JP2001209053A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2001209053A
JP2001209053A JP2000017915A JP2000017915A JP2001209053A JP 2001209053 A JP2001209053 A JP 2001209053A JP 2000017915 A JP2000017915 A JP 2000017915A JP 2000017915 A JP2000017915 A JP 2000017915A JP 2001209053 A JP2001209053 A JP 2001209053A
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JP
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crystal
columnar
liquid
spacer
response
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Application number
JP2000017915A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Asuma
Shigeru Matsuyama
Toshio Miyazawa
敏夫 宮沢
茂 松山
宏明 阿須間
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain quick response of a liquid crystal display device with a columnar spacer.
SOLUTION: The columnar spacer is formed with a material of which the dielectric constant is smaller than that of the liquid crystal composition. By forming the columnar spacer SP on the electrode of the signal line DL, the load on the signal line DL is reduced so as to attain fast response.
COPYRIGHT: (C)2001,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係り、特に液晶組成物を封止する一対の基板間の距離を一定に保つための新規な構成のスペーサを備えた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to relates to a liquid crystal display device, more particularly to a liquid crystal display device having a spacer of a novel structure for keeping the distance between the pair of substrates to seal the liquid crystal composition constant.

【0002】 [0002]

【従来の技術】ノート型コンピユータやコンピユータモニター用の高精細かつカラー表示が可能な表示デバイスとして液晶表示装置が広く採用されている。 The liquid crystal display device is widely adopted as the Related Art notebook computer or-computer high definition and capable of color display the display device for monitoring.

【0003】この種の液晶表示装置は、基本的には少なくとも一方が透明なガラス等からなる少なくとも2枚の基板の対向間隙に液晶組成物(以下、単に液晶、あるいは液晶層とも言う)を挟持して構成した所謂液晶パネルと、上記液晶パネルの基板に形成した画素形成用の各種電極に選択的に電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う形式(単純マトリクス型液晶表示装置)、上記各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形成してこのアクティブ素子を選択することにより所定画素の点灯と消灯を行う形式(アクティブマトリクス型液晶表示装置)とに大きく分類される。 The liquid crystal display device of this type, the liquid crystal composition to opposing gap of at least two substrates at least one basically consists of a transparent glass or the like (hereinafter, simply liquid or also called a liquid crystal layer,) the clamping and a so-called liquid crystal panel constructed by the format to perform turning on and off of the predetermined pixel by selectively applying a voltage to the various electrodes for pixel formation which are formed on the substrate of the liquid crystal panel (a simple matrix type liquid crystal display device), It is largely classified the form of performing turning on and off the predetermined pixel (active matrix type liquid crystal display device) by selecting the active element to form an active element of the various electrodes and the pixel selection.

【0004】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、 [0004] The active matrix liquid crystal display device,
その液晶パネルを構成するアクティブ素子として薄膜トランジスタ(TFT)を用いたものが代表的である。 Those using a thin film transistor (TFT) as an active element constituting the liquid crystal panel is a representative. 薄膜トランジスタを用いた液晶パネルを具備する液晶表示装置は、薄い軽量かつブラウン管に匹敵する高画質であるということから、OA機器の表示端末用モニター等として広く普及している。 Liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel using a thin film transistor, from the fact that a high image quality comparable to a thin lightweight CRT, are widely used as display terminals for monitor or the like of OA equipment.

【0005】この液晶表示装置の表示方式には、液晶パネルの駆動方法の相違から大別して次の2通りがある。 [0005] The display mode of the liquid crystal display device, there are the following two are roughly the difference in the method of driving the liquid crystal panel.
その1つは、透明電極がそれぞれ形成された2枚の基板で液晶組成物を挟み込み、透明電極に印加された電圧で動作させ、透明電極を透過し液晶組成物の層に入射した光を変調して表示する方式(所謂、縦電界方式またはT One is sandwiched a liquid crystal composition with two substrates which transparent electrodes are formed respectively, are operated by a voltage applied to the transparent electrode, transmitted through the transparent electrode modulating the light incident on the layer of liquid crystal composition method of and displaying (so-called vertical electric field method or T
N方式)であり、現在普及している製品の多くはこの方式を採用している。 Is an N-type), many of the products that are presently in widespread use have adopted this method.

【0006】また、もう1つは、同一基板上に構成した2つの電極の間で基板面にほぼ平行に形成した電界により動作させ、2つの電極の隙間から液晶組成物の層に入射した光を変調して表示する方式の液晶パネルを用いたものであり、視野角が著しく広いという特徴を持ち、アクティブマトリクス型液晶表示装置として極めて高画質な方式である。 [0006] Second, is operated by an electric field which is substantially parallel to the substrate surface between two electrodes formed on the same substrate, the light incident on the layer of liquid crystal composition from the gap between the two electrodes are those using a liquid crystal panel of the system used to display by modulating has the characteristic that the viewing angle is significantly large, a very high-quality mode as the active matrix type liquid crystal display device. この方式の特徴に関しては、例えば特表平5−505247号公報、特公昭63−21907号公報、特開平6−160878号公報等の文献に記載されている。 Regarding the feature of this method, for example, Kohyo 5-505247, JP-B-63-21907 and JP-are described in the literature such as JP-A-6-160878. 以下、この方式の液晶表示装置を横電界方式の液晶表示装置と称する。 Hereinafter referred to a liquid crystal display device of this type and a horizontal electric field liquid crystal display device.

【0007】本発明は上記した各種の方式の液晶表示装置のうち、特に縦電界方式の液晶表示装置に関するものである。 [0007] The present invention of a liquid crystal display device of the various methods described above, and more particularly to a liquid crystal display device of vertical electric field method.

【0008】図14は従来の縦電界方式の液晶表示装置の液晶パネルの一画素付近の構成を説明する模式平面図であり、液晶パネルの一方の基板であるアクティブマトリクス基板SUB1を他方の基板であるカラーフィルタ基板SUB2(図15参照)側から透視した平面図で、 [0008] Figure 14 is a schematic plan view illustrating the structure around one pixel of the liquid crystal panel of a liquid crystal display device of a conventional vertical electric field type, the active matrix substrate SUB1 is one substrate of the liquid crystal panel in the other substrate in plan view perspective from one color filter substrate SUB2 (see FIG. 15) side,
カラーフィルタ基板SUB2に形成したブラックマトリクスBMを境界線で示している。 The black matrix BM formed on the color filter substrate SUB2 is indicated by boundary lines. また、図15は図14 Further, FIG. 15 FIG. 14
の1−1'線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along a 1-1 'line.

【0009】この液晶表示装置は、一方の基板SUB1 [0009] The liquid crystal display device, one of the substrates SUB1
上に非晶質シリコン半導体また多結晶シリコン半導体で構成した薄膜トランジスタTFT、ゲート信号線GL、 Amorphous silicon semiconductor also the thin film transistor TFT is constituted by polycrystalline silicon semiconductor on the gate signal line GL,
映像信号線DL、蓄積容量を形成するストレージ電極線STG、絶縁膜PSV1、保護膜PSV2、画素電極I Storage electrode lines STG, insulating film PSV1 to form video signal lines DL, the storage capacitor, the protective film PSV2, the pixel electrode I
TO1、配向制御層すなわち配向膜ORI1が形成されている。 TO1, the orientation control layer or orientation film ORI1 is formed.

【0010】また、他方の基板SUB2上には、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタFIL、オーバーコート層OC、対向電極ITO2、配向膜ORI2が形成されている。 [0010] On the other substrate SUB2, a black matrix BM, a color filter FIL, an overcoat layer OC, the counter electrode ITO2, orientation film ORI2 is formed.

【0011】そして、上記一方の基板SUB1と他方の基板SUB2の貼り合わせ間隙に液晶組成物の層(以下、単に液晶層とも言う)LCを封入して液晶パネルが構成される。 [0011] Then, a layer of bonding the liquid crystal composition in the gap between the one substrate SUB1 and the other substrate SUB2 above (hereinafter, simply referred to as the liquid crystal layer) liquid crystal panel is constructed by sealing LC.

【0012】一方の基板SUB1と他方の基板SUB2 [0012] One of the substrate SUB1 and the other substrate SUB2
のそれぞれの外面には、偏光板POL1、POL2が設置されている。 Each of the outer surface of the polarizing plate POL1, POL2 is installed.

【0013】なお、一対の基板SUB1とSUB2の間の距離(液晶層の厚み:セルギャップ)は、両基板の間に球状のスペーサ(図示せず)を分散配置して所定値に設定するのが一般的である。 [0013] The distance between the pair of substrates SUB1 and SUB2 (liquid crystal layer thickness: cell gap) is to set to a predetermined value by distributed spherical spacers (not shown) between the two substrates There is common.

【0014】このような球状のスペーサに代えてカラーフィルタ基板に固定的に形成し、あるいはカラーフィルタ層を積層して円錐状のスペーサを基板に固定的に形成したものが特開平9−73088号公報に開示されている。 [0014] Such spherical instead of spacer fixedly formed on the color filter substrate, or the No. Hei 9-73088 that fixedly form the conical spacer substrate by laminating a color filter layer It disclosed in Japanese.

【0015】特開平9−73088号公報に開示では、 [0015] In disclosed in JP-A-9-73088, the
球状のスペーサを用いた場合に当該スペーサの周辺部からの光漏れによるコントラストの低下やスペーサを基板上に散布する工程でスペーサが不均一に配置されることによる表示不良は発生するとしており、これを防止するため、円錐状のスペーサを基板に固定的に形成したものである。 Spacer deterioration or spacers in contrast due to light leakage from the peripheral portion of the spacer in the case of using a spherical spacer in the step of spraying on the substrate has a defective display occurs due to be placed unevenly, which to prevent, it is obtained by fixedly forming a conical spacer in the substrate.

【0016】 [0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題は、液晶表示装置の信号配線DLの負荷を低減し、高速応答、高精細、高輝度な液晶表示装置の画質劣化を防止することである。 Challenge [0008] The present invention is to solve is to reduce the load of the signal lines DL of the liquid crystal display device, to prevent fast response, high-resolution, image quality degradation of high-brightness liquid crystal display device it is.

【0017】信号配線DLの負荷は、配線抵抗および配線容量が大きい程重くなる。 [0017] The load of the signal line DL is, becomes heavy as the wiring resistance and wiring capacitance is large. 信号配線DLの負荷が重くなると、所望の信号波形を伝達し難くなり、画素電極に所望の電圧を与えることが困難となる。 When the load of the signal line DL becomes heavier, less likely to transmit the desired signal waveform, it is difficult to provide a desired voltage to the pixel electrode. その結果、所望の画質が得られなくなる。 As a result, the desired image quality can not be obtained.

【0018】ここで、信号配線DLの配線容量に着目すると、この配線容量は、図15に示したように、信号配線DLと画素電極ITO1とで形成される容量C1と、 [0018] Here, when attention is paid to the wiring capacitance of the signal lines DL, the wiring capacitance, as shown in FIG. 15, a capacitor C1 formed by the signal lines DL and the pixel electrode ITO1,
信号配線DLと対向電極ITO2とで形成される容量C Capacitance formed between the signal lines DL and the counter electrode ITO2 C
2との和で決まる。 Determined by the sum of the 2.

【0019】従来の液晶表示装置では、信号配線DLと画素電極ITO1の距離は、信号配線DLと対向電極I [0019] In the conventional liquid crystal display device, the distance of the signal line DL and the pixel electrode ITO1, the signal line DL and the counter electrode I
TO2の距離よりもかなり大きく、容量が電極間距離に反比例することから、一般に、容量C1の方が容量C2 Considerably larger than the distance TO2, since the capacitance is inversely proportional to the distance between electrodes, generally, better of the capacitor C1 capacitor C2
よりも大きい。 Greater than.

【0020】しかし、近年、液晶表示装置の高速応答化のため、画素電極と対向電極との距離が小さくなる傾向にある。 [0020] However, in recent years, because of the fast response of the liquid crystal display device, there is a tendency that the distance between the pixel electrode and the counter electrode is reduced. これは、応答の指標となる立ち上がり時間(τ This rise is indicative of the response time (tau
r)および質下がり時間(τd)が液晶層の厚さ(セルギャップ)の2乗に比例するためである(例えば、産業図書発行、松本正一編著「液晶ディスプレイ技術」を参照)。 r) and quality fall times (.tau.d) is proportional to the square of the thickness of the liquid crystal layer (cell gap) (e.g., Sangyo Tosho issues, see Shoichi Matsumoto edited "liquid crystal display technology").

【0021】したがって、セルギャップを小さくした方が高速応答に有利であるが、この場合、容量C2は増加し、信号配線DLの負荷が重くなる。 [0021] Thus, while better to reduce the cell gap is advantageous in high-speed response, in this case, the capacitance C2 increases, the load of the signal line DL becomes heavy. また、容量C1を小さくするために、信号配線DLと画素電極ITO1の距離を大きくすると、開口率が下がり、特に、高精細な液晶表示装置では、開口率減少による輝度低下を補うためにバックライト等の照明装置の輝度増加をもたらし、 Further, in order to reduce the capacitance C1, an increase in the distance between the signal line DL and the pixel electrode ITO1, the aperture ratio is lowered, in particular, a high-definition liquid crystal display device, a backlight in order to compensate for the brightness reduction caused by the aperture ratio decreases led to increase in brightness of the illumination device and the like,
消費電力の増大を招くことになる。 It leads to an increase in power consumption.

【0022】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解消し、高速応答、高精細、かつ高輝度で、画質劣化を低減した液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, high-speed response, high definition and high luminance is to provide a liquid crystal display device with reduced image quality deterioration.

【0023】 [0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、液晶表示装置の液晶パネルを構成する一対の基板の間に柱状スペーサを配置し、その比誘電率を前記液晶組成物のそれよりも小さいものとした点を特徴とする。 Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention, the columnar spacer is arranged between a pair of substrates constituting the liquid crystal panel of a liquid crystal display device, the liquid crystal composition the dielectric constant It characterized that was smaller than that of.

【0024】また、本発明は、上記柱状スペーサの配置を特定し、あるいは配向膜の配向方向との関係を特定した点に特徴とする。 Further, the present invention specifies a arrangement of the columnar spacer, or characterized the relationship between the alignment direction of the alignment film in that specified.

【0025】本発明の代表的な構成を記述すれば、下記(1)〜(7)に記載のとおりである。 If describing a typical configuration of the [0025] present invention is as defined in the following (1) to (7). すなわち、 (1):少なくとも一方が透明な一対の基板と、前記一対の基板の一方に形成されたカラー表示のための色の異なる少なくとも2種類以上のカラーフィルタおよび各カラーフィルタの間に介在させたブラックマトリクスと、 That is, (1): is interposed at least one of the pair of transparent substrates, between the different colors at least two types of color filters and color filters for color display, which is formed on one of the pair of substrates and a black matrix was,
前記一対の基板上に画素に隣接して形成された電極と、 An electrode formed adjacent to the pixel to said pair of substrates,
前記一対の基板の間に誘電異方性を有する液晶組成物の層およびこの液晶組成物の層の分子配列を所定の方向に配列させるための配向制御層とを有する液晶パネルと、 A liquid crystal panel having an alignment control layer for aligning the layers and a predetermined direction molecular arrangement of the layer of the liquid crystal composition of the liquid crystal composition having a dielectric anisotropy between the pair of substrates,
前記電極に表示のための駆動電圧を印加するための駆動手段とを具備し、ブラックマトリクスで隠される領域の前記電極の上に、比誘電率が前記液晶組成物のそれよりも小さい柱状スペーサを形成した。 ; And a driving means for applying a driving voltage for display on the electrodes, on the electrode region hidden by the black matrix, a relative dielectric constant smaller columnar spacers than those of the liquid crystal composition the formed.

【0026】一般に、容量(C)の大きさは、比誘電率(ε)を係数としたとき、当該容量を構成する電極面積(S)に比例し、両電極間隔(d)に反比例する(C= [0026] Generally, the magnitude of the capacitance (C), when the relative dielectric constant (epsilon) was coefficients, proportional to the electrode area (S) constituting the capacitance is inversely proportional to both the electrode spacing (d) ( C =
ε×S/d)。 ε × S / d). したがって、柱状スペーサの比誘電率をε SP 、液晶層の比誘電率をε LCとし、ε SP <ε LCの関係とすることで、柱状スペーサを誘電体とした部分の容量は液晶を誘電体とした部分に対して相対的に小さくすることができる。 Therefore, the dielectric constant of the columnar spacers epsilon SP, the relative dielectric constant of the liquid crystal layer and epsilon LC, epsilon SP <With relation epsilon LC, the capacity of the portion where the columnar spacer and the dielectric liquid dielectric it can be reduced relative to the portion.

【0027】このことは、液晶パネルのセルギャップが小さくなるほど顕著となり、結果的には特に、電極の負荷を軽くすることになる。 [0027] This becomes more pronounced as the cell gap of the liquid crystal panel is reduced, resulting in particular, will reduce the load of the electrode.

【0028】これは、特に高周波の映像信号を供給する映像信号線を構成する電極で顕著となり、高速応答が達成される。 [0028] This is particularly becomes significant at the electrode constituting the video signal line for supplying a high frequency video signal, high-speed response is achieved. なお、走査信号線についても、走査信号周波数が高くなれば、同様の効果が得られ、走査信号線を構成する電極上に柱状スペーサを形成した場合にも当てはまる。 Here, also for the scanning signal lines, the higher the scanning signal frequency, the same effect can be obtained also apply to the case of forming the columnar spacers on the electrode constituting the scanning signal line.

【0029】(2):(1)における前記柱状スペーサを、前記電極の延在方向に沿う1画素毎に1つまたは複数配置した。 [0029] (2) the columnar spacers in :( 1), and one or more disposed for each pixel along the extending direction of the electrode.

【0030】(3):(1)における前記柱状スペーサを、前記電極群の延在方向に沿う複数画素毎に1つ配置した。 [0030] (3) the columnar spacers in :( 1), was placed one on each of a plurality of pixels along the extending direction of the electrode group.

【0031】(4):(1)における前記柱状スペーサを、前記液晶パネルの有効領域における前記電極毎にその延在方向の全長にわたって1つ配置した。 [0031] (4): the columnar spacer in one), and one over the entire length of the extending direction of each of the electrodes in the effective area arrangement of the liquid crystal panel.

【0032】柱状スペーサは1画素に隣接して映像信号線等の電極上に平行に形成するのが一般的であるが、この柱状スペーサを1画素の1辺の全領域に沿って延在させた1個で形成するか、あるいは短い柱状スペーサを1 [0032] Although the columnar spacers are formed in parallel on an electrode such as video signal lines adjacent to one pixel is generally extend along the columnar spacer in the entire area of ​​one side of one pixel one to either forms the or a short column spacer 1
画素の1辺に複数配列するか、あるいは複数画素の辺にわたって連続的に配置することができる。 It can be continuously disposed over a plurality sequences to either or several pixels of sides to one side of the pixel.

【0033】この配置形態の選択は、液晶パネルのセルギャップの大きさ、柱状スペーサの形成プロセス性、ラビングの処理性、等の要求仕様で選択可能である。 The selection of the arrangement form, the size of the cell gap of the liquid crystal panel, the formation process of the columnar spacers, the process of rubbing can be selected at the required specifications and the like. この構成でも、上記(1)と同様の効果を得ることができる。 In this configuration, it is possible to obtain the same effects as the effects (1).

【0034】(5):(1)における前記柱状スペーサを、前記液晶パネルの有効領域における前記電極の延在方向の全長にわたって配置すると共に、その1または複数箇所に注入される液晶組成物を流通させるための隙間を形成した。 [0034] (5): the columnar spacers in 1), flows through the conjunction to place over the entire length in the extending direction of the electrodes in the effective region of the liquid crystal panel, the liquid crystal composition to be injected into the one or more locations to form a gap for causing.

【0035】(6):(1)〜(5)における前記柱状スペーサの長手方向または配列方向を、液晶組成物の注入方向と平行に配列した。 [0035] (6) :( 1) to the longitudinal or the arrangement direction of the columnar spacers in (5), and arranged parallel to the injection direction of the liquid crystal composition.

【0036】上記の構成では、柱状スペーサを形成するホトマスクの形成が容易で、かつセルギャップを強固に設定できる。 [0036] In the above structure, it is easy to form a photomask for forming a columnar spacer, and may set the cell gap firmly. このとき、(5)のように一対の基板の間に注入する液晶が表示領域に均一に充填されるように上記の間隙を形成するのが望ましい。 At this time, (5) the way it is desirable to form the gap so that the liquid crystal is uniformly filled in the display area to be injected between a pair of substrates. そして、好ましくは、(6)のように液晶注入方向に平行に柱状スペーサを配置すれば、注入される液晶の流れをよりスムーズにして均一に液晶を封入することができる。 And, preferably, it is possible to enclose liquid crystal to be arranged columnar spacers parallel to the liquid crystal injecting direction, the flow of liquid to be injected more smoothly to uniformly as (6).

【0037】(7):(1)〜(6)における前記柱状スペーサを前記一対の基板の何れか一方に形成してなり、当該柱状スペーサが形成された基板側に設けた配向膜の配向方向を、前記柱状スペーサの長手方向または配列方向に対して平行または略平行とした。 [0037] (7) :( 1) to (the columnar spacers in 6) will be formed on either one of the pair of substrates, the alignment direction of the alignment film provided on the substrate side where a column spacer is formed were parallel or substantially parallel to the longitudinal direction or the array direction of the columnar spacer.

【0038】柱状スペーサは一対の基板の間に配置すればよいものであるから、後述する実施例の図2または図3に示すように、一対の基板の何れの側に形成してもよいののである。 [0038] Since the columnar spacers are those may be disposed between the pair of substrates, as shown in FIG. 2 or FIG. 3 described later in Examples, the may be formed on either side of the pair of substrates than is.

【0039】また、以上の構成では、セルギャップを柱状スペーサのみで規制するものとしたが、特に図示して説明はしないが、柱状スペーサの高さを所定のセルギャップよりも低くしておき、セルギャップ設定のために用いられている既知の球状ビーズを散布し、柱状スペーサによる注入される液晶組成物の流通の妨害をしないようにし、セルギャップは主として球状ビーズで行うようにすることもできる。 Further, in the above construction, it is assumed that regulates the cell gap only in the columnar spacers, although not described particularly shown, leave less than a predetermined cell gap the height of the columnar spacers, sprayed with known spherical beads that are used for the cell gap setting, so as not to interfere with the flow of the liquid crystal composition to be injected by the columnar spacers, the cell gap may be primarily to perform spherical beads .

【0040】本発明の好ましい構成では、一方の基板であるアクティブマトリクス基板に形成する電極群のうち、信号周波数の高い映像信号線上に柱状スペーサを形成する。 [0040] In a preferred configuration of the present invention, among the electrodes to be formed on the active matrix substrate is one of a substrate to form a columnar spacer on the high video signal of the signal frequency lines. そして、その上層に形成される配向膜材料にラビングまたは光配向で配向制御能を付与するための配向処理方向(配向方向)と柱状スペーサの配列方向(長手方向)に対して平行またはほぼ平行とすることで、柱状スペーサの配向方向下流近傍における配向不良の発生を低減できる。 Then, the parallel or substantially parallel to the array direction of the alignment treatment direction (alignment direction) and columnar spacers for imparting alignment control function to the alignment film material in rubbing or photo-alignment formed thereon (longitudinal direction) doing, it is possible to reduce the occurrence of alignment defects in the orientation direction downstream vicinity of the columnar spacer.

【0041】上記本発明の構成としたことにより、信号配線等を構成する電極の負荷を低減し、高速応答、高精細、高輝度で、画質劣化を抑制した液晶表示装置を得ることができる。 [0041] with the construction of the present invention, to reduce the load of the electrodes constituting the signal wiring and the like, high-speed response, high definition, high luminance, it is possible to obtain a liquid crystal display device which suppresses image quality degradation.

【0042】なお、本発明は上記の構成および後述する実施の形態で開示される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。 [0042] Note that the present invention is not limited to the configurations disclosed in the embodiments of the above structure and below, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention is needless to say There.

【0043】 [0043]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention, with reference to the drawings showing the embodiments will be described in detail.

【0044】図1は本発明に係る液晶表示装置の第1実施例である縦電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置を構成する液晶パネルの一方の基板であるアクティブマトリクス基板に形成された1画素付近の構成を模式的に説明する要部平面図で、他方の基板であるカラーフィルタ基板側から透視した状態を示し、BMはブラックマトリクスを境界線で示したものである。 [0044] Figure 1 is around 1 pixels formed on the active matrix substrate which is one of substrates of the liquid crystal panel constituting a first embodiment vertical field type active-matrix liquid crystal display device is an example of a liquid crystal display device according to the present invention in principal plan view illustrating a configuration schematically shows a transparent state from the color filter substrate side, which is the other substrate, BM shows the black matrix at the boundary line.

【0045】また、図2は図1の1−1'線に沿った断面図である。 Further, FIG. 2 is a sectional view taken along a 1-1 'line of FIG. 図1と図2において前記図14、図15と同一符号は同一機能部分に対応し、また柱状スペーサを除いて図各図と同様である。 FIG 14 in FIG. 1 and FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 15 correspond to the same functional parts, also similar to FIG respective drawings except for the columnar spacers.

【0046】すなわち、図1において、DLはアクティブマトリクス基板に形成される電極群の内の映像信号線(ドレイン線)、GLは同走査信号線(ゲート線)、T [0046] That is, in FIG. 1, DL denotes a video signal line of the electrode group is formed on an active matrix substrate (drain lines), GL is the scanning signal lines (gate lines), T
FTは薄膜トランジスタ(TFT)、ASは薄膜トランジスタを構成する非晶質シリコンまたは多結晶シリコン層、ITO1は画素電極、STGは蓄積容量を形成するストレージ電極線である。 FT is a thin film transistor (TFT), AS amorphous silicon or polycrystalline silicon layer constituting the thin film transistor, ITO1 pixel electrode, STG is a storage electrode line that forms a storage capacitor.

【0047】図2において、アクティブマトリクス基板SUB1上には、絶縁膜PSV1、保護膜PSV2、画素電極ITO1、配向制御層すなわち配向膜ORI1、 [0047] In FIG. 2, on the active matrix substrate SUB1, an insulating film PSV1, protective film PSV2, the pixel electrode ITO1, the orientation control layer or orientation film ORI1,
柱状スペーサSPが形成されている。 Columnar spacer SP is formed.

【0048】また、他方の基板SUB2上には、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタFIL、オーバーコート層OC、対向電極ITO2、配向膜ORI2が形成されている。 [0048] In addition, over the other substrate SUB2, a black matrix BM, a color filter FIL, an overcoat layer OC, the counter electrode ITO2, orientation film ORI2 is formed.

【0049】そして、アクティブマトリクス基板SUB [0049] Then, the active matrix substrate SUB
1とカラーフィルタ基板SUB2の貼り合わせ間隙に液晶組成物の層(液晶層)LCを封入して液晶パネルが構成される。 1 a layer of bonding the liquid crystal composition in the gap between the color filter substrate SUB2 (liquid crystal layer) crystal panel by sealing LC is constructed.

【0050】なお、一方の基板SUB1と他方の基板S [0050] Incidentally, one of the substrate SUB1 and the other substrate S
UB2のそれぞれの外面には、偏光板POL1、POL Each of the outer surface of the UB2, a polarizing plate POL1, POL
2が設置されている。 2 is installed.

【0051】本実施例では、柱状スペーサSPがアクティブマトリクス基板SUB1側に形成されている。 [0051] In this embodiment, the columnar spacers SP are formed on the side the active matrix substrate SUB1. この柱状スペーサSPは樹脂層で形成されており、その比誘電率を液晶LCの比誘電率よりも小さくしてある。 The columnar spacer SP is formed in the resin layer, the dielectric constant are smaller than the dielectric constant of the liquid crystal LC.

【0052】柱状スペーサSPの比誘電率を液晶LCのそれよりも小さくしたことにより、前記図15で説明した信号配線DLと画素電極ITO1の容量C2を小さくすることができる。 [0052] may be by the dielectric constant of the columnar spacers SP was smaller than that of the liquid crystal LC, to reduce the signal line DL and the capacitor C2 of the pixel electrode ITO1 described in FIG 15. その結果、信号配線DLの負荷を軽減できる。 As a result, it is possible to reduce the load of the signal lines DL.

【0053】柱状スペーサSPの構成材料としては、感光性樹脂レジストを用いている。 [0053] As a material of the columnar spacers SP, and a photosensitive resin resist. 市販の感光性樹脂レジストは、主としてアクリル系ベースである。 Commercially available photosensitive resin resist is primarily acrylic base. アクリル系樹脂の比誘電率は2.5〜4.0程度である(日本材料学会編・材料科学と材料工学、小野木重治著「高分子材料化学」より)。 The relative dielectric constant of the acrylic resin is about 2.5 to 4.0 (Japan Society of Materials Science, edited and materials science and material engineering, Shigeharu Onogi al than "polymeric materials chemistry").

【0054】一方、ネマティック液晶として、アゾメチン化合物(シッフ塩素化合物)、アゾキシ化合物、シアノビフェニル類、安息香酸フェニルエステル系、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、シアノフェニルシクロヘキサン、シアノ置換フェニルピリミジン、アルコキシ置換フェニルピリミジン、フェニルジオキサン系などが挙げられる。 On the other hand, as a nematic liquid crystal, azomethine compound (Schiff chlorine compounds), azoxy compounds, cyanobiphenyl compounds, benzoic acid phenyl ester, cyclohexane carboxylic acid phenyl esters, cyanophenyl cyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidine, alkoxy-substituted phenylpyrimidine, phenyl dioxane systems.

【0055】液晶分子長軸方向の比誘電率をεL、短軸方向の比誘電率をεSと表記すると、上記の各材料のうち、アゾメチン化合物(シッフ塩素化合物)として、誘電率異方性Δεが負で液晶分子長軸方向の比誘電率εL [0055] εL the dielectric constant of the liquid crystal molecular long axis direction, when the relative dielectric constant in the minor axis direction is denoted as .epsilon.s, among the materials described above, as azomethine compound (Schiff chlorine compounds), dielectric anisotropy Δε dielectric constant εL but a negative liquid crystal molecular long axis direction
=4.75、液晶分子短軸方向の比誘電率εS=5.3 = 4.75, the liquid crystal molecules minor axis direction relative permittivity .epsilon.s = 5.3
8、Δεが正でεL=26.0、εS=7.6のものが知られている。 8, Δε is εL = 26.0 positive, there has been known one of εS = 7.6. アゾキシ化合物として、Δεが負でεL As azoxy compounds, .epsilon.L [Delta] [epsilon] is negative
=5.62、εS=5.73、Δεが正でεL=4.1 = 5.62, εS = 5.73, Δε is positive εL = 4.1
7、εS=3.98ものが知られている。 7, εS = 3.98 are known. シアノビフェニル類として、Δεが正でεL=17、εS=6ものが知られている。 As cyanobiphenyls, [Delta] [epsilon] is positive at εL = 17, εS = 6 are known. 安息香酸フェニルエステル系として、Δ As benzoic acid phenyl ester, delta
εが正でεL=5.9、εS=5.8のものが知られている。 ε is εL = 5.9 in the positive, there has been known one of εS = 5.8. シアノフェニルシクロヘキサンとして、Δεが正でεL=15.2、εS=5.1またはεL=15. As cyanophenyl cyclohexane, εL = 15.2 Δε is positive, .epsilon.s = 5.1 or .epsilon.L = 15.
0、εS=4.7のものが知られている。 0, those of εS = 4.7 are known. フェニルジオキサン系としてΔεが正でεL=23.87、εS= .epsilon.L [Delta] [epsilon] is positive as phenyl dioxanes system = 23.87, .epsilon.s =
9.45のものが知られている(日本学術振興会第14 It has been known of 9.45 (Japan Society for the Promotion of Science 14
2委員会編、「液晶デバイスハンドブック」より)。 2 Committee, ed., Than "Liquid Crystal Device Handbook").

【0056】以上のことから、アクリル系ベースの感光性樹脂レジストの比誘電率は2.5〜4.0程度であり、一般に使用されている液晶の比誘電率(4〜26程度)よりも小さい。 [0056] From the above, the dielectric constant of the acrylic-based photosensitive resin resist is about 2.5 to 4.0, commonly used dielectric constant of the liquid crystal (about 4-26) than small.

【0057】本実施例により、信号配線の負荷を低減し、高速応答、高精細、高輝度で、画質劣化を抑制した液晶表示装置を得ることができる。 [0057] According to this embodiment, to reduce the load of the signal lines, high-speed response, high definition, high luminance, it is possible to obtain a liquid crystal display device which suppresses image quality degradation.

【0058】図3は本発明に係る液晶表示装置の第2実施例を説明する図2と同様の断面図である。 [0058] FIG. 3 is a sectional view similar to Figure 2 illustrating a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. 本実施例では、柱状スペーサSPをカラーフィルタ基板SUB2側に形成した点を除いて第1実施例と同様である。 In this embodiment, the same as in the first embodiment except that the formation of the columnar spacers SP on the color filter substrate SUB2 side. この柱状スペーサSPをアクティブマトリクス基板SUB1に形成されている映像信号線DLの位置でカラーフィルタ基板SUB2に形成することで、第1実施例と同様の効果を奏する。 By forming the columnar spacers SP at the position of the video signal lines DL are formed in the active matrix substrate SUB1 on the color filter substrate SUB2, the same effects as the first embodiment.

【0059】なお、図1〜図3では、柱状スペーサSP [0059] In FIGS. 1 to 3, columnar spacers SP
の延在長さを図示した画素の縦方向(画素電極ITO1 Vertical direction (pixel electrode of the pixel illustrated the extending length of ITO1
の長辺)の長さより短く形成したものとしてあるが、この柱状スペーサSPの延在長さはこれに限るものではなく、さらに長くして複数の画素の長さにわたって形成したり、その平面形状を図示した以外の形状、例えば円形、楕円形、菱形、その他の不定形としてもよい。 Long side) of there as being formed shorter than the length, extending the length of the columnar spacers SP is not limited thereto, may be formed over the length of a plurality of pixels and even longer, the plane shape of the a shape other than that shown, for example, circular, elliptical, rhombic, or as another amorphous. これらは、特に図示して説明するまでもないので、図面を用いた詳細な説明は省略する。 These are, in particular since it is not until illustrated and described, the detailed description with reference to the drawings is omitted. 以下、これらを実現した実施例の代表例について説明する。 The following describes a representative example of an example of realizing them.

【0060】図4は本発明に係る液晶表示装置の第3実施例を説明する図1と同様の断面図である。 [0060] FIG 4 is a third cross-sectional view similar to FIG. 1, an example is described of a liquid crystal display device according to the present invention. 本実施例では、柱状スペーサSPを図1よりも短い四角形とし、これを映像信号線DL上に複数個配置したものである。 In this embodiment, the columnar spacers SP and shorter rectangle than 1, which is obtained by a plurality disposed on the video signal line DL. 本実施例によっても第1実施例と同様の効果を奏する。 This embodiment also exhibits the same effects as the first embodiment.

【0061】図5は本発明に係る液晶表示装置の第4実施例を説明する柱状スペーサの配置例を説明する模式図である。 [0061] FIG. 5 is a schematic view for explaining an example of arrangement of columnar spacers describing a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. 図中、SLは液晶パネルの有効表示領域を囲んであるシール、INJはシールSLの一部に形成した液晶注入口、Aは液晶の注入方向、Bは液晶の注入経路を示す。 In the figure, SL is effective display are enclosed area seal, INJ is a liquid crystal injection port formed in a portion of the seal SL of the liquid crystal panel, A is injected direction of the liquid crystal, B denotes a liquid crystal injection path.

【0062】本実施例では、柱状スペーサを液晶パネルの表示領域で映像信号線DLの延長方向に沿って連続する如く延在させて形成した。 [0062] In this embodiment, formed by a columnar spacers extend as continuous along the extending direction of the video signal lines DL in the display area of ​​the liquid crystal panel. 柱状スペーサSPの延在方向は液晶パネルの液晶注入口INJからの液晶注入方向Aに平行となるようにしてある。 The extending direction of the columnar spacers SP are set to be parallel to the liquid crystal injecting direction A from the liquid crystal injection port INJ of the liquid crystal panel.

【0063】この柱状スペーサSPの端部には間隙を有し、液晶が流通できるようにされている。 [0063] a gap in an end portion of the columnar spacers SP, the liquid crystal is to be distributed. この隙間は有効な表示領域外に置くことが望ましい。 This gap is preferably placed outside the effective display area. 図中、矢印Aに示したように、注入口INJから注入された液晶は矢印Bに示したように流通して液晶パネルの一対の基板の間に満たされる。 In the figure, as indicated by the arrow A, the liquid crystal injected from the injection port INJ is filled between a pair of substrates of the liquid crystal panel in circulation as indicated by the arrow B.

【0064】本実施例では、表示領域における柱状スペーサSPの総面積を大きくできるため、より均一なセルギャップが得られる。 [0064] In this embodiment, it is possible to increase the total area of ​​the columnar spacers SP in the display area, more uniform cell gap is obtained.

【0065】図6は本発明に係る液晶表示装置の第5実施例を説明する柱状スペーサの配置例を説明する模式図であり、図5と同一符号は同一機能部分に対応する。 [0065] Figure 6 is a schematic view for explaining an example of arrangement of columnar spacers describing a fifth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 5 and the same reference numerals indicate identical functional parts. 本実施例は図5で説明した実施例の柱状スペーサSPをその延在方向で規則的あるいは不規則的に分割して液晶の通路を作り、注入される液晶の流通路Bをより多くしてスムーズな液晶注入を可能として、より均一な液晶層を形成することを意図したものである。 This embodiment makes the liquid crystal of the passage is divided regularly or irregularly columnar spacers SP of the embodiment described in FIG. 5 in the extending direction thereof, and more the passage B of the liquid crystal to be injected as can smooth liquid crystal injection, it is intended to form a more uniform liquid crystal layer.

【0066】柱状スペーサSPを分割する個所は、走査信号線GLの部分とするのが好適であるが、他の部分でもよい。 [0066] point of dividing the columnar spacers SP is suitable that the portion of the scanning signal lines GL, but may be other portions. また、同図に示したように、この柱状スペーサSPの分割長さを不規則とすることで、仮に上記柱状スペーサSPの分割部分を画素に隣接する個所として、多少の光漏れがあったとしても平均化され、またモアレの発生を抑制することができる。 Further, as shown in the figure, as this by a division length of the columnar spacers SP irregularity, if a location adjacent the divided portions of the columnar spacers SP to the pixel, there is some light leakage also averaged and it is possible to suppress the occurrence of moire.

【0067】本実施例では、第4実施例と同様に表示領域における柱状スペーサSPの総面積を大きくできるため、より均一なセルギャップが得られると共に、注入される液晶の流通をよりスムーズとしてより均一な液晶層を形成することができる。 [0067] In this embodiment, than because it can increase the total area of ​​the columnar spacers SP in the same manner as the display region and the fourth embodiment, together with a more uniform cell gap is obtained, the flow of liquid to be injected as a smoother it is possible to form a uniform liquid crystal layer.

【0068】以上説明した本発明の各実施例の構成とすることによって、前記実施例と同様の高速応答が得られ、信号配線の負荷を低減し、高速応答、高精細、高輝度で、画質劣化を抑制した液晶表示装置を得ることができる。 [0068] By the structure of each embodiment of the present invention described above, the embodiments and similar high-speed response is obtained, and reducing the load of the signal lines, high-speed response, high-resolution, high brightness, image quality it is possible to obtain a liquid crystal display device which suppresses deterioration.

【0069】次に、上記した本発明の各実施例の柱状スペーサの製造プロセスの概要を説明する。 Next, an outline of the manufacturing process of the columnar spacers of each embodiment of the present invention described above.

【0070】図7は本発明による液晶表示装置における柱状スペーサの製造方法を説明する概略工程図である。 [0070] FIG. 7 is a schematic process diagram illustrating the manufacturing method of the columnar spacers in a liquid crystal display device according to the present invention.
まず、アクティブマトリクス基板またはカラーフィルタ基板を既知の方法でその配向膜材料の成膜前まで製作する。 First, fabricated before the formation of the alignment film material an active matrix substrate or the color filter substrate in a known manner.

【0071】この基板(アクティブマトリクス基板、またはカラーフィルタ基板)に感光性樹脂を塗布する(S [0071] applying a photosensitive resin on the substrate (active matrix substrate or the color filter substrate,) (S
−1)。 -1).

【0072】柱状スペーサのパターンを有する露光マスクを介して紫外線を照射して露光する(S−2)。 [0072] exposed by irradiation with ultraviolet rays via an exposure mask having a pattern of columnar spacers (S-2). この感光性樹脂はネガ型(紫外線を照射した部分が硬化する樹脂)でも、ポジ型(紫外線を照射した部分が現像で除去される樹脂)の何れでもよい。 The photosensitive resin even negative (resin cures portion irradiated with ultraviolet rays) may be either a positive type (resin portions irradiated with ultraviolet rays is removed by development).

【0073】露光後、現像工程で柱状スペーサ部分以外の感光性樹脂を除去し、焼成する)S−3)。 [0073] After exposure, by removing the photosensitive resin other than the columnar spacer portion in the developing step, firing) S-3).

【0074】その後、配向膜材料を塗布し、焼成して(S−4)、液晶配向制御能をもつ配向膜を形成する(S−5)。 [0074] Thereafter, an alignment film material is applied, then baked (S-4), to form an alignment film having a liquid crystal alignment control function (S-5).

【0075】このようにして形成した柱状スペーサを有する基板は、後段の基板貼り合わせ工程、液晶注入工程に渡され、液晶パネルとして完成する。 [0075] substrate having a columnar spacer formed in this way, subsequent substrate bonding step, is passed to the liquid crystal injection step, completing the liquid crystal panel.

【0076】上記した配向膜材料に液晶の配向制御能を付与するためのラビング処理においては、柱状スペーサの存在でラビング不良となる部分が発生することがある。 [0076] In the rubbing treatment for imparting alignment controllability of a liquid crystal alignment film materials described above, there may be a portion to be a defective rubbing the presence of columnar spacers occur.

【0077】一般に、ラビング処理は、ラビング布で配向膜材料の表面を一定方向に擦る作業である。 [0077] In general, the rubbing process is a work of rubbing the surface of the alignment film material in a certain direction with a rubbing cloth. このラビング処理の際に、ラビング布の毛足が柱状スペーサから受ける抵抗で当該柱状スペーサのラビング下流側の領域が十分にラビングされ難くなり、ラビング不足で配向不良を引き起こす場合がある。 During this rubbing treatment, haired rubbing cloth rubbing downstream area of ​​the columnar spacers is difficult to sufficiently rubbed with resistance received from the columnar spacers, may cause poor alignment in the rubbing insufficient.

【0078】図8は本発明における柱状スペーサと配向膜材料のラビング方向(配向方位)との関係の一例を説明する模式図である。 [0078] FIG. 8 is a schematic view for explaining an example of the relationship between the rubbing direction of the alignment film material and the columnar spacer in the present invention (orientation direction). この例では、柱状スペーサSPの延在方向(長手方向、配列方向)と平行にラビング方向を定めたものである。 In this example, it is as previously defined with the extending direction (longitudinal direction, the arrangement direction) and parallel to the rubbing direction of the columnar spacers SP.

【0079】このとき、柱状スペーサSPのラビング下流近傍にラビング不足領域が発生する。 [0079] At this time, the rubbing out of space is generated in the rubbing downstream vicinity of the columnar spacer SP. しかし、このラビング不足領域は画素開口部(画素電極ITOのブラックマトリクスBM境界線で示す)の中にはかからず、図では走査信号線GL上にある。 However, this rubbing insufficient area is not applied is in the pixel aperture portions (indicated by the black matrix BM boundary line of the pixel electrode ITO), in Fig lies on the scanning signal line GL. これにより、配向不良による表示品質を招くことはない。 As a result, it does not lead to a display quality due to poor orientation.

【0080】図9は本発明における柱状スペーサと配向膜材料のラビング方向との関係の他例を説明する模式図である。 [0080] FIG. 9 is a schematic diagram for explaining another example of the relationship between the rubbing direction of the alignment film material and the columnar spacer in the present invention. この例では、柱状スペーサSPの延在方向(長手方向、配列方向)と若干の角度でラビング方向を定めたものである。 In this example, it is as previously defined rubbing direction at some angle extending direction (longitudinal direction, the arrangement direction) and the columnar spacers SP.

【0081】このときも上記と同様、柱状スペーサSP [0081] Like the above at this time, columnar spacers SP
のラビング下流近傍にラビング不足領域が発生する。 Rubbing out of space is generated in the rubbing downstream vicinity of. しかし、このラビング不足領域は画素開口部には殆どかからない。 However, this rubbing shortage area hardly applied to the pixel apertures. これにより、配向不良による表示品質を招くことはまずない。 As a result, it is unlikely to lead to a display quality due to poor orientation.

【0082】なお、上記では、ラビング処理で液晶配向制御能を付与する場合について説明したが、既知の光配向処理で液晶配向制御能を付与する場合も同様であり、 [0082] In the above, the description has been given of the case of imparting the liquid crystal alignment control function in rubbing, The same applies to the case of imparting the liquid crystal alignment control function in a known photo-alignment treatment,
偏光の照射角度を柱状スペーサSPの延在方向に対して平行または略平行とすることで、偏光の柱状スペーサS By parallel or substantially parallel to the irradiation angle of polarization with respect to the extending direction of the columnar spacers SP, columnar spacers S polarization
Pによる影に起因する液晶配向制御能の不足を回避することができる。 It is possible to avoid the lack of ability to control liquid crystal orientation due to the shadow caused by P. 光配向処理は、光の照射で分子結合が変化する高分子材料を配向膜材料として用い、所定の偏光を所定の角度で基板に塗布された配向膜材料に照射することで、液晶の配向制御能を付与する方法である。 Optical alignment process, using the polymeric material molecular bonds upon irradiation with light changes as an alignment film material, by irradiating a predetermined polarization to the alignment layer material applied to the substrate at a predetermined angle, the liquid crystal alignment control it is a method for imparting the ability.

【0083】上記のようにして製作した一対の基板の各配向膜面を対向させ、その周辺部を液晶封入口INJ [0083] is opposed to the alignment films face the pair of substrates were manufactured as described above, the liquid crystal filling port and its peripheral portion INJ
(図5、図6参照)を残してシール(接着剤)SLで固定し、基板間に液晶組成物を注入し、液晶封入口INJ (See FIGS. 5 and 6) leaving the seal (adhesive) fixed with SL, injecting a liquid crystal composition between the substrates, liquid crystal filling port INJ
を封止材で封止する。 The sealed with a sealing material. その後、プレスにより2枚の基板の間隔を柱状スペーサ(球状スペーサも分散させたものでは、この球状スペーサ)で規制して所定のセルギャップを持つ液晶表示装置を得る。 Then, the distance between the two substrates columnar spacers by a press (which was also the spherical spacers are dispersed, the spherical spacers) of a liquid crystal display device having a predetermined cell gap was restricted by.

【0084】次に、本発明を適用した液晶表示装置の駆動手段および具体的な製品例について説明する。 Next, an explanation will be made for a driving means and the specific product example of a liquid crystal display device according to the present invention.

【0085】図10は本発明による液晶表示装置の駆動手段の概要説明図である。 [0085] FIG. 10 is a schematic explanatory view of a driving means of the liquid crystal display device according to the present invention. 液晶表示装置を構成する横電界方式の液晶パネルは、画像表示部がマトリクス状に配置された複数の画素の集合により構成され、各画素は前記液晶表示装置の背部に配置された図示しないバックライトからの透過光を独自に変調制御できるように構成されている。 The liquid crystal panel of the IPS mode of the liquid crystal display device, the image display unit is constituted by a set of a plurality of pixels arranged in a matrix, a backlight (not shown) each pixel located at the back of the liquid crystal display device It is configured to be independently modulation control transmitted light from.

【0086】液晶表示基板の構成要素の1つであるアクティブマトリクス基板(SUB1)上には、有効画素領域ARにx方向(行方向)に延在し、y方向(列方向) [0086] On the active matrix substrate is one of the components of the liquid crystal display substrate (SUB1) extends in the x direction (row direction) in the effective pixel area AR, y-direction (column direction)
に並設された電極である走査信号線GLと対向電圧信号線CLとそれぞれ絶縁されてy方向に延在し、x方向に並設された電極である映像信号線DLが形成されている。 Each scanning signal line GL and the counter voltage signal line CL is juxtaposed electrodes are insulated extend in the y-direction, the video signal line DL is formed an electrode, which is arranged in parallel in the x direction.

【0087】ここで、走査信号線GL、対向電圧信号線CL、映像信号線DLのそれぞれによって囲まれる矩形状の領域に単位画素(1画素)が形成される。 [0087] Here, the scanning signal lines GL, counter voltage signal line CL, the unit pixels in a rectangular area surrounded by each of the video signal lines DL (1 pixel) is formed.

【0088】液晶表示装置には、その外部回路として垂直走査回路V及び映像信号駆動回路Hが備えられ、前記垂直走査回路Vによって前記走査信号線GLのそれぞれに順次走査信号(電圧)が供給され、そのタイミングに合わせて映像信号駆動回路Hから映像信号線DLに映像信号(電圧)を供給するようになっている。 [0088] The liquid crystal display device, the external circuit provided with a vertical scanning circuit V and the video signal driver circuit H as, progressive scanning signal to each of the scanning signal lines GL by the vertical scanning circuit V (voltage) is supplied , and supplies a video signal (voltage) to the video signal lines DL from a video signal driver circuit H in accordance with the timing.

【0089】尚、垂直走査回路V及び映像信号駆動回路Hは、液晶駆動電源回路3から電源が供給されるとともに、CPU1からの画像情報がコントローラ2によってそれぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入力されるようになっている。 [0089] Incidentally, the vertical scanning circuit V and the video signal driver circuit H, together with the power supply from the liquid crystal driving power supply circuit 3 is supplied, the input image information from CPU1 is divided into respective display data and control signals by the controller 2 It is adapted to be.

【0090】図11は本発明による液晶表示装置の駆動波形の一例の説明図である。 [0090] Figure 11 is an explanatory view of an example of a driving waveform of the liquid crystal display device according to the present invention. 同図では、対向電極に印加する対向電圧をVCHとVCLの2値の交流矩形波にし、それに同期させて走査信号VG(i−1)、VG In the figure, a counter voltage applied to the counter electrode and the AC rectangular wave of 2 values ​​VCH and VCL, it synchronizes with the scanning signal VG (i-1), VG
(i)の非選択電圧を1走査期間毎に、VCHとVCL The non-select voltage to each scanning period (i), VCH and VCL
の2値で変化させる。 Varied in binary. 対向電圧の振幅幅と非選択電圧の振幅値は同一にする。 The amplitude value of the amplitude width and the non-selected voltage of the counter voltage is the same.

【0091】画素電極に印加する映像信号電圧は、液晶層に印加したい電圧から対向電圧の振幅の1/2を差し引いた電圧である。 [0091] image signal voltage applied to the pixel electrode is a voltage obtained by subtracting a half of the amplitude of the counter voltage from the voltage to be applied to the liquid crystal layer.

【0092】対向電圧は直流でも良いが、交流化することで映像信号電圧の最大振幅を低減でき、映像信号駆動回路(信号側ドライバ)に耐圧の低いものを用いることが可能になる。 [0092] counter voltage may be a DC, but can reduce the maximum amplitude of the video signal voltage by AC, it is possible to use a low withstand voltage to the video signal driving circuit (signal side driver).

【0093】図12は本発明による液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図であり、液晶表示装置(以下、一対の基板SUB1,SUB2を貼り合わせてなる液晶パネル、駆動手段、バックライト、その他の構成部材を一体化した液晶表示モジュール:MDLと称する) [0093] Figure 12 is an exploded perspective view illustrating the overall configuration of a liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal display device (hereinafter, a liquid crystal panel formed by bonding a pair of substrates SUB1, SUB2, drive means, a backlight, the liquid crystal display module with integrated other components: referred to MDL)
の具体的構造を説明するものである。 It illustrates the specific structure of.

【0094】SHDは金属板からなるシールドケース(メタルフレームとも言う)、WDは表示窓、INS1 [0094] SHD is (also referred to as a metal frame) shield case made of a metal plate, WD is a display window, INS1
〜3は絶縁シート、PCB1〜3は駆動手段を構成する回路基板(PCB1はドレイン側回路基板:映像信号線駆動用回路基板、PCB2はゲート側回路基板、PCB -3 insulating sheet, PCB1~3 circuit board (PCB1 drain-side circuit board which constitutes the driving means: the video signal line driving circuit board, PCB 2 is a gate-side circuit board, PCB
3はインターフェース回路基板)、JN1〜3は回路基板PCB1〜3同士を電気的に接続するジョイナ、TC 3 interface circuit board), JN1~3 is electrically connected to each other circuit board PCB1~3 joiners, TC
P1,TCP2はテープキャリアパッケージ、PNLは液晶パネル、GCはゴムクッション、ILSは遮光スペーサ、PRSはプリズムシート、SPSは拡散シート、 P1, TCP2 tape carrier package, PNL is a liquid crystal panel, GC rubber cushion, ILS light shielding spacer, PRS prism sheet, SPS is a diffusion sheet,
GLBは導光板、RFSは反射シート、MCAは一体化成形により形成された下側ケース(モールドフレーム)、MOはMCAの開口、LPは蛍光管、LPCはランプケーブル、GBは蛍光管LPを支持するゴムブッシュ、BATは両面粘着テープ、BLは蛍光管や導光板等からなるバックライトを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積み重ねて液晶表示モジュールMDLが組立てられる。 GLB indicates a light guide plate, RFS reflection sheet, MCA is lower casing which is formed by integrally molding (mold frame), MO opening of MCA, LP is a fluorescent tube, LPC is a lamp cable, GB is supported fluorescent tubes LP rubber bush, BAT is double-sided adhesive tape, BL denotes a backlight comprising a fluorescent tube and a light guide plate or the like, is assembled liquid crystal display module MDL stacked diffusing plate member in the arrangement illustrated relationship.

【0095】液晶表示モジュールMDLは、下側ケースMCAとシールドケースSHDの2種の収納・保持部材を有し、絶縁シートINS1〜3、回路基板PCB1〜 [0095] liquid crystal display module MDL has two kinds of accommodating and holding member of the lower case MCA and the shield case SHD, insulating sheet INS1~3, circuit board PCB1~
3、液晶パネルPNLを収納固定した金属製のシールドケースSHDと、蛍光管LP、導光板GLB、プリズムシートPRS等からなるバックライトBLを収納した下側ケースMCAとを合体させてなる。 3, a metallic shield case SHD accommodating fixing the liquid crystal panel PNL, comprising a fluorescent tube LP, the light guide plate GLB, coalescing and the lower case MCA accommodating the backlight BL made of a prism sheet PRS and the like.

【0096】映像信号線駆動用回路基板PCB1には液晶パネルPNLの各画素を駆動するための集積回路チップが搭載され、またインターフェース回路基板PCB3 [0096] The video signal line driving circuit board PCB1 is mounted an integrated circuit chip for driving the pixels of the liquid crystal panel PNL, also the interface circuit board PCB3
には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミング信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およびタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミングコンバータTCON等が搭載される。 Receiving video signals from an external host, an integrated circuit chip for receiving a control signal such as a timing signal, and by processing the timing timing converter TCON like for generating a clock signal is mounted on the.

【0097】上記タイミングコンバータで生成されたクロック信号はインターフェース回路基板PCB3および映像信号線駆動用回路基板PCB1に敷設されたクロック信号ラインCLLを介して映像信号線駆動用回路基板PCB1に搭載された集積回路チップに供給される。 [0097] The clock signal generated by the timing converter mounted on the video signal line driving circuit board PCB1 through a clock signal line CLL laid on the interface circuit board PCB3 and the video signal line driving circuit board PCB1 integrated It is supplied to the circuit chip.

【0098】インターフェース回路基板PCB3および映像信号線駆動用回路基板PCB1は多層配線基板であり、上記クロック信号ラインCLLはインターフェース回路基板PCB3および映像信号線駆動用回路基板PC [0098] The interface circuit board PCB3 and the video signal line driving circuit board PCB1 is a multilayer wiring board, the clock signal line CLL is the interface circuit board PCB3 and the video signal line drive circuit board PC
B1の内層配線として形成される。 It is formed as an inner layer wiring B1.

【0099】なお、液晶パネルPNLにはTFTを駆動するためのドレイン側回路基板PCB1、ゲート側回路基板PCB2およびインターフェース回路基板PCB3 [0099] The liquid crystal panel PNL drain side circuit board PCB1 for driving the TFT to the gate-side circuit board PCB2 and the interface circuit board PCB3
がテープキャリアパッケージTCP1,TCP2で接続され、各回路基板間はジョイナJN1,2,3で接続されている。 There are connected with the tape carrier package TCP1, TCP2, between the circuit boards are connected by joiners JN1,2,3.

【0100】液晶パネルPNLは前記した本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、その一対の基板の間隔を所定値に維持するために前記実施例で説明した柱状スペーサを備えている。 [0100] The liquid crystal panel PNL is an active matrix liquid crystal display device according to the present invention described above, a columnar spacer described in the embodiment in order to maintain the spacing of the pair of substrates at a predetermined value.

【0101】図13は本発明による液晶表示装置を実装した電子機器の一例としてのノート型コンピュータの斜視図である。 [0102] Figure 13 is a perspective view of a notebook computer as an example of an electronic apparatus mounted with a liquid crystal display device according to the present invention.

【0102】このノート型コンピュータ(可搬型パソコン)はキーボード部(本体部)と、このキーボード部にヒンジで連結した表示部から構成される。 [0102] The notebook computer (portable personal computer) keyboard part (main body), and a display unit which is connected by a hinge to the keyboard part. キーボード部にはキーボードとホスト(ホストコンピュータ)、CP The keyboard section keyboard and a host (host computer), CP
U等の信号生成機能を収納し、表示部には液晶パネルP Housing a signal generation function U such, the display unit LCD panel P
NLを有し、その周辺に駆動回路基板PCB1,PCB Have NL, driving circuit board PCB1 on the periphery thereof, PCB
2、コントロールチップTCONを搭載したPCB3、 2, PCB3 equipped with a control chip TCON,
およびバックライト電源であるインバータ電源基板などが実装される。 And an inverter power source board is backlight source is mounted.

【0103】そして、上記液晶表示パネルPNL、各種回路基板PCB1,PCB2,PCB3、インバータ電源基板、およびバックライトを一体化した図12で説明した液晶表示モジュールを実装してある。 [0103] Then, the the liquid crystal display panel PNL, the various circuit boards PCB1, PCB 2, PCB 3, are mounted a liquid crystal display module described in FIG. 12 with an integrated inverter power supply board, and a backlight.

【0104】 [0104]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
映像信号線と対向電極の間の領域を覆うように配置した柱状スペーサの比誘電率を液晶組成物のそれよりも小さくしたことにより、信号配線である電極の負荷を低減でき、高速応答、高精細、高輝度で画質劣化を防止した液晶表示装置が得られる。 By the relative dielectric constant of the columnar spacers arranged so as to cover the area between the video signal line and the counter electrode is smaller than that of the liquid crystal composition, can reduce the load of the electrodes is a signal line, high-speed response, high resolution liquid crystal display device capable of preventing image quality deterioration can be obtained with high luminance.

【0105】また、本発明の柱状スペーサの配置により、セルギャップの均一化、液晶注入時の当該液晶の流通の容易さ、などを達成できる。 [0105] Further, the arrangement of columnar spacers of the present invention, uniformity of the cell gap, a liquid crystal injection time of the liquid crystal flow of ease of, and can be achieved.

【0106】さらに、柱状スペーサ上に形成した配向膜材料に液晶の配向制御能を付与する際の画素開口部での配向不良を回避でき、表示画面内の輝度を均一とした高品質の画像表示の液晶表示装置を得ることができる。 [0106] Further, the alignment film material formed on the columnar spacers avoids alignment defect at the pixel opening in conferring alignment controllability of a liquid crystal, an image display of high quality with uniform brightness in the display screen it is possible to obtain a liquid crystal display device.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る液晶表示装置の第1実施例である縦電界方式アクティブマトリクス型液晶表示装置を構成する液晶パネルの一方の基板であるアクティブマトリクス基板に形成された1画素付近の構成を模式的に説明する要部平面図である。 [1] structure around one pixel which is formed on the active matrix substrate which is one of substrates of the liquid crystal panel constituting a first embodiment vertical field type active-matrix liquid crystal display device is an example of a liquid crystal display device according to the present invention which is a substantial part plan view for schematically explaining.

【図2】図1の1−1'線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along FIG. 2 1-1 'of FIG line.

【図3】本発明に係る液晶表示装置の第2実施例を説明する図2と同様の断面図である。 3 is a sectional view similar to Figure 2 illustrating a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】本発明に係る液晶表示装置の第3実施例を説明する図1と同様の断面図である。 Is a third cross-sectional view similar to FIG. 1, an example is described of a liquid crystal display device according to the present invention; FIG.

【図5】本発明に係る液晶表示装置の第4実施例を説明する柱状スペーサの配置例を説明する模式図である。 5 is a schematic diagram for explaining an example of arrangement of columnar spacers describing a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図6】本発明に係る液晶表示装置の第5実施例を説明する柱状スペーサの配置例を説明する模式図である。 6 is a schematic view for explaining an example of arrangement of columnar spacers describing a fifth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図7】本発明による液晶表示装置における柱状スペーサの製造方法を説明する概略工程図である。 It is a schematic process diagram illustrating the manufacturing method of the columnar spacers in a liquid crystal display device according to the present invention; FIG.

【図8】本発明における柱状スペーサと配向膜材料のラビング方向(配向方位)との関係の一例を説明する模式図である。 8 is a schematic view illustrating an example of the relationship between the rubbing direction of the alignment film material and the columnar spacer in the present invention (orientation direction).

【図9】本発明における柱状スペーサと配向膜材料のラビング方向との関係の他例を説明する模式図である。 9 is a schematic view illustrating another example of the relationship between the columnar spacers and the rubbing direction of the alignment film material in the present invention.

【図10】本発明による液晶表示装置の駆動手段の概要説明図である。 It is a schematic explanatory view of a driving means of the liquid crystal display device according to the invention; FIG.

【図11】本発明による液晶表示装置の駆動波形の一例の説明図である。 11 is an explanatory view of an example of a driving waveform of the liquid crystal display device according to the present invention.

【図12】本発明による液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。 Is an exploded perspective view illustrating the overall structure of a liquid crystal display device according to the present invention; FIG.

【図13】本発明による液晶表示装置を実装した電子機器の一例としてのノート型コンピュータの斜視図である。 13 is a perspective view of a notebook computer as an example of an electronic apparatus mounted with a liquid crystal display device according to the present invention.

【図14】従来の縦電界方式の液晶表示装置の液晶パネルの一画素付近の構成を説明する模式平面図である。 14 is a schematic plan view illustrating the structure around one pixel of the liquid crystal panel of a liquid crystal display device of a conventional vertical electric field method.

【図15】図14の1−1'線に沿った断面図である。 15 is a sectional view taken along a 1-1 'line in FIG. 14.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

DL 映像信号線 CL 対向電圧信号線 ITO1 画素電極 STG ストレージ電極線 GL 走査信号線 BM ブラックマトリクス(画素部開口の境界線で示す) TFT 薄膜トランジスタ SP 柱状スペーサ ORI1,ORI2 配向膜 OC オーバーコート層 FIL カラーフィルタ LC 液晶(液晶組成物)の層 PSV1 絶縁膜 PSV2 保護膜 ITO2 対向電極 POL1,POL2 偏光板 SUB1,SUB2 基板。 DL (indicated by the boundary line of the pixel opening) video signal lines CL counter voltage signal line ITO1 pixel electrode STG storage electrode lines GL scanning signal lines BM black matrix TFT thin film transistor SP columnar spacers ORI1, ORI2 alignment film OC overcoat layer FIL Color filters layer PSV1 insulating film PSV2 protective film of LC liquid (liquid crystal composition) ITO2 counter electrode POL1, POL2 polarizer SUB1, SUB2 substrate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 茂 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Fターム(参考) 2H089 LA09 LA16 LA18 LA20 LA22 MA04X NA14 NA24 PA03 QA14 QA16 RA04 SA16 SA19 TA04 TA07 TA09 TA12 TA13 2H090 HC05 JA03 JC03 KA04 LA02 LA04 LA15 MA06 MB01 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (72) inventor Shigeru Matsuyama Mobara City, Chiba Prefecture Hayano 3300 address Hitachi Seisakusho display group in the F-term (reference) 2H089 LA09 LA16 LA18 LA20 LA22 MA04X NA14 NA24 PA03 QA14 QA16 RA04 SA16 SA19 TA04 TA07 TA09 TA12 TA13 2H090 HC05 JA03 JC03 KA04 LA02 LA04 LA15 MA06 MB01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】少なくとも一方が透明な一対の基板と、前記一対の基板の一方に形成されたカラー表示のための色の異なる少なくとも2種類以上のカラーフィルタおよび各カラーフィルタの間に介在させたブラックマトリクスと、前記一対の基板上に画素に隣接して形成された電極と、前記一対の基板の間に誘電異方性を有する液晶組成物の層およびこの液晶組成物の層の分子配列を所定の方向に配列させるための配向制御層とを有する液晶パネルと、前記電極に表示のための駆動電圧を印加するための駆動手段とを具備し、 ブラックマトリクスで隠される領域の前記電極の上に、 Further comprising 1, wherein at least one of the pair of transparent substrates, is interposed between the color of at least two different kinds of color filters and color filters for color display, which is formed on one of the pair of substrates a black matrix, wherein a pair of substrates on the electrode which is formed adjacent to the pixel, the molecular arrangement of the layers of the layer and the liquid crystal composition of the liquid crystal composition having a dielectric anisotropy between said pair of substrates comprising a liquid crystal panel having an alignment control layer for aligning in a predetermined direction, and drive means for applying a driving voltage for display on the electrodes, on the electrode region hidden by the black matrix to,
    比誘電率が前記液晶組成物のそれよりも小さい柱状スペーサを形成したことを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device having a specific dielectric constant, characterized in that the formation of the small columnar spacers than those of the liquid crystal composition.
  2. 【請求項2】前記柱状スペーサを、前記電極の延在方向に沿う1画素毎に1つまたは複数配置したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the columnar spacers, characterized in that one or more disposed for each pixel along the extending direction of the electrode.
  3. 【請求項3】前記柱状スペーサを、前記電極群の延在方向に沿う複数画素毎に1つ配置したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 Wherein the columnar spacer, the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that disposed one on each of a plurality of pixels along the extending direction of the electrode group.
  4. 【請求項4】前記柱状スペーサを、前記液晶パネルの有効領域における前記電極毎にその延在方向の全長にわたって1つ配置したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 Wherein the columnar spacer, the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that the one placed over the entire length of the extending direction of each of the electrodes in the effective region of the liquid crystal panel.
  5. 【請求項5】前記柱状スペーサを、前記液晶パネルの有効領域における前記電極の延在方向の全長にわたって配置すると共に、その1または複数箇所に注入される液晶組成物を流通させるための隙間を形成したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 The method according to claim 5, wherein the columnar spacers, as well as arranged over the extending direction entire length of the electrode in the effective region of the liquid crystal panel, a gap for flowing a liquid crystal composition is injected into the one or more locations the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that the.
  6. 【請求項6】前記柱状スペーサの長手方向または配列方向を、液晶組成物の注入方向と平行に配列したことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 6] longitudinal or the arrangement direction of the columnar spacer, to any one of claims 1 to 5, characterized in that arranged parallel to the injection direction of the liquid crystal composition.
  7. 【請求項7】前記柱状スペーサを前記一対の基板の何れか一方に形成してなり、当該柱状スペーサが形成された基板側に設けた配向膜の配向方向を、前記柱状スペーサの長手方向または配列方向に対して平行または略平行としたことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液晶表示装置。 7. will form the columnar spacers on one of the pair of substrates, the alignment direction of the alignment film in which the columnar spacer is provided in the formed substrate side, longitudinal or arrangement of the columnar spacers the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that the parallel or substantially parallel to the direction.
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