專利名稱：液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及取向膜配置在實(shí)質(zhì)上為矩形的支持基體所支持的對(duì)置電極，取向膜的摩擦方向與支持基體的一個(gè)邊平行的液晶顯示面板。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板廣泛使用于個(gè)人電腦、汽車導(dǎo)航、監(jiān)視器TV等的圖像顯示。液晶顯示面板的液晶顯示(LCD)模式通常是利用向列液晶的TN模式、STN模式。而且也已知有響應(yīng)速度快、視野角度寬的使用強(qiáng)電介質(zhì)液晶等的LCD模式，但是需要改善對(duì)機(jī)械沖擊的耐受性、溫度特性等。對(duì)于液晶分子扭轉(zhuǎn)排列的LCD模式，OCB(optically compensated bend)模式是液晶分子平行排列的LCD模式，由于高速響應(yīng)性優(yōu)異而且具有寬廣的視角，作為進(jìn)行移動(dòng)圖像顯示的視頻設(shè)備受到人們的注意。
OCB模式的液晶顯示面板與其他模式的情況下一樣，具有在作為一對(duì)電極基板的陣列基板、以及對(duì)置基板之間夾著液晶層的結(jié)構(gòu)。這些對(duì)置基板與陣列基板上，為了控制OCB液晶分子的取向分別設(shè)置取向膜。
圖15表示在OCB模式的液晶顯示面板的制造工序中進(jìn)行的對(duì)對(duì)置基板CT側(cè)的取向膜AL進(jìn)行摩擦處理。在對(duì)置基板CT中，在對(duì)置電極CE上配置取向膜AL，該對(duì)置電極CE由ITO(Indium Tin Oxide)等構(gòu)成，由實(shí)質(zhì)上為矩形的支持基體GL支持。對(duì)置電極CE的周邊處于比支持基體GL的周邊更內(nèi)側(cè)，取向膜AL的周邊處于比對(duì)置電極CE的周邊更內(nèi)側(cè)。摩擦處理中，臺(tái)架SG如圖15所示，與載置于臺(tái)架SG的對(duì)置基板CT一起向X方向移動(dòng)。摩擦輥RL配置成與X方向斜交，與卷繞在摩擦輥RL上的摩擦布BF一起以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。對(duì)置基板CT載置于臺(tái)架SG上，而且以支持基體GL的兩個(gè)長(zhǎng)邊平行于摩擦輥RL，支持基體GL的兩個(gè)短邊以垂直于摩擦輥RL的方向的方向載置于臺(tái)架SG上。摩擦輥RL在對(duì)置基板CT通過(guò)摩擦輥RL的下方的期間對(duì)取向膜AL進(jìn)行摩擦。在這里，摩擦布BF以與取向膜AL接觸的狀態(tài)在垂直于摩擦輥RL的旋轉(zhuǎn)軸的Y方向上摩擦取向膜AL。也就是說(shuō)，取向膜AL的摩擦方向平行于支持基體GL的短邊。使對(duì)置基板CT和摩擦輥RL如上所述傾斜時(shí)，使摩擦布BF的絨毛變得整齊，有使摩擦處理均勻化的效果。如果使摩擦輥RL與對(duì)置基板CT的移動(dòng)方向(X方向)形成的角度為直角，則摩擦布BF的絨面向兩側(cè)分開(kāi)地變形，在摩擦布BF上形成谷部。取向膜AL在該谷部得不到充分摩擦，因此會(huì)發(fā)生摩擦處理不均勻的情況下。因此為了使摩擦處理均勻化，使摩擦輥RL相對(duì)于對(duì)置基板CT的移動(dòng)方向傾斜一定的角度。這樣的摩擦處理對(duì)于陣列基板一側(cè)的取向膜也同樣進(jìn)行。
然而，摩擦處理的均勻性對(duì)液晶顯示面板的顯示質(zhì)量有很大的影響。如果摩擦處理不均勻，則在顯示動(dòng)作中會(huì)發(fā)生顯示不均勻。例如對(duì)置基板CT的相對(duì)于摩擦方向的移動(dòng)方向、對(duì)置基板CT的移動(dòng)速度、以及摩擦輥RL的轉(zhuǎn)速是決定該摩擦處理的均勻性的主要因素。
例如日本特開(kāi)平10-186364號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)以及日本特開(kāi)平10-268311號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了消除這種顯示不均勻的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中記載了這樣的技術(shù)，即為了消除由于摩擦輥的摩擦部的絨面的行為造成的摩擦處理不均勻，對(duì)絨面的并設(shè)方向、基板上的電極的方向與摩擦?xí)r的摩擦輥的旋轉(zhuǎn)方向形成的角度等加以限制的情況。又在專利文獻(xiàn)2中記載了為了消除由于摩擦輥的偏心而造成的摩擦的不均勻，調(diào)整摩擦?xí)r的摩擦輥的轉(zhuǎn)速與基板的移動(dòng)速度的關(guān)系的情況下。
但是，專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2沒(méi)有考慮摩擦處理中發(fā)生的OCB模式等特有的問(wèn)題。在TM模式和STM模式中，只需要低預(yù)先傾斜角。而在OCB模式中，為了使液晶分子從噴射排列穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到彎曲排列，需要高預(yù)先傾斜角。因?yàn)轭A(yù)先傾斜低時(shí)彎曲排列不穩(wěn)定。
在摩擦處理中對(duì)液晶分子的取向進(jìn)行調(diào)整的情況下，取向狀態(tài)難免有某種程度上的波動(dòng)，與制造工序有關(guān)。在OCB模式中，由于預(yù)先傾斜高，制造工序的影響作為遠(yuǎn)比TM模式和STM模式大的預(yù)先傾斜角的不同出現(xiàn)。該預(yù)先傾斜角的巨大不同是顯示畫(huà)面中的顯示不均勻的主要原因。如果預(yù)先傾斜角的不均勻性在OCB中較大，則中間灰度顯示電壓的變化使透射率大大改變，這就形成顯著的顯示不均勻。因此在OCB模式這樣的需要高預(yù)先傾斜兩個(gè)的模式中，要求高均勻性。
本發(fā)明人等考察了形成OCB模式中顯著的顯示不均勻的預(yù)先傾斜角的波動(dòng)。圖15所示的摩擦輥RL的摩擦部BF一旦與在Y方向上延伸的對(duì)置電極CE的端部接觸，在電極邊緣摩擦布BF的絨面就受到破壞。對(duì)置電極CE通常是ITO，由于ITO邊緣具有尖銳的梯級(jí)差，由于平行于該梯級(jí)差進(jìn)行摩擦，在摩擦布BF的一部分上絨面發(fā)生磨損，或發(fā)生破裂，絨面的碎片在摩擦布BF上附著于作為其周邊的其他部分上。這樣，受到破壞的區(qū)域隨著對(duì)置基板CT的移動(dòng)和摩擦輥RL的旋轉(zhuǎn)形成螺旋狀的破壞痕跡。取向膜AL被這樣的摩擦布BF摩擦?xí)r，在與該受破壞的區(qū)域相對(duì)的部分不能夠充分的摩擦。因此摩擦不足而形成的筋狀缺陷DF以一定的間隔形成在取向膜AL上。上述破壞痕跡隨著摩擦處理的每一次重復(fù)中的偏移而積累因此不能夠忽略。在圖15中，筋狀缺陷DF在通過(guò)摩擦輥RL的對(duì)置基板CT的取向膜AL上構(gòu)成實(shí)質(zhì)上為三角形的區(qū)域。該實(shí)質(zhì)上為三角形的區(qū)域內(nèi)，由于摩擦狀態(tài)不均勻，結(jié)果液晶層內(nèi)得到的液晶取向狀態(tài)、即預(yù)先傾斜角有波動(dòng)。筋狀缺陷DF并非觀察取向膜AL無(wú)法確認(rèn)的缺陷，但是，是在液晶顯示面板組裝完成后進(jìn)行圖像顯示時(shí)作為顯示不均勻被觀察到的。
又，如果擦摩擦布BF的絨面與對(duì)置電極CE的端部相鄰的取向膜AL的端部，取向膜AL的一部分將作為顆粒剝落，在例如圖16所示的位置PT進(jìn)入摩擦布BF。在這種情況下，顆粒使摩擦布BF的破壞增大。又，這種顆粒在摩擦輥RL的每一周旋轉(zhuǎn)中在對(duì)置電極表面上造成傷痕。例如，摩擦輥RL的旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于與對(duì)置基板CT的移動(dòng)方向(X方向)垂直的方向形成30°的角度，如果摩擦輥RL以0.1秒旋轉(zhuǎn)，對(duì)置基板CT以0.1秒移動(dòng)2mm，則如圖16所示，傷痕造成的筋狀缺陷DF以1mm間隔在取向膜AL上發(fā)生。
本發(fā)明的目的在于，提供能夠抑制伴隨摩擦處理而產(chǎn)生的取向膜的筋狀缺陷，能夠提高液晶取向的均勻性的液晶顯示面板。

發(fā)明內(nèi)容
采用本發(fā)明，則能夠提供在一對(duì)電極基板之間夾著液晶層構(gòu)成的液晶顯示面板，該顯示面板具備在一對(duì)電極基板的至少一方設(shè)置的實(shí)質(zhì)上為矩形的支持基體、利用所述支持基體支持的下底層、以及與液晶層相鄰地配置在下底層內(nèi)表面上的取向膜，取向膜的摩擦方向平行于支持基體的一個(gè)邊，下底層具有在取向膜的摩擦方向上延伸的非線性周邊。
在這種液晶顯示面板中，下底層具有向取向膜的摩擦方向延伸的非線性周邊。因此在取向膜的摩擦處理中下底層的周邊與摩擦輥的特定處所接觸的持續(xù)時(shí)間短，所以能夠緩和在該處發(fā)生的摩擦布的損耗。其結(jié)果是，能夠抑制摩擦布的損耗造成的取向膜的筋狀缺陷的發(fā)生，提高液晶取向的均勻性，得到良好的顯示質(zhì)量。最好是非線性周邊由例如屈曲形狀、鋸齒狀、屈曲形狀與鋸齒狀的混合形狀、或包含曲線的波狀那樣的曲折形狀構(gòu)成。又，在屈曲形狀由與平行于摩擦方向的軸形成交互逆向的角度地連續(xù)破裂的多個(gè)直線狀部分周邊構(gòu)成的情況下，以部分周邊的間距為1～5mm，部分周邊與平行于所述摩擦方向的軸構(gòu)成的角度的絕對(duì)值設(shè)定在10°～45°范圍內(nèi)為宜，設(shè)定在25°～35°范圍內(nèi)更加理想。這樣的結(jié)構(gòu)，特別在取向膜的邊與摩擦方向一致的情況下是有效的，適合于取向膜的邊與摩擦方向一致的OCB液晶、強(qiáng)電介質(zhì)液晶、反強(qiáng)電介質(zhì)液晶顯示面板、以及IPS(In-Plane Switching)方式的液晶顯示面板。


圖1概略表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的OCB表示的液晶顯示面板的剖面結(jié)構(gòu)。
圖2表示圖1所示的對(duì)置基板的平面結(jié)構(gòu)。
圖3表示圖1所示的液晶分子為白顯示用彎曲取向的狀態(tài)。
圖4表示圖1所示的液晶分子為黑顯示用彎曲取向的狀態(tài)。
圖5表示圖2所示的對(duì)置電極的平面形狀。
圖6表示圖5所示的對(duì)置電極為平面形狀的第1變形例。
圖7表示圖1所示的對(duì)置電極為平面形狀的第2變形例。
圖8表示圖1所示的對(duì)置電極為平面形狀的第3變形例。
圖9表示組裝于本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的OCB模式的液晶顯示面板的對(duì)置基板的平面結(jié)構(gòu)。
圖10表示組裝于本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的OCB模式的液晶顯示面板的對(duì)置基板的平面結(jié)構(gòu)。
圖11表示圖9和圖10所示的取向膜為平面形狀的第1變形例。
圖12表示圖9和圖10所示的取向膜為平面形狀的第2變形例。
圖13表示圖9和圖10所示的取向膜為平面形狀的第3變形例。
圖14表示圖9和圖10所示的取向膜為平面形狀的第4變形例。
圖15是OCB模式的液晶顯示面板的制造工序中進(jìn)行的對(duì)置基板側(cè)的取向膜的摩擦處理的說(shuō)明圖。
圖16是圖15所示的摩擦處理中由于從取向膜上剝離的顆粒而產(chǎn)生的筋狀缺陷的說(shuō)明圖具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的OCB模式的液晶顯示面板進(jìn)行說(shuō)明。
圖1表示該OCB表示的液晶顯示面板11的剖面結(jié)構(gòu)，圖2表示圖1所示的對(duì)置基板CT的平面結(jié)構(gòu)。液晶顯示面板11具有在作為一對(duì)電極基板的陣列基板AR和對(duì)置基板CT之間夾著液晶層LQ的結(jié)構(gòu)。
陣列基板AR包含由玻璃板等構(gòu)成的實(shí)質(zhì)上為矩形或方形的支持基體12、形成在該支持基體12上的多個(gè)像素電極13、以及形成在這些像素電極13上的取向膜14。對(duì)置基板CT包含玻璃板等構(gòu)成的實(shí)質(zhì)上為矩形或方形的支持基體15、形成在該支持基體15上的濾色片層16、在該濾色片層16上形成的對(duì)置電極17、以及形成在該對(duì)置電極17上的取向膜18。液晶層LQ通過(guò)在對(duì)置基板15與陣列基板12的間隙中充填液晶形成。濾色片層16包含紅色像素用的紅色著色層16R、綠色像素用的綠色著色層16G、藍(lán)色像素用的藍(lán)色著色層16B、以及黑矩陣用的黑著色(遮光)層16BM。在圖1中，液晶分子19處于噴射取向狀態(tài)，又，液晶顯示面板11具備配置在陣列基板AR和對(duì)置基板CT的外側(cè)的一對(duì)相位差板20、配置在這些相位差板20外側(cè)的一對(duì)偏振板21、以及配置在陣列基板AR側(cè)的偏振板21的外側(cè)的光源用的背照光22。
在該OCB模式的液晶顯示面板11中，取向膜14和18在初始狀態(tài)下在相互平行的方向上被摩擦處理，使得液晶分子19形成如圖1所示的噴射(spray)排列。在該初始狀態(tài)下取向膜14和18表面附近的液晶分子19分別相對(duì)取向膜14和18的表面具有5°以上、具體地說(shuō)5°～12°的高預(yù)先傾斜角。
液晶顯示面板由于OCB液晶分子19在上述初始狀態(tài)下處于噴射取向的狀態(tài)下，在隨著電源的接通而進(jìn)行的初始化處理中通過(guò)在像素電極13和對(duì)置電極17之間施加比較強(qiáng)的電場(chǎng)，以此在使這些OCB液晶分子從噴射取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向后進(jìn)行顯示動(dòng)作。
圖3表示液晶分子19為白顯示用彎曲取向的狀態(tài)，圖4表示液晶分子19為黑顯示用彎曲取向的狀態(tài)。圖3所示的白顯示用彎曲取向狀態(tài)是在像素電極13和對(duì)置電極17之間施加比較小的電壓得到的。圖4所示的黑顯示用彎曲取向狀態(tài)是在像素電極13和對(duì)置電極17之間施加比較大的電壓得到的。
對(duì)于背照光22來(lái)的光線的透射率在黑顯示用彎曲取向狀態(tài)下為最小，在白顯示用彎曲取向狀態(tài)下為最大，從而，顯示動(dòng)作總，在像素電極13和對(duì)置電極17之間的電壓被控制成使液晶分子19的取向在黑顯示用彎曲取向狀態(tài)與白顯示用彎曲取向狀態(tài)之間變化，借助于此，可以得到與中間灰度對(duì)應(yīng)的透射率。還有，液晶分子19的取向也可以在彎曲取向狀態(tài)中還包含扭轉(zhuǎn)。
在該液晶顯示面板11中，對(duì)置基板CT側(cè)的對(duì)置電極17和取向膜18形成如圖2所示的平面形狀。對(duì)置電極17和取向膜18分別具有在取向膜18的摩擦方向RD上延伸的非線性的周邊17a、18a。這些周邊17a、18a分別沿著與摩擦方向RD平行的軸被整形為鋸齒形狀。圖2表示對(duì)置電極17的周邊17a和取向膜18的周邊18a被圓C1包圍的部分的放大情況。
圖5表示對(duì)置電極17的平面形狀，對(duì)置電極17的邊ab和邊cd在摩擦方向RD上延伸，邊ad和邊bc在垂直于摩擦方向RD的方向上延伸。從而，邊ab和邊cd相當(dāng)于圖2所示的周邊17a。
對(duì)置電極17的周邊17a作為不平行于摩擦方向RD的多個(gè)直線狀部分邊緣5的接合體具有屈曲形狀。這些直線狀部分邊緣5連續(xù)排列并相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’形成相互逆向的角度。圖5表示周邊17a被圓C2包圍的部分的放大情況。比較理想的是直線狀部分邊緣5的間距為1～5mm，直線狀邊緣部分5相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’形成的角度θ的絕對(duì)值設(shè)定在10～15°范圍，更理想的是設(shè)定在25～35°范圍。還有，圖2所示的取向膜18的周邊18a以和圖5所示的對(duì)置電極17的平面形狀相同的形狀形成。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示面板11中，對(duì)置電極17具有在摩擦方向RD上延伸的非線性周邊17a。對(duì)置電極17的周邊17a由于與摩擦方向RD不平行，可以通過(guò)用圖15中說(shuō)明的摩擦輥RL進(jìn)行的摩擦處理縮短摩擦輥RL與特定處所接觸的時(shí)間，減少有規(guī)則的摩擦布DF的磨損。平行于電極邊緣進(jìn)行摩擦?xí)r，成銳角的電極邊緣使摩擦布BF的絨面局部受損，因此通過(guò)將電極做成鋸齒狀能夠減弱摩擦布BF接觸，同時(shí)即使發(fā)生損耗，也因?yàn)槭鼓p的寬度加大，能夠謀求均勻化。又，取向膜18與對(duì)置電極17的周邊17a同樣具有在摩擦方向RD上延伸的非線性周邊18a。該取向膜18的周邊18a也平行于摩擦方向RD，因此通過(guò)用摩擦輥RL的摩擦處理能夠減輕有規(guī)則的摩擦布BF的破壞。在這里，有時(shí)候取向膜18部分剝離附著于摩擦布BF上，結(jié)果摩擦布BF發(fā)生局部性污染形成破壞，這種破壞因此得到緩和。其結(jié)果是，取向膜18上的筋狀缺陷的發(fā)生得以抑制，能夠提高取向均勻性。
對(duì)將對(duì)置電極17的周邊17a和取向膜18的周邊18a做成鋸齒狀以改善取向均勻性的改善結(jié)果進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，得到的結(jié)果如下。即在對(duì)置電極17與取向膜18的周邊平行于摩擦方向RD的情況下，取向膜18上發(fā)生的筋狀缺陷造成的取向不良比例為70％。該不良比例通過(guò)僅將對(duì)置電極17的周邊17a做成鋸齒狀就改善為50％。還有，通過(guò)將取向膜18的周邊18a也一起做成鋸齒狀，取向不良的比例改善為大約0％。又，如果只將取向膜18的周邊18a做成鋸齒狀，則取向不良的比例改善為5％。
還有，圖5所示的對(duì)置電極17的平面形狀也可以改變?yōu)槔鐖D6～圖8所示的平面形狀。還有，這些圖6～圖8所示的平面形狀也可以使用于圖1所示的取向膜18的平面形狀。
圖6表示對(duì)置電極17的平面形狀的第1變形例。對(duì)置電極17的周邊17a作為與摩擦方向RD不平行的多個(gè)鋸齒狀部分邊緣6的集合體具有鋸刃形狀。圖6表示對(duì)置電極17的周邊17a被圓C3包圍的部分的放大圖。比較理想的是鋸刃狀部分邊緣6相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’形成的角度θ的絕對(duì)值設(shè)定在10～15°范圍，更為理想的是設(shè)定在25°～35°范圍。作為對(duì)實(shí)際使用的角度θ的調(diào)查結(jié)果，角度θ大約為30°是最合適的。又，角度θ不一定對(duì)所有的部分邊緣6都相同。
圖7表示對(duì)置電極17的平面形狀的第2變形例。對(duì)置電極17的周邊17a作為相對(duì)于摩擦方向RD不平行的多個(gè)半圓狀部分邊緣7的集合體具有波浪形狀。這些半圓狀部分邊緣7相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’以相同的方向連續(xù)排列。圖7中表示對(duì)置電極17的周邊17a的被圓C4包圍的部分進(jìn)行放大的情況。
圖8表示對(duì)置電極17的平面形狀的第3變形例。對(duì)置電極17的周邊17a作為與摩擦方向RD不平行的多個(gè)半圓狀部分邊緣7的集合體具有波浪形狀。這些半圓狀部分邊緣7相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’相互逆向地連續(xù)排列。圖8是對(duì)置電極17的周邊17a的被圓C5包圍的部分的放大圖。
還有，對(duì)置電極17和取向膜18不僅是圖5～圖8所示的平面形狀，也可以分別具有在摩擦方向RD上延伸的正弦波形狀和半橢圓形狀的周邊。又可以具有在摩擦方向RD上延伸的形成為屈曲形狀和鋸齒形狀的混合形狀的周邊。
上述周邊17a、18a的振幅、即垂直于軸RD’的方向上的寬度為0.2mm以上，比較理想的是0.5mm以上，更理想的是0.8mm以上。取向膜18的厚度采用200nm以下，比較理想的是150nm以下，更理想的是100nm以下。還有，本實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)對(duì)于減小像OCB模式的液晶顯示面板11那樣具有5°以上的高預(yù)先傾斜角的LCD模式容易發(fā)生的顯示不均勻特別有效，但是使用于進(jìn)行摩擦處理的其他LCD模式、例如IPS型液晶顯示面板、強(qiáng)電介質(zhì)型液晶顯示面板以及反強(qiáng)電介質(zhì)型以及顯示面板的情況下也能夠相應(yīng)得到減小顯示不均勻性的效果。在這里，重要的是平行于電極端部進(jìn)行摩擦的模式、實(shí)施平行摩擦的模式。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的OCB模式的液晶顯示面板進(jìn)行說(shuō)明。該液晶顯示面板除了對(duì)置基板的結(jié)構(gòu)外，結(jié)構(gòu)都與第1實(shí)施形態(tài)相同。因此在圖9和下面的記載中將相同的部分標(biāo)以相同的參考標(biāo)號(hào)并省略或簡(jiǎn)化其詳細(xì)說(shuō)明。
圖9表示該OCB模式的液晶顯示面板11的對(duì)置基板CT的平面結(jié)構(gòu)。圖9表示圓C6包圍的部分的放大情況。
該液晶顯示面板11的對(duì)置基板CT如參照?qǐng)D1和圖2在第1實(shí)施形態(tài)中說(shuō)明的那樣，包含玻璃板等構(gòu)成的實(shí)質(zhì)上為矩形或方形的支持基體15、形成在該支持基體15上的濾色片層16、形成在該濾色片層16上的ITO的對(duì)置電極17、以及形成在該對(duì)置電極17上的取向膜18。濾色片層16包含紅色像素用的紅色著色層16R、綠色像素用的綠色著色層16G、綠色像素用的藍(lán)色著色層16B、以及黑矩陣用的黑色著色層16MB。
在該對(duì)置基板CT中，對(duì)置電極17和取向膜18具有如圖9所示的平面形狀，多級(jí)(step)緩和層ST是為了緩和對(duì)置電極17的上表面與取向膜18的上表面之間的高低差、即取向膜18的厚度造成的T級(jí)差而設(shè)計(jì)的。多級(jí)緩和層ST沿著對(duì)置電極17的周邊17a以例如規(guī)定的寬度形成在對(duì)置電極17上，除了對(duì)置電極17的周邊一側(cè)的部分外由取向膜18覆蓋。也就是說(shuō)，該多級(jí)緩和層ST的周邊配置在對(duì)置電極17的周邊17a和取向膜18的周邊18a之間。由，該多級(jí)緩和層ST的厚度設(shè)定為比取向膜18的厚度小。對(duì)置電極17的周邊17a和取向膜18的周邊18a的距離、多級(jí)緩和層ST的周邊的位置、還有多級(jí)緩和層ST的厚度，根據(jù)使用圖15所示的摩擦輥RL進(jìn)行的摩擦處理中摩擦取向膜18的摩擦布BF的絨面的材料、粗細(xì)、以及長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)定，以減輕摩擦處理中發(fā)生的摩擦布BF的損耗，分散從摩擦布BF的絨面施加于取向膜18的周邊使取向膜18剝離的壓力。
又，多級(jí)緩和層ST利用與取向膜18緊密貼合性能良好的材料形成。也就是說(shuō)，取向膜18與多級(jí)緩和層ST的接合強(qiáng)度比取向膜18與對(duì)置電極17的接合強(qiáng)度大。從而，與在摩擦方向RD上延伸的取向膜18的周邊18a配置在對(duì)置電極17上的情況相比，能夠利用多級(jí)緩和層ST更牢固地支持于其上。其結(jié)果是，在取向膜18的摩擦處理中，取向膜18被摩擦輥RL從多級(jí)緩和層ST上剝離下來(lái)的情況得以減少。還有，在圖9中，對(duì)置電極17的周邊17a、取向膜18的周邊18a、以及多級(jí)緩和層ST的周邊都平行于實(shí)質(zhì)上為矩形或方形的支持基體15的邊，但是在關(guān)注絨面損耗的減輕的情況下，至少在摩擦方向RD上延伸的周邊最好是與第1實(shí)施形態(tài)一樣形成為非線性。
多級(jí)緩和層ST用例如SiNx膜構(gòu)成。這種SiNx膜可以利用CVD法形成。取向膜18的厚度為例如約80nm的情況下，從減少絨面磨損和分散壓力的觀點(diǎn)考慮，最好是多級(jí)緩和層ST的寬度采用1.5nm，多級(jí)緩和層ST的厚度設(shè)定為30～50nm左右。在注重壓力的分散的情況下，也可以將多級(jí)緩和層ST的厚度做成例如100nm左右。
又，多級(jí)緩和層ST也可以用濾色片層16的材料、或與濾色片層16形成一體的柱狀襯墊等材料形成。
本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示面板11中，由于多級(jí)緩和層ST的周邊配置在對(duì)置電極17的周邊17a與取向膜18的周邊18a之間，因此取向膜18的厚度造成的梯級(jí)差得到緩和，使摩擦布BF的絨面的磨損得到減輕，而且可以使絨面施加于取向膜18的周邊18a上的壓力分散。從而能夠抑制由于絨面的磨損和取向膜18的剝離造成的取向膜18的筋狀缺陷的發(fā)生，能夠提高液晶取向的均勻性，能夠取得良好的顯示質(zhì)量。還有，通過(guò)適當(dāng)選擇多級(jí)緩和層ST的材料，能夠更加牢固地保持取向膜18。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的OCB模式的液晶顯示面板進(jìn)行說(shuō)明。除了對(duì)置基板的結(jié)構(gòu)外，該液晶顯示面板與第1實(shí)施形態(tài)一樣構(gòu)成。因此在圖10和以下的敘述中對(duì)于相同的部分用相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并省略其詳細(xì)說(shuō)明或?qū)⑵浜?jiǎn)化。
圖10表示該OCB模式的液晶顯示面板11的對(duì)置基板CT的平面結(jié)構(gòu)。在圖10中，表示了用圓C7包圍的部分的放大情況。
該液晶顯示面板11的對(duì)置基板CT，如參照?qǐng)D1和圖2在第1實(shí)施形態(tài)中所述，包含由玻璃板等構(gòu)成的實(shí)質(zhì)上為矩形或方形的支持基體15、在該支持基體15上形成的濾色片層16、在該濾色片層16上形成的ITO的對(duì)置電極17、以及在該對(duì)置電極17上形成的取向膜18。濾色片層16包含紅色像素用的紅色著色層16R、綠色像素用的綠色著色層16G、藍(lán)色像素用的藍(lán)色著色層16B、以及黑矩陣用的黑著色層16BM。
該對(duì)置基板CT中，對(duì)置電極17和取向膜18具有圖10所示的平面形狀，對(duì)置電極17配置成比作為該對(duì)置電極17的下底的濾色片層16的黑色著色層16MB更向內(nèi)側(cè)后退，取向膜18不僅形成在該對(duì)置電極17上，而且形成在黑著色層16BM上，在這里，黑著色層16BM作為緩和支持基體15的上表面和取向膜18的上表面之間的高低差、即取向膜18的厚度造成的梯級(jí)差的多級(jí)緩和層起作用。黑著色層16BM的周邊16BMa沿著支持基體15的周邊以例如規(guī)定的寬度形成在支持基體15上，除了支持基體15的周邊部分外，利用取向膜18覆蓋。也就是說(shuō)，該黑著色層16BM的周邊16BMa配置在支持基體15的周邊和取向膜18的周邊18a之間。又，黑著色層16BM的厚度設(shè)定為比取向膜18的厚度小。支持基體15的周邊和取向膜18的周邊18a之間的距離、黑著色層6BM的周邊16BMa的位置、還有黑著色層16BM的厚度，根據(jù)在圖15所示的使用摩擦輥RL的摩擦處理中對(duì)取向膜18進(jìn)行摩擦的摩擦布BF的絨面的素材、粗細(xì)、以及長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)定，以使摩擦布BF的絨面的損耗減輕并且使施加于取向膜18的周邊引起取向膜18剝離的壓力分散。
又，黑著色層16BM利用與取向膜18緊貼性能良好的材料形成。取向膜18與黑著色層16BM的接合強(qiáng)度比取向膜18與對(duì)置電極17的接合強(qiáng)大。從而在摩擦方形RD上延伸的取向膜18的周邊18a與配置在對(duì)置電極17上的情況相比，利用黑著色層16BM能夠更牢固地保持住。其結(jié)果是，在取向膜18的摩擦處理中，取向膜18被摩擦輥RL從多級(jí)緩和層ST上剝離下來(lái)的情況可以減少。還有，在圖10中，取向膜18的周邊18a和黑著色層16BM的周邊16BMa都平行于實(shí)質(zhì)上為矩形或方形的支持基體15的邊，但是，在重視減輕絨面損耗的情況下，最好是至少摩擦方形RD上延伸的周邊做成與第1實(shí)施形態(tài)相同的非直線周邊。
黑矩陣用的黑著色層16BM從緊密接合的觀點(diǎn)出發(fā)最好是由丙烯酸系樹(shù)脂與碳構(gòu)成。如果黑著色層16BM由Cr構(gòu)成，則在上述結(jié)構(gòu)中露出的黑著色層16BM的端面將會(huì)受到腐蝕。
在本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示面板11中，黑著色層16BM的周邊16BMa配置在支持基體15的周邊和取向膜18的周邊18a之間，因此取向膜18的厚度造成的梯級(jí)差得到緩和，能夠減輕摩擦布BF的絨面損耗，而且能夠分散從絨面向取向膜18的周邊18a施加的壓力。從而，能夠抑制由于絨面損耗和取向膜18的剝離而引起的取向膜18的筋狀曲線的發(fā)生，能夠提高液晶取向的均勻性，得到良好的顯示質(zhì)量。而且通過(guò)適當(dāng)選擇黑著色層16BM的材料，能夠更加牢固地保持取向膜18。
還有，在第2和第3實(shí)施形態(tài)中，如上所述也與第1實(shí)施形態(tài)相同，至少在摩擦方向RD上延伸的取向膜18的周邊18a最好是與第1實(shí)施形態(tài)一樣做成非線性。
圖9和圖10所示的取向膜18的平面形狀也可以變形為例如圖11～圖14所示的平面形狀。而且圖11～圖14所示的平面形狀的邊ab、cd，也可以適用于圖9所示的對(duì)置電極17中在摩擦方向RD上延伸的周邊17a和在多級(jí)緩和層ST中在摩擦方向RD上延伸的周邊，而且在圖10所示的黑著色層16BM中也可以適用于在摩擦方向RD上延伸的周邊16BMa。
圖11表示取向膜18為平面形狀的第1變形例。取向膜18的邊ab和邊cd在摩擦方向RD上延伸，邊ad和邊bc在與摩擦方向RD垂直的方向上延伸。從而，邊ab和邊cd相當(dāng)于圖9或圖10所示的周邊18a。
取向膜18的周邊18a作為與摩擦方向RD不平行的多個(gè)直線狀部分邊緣7的接合體具有屈曲形狀。這些直線狀邊緣部分7連續(xù)排列，相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’形成相互逆向的角度。在圖11中，表示了周邊18a被圓C8所包圍的部分的放大圖。直線狀部分邊緣7的間距為1～5mm，直線狀部分邊緣7以相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’形成的角度θ的絕對(duì)值設(shè)定與5°～75°范圍內(nèi)為宜，設(shè)定在10°～60°范圍內(nèi)還要理想，最好是設(shè)定在15°～45°范圍內(nèi)。作為對(duì)實(shí)用的角度θ的調(diào)查結(jié)果，角度θ大約等于30°最合適。又，角度θ也可以對(duì)于所有的部分邊緣7不一定相同。
圖12表示取向膜18為平面形狀的第2變形例。取向膜18的周邊18a作為與摩擦方向RD不平行的多個(gè)鋸刃狀部分邊緣8的集合體具有鋸刃形狀。在圖12中，表示出取向膜18的周邊18a被圓C9包圍的部分的放大圖。鋸刃狀部分邊緣8與平行于摩擦方向RD的軸RD’形成的角度θ的絕對(duì)值設(shè)定為如圖11所示的與第1變形例相同的5°～75°范圍為宜，設(shè)定在10°～60°范圍更理想，最好是設(shè)定在15°～45°范圍內(nèi)。作為對(duì)實(shí)用的角度θ的調(diào)查結(jié)果，角度θ大約等于30°最合適。又，角度θ在所有的邊緣8也可以不一定相同。
圖13表示取向膜18為平面形狀的第3變形例。取向膜18的周邊18a作為與摩擦方向RD不平行的多個(gè)半圓狀部分邊緣9的集合體具有波浪形狀。這些半圓狀部分邊緣9連續(xù)排列并且相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’有相同的方向。圖13表示取向膜18的周邊18a被圓C10所包圍的部分的放大情況。
圖14是取向膜18為平面形狀的第3變形例。取向膜18的周邊18a作為與摩擦方向RD不平行的多個(gè)半圓狀部分邊緣10的集合體具有波浪形狀。這些半圓狀部分邊緣10連續(xù)排列并且相對(duì)于與摩擦方向RD平行的軸RD’有相互逆向的方向。圖13表示取向膜18的周邊18a被圓C11所包圍的部分的放大情況。
還有，取向膜18、對(duì)置電極17、多級(jí)緩和層ST、以及黑著色層16BM也可以分別都不是圖9～圖14所示的平面形狀，而具有在摩擦方向RD上延伸的正弦波形狀或半橢圓形狀的周邊。又可以具有在摩擦方向RD上延伸的屈曲形狀和鋸刃形狀的混合形狀的周邊。
對(duì)置電極17的周邊17a、取向膜18的周邊18a、多級(jí)緩和層ST的周邊、以及黑著色層16BM的周邊16BMa的振幅、即垂直于軸RD’的方向上的寬度以0.2mm為宜，比較理想的是0.5mm以上，最好是0.8mm以上。取向膜18的厚度以200nm以下為宜，比較理想的是150nm以下，最好是100nm以下。
還有，第2和第3實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)，對(duì)于像OCB模式的液晶顯示面板11那樣具有5°以上的、高預(yù)先傾斜角的LCD模式中容易發(fā)生的顯示不均勻程度的減少特別有效，但是使用于利用摩擦處理得到的其他LCD模式、例如IPS型液晶顯示面板、強(qiáng)電介質(zhì)型液晶顯示面板、以及反強(qiáng)電介質(zhì)型液晶顯示面板的情況下也能夠相應(yīng)得到減小顯示不均勻程度的效果。
工業(yè)上的應(yīng)用性本發(fā)明能夠抑制伴隨摩擦處理而發(fā)生的取向膜的筋狀缺陷，能夠提高液晶取向的均勻性，適合于各種液晶顯示面板的制造。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板，在一對(duì)電極基板之間夾著液晶層構(gòu)成，其特征在于，具備在所述一對(duì)電極基板的至少一方設(shè)置的實(shí)質(zhì)上為矩形的支持基體、利用所述支持基體支持的下底層、以及與所述液晶層相鄰地配置在所述下底層內(nèi)表面上的取向膜，所述取向膜的摩擦方向平行于所述支持基體的一個(gè)邊，所述下底層具有在取向膜的摩擦方向上延伸的非線性周邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述下底層包含作為所述取向膜形成的電極層，所述非線性周邊設(shè)置在所述電極層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述取向膜具有在所述取向膜的摩擦方向上延伸的非線性周邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述非線性周邊由與所述摩擦方向不平行的多個(gè)部分周邊的集合體構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多個(gè)部分周邊的集合體形成為屈曲形狀、鋸齒狀、屈曲形狀與鋸齒狀的混合形狀、以及波狀中的任一種結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多個(gè)部分周邊以1～5mm范圍的間距連續(xù)排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多個(gè)部分周邊與平行于所述摩擦方向的軸構(gòu)成10°～45°范圍的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多個(gè)部分周邊與平行于所述摩擦方向的軸構(gòu)成25°～35°范圍的角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶層包含利用所述取向膜設(shè)定在5°以上的、預(yù)先傾斜地設(shè)定的液晶分子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶分子被控制成OCB模式的取向。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述下底層包含作為所述取向膜的下底形成的電極層、以及作為所述取向膜的下底形成在所述電極上的多級(jí)緩和層，所述多級(jí)緩和層比所述取向膜更薄，并被配置成從至少向所述摩擦方向延伸的所述取向膜的周邊向前突出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述電極層由ITO(銦錫氧化物)構(gòu)成，所述多級(jí)緩和層由與所述取向膜的接合強(qiáng)度比所述電極層的材料大的材料構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多級(jí)緩和層由SiNx構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多級(jí)緩和層由作為所述電極層的下底形成的濾色片層的材料構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多級(jí)緩和層由與作為所述電極層的下底形成的濾色片層形成一體的柱狀襯墊材料構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述下底層包含作為所述取向膜的下底形成的電極層、以及作為所述取向膜和所述電極層的下底形成的多級(jí)緩和層，所述多級(jí)緩和層比所述取向膜更薄，并被配置成從至少向所述摩擦方向延伸的所述取向膜的周邊向前突出。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述多級(jí)緩和層由作為所述電極層的下底形成的濾色片層的一部分的黑矩陣用著色層構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述黑矩陣用的著色層由遮光性樹(shù)脂構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求11或16所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述取向膜的摩擦方向平行于配置在另一電極基板上的取向膜的摩擦方向。
20.根據(jù)權(quán)利要求11或16所述的液晶顯示面板，其特征在于，在所述取向膜的摩擦方向上延伸的周邊是非線性周邊。
全文摘要
為了抑制隨著摩擦處理而帶來(lái)的取向膜的筋狀缺陷并提高液晶取向的均勻性，在一對(duì)電極基板之間夾著液晶層構(gòu)成的液晶顯示面板，具備在一對(duì)電極基板的至少一方設(shè)置的實(shí)質(zhì)上為矩形的支持基體(15)、利用支持構(gòu)件(15)支持的對(duì)置電極(17)、以及與液晶層相鄰地配置在對(duì)置電極(17)的表面上的取向膜(18)，所示取向膜(18)的摩擦方向平行于所述支持基體(15)的一個(gè)邊，對(duì)置電極(17)具有在取向膜(18)的摩擦方向上延伸的非線性周邊。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1860407SQ20048002797
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月26日
發(fā)明者中尾健次, 小川慎司, 山本義則 申請(qǐng)人:東芝松下顯示技術(shù)有限公司