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80, and , Tilted along the tilt azimuth.
  • the first vertical alignment film 70 can align liquid crystal molecules with respect to the first substrate 30 at, for example, 85.0 ° to 89.0 °.
  • the liquid crystal molecules can be aligned, for example, at 85.0 ° to 89.0 ° with respect to the second substrate 50 substrate.
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 may be a photo-alignment film formed from a material exhibiting photo-alignment properties.
  • a material exhibiting photo-alignment property has a property (alignment regulating force) that causes structural changes when irradiated with light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light and visible light, and regulates the orientation of liquid crystal molecules present in the vicinity thereof. It means all the materials that develop and the materials whose orientation regulating force changes in size and / or direction.
  • Examples of the material exhibiting photo-alignment include those containing a photoreactive site in which a reaction such as dimerization (dimer formation), isomerization, photofleece transition, or decomposition occurs due to light irradiation.
  • photoreactive sites (functional groups) that are dimerized and isomerized by light irradiation include cinnamate, 4-chalcone, 4'-chalcone, coumarin, and stilbene.
  • Examples of the photoreactive site (functional group) that isomerizes by light irradiation include azobenzene.
  • Examples of the photoreactive site that undergoes a light fleece transition upon light irradiation include a phenol ester structure.
  • photoreactive sites that are decomposed by light irradiation include a cyclobutane structure.
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 may be a photo-alignment film that imparts a pretilt angle to liquid crystal molecules by performing a photo-alignment process.
  • the optical alignment treatment is performed by applying light from a light source to each of the first substrate 30 having the first vertical alignment film 70 formed on the surface and the second substrate 50 having the second vertical alignment film 80 formed on the surface. It can be performed by irradiating.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 0 ° in each of the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d. That is, not only the liquid crystal molecules near the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 but also the liquid crystal molecules near the center in the thickness direction of the liquid crystal layer have the same tilt direction.
  • the orientation of the pretilt provided by the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 in each of the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d are as follows. It can be said that the pretilt orientation to be applied is opposite and parallel.
  • the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 and the pretilt orientation provided by the second vertical alignment film 80 are substantially different from each other by 180 °.
  • the pretilt direction provided by the first vertical alignment film 70 is 315 °
  • the pretilt direction provided by the second vertical alignment film 80 is 135 °.
  • the pretilt orientation provided by the first vertical alignment film 70 is an orientation in which liquid crystal molecules are inclined with respect to the first vertical alignment film 70 when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the pretilt orientation to be applied refers to an orientation in which liquid crystal molecules are inclined with respect to the second vertical alignment film 80 when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • Substantially 0 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise from 0 ° or counterclockwise, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • the second substrate 50 includes a counter electrode 51 and may be a color filter substrate (CF substrate), for example.
  • CF substrate color filter substrate
  • those usually used in the field of liquid crystal display panels can be used.
  • Examples of the configuration of the color filter substrate include a configuration in which a black matrix formed in a lattice shape, a color filter formed inside a lattice, that is, a pixel, and the like are provided on a transparent substrate.
  • the black matrix may be formed in a grid pattern for each pixel so as to overlap with the pixel boundary, and further formed in a grid pattern for each half pixel so as to cross the center of each pixel along the lateral direction. May be.
  • the black matrix so as to overlap the dark line generation region, the dark line can be made difficult to be observed.
  • the counter electrode 51 is arranged so as to face the pixel electrode 31 with the liquid crystal layer 40 interposed therebetween, and a display can be performed by forming a vertical electric field between the pixel electrode 31 and tilting liquid crystal molecules.
  • the color filters may be arranged in order of red (R), green (G), and blue (B) for each column, or yellow (Y), red (R), green (G), and blue They may be arranged in the order of (B), or may be arranged in the order of red (R), green (G), blue (B), and green (G).
  • the counter electrode 51 is preferably a planar electrode.
  • the counter electrode 51 may be a transparent electrode, for example, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or the like. It can be made of an alloy.
  • the first polarizing plate 20 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the first substrate 30, and the second polarizing plate 60 may be disposed on the opposite side of the liquid crystal layer 40 of the second substrate 50.
  • the polarizing axis of the first polarizing plate 20 and the polarizing axis of the second polarizing plate 60 may be orthogonal to each other.
  • one of the polarizing axes is arranged so as to be parallel to the long side of the pixel 10 and the other.
  • the polarization axis may be arranged so as to be orthogonal to the long side of the pixel 10.
  • the polarizing axis may be the absorption axis of the polarizing plate or the transmission axis of the polarizing plate.
  • the first polarizing plate 20 and the second polarizing plate 60 include a polyvinyl alcohol (PVA) film adsorbed and oriented with an anisotropic material such as an iodine complex having dichroism.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a protective film such as a triacetyl cellulose film is laminated on both sides of the PVA film and put to practical use.
  • An optical film such as a retardation film may be disposed between the first polarizing plate 20 and the first substrate 30 and between the second polarizing plate 60 and the second substrate 50.
  • the first substrate 30 and the second substrate 50 are usually bonded together by a sealing material 90 provided so as to surround the periphery of the liquid crystal layer 40, and the liquid crystal layer 40 is placed in a predetermined region. Retained.
  • a sealing material 90 for example, an epoxy resin containing an inorganic filler or an organic filler and a curing agent can be used.
  • a backlight may be disposed on the back side of the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment to form a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device having such a configuration is generally called a transmissive liquid crystal display device.
  • the backlight is not particularly limited as long as it emits light including visible light, may emit light including only visible light, and emits light including both visible light and ultraviolet light. There may be.
  • a backlight that emits white light is preferably used.
  • a light emitting diode (LED) is preferably used as the type of backlight.
  • “visible light” means light (electromagnetic wave) having a wavelength of 380 nm or more and less than 800 nm.
  • the liquid crystal display device includes external circuits such as TCP (tape carrier package) and PCB (printed wiring board); optical films such as a viewing angle widening film and a brightness enhancement film; It is comprised by several members, such as a bezel (frame), and may be integrated in the other member depending on the member. Members other than those already described are not particularly limited, and those normally used in the field of liquid crystal display devices can be used, and thus description thereof is omitted.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display panel, which includes a first substrate having a first vertical alignment film formed on a surface, and a second substrate having a second vertical alignment film formed on the surface.
  • Each of the substrates includes a photo-alignment treatment step of irradiating light from a light source through a polarizer, and in the photo-alignment treatment step, the first substrate or the second substrate is moved, or the first substrate Irradiating light while moving the light source with respect to one substrate or the second substrate, the irradiation direction of the light with respect to the first substrate or the second substrate, the moving direction of the first substrate or the second substrate, or the light source
  • the liquid crystal display panel manufacturing method may be different in that the movement directions of the polarizers are parallel and the polarization axis of the polarizer is different from the light irradiation direction.
  • the difference is preferably 10 ° or more, more preferably 15 ° or more, and further preferably 30 ° or more. It is particularly preferable that the polarization axis of the polarizer and the light irradiation direction are substantially 45 °. Note that substantially 45 ° means a range that forms an angle of 15 ° clockwise or counterclockwise from 45 °, and more preferably a range that forms an angle of 5 °.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a photo-alignment processing method in the liquid crystal display panel of the present invention and an example of a manufacturing apparatus 200 for manufacturing the liquid crystal display panel of the present invention.
  • the light 221 is irradiated from the light source 220 through the polarizer 230 while moving the first substrate 30 with respect to the first substrate 30 having the first vertical alignment film 70 formed on the surface. To do. At this time, a portion not irradiated with light is shielded by the light shielding member 240.
  • the light irradiation direction 252 with respect to the first substrate 30 and the first substrate 30 movement direction 251 are parallel, and the polarization axis 231 of the polarizer 230 and the light irradiation direction 252 substantially form 45 °.
  • the first vertical alignment film 70 can impart the pretilt azimuth 253.
  • the light irradiation direction 252 is the light traveling direction when the light 221 emitted from the light source 220 is projected onto the surface of the first substrate 30 or the surface of the second substrate 50 as shown in FIG. is there.
  • FIG. 13 is a schematic plan view in which the polarization axis of the polarizer is projected onto the surface of the substrate in the photo-alignment processing method and the manufacturing apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 13, it is preferable that the axis obtained by projecting the polarization axis 231 of the polarizer 230 on the surface of the first substrate 30 or the surface of the second substrate 50 coincides with the pretilt azimuth 253. Thereby, the liquid crystal molecules can be aligned in a desired direction.
  • substrate 50, and the irradiation direction 252 of light may make substantially 45 degrees. As a result, it is possible to form four alignment regions having different inclination directions of liquid crystal molecules with respect to one pixel with higher accuracy.
  • the light 22 light (electromagnetic waves) such as ultraviolet light and visible light can be used, and the wavelength is preferably 300 nm to 400 nm.
  • the photo-alignment treatment can be performed using, for example, an apparatus having a light source that irradiates light to the alignment film 70 and a function capable of performing continuous scan exposure over a plurality of pixels.
  • scan exposure for example, an aspect in which a light beam emitted from a light source is irradiated on the substrate surface while moving the substrate, a light source and a light beam emitted from the light source is irradiated on the substrate surface while moving the light source.
  • a mode in which a light beam emitted from the light source is irradiated onto the substrate surface while moving the light source and the substrate.
  • the first vertical alignment film 70 and the second vertical alignment film 80 are subjected to photo-alignment treatment.
  • the first alignment layer 30 is a photo-alignment film that imparts a pretilt angle to the liquid crystal molecules, the first substrate 30 having the first vertical alignment layer 70 formed on the surface, and the second substrate having the second vertical alignment layer 80 formed on the surface.
  • Each of the two substrates 50 includes a mechanism 280 that irradiates light from the light source 220 through the polarizer 230, and the first substrate 30 or the second substrate 50 is moved while the first substrate 30 or the second substrate 50 is moved.
  • Light can be irradiated while moving the light source 220 with respect to the two substrates 50, the light irradiation direction 252 with respect to the first substrate 30 or the second substrate 50, the movement direction 251 of the first substrate 30 or the second substrate 50, or the light source
  • the movement direction 252 is parallel Ri
  • the irradiation direction 252 of the polarization axis 231 and the light polarizer 230 may be a manufacturing apparatus of a different liquid crystal display panel. It is preferable that the polarization axis of the polarizer and the light irradiation direction are substantially 45 °.
  • the polarization axis 231 of the polarizer 230 and the light irradiation direction 252 are different in the optical alignment process.
  • the photo-alignment processing step can be performed on the first substrate and the second substrate by scan exposure with excellent productivity.
  • An axis obtained by projecting the polarization axis 231 of the polarizer 230 onto the surface of the first substrate 30 or the surface of the second substrate 50 and the light irradiation direction 252 may substantially form 45 °.
  • a mechanism (hereinafter also referred to as a light irradiation mechanism) 280 that irradiates light from the light source 220 through the polarizer 230 includes the light source 220 and the polarizer 230 in the lamp box 270, and includes, for example, the polarization axis 231 of the polarizer 230.
  • the light irradiation direction 252 is fixed to be substantially 45 °.
  • a mechanism 260 for rotating the polarizer 230 may be provided.
  • the mechanism 260 for rotating the polarizer 230 can rotate the polarization axis of the polarizer 230 by 90 ° around the light irradiation direction. For example, after performing the first light irradiation with the moving direction of the substrate as the first direction and the light irradiation direction as the second direction with respect to any one of the four alignment regions, When the second light irradiation is performed with respect to another alignment region with the substrate moving direction as the first direction and the light irradiation direction as the second direction, the mechanism 230 that rotates the polarizer 230 causes the polarizer 230 to rotate.
  • the polarization axis 231 can be rotated by 90 °.
  • the first direction and the second direction are parallel directions.
  • the light irradiation mechanism 280 may be singular or plural.
  • the liquid crystal is irradiated by rotating the polarization axis 231 of the polarizer 230 by 90 ° by the mechanism 260 that rotates the polarizer 230 for each of the four alignment regions.
  • Four alignment regions having different molecular tilt directions can be formed.
  • the first light irradiation mechanism 280A is fixed so that the polarization axis 231 of the polarizer 230 and the light irradiation direction 252 substantially form 45 °
  • the second light irradiation mechanism 280B performs light irradiation by fixing the polarizer 230 at a position rotated by 90 ° with respect to the polarization axis 231 of the first light irradiation mechanism 280A, so that the tilt directions of the liquid crystal molecules are different from each other. Two alignment regions can be formed. Since the liquid crystal display panel manufacturing apparatus 200 includes a plurality of light irradiation mechanisms 280, productivity can be improved.
  • the liquid crystal display panel manufacturing apparatus 200 includes, for example, a light shielding member 240, a substrate transfer stage 250, and the like in addition to the above mechanism.
  • the first substrate 30 or the second substrate 50 is fixed on the substrate transfer stage 250, and the first substrate 30 or the second substrate 50 is moved in a direction parallel to the light irradiation direction 252 with respect to the first substrate 30 or the second substrate 50. Can be.
  • Example 1 when the tilt direction of the liquid crystal molecules in the four alignment regions is defined as 0 ° along the short direction of the pixel, the tilt direction of the liquid crystal molecules is substantially 315 °.
  • a TFT substrate including a TFT, a pixel electrode, a signal line, and the like, and a CF substrate including a black matrix, a color filter, a counter electrode, and the like were prepared.
  • a pixel electrode a pixel electrode in which a slit is formed as shown in FIG.
  • an alignment film solution was applied on the surface of each of the TFT substrate and the CF substrate, both substrates were heated at 80 ° C. or lower, and then heated at 230 ° C. as main baking to form a vertical alignment film.
  • the solid content of the alignment film solution was a polymer material having a polysiloxane structure as a main skeleton and a cinnamate group as a photofunctional group in a side chain, and a polyamic acid.
  • the solid content of the alignment film solution is polyamic acid
  • the alignment film solution is applied on the surface of each of the TFT substrate and the CF substrate, and both the substrates are heated at 80 ° C. or lower
  • the vertical alignment film can also be formed by heating at 200 ° C. as firing.
  • a liquid crystal display panel manufacturing apparatus including a mechanism for irradiating light from a light source through a polarizer (light irradiation mechanism), photo alignment is performed on the TFT substrate and the CF substrate on which the vertical alignment film is formed Processed.
  • photo-alignment treatment scan exposure was performed, and linearly polarized light having a dominant wavelength of 313 nm was irradiated at an intensity of 20 mJ / cm 2 .
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an example of a photo-alignment process for the TFT substrate in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • first the first light irradiation was performed with the moving direction 251 of the TFT substrate as the first direction and the light irradiation direction 252 as the second direction.
  • the first direction and the second direction are parallel.
  • the polarization axis 231 of the polarizer 230 was arranged so as to make substantially 45 ° with the light irradiation direction 252.
  • the area where no light was irradiated was shielded by a light shielding member.
  • the light shielding portion is moved, the polarization axis 231 of the polarizer 230 is rotated by 90 °, and the second light irradiation is performed with the moving direction 251 of the TFT substrate as the first direction and the light irradiation direction 252 as the second direction. went. Further, the light shielding portion is moved, the polarization axis 231 of the polarizer 230 is rotated by 90 °, and the third light irradiation is performed with the TFT substrate moving direction 251 as the second direction and the light irradiation direction 252 as the first direction. It was.
  • the TFT substrate subjected to the light irradiation step has a different pretilt azimuth 253 for each of the regions corresponding to the four alignment regions.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a photo-alignment process for the CF substrate in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • first the first light irradiation was performed with the moving direction 251 of the CF substrate as the second direction and the light irradiation direction 252 as the first direction.
  • the polarization axis 231 of the polarizer 230 was arranged so as to make substantially 45 ° with the light irradiation direction 252.
  • the area where no light was irradiated was shielded by a light shielding member.
  • the light shielding portion is moved, the polarization axis 231 of the polarizer 230 is rotated by 90 °, and the second light irradiation is performed with the movement direction 251 of the CF substrate as the second direction and the light irradiation direction 252 as the first direction. went. Further, the light shielding part is moved, the polarization axis 231 of the polarizer 230 is rotated by 90 °, and the third light irradiation is performed with the moving direction 251 of the CF substrate as the first direction and the light irradiation direction 252 as the second direction. It was.
  • the CF substrate subjected to the light irradiation step has a different pretilt azimuth 253 for each of the regions corresponding to the four alignment regions.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating another example of the photo-alignment processing step for the TFT substrate in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • the polarization axis 231A of the polarizer 230A included in the first light irradiation mechanism 280A and the polarization axis 231B of the polarizer 230B included in the second light irradiation mechanism 280B substantially form 45 ° with the light irradiation direction 252. And arranged so as to be different from each other by 90 °.
  • the first light irradiation is performed using the first light irradiation mechanism 280A with the TFT substrate moving direction 251 as the first direction and the light irradiation direction 252 as the second direction.
  • the first direction and the second direction are parallel.
  • a region where no light irradiation is performed is shielded by the light shielding member 240.
  • the light shielding portion 240 is moved, the second light irradiation mechanism 280B is used for the second light irradiation, the substrate is rotated by 180 °, and then the light shielding portion 240 is further moved to obtain the first light.
  • the third light irradiation is performed using the irradiation mechanism 280A, and finally, the light shielding portion 240 is moved, and the fourth light irradiation is performed using the second light irradiation mechanism 280B.
  • the TFT substrate moving direction 251 and the light irradiation direction 252 are all the same in the first to fourth light irradiations.
  • the TFT substrate subjected to the light irradiation step has a different pretilt azimuth 253 for each of the regions corresponding to the four alignment regions.
  • the photo-alignment processing step is performed using a liquid crystal display panel manufacturing apparatus including a plurality of light irradiation mechanisms. It can be carried out.
  • light irradiation can be performed by a different light irradiation mechanism for each region corresponding to the four alignment regions, using a liquid crystal display panel manufacturing apparatus including four light irradiation mechanisms.
  • a liquid crystal composition containing liquid crystal molecules was dropped on the TFT substrate, and a heat / visible light sealing material was drawn on the CF substrate with a dispenser.
  • the pretilt orientation provided by the vertical alignment film formed on the surface of the TFT substrate and the pretilt orientation provided by the vertical alignment film formed on the surface of the CF substrate are opposite and parallel to each other.
  • the TFT substrate and the CF substrate were bonded together, and the liquid crystal composition was sealed between the substrates.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 0 ° in each of the four alignment regions.
  • a pair of polarized lights are placed on the back surface side of the TFT substrate (backlight light incident surface side) and on the observation surface side of the CF substrate (backlight light emission surface side) so that the polarization axes have a crossed Nicols relationship.
  • the plate was attached to complete the liquid crystal display panel of Example 1.
  • the polarizing plate was disposed so that one polarization axis was parallel to the long side of the pixel, and the other polarization axis was orthogonal to the long side of the pixel.
  • a backlight including a white LED was attached to the back side of the liquid crystal display panel to produce a liquid crystal display device.
  • FIG. 17 is a schematic plan view illustrating the pretilt azimuth of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt azimuth of the liquid crystal molecules in the liquid crystal display panel of Example 1.
  • FIG. 17A illustrates the pretilt azimuth of the TFT substrate
  • FIG. 17B shows the pretilt orientation of the CF substrate
  • FIG. 17C shows the tilt orientation of the liquid crystal molecules in each alignment region when a voltage is applied.
  • FIGS. 17A and 17B when the liquid crystal display panel is viewed in plan, the vertical alignment formed on the surface of the TFT substrate in each of the four alignment regions 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the pretilt azimuth 253 provided by the alignment film and the pretilt azimuth 253 provided by the vertical alignment film formed on the surface of the CF substrate are in opposite directions and parallel to each other.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 0 ° in each of the four alignment regions.
  • the pixel 10 has substantially the tilt orientation of the liquid crystal molecules 41 when the orientation along the short direction of the pixel is defined as 0 °. 315 ° fourth alignment region, substantially 135 ° second alignment region, substantially 225 ° third alignment region, substantially 45 ° first alignment region arranged in order. It is comprised by the orientation division
  • Example 1 a liquid crystal display panel in which the same alignment pattern was arranged in both the row direction and the column direction was produced.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of one pixel showing a dark line generation region in the liquid crystal display panel of the first embodiment.
  • the width of the dark line 120 is about 10 ⁇ m, and a region where no dark line is generated is surrounded by a dotted line.
  • production of the dark line was able to be suppressed, the ratio for which the area
  • FIGS. 29 and 30 For reference, an example of a manufacturing method of a conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300 will be described below with reference to FIGS. 23 to 25, and another conventional 4D-RTN mode liquid crystal will be described with reference to FIGS.
  • An example of a method for manufacturing the display panel 400 will be described with reference to FIGS. 29 and 30, illustrating an example of a method for manufacturing a conventional 4D-ECB mode liquid crystal display panel 500.
  • the optical alignment process for the TFT substrate is performed by first shielding the right half of the half pixel from light and then applying the TFT to the left half of the half pixel.
  • the first light irradiation is performed with the moving direction 351 of the substrate or light source as the vertical direction of the pixel and the light irradiation direction 352 as parallel to the moving direction 351 of the TFT substrate or light source.
  • the left half of the half pixel is shielded and the TFT substrate or light source moving direction 351 and the light irradiation direction 352 are opposite to the first light irradiation with respect to the right half of the half pixel. Irradiate the light.
  • the lower half of the half pixel is shielded from light, and the moving direction 351 of the CF substrate or light source is set to the left and right direction of the pixel with respect to the upper half of the half pixel.
  • the first light irradiation is performed with the irradiation direction 352 of the light source parallel to the moving direction 351 of the TFT substrate or the light source.
  • the upper half of the half pixel is shielded and the TFT substrate or light source moving direction 351 and the light irradiation direction 352 are opposite to the first light irradiation with respect to the lower half of the half pixel. Irradiate the light.
  • FIG. 25 is a schematic plan view illustrating the pretilt azimuth of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt azimuth of the liquid crystal molecules in the conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 300.
  • FIG. 25A is a pretilt azimuth of the TFT substrate.
  • B shows the pretilt orientation of the CF substrate, and
  • c shows the tilt orientation of the liquid crystal molecules 341 in each alignment region when a voltage is applied.
  • the orientation of the pretilt 353 is different on the left and right of the half pixel on the TFT substrate, and the pretilt is on the top and bottom of the half pixel on the CF substrate.
  • the direction of is different.
  • the pretilt direction 353 with respect to the TFT substrate and the pretilt direction 353 with respect to the CF substrate are orthogonal to each other in each alignment region.
  • a half pixel is divided into four alignment regions, and the tilt directions of liquid crystal molecules are different in each alignment region.
  • the alignment process for the TFT substrate is performed by first shielding the lower half of the half pixel and then blocking the upper half of the half pixel.
  • the first light irradiation is performed with the moving direction 451 of the TFT substrate or light source as the horizontal direction of the pixel and the light irradiation direction 452 as the vertical direction of the pixel.
  • the upper half of the half pixel is shielded, and the TFT substrate or light source moving direction 451 and the light irradiation direction 452 are opposite to the first light irradiation with respect to the lower half of the half pixel. Irradiate the light.
  • the alignment process for the CF substrate as shown in FIG.
  • the right half of the half pixel is shielded from light, and the CF substrate or light source moving direction 451 is set to the vertical direction of the pixel with respect to the left half of the half pixel.
  • First light irradiation is performed with the light irradiation direction 452 as the horizontal direction of the pixel.
  • the left half of the half pixel is shielded, and the CF substrate or light source moving direction 451 and the light irradiation direction 452 are opposite to the first light irradiation with respect to the right half of the half pixel. Irradiate the light.
  • FIG. 28 is a schematic plan view illustrating another example of the pretilt direction of the TFT substrate and the CF substrate and the tilt direction of the liquid crystal molecules in another conventional 4D-RTN mode liquid crystal display panel 400.
  • the pretilt direction of the TFT substrate (b) indicates the pretilt direction of the CF substrate, and (c) indicates the tilt direction of the liquid crystal molecules 441 in each alignment region when a voltage is applied.
  • FIGS. 28A and 28B when the liquid crystal display panel is viewed in plan, the TFT substrate has different pretilt directions 453 above and below the half pixel, and the CF substrate has a pretilt between the left and right of the half pixel. The direction of is different.
  • the pretilt direction 453 with respect to the TFT substrate and the pretilt direction 453 with respect to the CF substrate are orthogonal to each other in each alignment region.
  • a half pixel is divided into four alignment regions, and in each alignment region, liquid crystal molecules are formed on the pixel electrode when a voltage is applied. Orientation is performed by an electric field formed by the slits 431 formed.
  • FIGS. 29 and 30 are diagrams for explaining another example of the photo-alignment process in the conventional 4D-ECB mode liquid crystal display panel 500.
  • FIG. 29 shows the photo-alignment process for the TFT substrate
  • FIG. 30 shows the CF substrate. It is the figure explaining the photo-alignment processing process with respect to.
  • the alignment process for the TFT substrate as shown in FIG. 29, first, a region other than the upper left region obtained by dividing the half pixel into four parts is shielded, and the light irradiation direction 552 is set to the upper left region of the half pixel. The first light irradiation is performed in a direction from the center of the pixel toward the outside.
  • the second light irradiation is performed on the upper right region of the half pixel with the light irradiation direction 552 as the direction from the center of the half pixel to the outside, and the lower left corner of the half pixel.
  • the third light irradiation is performed on the region, and the fourth light irradiation is performed on the lower right region of the half pixel.
  • a region other than the upper left region obtained by dividing the half pixel into four parts is shielded, and the light irradiation direction 552 is set to the half upper region of the half pixel.
  • the first light irradiation is performed from the outside of the pixel toward the center. After that, similarly to the first light irradiation, the second light irradiation is performed on the upper right region of the half pixel with the light irradiation direction 352 from the outer side of the half pixel toward the center, and the lower left of the half pixel. The third light irradiation is performed on the region, and the fourth light irradiation is performed on the lower right region of the half pixel.
  • One embodiment of the present invention includes a first substrate having a pixel electrode, a first vertical alignment film, a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules, a second vertical alignment film, and a second substrate having a counter electrode in order.
  • a liquid crystal display panel wherein the liquid crystal display panel has pixels in which four alignment regions having different tilt directions of the liquid crystal molecules are arranged along the longitudinal direction of the pixels, and the short direction of the pixels Is defined as 0 °, the first orientation region where the tilt orientation is substantially 45 °, the second orientation region where the tilt orientation is substantially 135 °, and the tilt orientation is substantially And a third alignment region of 225 ° and a fourth alignment region of which the tilt orientation is substantially 315 °, and the liquid crystal molecules have the first vertical direction when no voltage is applied to the liquid crystal layer.
  • the four alignment regions are tilted along the tilt direction and further tilted along the tilt direction by applying a voltage to the liquid crystal layer, and when the liquid crystal display panel is viewed in plan view.
  • the liquid crystal display panel in which the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 0 ° may be used.
  • the first vertical alignment film and the second vertical alignment film may be a photo-alignment film that imparts a pretilt angle to the liquid crystal molecules by performing a photo-alignment process.
  • the four alignment regions may include two alignment regions that are substantially adjacent to each other in inclination direction of the liquid crystal molecules and arranged adjacent to each other.
  • the four alignment regions may be arranged in the order of the fourth alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the first alignment region.
  • the four alignment regions may be arranged in the order of the third alignment region, the first alignment region, the fourth alignment region, and the second alignment region.
  • the first substrate has a signal line that bisects the pixel along the short side direction, and the pixel is formed on at least one of two alignment division parts formed by the signal line. Two of the four alignment regions may be included.
  • the pixel electrode has a slit extending in a direction parallel to the tilt azimuth of the liquid crystal molecule, and the slit is formed in a region overlapping with each alignment division part across the boundary between the two alignment division parts. Good.
  • the tilt directions of the liquid crystal molecules may be substantially different by 180 °.
  • the four alignment regions are arranged in the order of the fourth alignment region, the second alignment region, the third alignment region, and the first alignment region, and the second alignment region and the third alignment region.
  • the signal line may be arranged between the alignment regions.
  • the four alignment regions are arranged in the order of the third alignment region, the first alignment region, the fourth alignment region, and the second alignment region, and the first alignment region and the first alignment region.
  • the signal line may be arranged between the four alignment regions.
  • the liquid crystal display panel includes another pixel arranged adjacent to the short direction of the pixel, and the another pixel includes the first alignment region, the second alignment region, and the third alignment region.
  • the pixel and the other pixel may have the same arrangement order of the four alignment areas along the longitudinal direction of each pixel.
  • the pixel electrode may have a slit extending in a direction parallel to the tilt direction of the liquid crystal molecule.
  • the slit may be formed in a region between any one of the pixel ends in the longitudinal direction of the pixel and a center line in the lateral direction of the pixel for each alignment region. Further, it may be formed in a region overlapping each of the adjacent alignment regions so as to face each other with a boundary between adjacent alignment regions along the longitudinal direction of the pixel.
  • Each of the four alignment regions may overlap both the region having the slit and the region having no slit of the pixel electrode.
  • the pixel electrode in which the slit is formed may be connected with a conductive electrode material without the end of the slit reaching at least one of the two sides along the short direction of the pixel.
  • the pixel electrode includes a first pixel electrode that applies a voltage to two adjacent alignment regions of the four alignment regions, and a second pixel electrode that applies a voltage to the other two alignment regions adjacent to each other.
  • the first pixel electrode and the second pixel electrode may apply different voltages to the liquid crystal layer, respectively.
  • Another embodiment of the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the first vertical alignment film and the second vertical alignment film are subjected to a photo-alignment treatment, whereby a pretilt angle is applied to the liquid crystal molecules.
  • a polarizer from a light source to each of a first substrate having a first vertical alignment film formed on the surface and a second substrate having a second vertical alignment film formed on the surface A light alignment treatment step of irradiating light through the light source, wherein the light alignment treatment step moves the first substrate or the second substrate, or a light source with respect to the first substrate or the second substrate.
  • Liquid crystal with different polarization axis and light irradiation direction It may be a method for producing a display panel.
  • the polarization axis of the polarizer and the light irradiation direction may substantially form 45 °.
  • the axis of projection of the polarization axis of the polarizer onto the surface of the first substrate or the surface of the second substrate and the light irradiation direction may substantially form 45 °.
  • another aspect of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the first vertical alignment film and the second vertical alignment film are subjected to a photo-alignment treatment, whereby the liquid crystal molecules
  • a light source for each of a first substrate having a first vertical alignment film formed on the surface and a second substrate having a second vertical alignment film formed on the surface Including a mechanism for irradiating light through a polarizer, and irradiating light while moving the first substrate or the second substrate or moving a light source relative to the first substrate or the second substrate
  • the irradiation direction of the light to the first substrate or the second substrate is parallel to the moving direction of the first substrate or the second substrate or the moving direction of the light source.
  • the polarization axis of the polarizer and the light irradiation direction may substantially form 45 °.
  • the axis of projection of the polarization axis of the polarizer onto the surface of the first substrate or the surface of the second substrate and the light irradiation direction may substantially form 45 °.

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Abstract

本発明は、暗線の発生が抑制された透過率の高い液晶表示パネル、その製造方法及び該液晶表示パネルを製造する製造装置を提供する。本発明の液晶表示パネルは、画素電極を有する第一基板と、第一垂直配向膜と、液晶分子を含有する液晶層と、第二垂直配向膜と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、液晶表示パネルは、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域が、画素の長手方向に沿って配置された画素を有し、傾斜方位が特定方位である第一、第二、第三、及び、第四の配向領域を含み、液晶分子は、液晶層への電圧無印加時に、第一及び第二垂直配向膜に対して実質的に垂直に、かつ、傾斜方位に沿って傾斜して配向し、液晶層への電圧印加によって、傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、4つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子のねじれ角が実質的に0°である。

Description

液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示パネルの製造装置
本発明は、液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示パネルの製造装置に関する。より詳しくは、液晶分子の傾斜方位が異なる領域を有する液晶表示パネル、その製造方法及び該液晶表示パネルを製造する製造装置に関するものである。
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に液晶組成物を封入した液晶表示パネルに対してバックライトから光を照射し、液晶組成物に電圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより、液晶表示パネルを透過する光の量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、スマートフォン、タブレットPC、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。
従来、一つの画素を複数の配向領域(ドメイン)に分割し、配向領域ごとに液晶分子を異なる方位に配向させることで、視野角特性を向上させる配向分割技術が検討されている。画素を配向分割する方法としては、例えば、半画素を2行2列の4つの配向領域に分割する方法が挙げられ、4D-RTN(4Domain-Reverse Twisted Nematic)モード(例えば、特許文献1、特許文献2等)、4D-ECB(4Domain-Electrically Controled Birefringence)モード(例えば、特許文献2等)等が検討されている。
特許第5184618号公報 特開2011-85738号公報
液晶分子の配向方位が異なる領域同士の境界では、液晶分子の配向が不連続となる。液晶表示を行う際に、液晶分子の配向が不連続となった領域は、光を透過しないため暗線として視認され、透過率(コントラスト比)を低下させるとともに、応答性能の低下を引き起こす。そのため、一つの画素を複数の配向領域に分割する場合、一つの配向領域当たりに形成される配向領域の数を増やせば、視野角特性は向上する一方で、液晶分子の配向が不連続な領域が増加し、暗線の発生領域が増加するという傾向がある。
図19は、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル300における暗線の発生領域の一例を示した半画素の平面模式図であり、電圧印加時を表す。図19では、半画素は液晶分子341傾斜方位が異なる2列2行の4つの配向領域に分割されている。図19に示したように、4D-RTNモードの液晶表示パネル300では、卍型の暗線320が発生する。本発明者らは、更に、暗線の発生についてシミュレーションを行い、液晶分子の配向状態を観察した。図20は、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生をシミュレーションした半画素の写真図である。図20から、画素の外縁付近、及び配向領域の境界部分では、液晶分子の配向が不連続となり、暗線が発生することが分かる。そのため、例えば、一画素のサイズが横82μm、縦245μmの場合、暗線320の幅が約10μmあり、暗線以外の液晶分子が規則的に配向している領域の割合が少なくなる。また、液晶分子の配向が不連続な領域では、液晶分子の応答性能が低いため、白尾引き現象(白い尾引き残像が観察される現象)、及び、黒尾引き現象(黒い尾引き残像が観察される現象)が観察されることがあった。白尾引き現象は、例えば、液晶表示装置の表示画面に、中間調表示の背景中に黒色の長方形が表示画面の一方から他方に向かって移動する画像を表示すると、黒色の長方形の移動方向と反対側の領域の輝度が、背景の中間調よりも高くなり、白い尾引き残像として観察されることがある。黒尾引き現象は、白尾引き現象と同様に、例えば、中間調表示状態の背景中に黒色の長方形が移動する画像を液晶表示装置に表示した場合に黒尾引き残像して観察されることがある。
上記特許文献2では、4D-RTNモードの液晶表示パネルに対して、幹部と幹部から平行に延びる複数の枝部とを有する電極構成を用いて、透過率を向上させることが検討されている。図21は、従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネル400における暗線の発生領域の一例を示した半画素の平面模式図であり、電圧印加時を表す。図21では、半画素が液晶分子441の傾斜方位が異なる2列2行の4つの配向領域に分割されている。4D-RTNの液晶表示パネル400では、画素電極の電極構成により、液晶分子の配向の乱れを抑制する。そのため、液晶分子の配向が不連続な領域が減り、応答機能の低下を抑制できるため、白尾引き現象が観察され難くなると考えられる。しかしながら、4D-RTNの液晶表示パネル400では、暗線の幅を狭くできるものの、十字型の暗線420が発生する。
上記特許文献1では、4D-RTNモードの液晶表示パネルの一例として、一画素を1列4行に配向分割することも検討されている。
近年では、画素の高精細化を進めるために、一画素あたりの面積を小さくすることが求められるが、暗線の面積は画素を小さくしても変わらないため、画素内での暗線の占める面積割合が増加する。そのため、高精細化に対応しつつ、良好な視野角特性と高い透過率とを両立するために、更なる検討の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、暗線の発生が抑制された透過率の高い液晶表示パネルを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、垂直配向モードの液晶表示パネルにおいて、暗線の発生を抑えつつ、画素を複数の配向領域に分割する方法について検討を行った。そして、一つの画素に液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を設けることで、具体的には、4つの配向領域での液晶分子の傾斜方位が、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、実質的に45°、135°、225°、315°である配向領域を含むことで視野角特性を確保できることを見出した。更に、暗線の発生を抑えることができる4つの配向領域の形成方法及び配置について検討したところ、本発明者らは、液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、液晶分子のねじれ角が実質的に0°とすることによって各配向領域を形成するとともに、4つの配向領域を画素の長手方向に沿って配置するという新たな配向制御モードによって、高精細化に対応しつつ、暗線の発生を抑制できることを見出した。これにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達することができた。
すなわち、本発明の一態様は、画素電極を有する第一基板と、第一垂直配向膜と、液晶分子を含有する液晶層と、第二垂直配向膜と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、上記液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域が、画素の長手方向に沿って配置された画素を有し、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に45°の第一の配向領域、上記傾斜方位が実質的に135°の第二の配向領域、上記傾斜方位が実質的に225°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域を含み、上記液晶分子は、上記液晶層への電圧無印加時に、上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、上記液晶層への電圧印加によって、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に0°である液晶表示パネルであってもよい。なお、本明細書中、「方位」とは、基板面に投影して見たときの向きをいい、基板面の法線方向からの傾斜角(極角、プレチルト角)は考慮されない。例えば、x軸とx軸に直交するy軸とが、基板面と平行なxy平面を形成する場合に、x軸方向を0°とすると、反時計回りに正の値で方位を定める。また、本明細書中、「傾斜方位」とは、液晶分子が第一基板に対して傾斜する方位をいう。
次に、本発明者らは、上記の新たな配向制御モードに係る液晶表示パネルの製造方法についても検討を行い、上記第一垂直配向膜及び第二垂直配向膜を光配向膜とし、光配向処理を行うことでプレチルト角を付与することに着目した。光配向処理方法としては、例えば、光源から偏光子を介して光を照射し、基板又は光源を移動させながら露光を行うスキャン露光が挙げられる。
以下に、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルの製造方法の一例を説明する。図23及び図24は、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル300における光配向処理工程の一例を説明した図であり、図23はTFT基板に対する光配向処理工程、図24はCF基板に対する光配向処理工程を説明した図である。また、図26及び図27は、従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネル400における光配向処理工程の一例を説明した図であり、図26はTFT基板に対する光配向処理工程、図27はCF基板に対する光配向処理工程を説明した図である。詳細については後述するが、図23及び図24に示したように、上記液晶表示パネル300における光配向処理工程では、基板又は光源の移動方向と光の照射方向とが平行である。一方で、図26及び図27に示したように、上記液晶表示パネル400における光配向処理工程では、基板又は光源の移動方向と光の照射方向とが直交する。
従来の光配向処理では、偏光子の偏光軸と光の照射方向とを一致させて光照射することが一般的であり、配向処理方向は光の照射方向に限定されていた。本発明者らの検討によると、例えば、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル400の製造方法では、基板又は光源の移動方向と光の照射方向とが直交しているため、スキャン露光を行うと、プレチルト角にバラツキが発生し表示品位が低下し、生産性に優れたスキャン露光を用いた光配向処理を行うことが困難であることを見出した。その理由を説明すると、光源から基板に対して所定の角度で光照射を行う場合、1つの光源の光照射エリア内において、基板面に対する光の入射角度は、光源から遠ざかるほど浅くなる。そのため、基板又は光源の移動方向と光の照射方向とが直交している場合には、光源に近い光照射エリアと、光源から遠いエリアでは、液晶分子に付与するプレチルト角(極角)の角度が異なる。そのため、光照射エリア内でのプレチルト角のバラツキが大きくなり、表示品位が低下する。
更に、本発明者らの検討によると、図21のような電極構成を用いた4D-RTNモードの液晶表示パネル400では、電圧印加時に、各配向領域において液晶分子は、画素電極に形成されたスリット431が形成する電界により配向するが、電界による液晶分子の回転方向と、プレチルトの方位とが異なるため、例えば、液晶表示パネルの表示画面を指で押した場合に、液晶分子の配向が乱れ、指を離した後も指押し跡が残ることを見出した。
一方で、例えば、図22に示したような従来の4D-ECBモードの液晶表示パネル500では、指押し跡が発生し難い。図22は、従来の4D-ECBモードの液晶表示パネル500におけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位の一例を説明した平面模式図であり、(a)はTFT基板のプレチルトの方位、(b)はCF基板のプレチルトの方位、(c)は電圧印加時における各配向領域での液晶分子541の傾斜方位を示す。図22の(a)及び(b)に示したように、TFT基板のプレチルトの方位553とCF基板のプレチルトの方位553とが平行である。そのため、図22の(c)に示したように、電圧印加時において、電界による液晶分子の回転方向と、プレチルトの方位553とが一致するため、指押し跡は残り難い。
しかしながら、本発明者らは、4D-ECBモードの液晶表示パネル500は、スキャン露光を用いた光配向処理を行うことができないため、生産性が低下することを見出した。図29及び図30は、従来の4D-ECBモードの液晶表示パネル500における光配向処理工程の一例を説明した図であり、図29はTFT基板に対する光配向処理工程、図30はCF基板に対する光配向処理工程を説明した図である。詳細については後述するが、図28に示したように、半画素は、2列2行の配向領域に分割されているため、それぞれの配向領域に対する、光の照射方向が異なる。そのため、配向分割した半画素を、液晶表示パネルの行方向及び列方向に配置すると、行方向及び列方向に、プレチルトの方位が異なる配向領域が交互に配列する。スキャン露光では、例えば、列ごと又は行ごとに、基板又は光源を一方向に移動させながら光配向処理を行うため、液晶表示パネル500のように、行方向及び列方向に、プレチルトの方位同じである配向領域が並ばない場合には、スキャン露光を用いた光配向処理を行うことができない。
そこで、本発明者らは、基板又は光源の移動方向と光の照射方向とを平行としたまま光配向処理を行う方法を検討し、偏光子の偏光軸と光の照射方向とを異ならせることで、好ましくは実質的に45°とすることで、一つの画素に対して、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を生産性の優れたスキャン露光を用いて簡易に形成できることを見出した。
すなわち、本発明の他の一態様は、液晶表示パネルを製造する方法であって、上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、上記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する光配向処理工程を含み、上記光配向処理工程では、上記第一基板又は上記第二基板を移動させながら、又は、上記第一基板又は上記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射し、上記第一基板又は上記第二基板に対する光の照射方向と、上記第一基板又は上記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なる液晶表示パネルの製造方法であってもよい。上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とは、実質的に45°をなすことが好ましい。更に、上記偏光子の偏光軸を上記第一基板の表面又は上記第二基板の表面に投影した軸と、光の照射方向とは、実質的に45°をなしてもよい。
上記第一基板又は上記第二基板に対する光の照射方向と、上記第一基板又は上記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であるため、1つの光源の光照射エリア内において、基板に対する光源からの光の入射角度がほぼ同じであるため、液晶分子に付与するプレチルト角(極角)の角度もほぼ同じになる。そのため、光照射エリア内でのプレチルト角のバラツキが小さく、表示品位がよい。
更に、発明者らは、液晶表示パネルの製造装置について検討を行い、液晶表示パネルの製造装置が光源から偏光子を介して光を照射する機構を含み、上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とを異ならせることで、好ましくは実質的に45°とすることで、基板の移動方向と光源の照射方向とを平行としたまま、一つの画素に対して、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を形成することができることを見出した。
すなわち、本発明の他の一態様は、液晶表示パネルを製造する製造装置であって、上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、上記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する機構を含み、上記第一基板又は上記第二基板を移動させながら、又は、上記第一基板又は上記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射でき、上記第一基板又は上記第二基板に対する光の照射方向と、上記第一基板又は上記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なる液晶表示パネルの製造装置であってもよい。上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とは、実質的に45°をなすことが好ましい。更に、上記偏光子の偏光軸を上記第一基板の表面又は上記第二基板の表面に投影した軸と、光の照射方向とは、実質的に45°をなしてもよい。
本発明の液晶表示パネルによれば、一画素を液晶分子の傾斜方位が異なる4つの配向領域に分割し、かつ、各配向領域ごとに液晶分子の傾斜方位が異なるように配置することで、暗線の発生を抑制し、透過率を向上させることができる。本発明の液晶表示パネルの製造方法、及び、本発明の液晶表示パネルの製造装置によれば、基板又は光源の移動方向と光の照射方向とを平行としたまま、簡易な方法で液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を形成することができる。
本発明の液晶表示パネルの一例を模式的に示した断面図である。 本発明の液晶表示パネルの一例を模式的に示した平面図である。 第一基板の一例を模式的に示した平面図である。 第一基板の他の一例を模式的に示した平面図である。 第一基板の他の一例を模式的に示した平面図である。 本発明の液晶表示パネルにおける画素電極と配向領域との関係の一例を示した一画素の平面模式図である。 本発明の液晶表示パネルにおける暗線の発生領域の一例を示した一画素の平面模式図である。 本発明の液晶表示パネルにおいて、画素電極がスリットを有する場合の一画素の一例を示した平面模式図である。 本発明の液晶表示パネルにおいて、画素電極がスリットを有する場合の一画素の一例を示した平面模式図である。 本発明の液晶表示パネルにおいて、画素電極がスリットを有する場合の一画素の一例を示した平面模式図である。 図9の場合に、暗線の発生をシミュレーションした半画素の写真図である。 本発明の液晶表示パネルにおける光配向処理方法の一例、及び、本発明の液晶表示パネルを製造する製造装置の一例を説明した模式図である。 図12に示した光配向処理方法及び製造装置において、偏光子の偏光軸を基板の表面に投影した平面模式図である。 実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 実施例1の液晶表示パネルにおけるCF基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の他の一例を説明した図である。 実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位を説明した平面模式図である。 実施例1の液晶表示パネルにおける暗線の発生領域を示した一画素の平面模式図である。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生領域の一例を示した半画素の平面模式図である。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生をシミュレーションした半画素の写真図である。 従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおける暗線の発生領域の一例を示した半画素の平面模式図である。 従来の4D-ECBモードの液晶表示パネルにおけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位の一例を説明した平面模式図である。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおけるCF基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 従来の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位の一例を説明した平面模式図である。 従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおけるCF基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネルにおけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位の一例を説明した平面模式図である。 従来の4D-ECBモードの液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。 従来の4D-ECBモードの液晶表示パネルにおけるCF基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。
図1は、本発明の液晶表示パネルの一例を模式的に示した断面図であり、図2は、本発明の液晶表示パネルの一例を模式的に示した平面図である。図1に示したように、本実施形態の液晶表示パネル100は、画素電極31を有する第一基板30と、第一垂直配向膜70、液晶分子を含有する液晶層40と、第二垂直配向膜80、対向電極51を有する第二基板50とを順に有する。液晶層40の周囲にはシール材90が設けられている。また、図2に示したように、本実施形態の液晶表示パネル100は、画素10がマトリクス状に配列されている。図中、液晶分子は、円錐で表し、円錐の底面が観察者側である。
第一基板30は、画素電極31を有し、例えば、アクティブマトリクス基板(TFT基板)であってもよい。TFT基板としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができる。第一基板30は、更に、信号線11(例えば、ゲート信号線)を有してもよく、信号線11は、画素10を短手方向に沿って横切って配置されてもよい。TFT基板を平面視したときの構成としては、透明基板上に、複数本の平行なソース信号線;ソース信号線に対して直交する方向に伸び、かつ互いに平行に形成された複数本のゲート信号線;ソース信号線とゲート信号線との交点に対応して配置されたTFT等のアクティブ素子;ソース信号線とゲート信号線とによって区画された領域にマトリクス状に配置された画素電極31等が設けられた構成が挙げられる。上記TFTとしては、酸化物半導体を用いてチャネルを形成したものが好適に用いられる。ソース信号線及びゲート信号線としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができ、例えば、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン等の金属、それらの合金等で形成することができる。上記酸化物半導体としては、例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、及び、酸素(O)から構成される化合物(In-Ga-Zn-O)、インジウム(In)、スズ(Tin)、亜鉛(Zn)、及び、酸素(O)から構成される化合物(In-Tin-Zn-O)、又は、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、及び、酸素(O)から構成される化合物(In-Al-Zn-O)等を用いることができる。
図3~図5は、第一基板の一例、他の一例を模式的に示した平面図である。図3~図5に示すように、一つの画素は、2つの配向分割部を含み、第一の画素電極31aと第二の画素電極31bとは、異なるTFTを通じて信号が送られてもよい。
図3に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Gが配置され、ゲート信号線Gと直交するように、複数のソース信号線S1、S2、S3、S4が配置されてもよい。ゲート信号線Gと平行に、容量配線CS1、CS2が配置されてもよい。ゲート信号線Gとソース信号線CS1との交点に対応して、2つのTFT13a、13bが配置されもよい。TFT13aがオンのとき、TFT13aに接続されたドレイン配線Dは第一の画素電極31aと電気的に接続され、TFT13bがオンのとき、TFT13bに接続されたドレイン配線Dは第二の画素電極31bと電気的に接続されてもよい。更に、TFT13aに接続されたドレイン配線Dと第一の画素電極31aとが接続される位置に容量配線CS1が形成され、TFT13bに接続されたドレイン配線Dと第二の画素電極31bとが接続される位置に容量配線CS2が形成されてもよい。容量配線CS1、CS2は、画素の短手方向に沿って、半画素の中央を横切るように配置することが好ましい。隣り合う2つの配向領域の境界と重なるように容量配線CS1、CS2を形成することで、暗線が観察され難くすることができる。
図4に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように一本のゲート信号線Gが配置され、ゲート信号線Gと直交するように、複数のソース信号線S1a、S1b、S2a、S2b、S3a、S3bが配置されてもよく、一つの画素に対して、一本のゲート信号線Gと、二本のソース信号線が配置されてもよい。ゲート信号線Gと平行に、容量配線CSが配置されてもよい。ゲート信号線Gとソース信号線S1aとの交点に対応して、TFT13aが配置され、ゲート信号線Gとソース信号線S1bとの交点に対応して、TFT13bが配置されてもよい。
TFT13aがオンのとき、TFT13aに接続されたドレイン配線は第二の画素電極31bと電気的に接続され、TFT13bがオンのとき、TFT13bに接続されたドレイン配線は第一の画素電極31aと電気的に接続されてもよい。更に、TFT13aに接続されたドレイン配線と第二の画素電極31bが接続される位置、及び、TFT13bに接続されたドレイン配線と第一の画素電極31aが接続される位置に容量配線CSが形成されてもよい。
図5に示したように、例えば、画素の短手方向に沿って、画素の中央を横切るように二本のゲート信号線G1a、G1bが配置され、ゲート信号線G1a、G1bと直交するように、複数のソース信号線S1、S2、S3が配置されてもよい。一つの画素に対して、3つのTFT13a、13b、13cを有してもよい。ゲート信号線G1aとソース信号線S1との交点に対応して、TFT13a及びTFT13bが配置されてもよい。TFT13aがオンのとき、TFT13aに接続されたドレイン配線は第一の画素電極31aと電気的に接続され、TFT13bがオンのとき、TFT13bに接続されたドレイン配線は第二の画素電極31bと電気的に接続されてもよい。更に、TFT13bに接続されたドレイン配線は、ゲート信号線G1bとの間にTFT13cを形成し、TFT13cに接続されたドレイン配線は、容量配線CSと接続されてもよい。
液晶層40は、液晶分子41を含有する。液晶分子は、液晶層40への電圧無印加時に、第一基板30及び上記第二基板50に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、液晶層40への電圧印加によって、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜してもよい。液晶分子が傾斜方位に沿って更に大きく傾斜することで液晶表示パネルの表示を行うことができる。液晶層40に電圧を印加すると、画素の外縁付近に存在する液晶分子は、画素の外側から内側に向かって配向し、画素の中心付近の液晶分子は、配向処理方向に沿った方位に傾斜する。
図6は、本発明の液晶表示パネルにおける画素電極と配向領域との関係の一例を示した一画素の平面模式図である。画素10は、液晶分子41の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域10a、10b、10c、10dが、画素10の長手方向に沿って配置され、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に45°の第一の配向領域、上記傾斜方位が実質的に135°の第二の配向領域、上記傾斜方位が実質的に225°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域を含む。画素の透過率は、液晶分子の傾斜方位が偏光板の偏光軸と45°の角度をなす場合に最も高くなるため、画素10の短手方向に沿った方位と、いずれか一方の偏光板の偏光軸とを平行にすることで、液晶分子の傾斜方位を、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、45°、135°、225°、315°とした場合に最も透過率を高くすることができる。第一の配向領域、第二の配向領域、第三の配向領域及び第四の配向領域の並び順は特に限定されない。なお、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に45°、実質的に135°、実質的に225°、実質的に315°とは、それぞれ、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、45°、135°、225°、315°から、時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
上記4つの配向領域は、上記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なり、かつ、隣り合って配置された2つの配向領域を含んでもよい。上記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なり、かつ、隣り合って配置された2つの配向領域を含むことで、視野角特性を良好なものとすることができる。より好ましくは、第一基板30は、画素10を短手方向に沿って横切って2分割する信号線11を有し、画素10は、信号線11によって分割されて形成された2つの配向分割部の少なくとも一方に、上記4つの配向領域のうちの2つの配向領域を有してもよい。上記配向分割部が有する2つの配向領域において、上記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なってもよい。なお、実質的に180°とは、180°から時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
暗線の発生本数を減らし、視野角特性を向上させる観点からは、図6の(a)に示したように、4つの配向領域10a、10b、10c、10dは、画素の長手方向に沿って、上記傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域、上記傾斜方位が実質的に135°の第二の配向領域、上記傾斜方位が実質的に225°の第三の配向領域、上記傾斜方位が実質的に45°の第一の配向領域の順に配置された配向分割パターン(Aパターン)、又は、図6の(b)に示したように、上記傾斜方位が実質的に225°の第三の配向領域、上記傾斜方位が実質的に45°の第一の配向領域、上記傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域、上記傾斜方位が実質的に135°の第二の配向領域の順に配置された配向分割パターン(Bパターン)で構成されていることが好ましい。配向分割パターンがAパターンの場合、第二の配向領域と第三の配向領域との間に信号線11が配置されてもよく、配向分割パターンがBパターンの場合、第一の配向領域と第四の配向領域との間に信号線11が配置されてもよい。
本実施形態の液晶表示パネルにおける画素の配置としては、行方向及び列方向に上記Aパターンのみを連続的に配置してもよいし、上記Bパターンのみを連続的に配置してもよい。また、行方向に上記Aパターン又は上記Bパターンを連続的に配置し、かつ、列方向にAパターンとBパターンとを交互に配置してもよい。更に、液晶表示パネル100は、画素10の短手方向に隣接して配置された別の画素を有し、上記別の画素は、上記第一の配向領域、上記第二の配向領域、上記第三の配向領域、及び、上記第四の配向領域を含み、画素10と上記別の画素とは、互いに、それぞれの画素の長手方向に沿った4つの配向領域の並び順が同じであってもよい。これにより、液晶表示パネルの行方向に、液晶分子の傾斜方位が同じ配向領域が配列するため、スキャン露光を用いた光配向処理を行うことができ、生産性が向上する。
画素電極31は、上記4つの配向領域10a、10b、10c、10dのうち、隣接する2つの配向領域10a及び10bに電圧を印加する第一の画素電極31aと、隣接する他の2つの配向領域10c及び10dに電圧を印加する第二の画素電極31bとを含み、上記第一の画素電極31aと上記第二の画素電極31bとは、それぞれ液晶層40に対して異なる電圧を印加してもよい。
画素電極31は、液晶分子41の傾斜方位と平行方向に伸びるスリット(画素電極31の切れ欠き部又は開口部)33を有してもよい。スリット33を有することで、電圧印加時の液晶分子31の傾斜方位をより安定させることができ、発生する暗線120の幅を細くすることができる。液晶分子41の傾斜方位と平行方向に伸びるスリット33は、完全に平行であることが好ましいが、例えば、15°以下の角度をなしてもよい。スリット33は、上記配向領域ごとに、画素10の長手方向の画素端のいずれか一方と、画素10の短手方向の中心線との間の領域に形成されてもよい。また、画素10の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、上記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に形成されてもよい。更に、画素電極31は、液晶分子41の傾斜方位と平行方向に伸びるスリット(画素電極31の切れ欠き部又は開口部)33を有し、スリット33は、上記2つの配向分割部の境界を挟んで、各配向分割部と重なる領域に形成されてもよい。各配向領域での液晶分子41の傾斜方位によって、スリット33を形成する位置を調整し、暗線120が発生しやすい領域にスリット33を形成することで、効果的に透過率を向上させることができる。なお、「短手方向の中心線」とは、画素10の長手方向に平行であって、かつ、画素10の短手方向の中心点を通る線をいう。
図7は、本発明の液晶表示パネルにおける暗線の発生領域の一例を示した一画素の平面模式図である。図7の(a)は配向分割パターンが上記Aパターンの場合、図7の(b)は配向分割パターンが上記Bパターンの場合を示す。液晶分子の配向が不連続となった領域は、光を透過しないため暗線が発生し、図7に示すように、画素の境界及び配向領域の境界で液晶分子41の配向が乱れやすく、暗線120が発生する。図8~図10は、いずれも本発明の液晶表示パネルにおいて、画素電極がスリットを有する場合の一画素の一例を示した平面模式図である。
図8~図10の(a)は配向分割パターンが上記Aパターンの場合、図8~図10の(b)は配向分割パターンが上記Bパターンの場合を示す。スリット33は、図8に示したように、上記配向領域ごとに、画素10の長手方向の画素端のいずれか一方と、画素10の短手方向の中心線との間の領域に形成することができる。スリット33は、更に画素10の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、上記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に形成されてもよく、図9に示したように、信号線11と重ならない領域に形成することができる。また、画素電極31は、上記液晶分子の上記傾斜方位と平行方向に伸びるスリット33を有し、スリット33は、上記2つの配向分割部の境界を挟んで、各配向分割部と重なる領域に形成されてもよく、図10に示したように、信号線11の近傍にスリットを設けない領域を含んでもよい。
上記4つの配向領域のそれぞれは、画素電極31のスリット33を有する領域とスリット33を有さない領域との両方に重複してもよい。また、スリット33が形成された画素電極31は、画素10の短手方向に沿った二辺のうち、少なくとも一辺に、上記スリットの末端が到達せず、導電性の電極材料で連結されてもよい。画素電極31の端部までスリット33を伸ばさず、画素電極33の端部を電極材料で連結することで、液晶分子の配向を安定させ、暗線の発生領域を画素10の端部に固定することができる。また、画素電極31の断裂を防ぎ、製造歩留まりを改善することができる。図11は、画素電極が図9のようスリットを有する場合に、暗線の発生をシミュレーションした半画素の写真図である。図11では、第一の配向領域10aと第二の配向領域10bとの境界、及び、半画素の外縁付近で液晶分子の配向が不連続となり、暗線が発生するものの、半画素の透過率は高いことが分かる。
画素電極31は、透明電極であってもよく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等の透明導電材料、又は、それらの合金で形成することができる。
第一垂直配向膜70及び第二垂直配向膜80は、液晶層40中の液晶分子41の配向を制御する機能を有し、液晶層40への印加電圧が閾値電圧未満(電圧無印加を含む)のときには、主に第一垂直配向膜70及び第二垂直配向膜80の働きによって、液晶分子は、第一垂直配向膜70及び第二垂直配向膜80に対して実質的に垂直に、かつ、傾斜方位に沿って傾斜して配向する。具体的には、第一垂直配向膜70は、液晶分子を第一基板30基板に対して、例えば、85.0°~89.0°に配向させることができ、第二垂直配向膜80は、液晶分子を第二基板50基板に対して、例えば、85.0°~89.0°に配向させることができる。
第一垂直配向膜70及び第二垂直配向膜80は、光配向性を示す材料から形成された光配向膜であってもよい。光配向性を示す材料とは、紫外光、可視光等の光(電磁波)が照射されることによって構造変化を生じ、その近傍に存在する液晶分子の配向を規制する性質(配向規制力)を発現する材料や、配向規制力の大きさ及び/又は向きが変化する材料全般を意味する。光配向性を示す材料としては、例えば、二量化(二量体形成)、異性化、光フリース転移、分解等の反応が光照射によって起こる光反応部位を含むものが挙げられる。光照射によって二量化及び異性化する光反応部位(官能基)としては、例えば、シンナメート、4-カルコン、4’-カルコン、クマリン、スチルベン等が挙げられる。光照射によって異性化する光反応部位(官能基)としては、例えば、アゾベンゼン等が挙げられる。光照射によって光フリース転移する光反応部位としては、例えば、フェノールエステル構造等が挙げられる。光照射によって分解する光反応部位としては、例えば、シクロブタン構造等が挙げられる。
第一垂直配向膜70及び第二垂直配向膜80は、光配向処理がなされたことによって、液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であってもよい。上記光配向処理は、表面に第一垂直配向膜70が形成された第一基板30、及び、表面に第二垂直配向膜80が形成された第二基板50のそれぞれに対して、光源から光を照射することで行うことができる。
液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域10a、10b、10c、10dのそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に0°である。すなわち、第一垂直配向膜70付近、第二垂直配向膜80付近の液晶分子だけではなく、液晶層の厚み方向の中央付近の液晶分子も同じ傾斜方位を有している。言い換えると、液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域10a、10b、10c、10dのそれぞれにおいて、第一垂直配向膜70が付与するプレチルトの方位と、第二垂直配向膜80が付与するプレチルトの方位とが逆方向であり、かつ、平行であるともいえる。第一垂直配向膜70が付与するプレチルトの方位と、第二垂直配向膜80が付与するプレチルトの方位とは、実質的に180°異なる。例えば、配向領域10aでは、第一垂直配向膜70が付与するプレチルトの方位が315°であり、第二垂直配向膜80が付与するプレチルトの方位が135°である。このようにすることで、上記4つの配向領域10a、10b、10c、10dでの液晶分子41の傾斜方位を互いに異なせることができる。また、画素電極31にスリットを形成した場合であっても、液晶表示パネルを指で押した際の指押し跡が残らないようにすることができる。なお、第一垂直配向膜70が付与するプレチルトの方位とは、液晶層への電圧無印加時に液晶分子が第一垂直配向膜70に対して傾斜する方位をいい、第二垂直配向膜80が付与するプレチルトの方位は、液晶層への電圧無印加時に液晶分子が第二垂直配向膜80に対して傾斜する方位をいう。実質的に0°とは、0°から時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
第二基板50は、対向電極51を有し、例えば、カラーフィルタ基板(CF基板)であってもよい。上記カラーフィルタ基板としては、液晶表示パネルの分野において通常使用されるものを用いることができる。
カラーフィルタ基板の構成としては、透明基板上に、格子状に形成されたブラックマトリクス、格子すなわち画素の内側に形成されたカラーフィルタ等が設けられた構成が挙げられる。上記ブラックマトリクスは、画素の境界と重なるように一画素ごとに格子状に形成されてもよく、更に、一画素の中央を短手方向に沿って横切るように、半画素ごとに格子状に形成されてもよい。暗線の発生領域に重なるようにブラックマトリクスを形成することで、暗線が観察され難くすることができる。対向電極51は、画素電極31と液晶層40を介して向かい合うように配置されおり、画素電極31との間で縦電界を形成して、液晶分子を傾けることで、表示を行うことができる。カラーフィルタは、例えば、列ごとに、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順で配置されてもよいし、黄色(Y)、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の順で配置されてもよいし、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、緑色(G)順で配置されてもよい。
対向電極51は、面状電極であることが好ましい。対向電極51は、透明電極であってもよく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等の透明導電材料、又は、それらの合金で形成することができる。
第一基板30の液晶層40の反対側に、第一偏光板20を配置してもよく、第二基板50の液晶層40の反対側に、第二偏光板60を配置してもよい。第一偏光板20の偏光軸と第二偏光板60の偏光軸は、互いに直交してもよく、例えば、いずれか一方の偏光軸が画素10の長辺と平行になるように配置し、他の偏光軸が画素10の長辺と直交するように配置してもよい。なお、偏光軸は、偏光板の吸収軸であってもよく、偏光板の透過軸であってもよい。第一偏光板20及び第二偏光板60は、典型的には、ポリビニルアルコール(PVA)フィルムに、二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を、吸着配向させたものが挙げられる。通常は、PVAフィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。なお、第一偏光板20と第一基板30との間、及び、第二偏光板60と第二基板50との間には、位相差フィルム等の光学フィルムが配置されていてもよい。
本実施形態の液晶表示パネル100は、通常では、液晶層40の周囲を囲むように設けられたシール材90によって第一基板30及び第二基板50が貼り合わされ、液晶層40が所定の領域に保持される。シール材90としては、例えば、無機フィラー又は有機フィラー及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。
本実施形態の液晶表示パネル100の背面側にバックライトを配置して、液晶表示装置としてもよい。このような構成を有する液晶表示装置は、一般的に、透過型の液晶表示装置と呼ばれる。バックライトとしては、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。液晶表示装置によるカラー表示を可能とするためには、白色光を発するバックライトが好適に用いられる。バックライトの種類としては、例えば、発光ダイオード(LED)が好適に用いられる。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長380nm以上、800nm未満の光(電磁波)を意味する。
更に、上記液晶表示装置は、液晶表示パネル及びバックライトの他、TCP(テープ・キャリア・パッケージ)、PCB(プリント配線基板)等の外部回路;視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム;ベゼル(フレーム)等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。
本発明の他の一態様は、液晶表示パネルを製造する方法であって、表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する光配向処理工程を含み、上記光配向処理工程では、上記第一基板又は上記第二基板を移動させながら、又は、上記第一基板又は上記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射し、上記第一基板又は上記第二基板に対する光の照射方向と、上記第一基板又は上記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なる液晶表示パネルの製造方法であってもよい。上記異なるとは、10°以上が好ましく、15°以上がより好ましく、30°以上が更に好ましい。上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とは、実質的に45°をなすことが特に好ましい。なお、実質的に45°とは、45°から時計回り、又は、反時計回りに15°の角度をなす範囲を意味し、より好ましくは、5°の角度をなす範囲である。
図12を用いて、第一基板30を移動させながら光配向処理を行う場合を説明する。図12は、本発明の液晶表示パネルにおける光配向処理方法の一例、及び、本発明の液晶表示パネルを製造する製造装置200の一例を説明した模式図である。図12に示したように、表面に第一垂直配向膜70が形成された第一基板30に対して、第一基板30を移動させながら、光源220から偏光子230を介して光221を照射する。この際、光を照射しない部分は遮光部材240により遮光する。第一基板30に対する光の照射方向252と、第一基板30移動方向251は平行であり、偏光子230の偏光軸231と光の照射方向252とが実質的に45°をなす。これにより、第一垂直配向膜70はプレチルトの方位253を付与することができる。遮光する領域を変えながら、偏光子の偏光軸を90°回転させることで、プレチルトの方位が異なる領域を形成することができる。なお、光の照射方向252とは、図12に示したように、光源220から照射される光221を第一基板30の表面又は第二基板50の表面に投影した場合の光の進行方向である。
図13は、図12に示した光配向処理方法及び製造装置において、偏光子の偏光軸を基板の表面に投影した平面模式図である。図13に示したように、偏光子230の偏光軸231を第一基板30の表面又は第二基板50の表面に投影した軸と、プレチルトの方位253とは一致することが好ましい。これにより、液晶分子を所望の方位に配向させることができる。また、偏光子230の偏光軸231を第一基板30の表面又は第二基板50の表面に投影した軸と、光の照射方向252とは、実質的に45°をなしてもよい。これにより、より精度を高く、一つの画素に対して、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を形成す)ことができる。
光221としては、紫外光、可視光等の光(電磁波)等を用いることができるが、波長が300nm~400nmであることが好ましい。上記光配向処理は、例えば、配向膜70に対して光を照射する光源を持ち、複数の画素にわたる連続的なスキャン露光を行う事ができる機能を持つ装置を用いて行うことができる。スキャン露光の具体的態様としては、例えば、基板を移動させながら光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様、光源及び、光源を移動させながら該光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様、光源及び基板を移動させながら光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様が挙げられる。
本発明の他の一態様は、液晶表示パネルを製造する製造装置であって、図12に示したように、第一垂直配向膜70及び第二垂直配向膜80は、光配向処理がなされたことによって、上記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、表面に第一垂直配向膜70が形成された第一基板30、及び、表面に第二垂直配向膜80が形成された第二基板50のそれぞれに対して、光源220から偏光子230を介して光を照射する機構280を含み、第一基板又30は第二基板50を移動させながら、又は、第一基板30又は第二基板50に対して光源220を移動させながら光を照射でき、第一基板30又は第二基板50に対する光の照射方向252と、第一基板30又は第二基板50の移動方向251又は光源の移動方向252が平行であり、偏光子230の偏光軸231と光の照射方向252とが異なる液晶表示パネルの製造装置であってもよい。上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とは、実質的に45°をなすことが好ましい。
液晶表示パネルの製造装置200は、上記光配向処理工程において、偏光子230の偏光軸231と光の照射方向252とは異なる。また、偏光子230の偏光軸231と光の照射方向252とを実質的に45°とすることで、基板の移動方向と光源の照射方向とを平行としたまま、一つの画素に対して、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を形成することができる。そのため、上記液晶表示パネルの製造装置200によると、第一基板及び第二基板に対して生産性に優れたスキャン露光により上記光配向処理工程を行うことができる。偏光子230の偏光軸231を第一基板30の表面又は第二基板50の表面に投影した軸と、光の照射方向252とは、実質的に45°をなしてもよい。
光源220から偏光子230を介して光を照射する機構(以下、光照射機構ともいう)280は、ランプボックス270内に光源220、偏光子230を備え、例えば、偏光子230の偏光軸231と光の照射方向252とが実質的に45°をなすように固定されている。
更に、偏光子230を回転させる機構260を備えてもよい。偏光子230を回転させる機構260は、偏光子230の偏光軸を光の照射方向を中心に90°回転させることができる。例えば、上記4つの配向領域のうち、いずれか一つの配向領域に対して、基板の移動方向を第一方向とし、光の照射方向を第二方向として、1回目の光照射を行った後、他の配向領域に対して、基板の移動方向を第一方向、光の照射方向を第二方向として2回目の光照射を行う場合に、偏光子230を回転させる機構260により、偏光子230の偏光軸231を90°回転させることができる。なお、第一方向と第二方向とは、平行方向である。
光照射機構280は、単数であってもよいし、複数であってもよい。光照射機構280が単数である場合には、4つの配向領域ごとに、偏光子230を回転させる機構260により、偏光子230の偏光軸231を90°回転させながら光照射を行うことで、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を形成することができる。光照射機構280が複数である場合には、例えば、第一の光照射機構280Aは、偏光子230の偏光軸231と光の照射方向252とが実質的に45°をなすように固定し、第二の光照射機構280Bは、第一の光照射機構280Aの偏光軸231と90°回転した位置に偏光子230を固定して光照射を行うことで、液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域を形成することができる。液晶表示パネルの製造装置200が、光照射機構280を複数含むことで、生産性を向上させることができる。
上記液晶表示パネルの製造装置200は、例えば、上記機構の他に、遮光部材240、基盤搬送ステージ250等を備える。基盤搬送ステージ250上に第一基板30又は第二基板50を固定し、第一基板30又は第二基板50に対する光の照射方向252と平行方向に、第一基板30又は第二基板50を移動させことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
実施例1では、4つの配向領域での液晶分子の傾斜方位が、画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、液晶分子の傾斜方位が実質的に315°、実質的に135°、実質的に215°、実質的に45°の並び順で配置された配向分割パターンである液晶表示パネルを作製した。
まず、TFT、画素電極、信号線等を備えるTFT基板、及び、ブラックマトリクス、カラーフィルタ、対向電極等を備えるCF基板を用意した。画素電極としては、上記図8の(a)のようにスリットが形成された画素電極を用いた。そして、TFT基板及びCF基板の各々の表面上に、配向膜溶液を塗布し、両基板を80℃以下で加熱した後、本焼成として230℃で加熱して、垂直配向膜を形成した。配向膜溶液の固形分は、ポリシロキサン構造を主骨格とし、側鎖に光官能基として、シンナメート基を含むポリマー材料、及び、ポリアミック酸であった。他の方法としては、例えば、配向膜溶液の固形分をポリアミック酸とし、TFT基板及びCF基板の各々の表面上に、配向膜溶液を塗布し、両基板を80℃以下で加熱した後、本焼成として200℃で加熱することでも、垂直配向膜を形成することができる。
次に、光源から偏光子を介して光を照射する機構(光照射機構)を含む液晶表示パネルの製造装置を用いて、垂直配向膜が形成されたTFT基板及びCF基板に対して、光配向処理を行った。光配向処理は、スキャン露光を行い、主波長が313nmの直線偏光を20mJ/cmの強度で照射した。
図14は、実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。図14に示したように、まず、TFT基板の移動方向251を第一方向とし、光の照射方向252を第二方向として、1回目の光照射を行った。第一方向と第二方向とは、平行である。偏光子230の偏光軸231は、光の照射方向252と実質的に45°をなすように配置した。光照射を行わない領域は、遮光部材で遮光した。次に、遮光部分を移動させ、偏光子230の偏光軸231を90°回転させて、TFT基板の移動方向251を第一方向、光の照射方向252を第二方向として2回目の光照射を行った。更に、遮光部分を移動させ、偏光子230の偏光軸231を90°回転させて、TFT基板の移動方向251を第二方向、光の照射方向252を第一方向として3回目の光照射を行った。最後に、遮光部分を移動させ、偏光子230の偏光軸231を90°回転させて、TFT基板の移動方向251を第二方向、光の照射方向252を第一方向として4回目の光照射を行った。上記光照射工程を行ったTFT基板は、4つの配向領域に対応する領域ごとにプレチルトの方位253が異なる。
図15は、実施例1の液晶表示パネルにおけるCF基板に対する光配向処理工程の一例を説明した図である。図15に示したように、まず、CF基板の移動方向251を第二方向とし、光の照射方向252を第一方向として、1回目の光照射を行った。偏光子230の偏光軸231は、光の照射方向252と実質的に45°をなすように配置した。光照射を行わない領域は、遮光部材で遮光した。次に、遮光部分を移動させ、偏光子230の偏光軸231を90°回転させて、CF基板の移動方向251を第二方向、光の照射方向252を第一方向として2回目の光照射を行った。更に、遮光部分を移動させ、偏光子230の偏光軸231を90°回転させて、CF基板の移動方向251を第一方向、光の照射方向252を第二方向として3回目の光照射を行った。最後に、遮光部分を移動させ、偏光子230の偏光軸231を90°回転させて、CF基板の移動方向251を第一方向、光の照射方向252を第二方向として4回目の光照射を行った。上記光照射工程を行ったCF基板は、4つの配向領域に対応する領域ごとにプレチルトの方位253が異なる。
図14及び図15では、単数の光照射機構を含む液晶表示パネルの製造装置を用いたが、複数の光照射機構を含む液晶表示パネルの製造装置を用いてもよい。以下に、第一の光照射機構280A及び第二の光照射機構280Bを含む液晶表示パネルの製造装置を用いて、TFT基板に対する光配向処理工程を行う場合を説明する。図16は、実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板に対する光配向処理工程の他の一例を説明した図である。第一の光照射機構280Aが備える偏光子230Aの偏光軸231Aと、第二の光照射機構280Bが備える偏光子230Bの偏光軸231Bとは、光の照射方向252と実質的に45°をなし、かつ、互いに90°異なるように配置される。図16に示したように、TFT基板の移動方向251を第一方向とし、光の照射方向252を第二方向として、第一の光照射機構280Aを用いて、1回目の光照射を行う。第一方向と第二方向とは、平行である。光照射を行わない領域は、遮光部材240で遮光する。次に、遮光部分240を移動させ、第二の光照射機構280Bを用いて2回目の光照射を行い、基板を180°回転させた後に、更に、遮光部分240を移動させ、第一の光照射機構280Aを用いて3回目の光照射を行い、最後に、遮光部分240を移動させ、第二の光照射機構280Bを用いて4回目の光照射を行う。なお、TFT基板の移動方向251及び光の照射方向252は、1~4回目の光照射で全て同じである。上記光照射工程を行ったTFT基板は、4つの配向領域に対応する領域ごとにプレチルトの方位253が異なる。第一の光照射機構280A及び第二の光照射機構280Bを備えることで、偏光子の偏光軸を固定したまま光照射を行うことができるため、生産性が向上する。図16では、TFT基板に対する光配向処理工程の他の一例を説明したが、CF基板に対しても同様に、複数の光照射機構を含む液晶表示パネルの製造装置を用いて光配向処理工程を行うことができる。また、上記光照射工程では、4つの光照射機構を含む液晶表示パネルの製造装置を用いて、4つの配向領域に対応する領域ごとに、異なる光照射機構により光照射を行うこともできる。
TFT基板上に液晶分子を含有する液晶組成物を滴下し、CF基板上には熱・可視光併用シール材をディスペンサにより描画した。そして、TFT基板の表面に形成した垂直配向膜が付与するプレチルトの方位と、CF基板の表面に形成した垂直配向膜が付与するプレチルトの方位とが逆方向であり、かつ、平行となるように、TFT基板とCF基板とを貼り合わせ、基板間に液晶組成物を封入した。これにより、液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に0°となる。
続いて、偏光軸がクロスニコルの関係になるように、TFT基板の裏面側(バックライト光の入射面側)及びCF基板の観察面側(バックライト光の出射面側)に、一対の偏光板を貼り付け、実施例1の液晶表示パネルが完成した。偏光板は、一方の偏光軸が画素の長辺と平行になるように配置し、他方の偏光軸が画素の長辺と直交するように配置した。
その後、液晶表示パネルの背面側に、白色LEDを備えるバックライトを取り付け、液晶表示装置を作製した。
図17は、実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位を説明した平面模式図であり、図17の(a)はTFT基板のプレチルトの方位、図17の(b)はCF基板のプレチルトの方位、図17の(c)は電圧印加時における各配向領域での液晶分子の傾斜方位を示した。図17の(a)及び(b)に示したように、液晶表示パネルを平面視したときに、4つの配向領域10a、10b、10c及び10dのそれぞれにおいて、TFT基板の表面に形成された垂直配向膜が付与するプレチルトの方位253と、CF基板の表面に形成された垂直配向膜が付与するプレチルトの方位253とが逆方向であり、かつ、平行である。これにより、液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に0°となる。図17の(c)に示したように、実施例1では、画素10は、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、液晶分子41の傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域、実質的に135°の第二の配向領域、実質的に225°の第三の配向領域、実質的に45°の第一の配向領域の並び順で配置された配向分割パターンで構成されている。実施例1では、行方向、列方向共に同じ配向パターンが配列した液晶表示パネルを作製した。
図18は、実施例1の液晶表示パネルにおける暗線の発生領域を示した一画素の平面模式図である。暗線120の幅は約10μmであり、暗線が発生していない領域を点線で囲んだ。実施例1では、暗線の発生を抑制できたため、一画素における暗線が発生していない領域の占める割合が高く、一画素の透過率を高くすることができた。
参考として、以下に、図23~図25を用いて従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル300の製造方法の一例を、図26~図28を用いて従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネル400の製造方法の一例を、図29及び図30を用いて従来の4D-ECBモードの液晶表示パネル500の製造方法の一例を示す。
従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル300では、TFT基板に対する光配向処理は、図23に示したように、まず、半画素の右半分を遮光し、半画素の左半分に対して、TFT基板又は光源の移動方向351を画素の上下方向とし、光の照射方向352をTFT基板又は光源の移動方向351と平行として、1回目の光照射を行う。次に、半画素の左半分を遮光し、半画素の右半分に対して、TFT基板又は光源の移動方向351、及び、光の照射方向352を1回目の光照射と逆方向として、2回目の光照射を行う。CF基板に対する配向処理は、図23に示したように、まず、半画素の下半分を遮光し、半画素上半分に対して、CF基板又は光源の移動方向351を画素の左右方向とし、光の照射方向352をTFT基板又は光源の移動方向351と平行として、1回目の光照射を行う。次に、半画素の上半分を遮光し、半画素の下半分に対して、TFT基板又は光源の移動方向351、及び、光の照射方向352を1回目の光照射と逆方向として、2回目の光照射を行う。
図25は、従来の4D-RTNモードの液晶表示パネル300におけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位を説明した平面模式図であり、(a)はTFT基板のプレチルトの方位、(b)はCF基板のプレチルトの方位、(c)は電圧印加時における各配向領域での液晶分子341の傾斜方位を示す。図25の(a)及び(b)に示したように、液晶表示パネルを平面視したときに、TFT基板では半画素の左右でプレチルト353の方位が異なり、CF基板では半画素の上下でプレチルトの方位が異なる。TFT基板とCF基板とを貼り合わせると、各配向領域において、TFT基板に対するプレチルトの方位353とCF基板に対するプレチルトの方位353とは互いに直交する。図25の(c)に示したように、従来の4D-RTNモードでは、半画素が4つの配向領域に分割され、各配向領域において液晶分子の傾斜方位が異なる。
従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネル400では、TFT基板に対する配向処理は、図26に示したように、まず、半画素の下半分を遮光し、半画素の上半分に対して、TFT基板又は光源の移動方向451を画素の左右方向とし、光の照射方向452を画素の上下方向として、1回目の光照射を行う。次に、半画素の上半分を遮光し、半画素の下半分に対して、TFT基板又は光源の移動方向451、及び、光の照射方向452を1回目の光照射と逆方向として、2回目の光照射を行う。CF基板に対する配向処理は、図27に示したように、まず、半画素の右半分を遮光し、半画素の左半分に対して、CF基板又は光源の移動方向451を画素の上下方向とし、光の照射方向452を画素の左右方向として、1回目の光照射を行う。次に、半画素の左半分を遮光し、半画素の右半分に対して、CF基板又は光源の移動方向451、及び、光の照射方向452を1回目の光照射と逆方向として、2回目の光照射を行う。
図28は、従来の他の4D-RTNモードの液晶表示パネル400におけるTFT基板とCF基板のプレチルトの方位及び液晶分子の傾斜方位の他の一例を説明した平面模式図であり、(a)はTFT基板のプレチルトの方位、(b)はCF基板のプレチルトの方位、(c)は電圧印加時における各配向領域での液晶分子441の傾斜方位を示す。図28の(a)及び(b)に示したように、液晶表示パネルを平面視したときに、TFT基板では半画素の上下でプレチルトの方位453が異なり、CF基板では半画素の左右でプレチルトの方位が異なる。TFT基板とCF基板とを貼り合わせると、各配向領域において、TFT基板に対するプレチルトの方位453とCF基板に対するプレチルトの方位453とは互いに直交する。図28の(c)に示したように、従来の他の4D-RTNモードでは、半画素が4つの配向領域に分割され、各配向領域において液晶分子は、電圧印加時は、画素電極に形成されたスリット431が形成する電界により配向する。
図29及び図30は、従来の4D-ECBモードの液晶表示パネル500における光配向処理工程の他の一例を説明した図であり、図29はTFT基板に対する光配向処理工程、図30はCF基板に対する光配向処理工程を説明した図である。TFT基板に対する配向処理は、図29に示したように、まず、半画素を4分割した左上の領域以外の領域を遮光し、半画素の左上の領域に対して、光の照射方向552を半画素の中心から外側に向かう方向として、1回目の光照射を行う。その後、1回目の光照射と同様に、光の照射方向552を半画素の中心から外側に向かう方向として、半画素の右上の領域に対して2回目の光照射を行い、半画素の左下の領域に対して3回目の光照射を行い、半画素の右下の領域に対して4回目の光照射を行う。CF基板に対する配向処理は、図30に示したように、まず、半画素を4分割した左上の領域以外の領域を遮光し、半画素の左上の領域に対して、光の照射方向552を半画素の外側から中心に向かう方向として、1回目の光照射を行う。その後、1回目の光照射と同様に、光の照射方向352を半画素の外側から中心に向かう方向として、半画素の右上の領域に対して2回目の光照射を行い、半画素の左下の領域に対して3回目の光照射を行い、半画素の右下の領域に対して4回目の光照射を行う。
[付記]
本発明の一態様は、画素電極を有する第一基板と、第一垂直配向膜と、液晶分子を含有する液晶層と、第二垂直配向膜と、対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、上記液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域が、該画素の長手方向に沿って配置された画素を有し、上記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、上記傾斜方位が実質的に45°の第一の配向領域、上記傾斜方位が実質的に135°の第二の配向領域、上記傾斜方位が実質的に225°の第三の配向領域、及び、上記傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域を含み、上記液晶分子は、上記液晶層への電圧無印加時に、上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜に対して実質的に垂直に、かつ、上記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、上記液晶層への電圧印加によって、上記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、上記液晶表示パネルを平面視したときに、上記4つの配向領域のそれぞれにおいて、上記液晶分子のねじれ角が実質的に0°である液晶表示パネルであってもよい。
上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、上記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であってもよい。
上記4つの配向領域は、上記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なり、かつ、隣り合って配置された2つの配向領域を含んでもよい。
上記4つの配向領域は、上記第四の配向領域、上記第二の配向領域、上記第三の配向領域、上記第一の配向領域の順に配置されてもよい。また、上記4つの配向領域は、上記第三の配向領域、上記第一の配向領域、上記第四の配向領域、上記第二の配向領域の順に配置されてもよい。
上記第一基板は、上記画素を短手方向に沿って横切って2分割する信号線を有し、上記画素は、上記信号線によって分割されて形成された2つの配向分割部の少なくとも一方に、上記4つの配向領域のうちの2つの配向領域を有してもよい。
上記画素電極は、上記液晶分子の上記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有し、上記スリットは、上記2つの配向分割部の境界を挟んで、各配向分割部と重なる領域に形成されてもよい。
上記配向分割部が有する2つの配向領域において、上記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なってもよい。
上記4つの配向領域は、上記第四の配向領域、上記第二の配向領域、上記第三の配向領域、上記第一の配向領域の順に配置され、上記第二の配向領域と上記第三の配向領域との間に上記信号線が配置されてもよい。また、上記4つの配向領域は、上記第三の配向領域、上記第一の配向領域、上記第四の配向領域、上記第二の配向領域の順に配置され、上記第一の配向領域と上記第四の配向領域との間に上記信号線が配置されてもよい。
上記液晶表示パネルは、上記画素の短手方向に隣接して配置された別の画素を有し、上記別の画素は、上記第一の配向領域、上記第二の配向領域、上記第三の配向領域、及び、上記第四の配向領域を含み、上記画素と上記別の画素とは、互いに、それぞれの画素の長手方向に沿った4つの配向領域の並び順が同じであってもよい。
上記画素電極は、上記液晶分子の上記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有してもよい。上記スリットは、上記配向領域ごとに、上記画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、上記画素の短手方向の中心線との間の領域に形成されてもよい。また、上記画素の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、上記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に形成されてもよい。
上記4つの配向領域のそれぞれは、上記画素電極の上記スリットを有する領域と上記スリットを有さない領域との両方に重複してもよい。
上記スリットが形成された画素電極は、上記画素の短手方向に沿った二辺のうち、少なくとも一辺に、上記スリットの末端が到達せず、導電性の電極材料で連結されてもよい。
上記画素電極は、上記4つの配向領域のうち、隣接する2つの配向領域に電圧を印加する第一の画素電極と、隣接する他の2つの配向領域に電圧を印加する第二の画素電極とを含み、上記第一の画素電極と上記第二の画素電極とは、それぞれ上記液晶層に対して異なる電圧を印加してもよい。
本発明の他の一態様は、液晶表示パネルを製造する方法であって、上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、上記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する光配向処理工程を含み、上記光配向処理工程では、上記第一基板又は上記第二基板を移動させながら、又は、上記第一基板又は上記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射し、上記第一基板又は上記第二基板に対する光の照射方向と、上記第一基板又は上記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なる液晶表示パネルの製造方法であってもよい。上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが実質的に45°をなしてもよい。また、上記偏光子の偏光軸を上記第一基板の表面又は上記第二基板の表面に投影した軸と、光の照射方向とは、実質的に45°をなしてもよい。
更に、本発明の他の一態様は、液晶表示パネルを製造する製造装置であって、上記第一垂直配向膜及び上記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、上記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する機構を含み、上記第一基板又は上記第二基板を移動させながら、又は、上記第一基板又は上記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射でき、上記第一基板又は上記第二基板に対する光の照射方向と、上記第一基板又は上記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なる液晶表示パネルの製造装置であってもよい。上記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが実質的に45°をなしてもよい。また、上記偏光子の偏光軸を上記第一基板の表面又は上記第二基板の表面に投影した軸と、光の照射方向とは、実質的に45°をなしてもよい。
以上に示した本発明の各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
10:画素
10a、10b、10c、10d:配向領域
11:信号線
13a、13b、13c:TFT
20:第一偏光板
30:第一基板
31、531:画素電極
31a:第一の画素電極
31b:第二の画素電極
33、431:スリット
40:液晶層
41、341、441、541:液晶分子
50:第二基板
51:対向電極
60:第二偏光板
70:第一垂直配向膜
80:第二垂直配向膜
90:シール材
100、300、400、500:液晶表示パネル
120、320、420:暗線
200:液晶表示パネルの製造装置
220:光源
221:光
230、230A、230B:偏光子
231、231A、231B:偏光軸
240:遮光部材
250:基板搬送ステージ
252、352、452、552:光の照射方向
251、351、451:基板の移動方向
253、353、453、553:プレチルトの方位
260:偏光子を回転させる機構
270:ランプボックス
280:光源から偏光子を介して光を照射する機構(光照射機構)
280A:第一の光照射機構
280B:第二の光照射機構

 

Claims (23)

  1. 画素電極を有する第一基板と、
    第一垂直配向膜と、
    液晶分子を含有する液晶層と、
    第二垂直配向膜と、
    対向電極を有する第二基板とを順に有する液晶表示パネルであって、
    前記液晶表示パネルは、前記液晶分子の傾斜方位が互いに異なる4つの配向領域が、画素の長手方向に沿って配置された画素を有し、
    前記画素の短手方向に沿った方位を0°と定義したときに、
    前記傾斜方位が実質的に45°の第一の配向領域、前記傾斜方位が実質的に135°の第二の配向領域、前記傾斜方位が実質的に225°の第三の配向領域、及び、前記傾斜方位が実質的に315°の第四の配向領域を含み、
    前記液晶分子は、前記液晶層への電圧無印加時に、前記第一垂直配向膜及び前記第二垂直配向膜に対して実質的に垂直に、かつ、前記傾斜方位に沿って傾斜して配向し、前記液晶層への電圧印加によって、前記傾斜方位に沿って更に大きく傾斜するものであり、
    前記液晶表示パネルを平面視したときに、前記4つの配向領域のそれぞれにおいて、前記液晶分子のねじれ角が実質的に0°である、
    ことを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 前記第一垂直配向膜及び前記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、前記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。
  3. 前記4つの配向領域は、前記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なり、かつ、隣り合って配置された2つの配向領域を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示パネル。
  4. 前記4つの配向領域は、前記第四の配向領域、前記第二の配向領域、前記第三の配向領域、前記第一の配向領域の順に配置されることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  5. 前記4つの配向領域は、前記第三の配向領域、前記第一の配向領域、前記第四の配向領域、前記第二の配向領域の順に配置されることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  6. 前記第一基板は、前記画素を短手方向に沿って横切って2分割する信号線を有し、
    前記画素は、前記信号線によって分割されて形成された2つの配向分割部の少なくとも一方に、前記4つの配向領域のうちの2つの配向領域を有することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  7. 前記配向分割部が有する2つの配向領域において、前記液晶分子の傾斜方位が実質的に180°異なることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネル。
  8. 前記4つの配向領域は、前記第四の配向領域、前記第二の配向領域、前記第三の配向領域、前記第一の配向領域の順に配置され、
    前記第二の配向領域と前記第三の配向領域との間に前記信号線が配置されることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  9. 前記4つの配向領域は、前記第三の配向領域、前記第一の配向領域、前記第四の配向領域、前記第二の配向領域の順に配置され、
    前記第一の配向領域と前記第四の配向領域との間に前記信号線が配置されることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  10. 前記液晶表示パネルは、前記画素の短手方向に隣接して配置された別の画素を有し、
    前記別の画素は、前記第一の配向領域、前記第二の配向領域、前記第三の配向領域、及び、前記第四の配向領域を含み、
    前記画素と前記別の画素とは、互いに、それぞれの画素の長手方向に沿った4つの配向領域の並び順が同じであることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  11. 前記画素電極は、前記液晶分子の前記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有することを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  12. 前記スリットは、前記配向領域ごとに、前記画素の長手方向の画素端のいずれか一方と、前記画素の短手方向の中心線との間の領域に形成されることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示パネル。
  13. 前記スリットは、前記画素の長手方向に沿って隣接する配向領域同士の境界を挟んで対向するように、前記隣接する配向領域のそれぞれと重なる領域に形成されることを特徴とする請求項11又は12に記載の液晶表示パネル。
  14. 前記4つの配向領域のそれぞれは、前記画素電極の前記スリットを有する領域と前記スリットを有さない領域との両方に重複することを特徴とする請求項11~13のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  15. 前記スリットが形成された画素電極は、前記画素の短手方向に沿った二辺のうち、少なくとも一辺に、前記スリットの末端が到達せず、導電性の電極材料で連結されることを特徴とする請求項11~14のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  16. 前記画素電極は、前記液晶分子の前記傾斜方位と平行方向に伸びるスリットを有し、
    前記スリットは、前記2つの配向分割部の境界を挟んで、各配向分割部と重なる領域に形成されることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネル。
  17. 前記画素電極は、前記4つの配向領域のうち、隣接する2つの配向領域に電圧を印加する第一の画素電極と、隣接する他の2つの配向領域に電圧を印加する第二の画素電極とを含み、
    前記第一の画素電極と前記第二の画素電極とは、それぞれ前記液晶層に対して異なる電圧を印加することを特徴とする請求項1~16のいずれかに記載の液晶表示パネル。
  18. 請求項1~17に記載の液晶表示パネルを製造する方法であって、
    前記第一垂直配向膜及び前記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、前記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、
    表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する光配向処理工程を含み、
    前記光配向処理工程では、前記第一基板又は前記第二基板を移動させながら、又は、前記第一基板又は前記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射し、
    前記第一基板又は前記第二基板に対する光の照射方向と、前記第一基板又は前記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、
    前記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
  19. 前記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが実質的に45°をなすことを特徴とする請求項18に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  20. 請求項1~17に記載の液晶表示パネルを製造する方法であって、
    前記第一垂直配向膜及び前記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、前記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、
    表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する光配向処理工程を含み、
    前記光配向処理工程では、前記第一基板又は前記第二基板を移動させながら、又は、前記第一基板又は前記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射し、
    前記第一基板又は前記第二基板に対する光の照射方向と、前記第一基板又は前記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、
    前記偏光子の偏光軸を前記第一基板の表面又は前記第二基板の表面に投影した軸と光の照射方向とが実質的に45°をなすことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
  21. 請求項1~17に記載の液晶表示パネルを製造する製造装置であって、
    前記第一垂直配向膜及び前記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、前記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、
    表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する機構を含み、
    前記第一基板又は前記第二基板を移動させながら、又は、前記第一基板又は前記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射でき、
    前記第一基板又は前記第二基板に対する光の照射方向と、前記第一基板又は前記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、
    前記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが異なることを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
  22. 前記偏光子の偏光軸と光の照射方向とが実質的に45°をなすことを特徴とする請求項21に記載の液晶表示パネルの製造装置。
  23. 請求項1~17に記載の液晶表示パネルを製造する製造装置であって、
    前記第一垂直配向膜及び前記第二垂直配向膜は、光配向処理がなされたことによって、前記液晶分子にプレチルト角を付与する光配向膜であり、
    表面に第一垂直配向膜が形成された第一基板、及び、表面に第二垂直配向膜が形成された第二基板のそれぞれに対して、光源から偏光子を介して光を照射する機構を含み、
    前記第一基板又は前記第二基板を移動させながら、又は、前記第一基板又は前記第二基板に対して光源を移動させながら光を照射でき、
    前記第一基板又は前記第二基板に対する光の照射方向と、前記第一基板又は前記第二基板の移動方向又は光源の移動方向が平行であり、
    前記偏光子の偏光軸を前記第一基板の表面又は前記第二基板の表面に投影した軸と、光の照射方向とは、実質的に45°をなすことを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。

     
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039358A1 (ja) * 2017-08-22 2019-02-28 シャープ株式会社 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法
WO2019187004A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
WO2019187158A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
CN110320710A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320711A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320709A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN112904621A (zh) * 2021-01-27 2021-06-04 福州大学 一种液晶显示三畴配向层的光配向光路系统
US11079633B2 (en) 2019-05-29 2021-08-03 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
US11256142B2 (en) 2019-05-29 2022-02-22 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
US11270659B2 (en) 2019-03-12 2022-03-08 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
CN114666566A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 京东方科技集团股份有限公司 三维显示装置的显示、检测方法、存储介质及电子设备
US11448921B1 (en) 2021-04-07 2022-09-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device comprising a vertical alignment-type liquid crystal layer and a plurality of pixels each including a first, second, third, and fourth liquid crystal domain
US11635660B2 (en) 2019-05-08 2023-04-25 Jsr Corporation Liquid crystal display device and manufacturing method therefor
US11994775B2 (en) 2019-08-23 2024-05-28 Jsr Corporation Liquid crystal display device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109143688B (zh) * 2018-08-14 2021-03-23 Tcl华星光电技术有限公司 配向膜材料及液晶显示面板的制作方法
US11221522B2 (en) * 2018-08-24 2022-01-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal panel
US20220050337A1 (en) * 2018-09-14 2022-02-17 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display panel and method for manufacturing same
CN109491148A (zh) * 2019-01-08 2019-03-19 成都中电熊猫显示科技有限公司 光配向方法及光配向装置
CN111176021A (zh) * 2019-12-11 2020-05-19 成都中电熊猫显示科技有限公司 垂直配向的液晶显示面板及显示装置
CN113759613B (zh) * 2021-09-08 2023-11-10 京东方科技集团股份有限公司 显示面板的光配向方法、显示面板和显示装置
CN113867052B (zh) * 2021-09-09 2023-11-10 京东方科技集团股份有限公司 显示面板的光配向方法、显示面板和显示装置
US20240272492A1 (en) * 2021-12-30 2024-08-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid crystal display panel and method for manufacturing same, and display device
CN114879413B (zh) * 2022-04-26 2023-12-29 成都京东方显示科技有限公司 一种显示面板和显示装置
CN115113442B (zh) * 2022-04-26 2024-04-26 成都京东方显示科技有限公司 一种显示面板和显示装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000193976A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2006133498A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Ushio Inc 光配向用偏光光照射装置
JP2011053721A (ja) * 2005-06-09 2011-03-17 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2012118507A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Samsung Electronics Co Ltd 画素電極のスリット及び光配向膜を有する単位画素が形成された液晶表示パネル
WO2012105393A1 (ja) * 2011-02-03 2012-08-09 シャープ株式会社 露光装置、液晶表示装置及びその製造方法
JP2015031961A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 液晶表示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101038407B (zh) * 2006-03-17 2010-09-08 奇美电子股份有限公司 多显示域垂直取向型液晶显示面板
US20120064441A1 (en) * 2009-05-29 2012-03-15 Shigeki Tanaka Method for photo-alignment treatment, mask for photo-alignment treatment, and method for producing alignment film
JP2011085738A (ja) 2009-10-15 2011-04-28 Sharp Corp 液晶表示装置
RU2509327C1 (ru) * 2010-01-25 2014-03-10 Шарп Кабусики Кайся Устройство экспонирования, жидкокристаллическое устройство отображения и способ для производства жидкокристаллического устройства отображения
CN102445788B (zh) * 2010-10-13 2014-06-25 群创光电股份有限公司 光配向制程与使用此光配向制程的液晶显示装置
CN103765303B (zh) * 2012-04-19 2016-06-29 信越工程株式会社 光定向照射装置
CN103389598A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 群康科技(深圳)有限公司 配向平衡的多视域液晶显示器
JP6288976B2 (ja) * 2013-07-31 2018-03-07 キヤノン株式会社 現像装置
CN103901681B (zh) * 2014-03-28 2016-08-17 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种液晶显示器的单位像素结构
KR102240418B1 (ko) * 2015-01-05 2021-04-14 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20160122305A (ko) * 2015-04-13 2016-10-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000193976A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2006133498A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Ushio Inc 光配向用偏光光照射装置
JP2011053721A (ja) * 2005-06-09 2011-03-17 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2012118507A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Samsung Electronics Co Ltd 画素電極のスリット及び光配向膜を有する単位画素が形成された液晶表示パネル
WO2012105393A1 (ja) * 2011-02-03 2012-08-09 シャープ株式会社 露光装置、液晶表示装置及びその製造方法
JP2015031961A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 液晶表示装置

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110998425A (zh) * 2017-08-22 2020-04-10 夏普株式会社 液晶显示面板和液晶显示面板的制造方法
WO2019039358A1 (ja) * 2017-08-22 2019-02-28 シャープ株式会社 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法
US11422412B2 (en) 2018-03-28 2022-08-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal panel and method of manufacturing thereof
CN110320710B (zh) * 2018-03-28 2022-05-31 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320711A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320709A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320710A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
CN110320711B (zh) * 2018-03-28 2022-05-31 夏普株式会社 液晶面板及其制造方法
WO2019187004A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
CN111886539B (zh) * 2018-03-30 2023-07-07 堺显示器制品株式会社 液晶显示面板
WO2019187158A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 液晶表示パネル
CN111886539A (zh) * 2018-03-30 2020-11-03 堺显示器制品株式会社 液晶显示面板
US11270659B2 (en) 2019-03-12 2022-03-08 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
US11635660B2 (en) 2019-05-08 2023-04-25 Jsr Corporation Liquid crystal display device and manufacturing method therefor
US11256142B2 (en) 2019-05-29 2022-02-22 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
US11079633B2 (en) 2019-05-29 2021-08-03 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display apparatus
US11994775B2 (en) 2019-08-23 2024-05-28 Jsr Corporation Liquid crystal display device
CN114666566A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 京东方科技集团股份有限公司 三维显示装置的显示、检测方法、存储介质及电子设备
CN114666566B (zh) * 2020-12-23 2024-04-02 京东方科技集团股份有限公司 三维显示装置的显示、检测方法、存储介质及电子设备
CN112904621A (zh) * 2021-01-27 2021-06-04 福州大学 一种液晶显示三畴配向层的光配向光路系统
CN112904621B (zh) * 2021-01-27 2023-12-29 福州大学 一种液晶显示三畴配向层的光配向光路系统
US11448921B1 (en) 2021-04-07 2022-09-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device comprising a vertical alignment-type liquid crystal layer and a plurality of pixels each including a first, second, third, and fourth liquid crystal domain

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