JP2005107373A - Liquid crystal display element - Google Patents
Liquid crystal display element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005107373A JP2005107373A JP2003343070A JP2003343070A JP2005107373A JP 2005107373 A JP2005107373 A JP 2005107373A JP 2003343070 A JP2003343070 A JP 2003343070A JP 2003343070 A JP2003343070 A JP 2003343070A JP 2005107373 A JP2005107373 A JP 2005107373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment film
- liquid crystal
- crystal display
- alignment
- display element
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、無機配向膜のような配向膜を有して、例えば液晶プロジェクタのライトバルブとして好適に用いられる液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display element having an alignment film such as an inorganic alignment film and suitably used as, for example, a light valve of a liquid crystal projector.
いわゆる液晶プロジェクタと呼ばれる投射型液晶表示装置には、従来、TN(Twisted Nematic )型の液晶表示素子(液晶表示パネル)が用いられているが、そのTN型の液晶表示素子では、有機配向膜が用いられていた。 Conventionally, a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display element (liquid crystal display panel) is used in a projection type liquid crystal display device called a so-called liquid crystal projector. In the TN type liquid crystal display element, an organic alignment film is used. It was used.
しかし、近年の液晶プロジェクタの高輝度化、コスト削減による小型化などに起因して、ライトバルブに入射する光量がますます強大なものとなって行く傾向にあるため、その光や熱による有機配向膜の劣化・変質が懸念される。このため、近年では特に液晶プロジェクタ用の液晶表示素子に対しては、SiO2 のような無機材料を蒸着してなる無機配向膜を用いることが提案されている。 However, the amount of light incident on the light valve tends to become stronger due to the recent increase in brightness and cost reduction of liquid crystal projectors. There is concern about deterioration and deterioration of the film. Therefore, in recent years, it has been proposed to use an inorganic alignment film formed by vapor-depositing an inorganic material such as SiO2 particularly for a liquid crystal display element for a liquid crystal projector.
ところが、無機配向膜は、TN型の液晶との化学的相互作用が弱い傾向にあるので、配向の安定性が低く、必ずしも未だ実用化に十分な段階に達しているとは言い難い。 However, since the inorganic alignment film tends to have a weak chemical interaction with the TN liquid crystal, the alignment stability is low, and it is not necessarily said that the stage has yet reached a stage sufficient for practical use.
他方、SiO2 を斜方蒸着してなる無機蒸着膜を配向膜として用いると、垂直配向型であれば安定して配向することが知られている。しかし、これについても、ポリイミド等の有機垂直配向膜における配向性高分子と液晶分子との分子相互作用による液晶分子配向規制力と比較すると、液晶分子の配向規制力が弱い傾向にある。 On the other hand, it is known that when an inorganic vapor deposition film formed by oblique deposition of SiO2 is used as the alignment film, the vertical alignment type can be stably aligned. However, also in this case, the alignment regulating force of the liquid crystal molecules tends to be weaker than the alignment regulating force of the liquid crystal molecules due to the molecular interaction between the alignment polymer and the liquid crystal molecules in the organic vertical alignment film such as polyimide.
しかも、ライトバルブようの液晶表示素子では、いわゆるTFT基板と呼ばれるような能動素子基板側にはTFTスイッチング素子や走査線や信号線などが高精細に配設されているので、画素電位を印加した際に、隣り合った画素の近傍には基板面と平行な方向に、いわゆる横方向電界が生じる。この横方向電界に起因して、電圧印加時に液晶分子の傾斜方向が乱れて、いわゆるディスクリネーションが発生し、これが明暗の顕著なムラやコントラスト比の低下や残像として表示画面中に顕れて、見苦しい表示欠陥として視認されてしまうこととなる。 Moreover, in a liquid crystal display element such as a light valve, a TFT switching element, a scanning line, a signal line, etc. are arranged with high definition on the active element substrate side called a so-called TFT substrate, so that a pixel potential is applied. In this case, a so-called lateral electric field is generated in the direction parallel to the substrate surface in the vicinity of adjacent pixels. Due to this lateral electric field, the tilt direction of liquid crystal molecules is disturbed when a voltage is applied, so-called disclination occurs, and this appears in the display screen as a noticeable unevenness of brightness and darkness, a decrease in contrast ratio or an afterimage, It will be visually recognized as an unsightly display defect.
このようなディスクリネーションの発生を抑えるための対策としては、基板法線方向から液晶分子のダイレクタを傾けて、いわゆるプレチルト角を与えること、換言すれば配向規制力を大きくするという方法が提案され、また実際に採用されている。 As a countermeasure to suppress the occurrence of such disclination, a method of inclining the director of liquid crystal molecules from the normal direction of the substrate to give a so-called pretilt angle, in other words, increasing the alignment regulating force has been proposed. , Also actually adopted.
しかし、配向規制力を極力大きくしてプレチルト角を大きくすると、いわゆる垂直配向型の液晶表示素子ではコントラスト比(特性)の低下を招く虞がある。 However, if the pre-tilt angle is increased by increasing the alignment regulating force as much as possible, the so-called vertical alignment type liquid crystal display element may cause a decrease in contrast ratio (characteristic).
そこで、そのようなディスクリネーションの抑制とコントラスト特性低下の回避とを両立させるために、横方向電界の影響を受けやすいTFT基板側の配向膜ではプレチルト角を大きくし、対向基板側の配向膜では僅かなプレチルト角とするという手法が考案されている(特許文献1)。
しかしながら、上記のような従来の手法では、透過型の液晶ライトバルブに一般的に適用されているような、1ライン反転駆動方式などの強い横方向電界が発生しやすい傾向にある駆動方式の液晶表示素子の場合には、TFT(Thin Film Transistor)基板側に一様に大きなプレチルト角を与えてもなお、ディスクリネーションが発生してしまう場合があるという問題がある。 However, in the conventional method as described above, a liquid crystal of a driving method that tends to generate a strong lateral electric field such as a one-line inversion driving method that is generally applied to a transmissive liquid crystal light valve. In the case of a display element, there is a problem that disclination may occur even when a large pretilt angle is uniformly given to the TFT (Thin Film Transistor) substrate side.
また、そのような強い横方向電界が発生しやすい、隣り合った画素どうしの間の領域をTFT基板に設けた遮光帯によって覆い隠すことでディスクリネーションが視認されないようにする、という手法が有効であるようにも考えられるが、この手法でもなお、TFT基板側に大きなプレチルト角を与えていることには変りないので、上記のような従来の手法と同様に、コントラスト比の低下が発生することについては回避することができないという問題がある。 Another effective method is to prevent the disclination from being seen by concealing the area between adjacent pixels, which is likely to generate such a strong lateral electric field, with a shading band provided on the TFT substrate. However, this method still does not change that a large pretilt angle is given to the TFT substrate side, so that the contrast ratio is lowered as in the conventional method as described above. There is a problem that cannot be avoided.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ディスクリネーションの発生に起因した表示欠陥や画質低下を抑制すると共にコントラスト特性の低下を回避して、高い表示品位と良好なコントラスト特性とを両立することを可能とした液晶表示素子を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to suppress display defects and image quality deterioration due to the occurrence of disclination and to avoid deterioration of contrast characteristics, and to achieve high display quality and good quality. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of achieving both contrast characteristics.
本発明による液晶表示素子は、一対の基板のうちの一方の基板上にはマトリクス状に配置された複数の画素電極と、それら複数の画素電極をそれぞれ駆動する複数のスイッチング手段と、それら複数のスイッチング手段にそれぞれ接続された複数のデータ線および複数の走査線とが設けられ、一対の基板のうちの他方の基板上には対向電極が設けられ、それら一対の基板のうち少なくとも画素電極が設けられた一方の基板の有効表示領域には配向膜が設けられており、その配向膜は、個々の画素電極の周縁領域における、基板法線と液晶分子のダイレクタとのなす角であるプレチルト角が、その周縁領域よりも内側の領域におけるプレチルト角よりも大きい角度に設定されている。 A liquid crystal display element according to the present invention includes a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on one of a pair of substrates, a plurality of switching means for driving each of the plurality of pixel electrodes, and the plurality of the plurality of pixel electrodes. A plurality of data lines and a plurality of scanning lines respectively connected to the switching means are provided, a counter electrode is provided on the other substrate of the pair of substrates, and at least a pixel electrode is provided of the pair of substrates. An alignment film is provided in the effective display area of one of the substrates, and the alignment film has a pretilt angle that is an angle formed between the substrate normal and the director of the liquid crystal molecules in the peripheral area of each pixel electrode. The angle is set larger than the pretilt angle in the area inside the peripheral area.
本発明による液晶表示素子では、隣り合う画素電極どうしの間の横方向電界に起因してディスクリネーションが発生しやすい、個々の画素電極の周縁領域(画素電極の周縁部の所定の幅の領域)の配向膜によるプレチルト角を、そのような周縁領域よりも内側の領域すなわち画像表示に最も重大に関与する領域の配向膜によるプレチルト角よりも大きい角度に配向規制(制御)することで、周縁領域では大きなプレチルト角によって、ディスクリネーションの発生に起因した表示欠陥や画質低下が抑制され、かつそのような周縁領域よりも内側の領域では小さなプレチルト角によって、画像表示のコントラスト特性の低下が回避される。 In the liquid crystal display device according to the present invention, the peripheral region of each pixel electrode (a region having a predetermined width at the peripheral portion of the pixel electrode) is likely to generate disclination due to a lateral electric field between adjacent pixel electrodes. ) By controlling the pretilt angle by the alignment film to an angle larger than the pretilt angle by the alignment film in the region inside the peripheral region, that is, the region most important in image display. A large pre-tilt angle in the area suppresses display defects and image quality degradation due to disclination, and a small pre-tilt angle in such an area inside the peripheral area prevents a decrease in image display contrast characteristics. Is done.
なお、上記の配向膜は、個々の画素電極の周縁領域における配向規制力が、内側の領域における配向規制力よりも強い規制力となるように設定することで、上記のように周縁領域のプレチルト角を、それよりも内側の領域におけるプレチルト角よりも大きい角度とするようにしてもよい。また、内側の領域には第1の配向膜を形成し、周縁領域には第1の配向膜よりも強い配向規制力を備えた第2の配向膜を形成してもよい。あるいは、第1の配向膜と第2の配向膜とで互いに膜厚を異ならせることによって、第2の配向膜の配向規制力を第1の配向膜の配向規制力よりも強い規制力とするようにしてもよい。また、内側の領域では第2の配向膜の上に第1の配向膜を積層して第1の配向膜が液晶層に対面するようにし、周縁領域では第2の配向膜を液晶層に対面するように設定することなども可能である。 The alignment film is set so that the alignment regulating force in the peripheral region of each pixel electrode is stronger than the alignment regulating force in the inner region. You may make it make an angle larger than the pretilt angle in the area | region inside it. In addition, a first alignment film may be formed in the inner region, and a second alignment film having an alignment regulating force stronger than that of the first alignment film may be formed in the peripheral region. Alternatively, by making the first alignment film and the second alignment film have different film thicknesses, the alignment regulating force of the second alignment film is made stronger than the alignment regulating force of the first alignment film. You may do it. In the inner region, the first alignment film is laminated on the second alignment film so that the first alignment film faces the liquid crystal layer, and in the peripheral region, the second alignment film faces the liquid crystal layer. It is also possible to set to do so.
本発明の液晶表示素子によれば、隣り合う画素電極どうしの間の横方向電界に起因してディスクリネーションが発生しやすい、個々の画素電極の周縁領域(画素電極の周縁部の所定の幅の領域)の配向膜によるプレチルト角を、そのような周縁領域よりも内側の領域すなわち画像表示に最も重大に関与する領域の配向膜によるプレチルト角よりも大きい角度に設定することで、周縁領域では大きなプレチルト角によって、ディスクリネーションの発生に起因した表示欠陥や画質低下が抑制され、かつそのような周縁領域よりも内側の領域では小さなプレチルト角によって、画像表示のコントラスト特性の低下が回避されるようにしたので、ディスクリネーションの発生に起因した表示欠陥や画質低下を抑制すると共にコントラスト特性の低下を回避して、高い表示品位と良好なコントラスト特性とを両立することが可能となる。 According to the liquid crystal display element of the present invention, the peripheral region of each pixel electrode (predetermined width of the peripheral portion of the pixel electrode) in which disclination is likely to occur due to a lateral electric field between adjacent pixel electrodes. In the peripheral region, the pretilt angle by the alignment film in the region) is set larger than the pretilt angle by the alignment film in the region inside the peripheral region, that is, the region most important in image display. A large pretilt angle suppresses display defects and image quality degradation due to the occurrence of disclination, and a decrease in contrast characteristics of image display is avoided by a small pretilt angle in an area inside such a peripheral area. As a result, display defects and image quality degradation due to disclination are suppressed, and contrast characteristics are degraded. Avoided by, it is possible to achieve both high display quality and good contrast characteristics.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示素子の概要構成を表したものである。なお、図示の繁雑化を避けるために、以下の説明では、いわゆるTFT基板における走査線、信号線、TFTスイッチング素子など、配向膜およびそのプレチルト角ならびに配向規制力に対して直接的な関係性の低い部位の詳細な説明については省略または簡略化する。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention. In order to avoid complication of illustration, in the following description, there is a direct relationship with the alignment film and its pretilt angle and alignment regulating force, such as a scanning line, a signal line, and a TFT switching element in a so-called TFT substrate. Detailed description of the low part is omitted or simplified.
この液晶表示素子は、互いに対向して配置されシール材にて周囲をシールされた、一対のTFT基板100と対向電極基板200との間(セルギャップ)に液晶層300を挟持してなるものである。
The liquid crystal display element is formed by sandwiching a
図2に示したように、対向電極基板200には、ガラス基板210の表面に、有効表示領域の表面ほぼ全面に亘って対向電極201が設けられている。TFT基板100には、ガラス基板110の表面に、マトリクス状に配置された複数の画素電極101、それら複数の画素電極101をそれぞれ駆動するゲート102・ソース103・ドレイン104等を備えた複数のTFTスイッチング素子105、それら複数のTFTスイッチング素子105にそれぞれ接続された複数の信号線105および複数の走査線106、いわゆる蓄積容量を形成するための画素電位容量誘電体層107、平坦化層108等が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、TFT基板100側では、個々の画素電極101の周縁領域におけるプレチルト角θ2が、その周縁領域よりも内側の領域(これを内側領域と呼ぶこととする)におけるプレチルト角θ1よりも大きい角度となっている。ここで言う「プレチルト角」とは、基板の法線方向と液晶分子301のダイレクタとのなす角であるものとする(図1にθ1,θ2として示した)。
Further, on the
さらに具体的には、TFT基板100側では、内側領域には、第2の配向膜2の上に第1の配向膜1が積層されて、その第1の配向膜1が液晶層300に対面し、第1の配向膜1による配向規制力ではディスクリネーションが発生する虞の高い周縁領域には、ガラス基板110の表面上に直接的に第2の配向膜2が形成されて、その第2の配向膜2が液晶層300に対面して、液晶分子301を第1の配向膜1によるプレチルト角θ1よりも大きなプレチルト角θ2で配向規制するように設定されている。
More specifically, on the
また、対向電極基板200側でも同様に、TFT基板100の個々の画素電極101の内側領域と正対する領域では、第2の配向膜2の上に第1の配向膜1が積層されて、その第1の配向膜1が液晶層300に対面し、周縁領域と正対する領域では、ガラス基板210の表面上に直接的に第2の配向膜2が形成されて、その第2の配向膜2が液晶層300に対面するように設定されている。
Similarly, on the
これら第1の配向膜1および第2の配向膜2は、いわゆる無機斜方蒸着膜からなるものである。
The
周縁領域に形成された第2の配向膜2は、内側領域に形成された第1の配向膜1よりも強い配向規制力を備えている。これによって、個々の画素電極101の周縁領域における配向規制力が、周縁領域よりも内側で主に画像表示に関与する内側領域における配向規制力よりも強い規制力となって、周縁領域におけるプレチルト角θ2が内側領域におけるプレチルト角θ1よりも大きな角度となる。すなわち、第1の配向膜1によって液晶層300の液晶分子301に付与されるプレチルト角θ1と、第2の配向膜2によって液晶層300の液晶分子301に付与されるプレチルト角θ2との間に、θ1<θ2の関係が成り立つことになる。
The
そのような配向規制力の強弱(延いてはプレチルト角の大小)は、第2の配向膜2の膜厚の方が第1の配向膜1の膜厚よりも薄く形成されていることによって実現されている。すなわち、図1に示したように、第1の配向膜1の膜厚をd1とし、第2の配向膜2の膜厚をd2とすると、d1>d2となっている。
Such strength of the alignment regulation force (and thus the pretilt angle) is realized by forming the
そして、TFT基板100には、隣り合う画素電極101どうしの間の領域を覆う遮光帯111が設けられており、周縁領域の内周寄りの一部分が遮光帯111で覆われずに露出するように設定されている。すなわち、遮光帯111は、各画素電極101の外周端から内側に延伸して設けられて、その画素電極101の周縁と部分的にオーバーラップするように設けられているが、図1に示したように、その遮光帯111がオーバーラップする幅をWBとし、第2の配向膜2の幅をW1とすると、W1>WBとなっている。
The
次に、本実施の形態の液晶表示素子における作用について説明する。 Next, the operation of the liquid crystal display element of this embodiment will be described.
図2に一例を示したような構成の、いわゆるTFTアクティブマトリックス型の液晶表示素子では、一般に、微細なTFTスイッチング素子105や信号線105や走査線106等が高密度に作り込まれて、極めて高精細な画素配列となるので、隣り合う画素電極101どうしの間が数μmと極めて狭い。このため、隣り合う画素電極101どうしの間には横方向電界が生じ、これに起因してディスクリネーション(配向不良)が発生しやすくなる。
In a so-called TFT active matrix type liquid crystal display element having a configuration as shown in FIG. 2, in general, fine
そこで、本実施の形態の液晶表示素子では、各画素電極101の周縁領域でのディスクリネーションの発生を抑制するために、各画素電極101の周縁領域には、配向規制力の強い第2の配向膜2を配置することで、液晶分子301のプレチルト角θ2を大きくしている。
Therefore, in the liquid crystal display element of the present embodiment, in order to suppress the occurrence of disclination in the peripheral region of each
他方、周縁領域よりも内側、換言すれば画素電極101の中央寄りで画像表示に関与する主要な領域では、垂直配向型の無機斜方蒸着膜を配向膜として備えた液晶表示素子が本来備えている筈の高いコントラスト比(良好なコントラスト特性)の低下を回避するために、周縁領域に配置された第2の配向膜2よりも配向規制力の弱い第1の配向膜1を配置することで、液晶分子301のプレチルト角θ1を小さくしている。
On the other hand, a liquid crystal display element originally provided with a vertically oriented inorganic oblique vapor deposition film as an alignment film is originally provided in the main area involved in image display inside the peripheral area, in other words, near the center of the
その結果、ディスクリネーションの発生を抑制することが可能となると共に、高いコントラスト比の画像表示が実現可能となる。 As a result, the occurrence of disclination can be suppressed and an image display with a high contrast ratio can be realized.
図3,図4は、第1の配向膜1および第2の配向膜2の形成プロセスの主要な流れを表したものである。
3 and 4 show the main flow of the formation process of the
まず、第1の配向膜1および第2の配向膜2を形成する以前の状態のTFT基板100または対向電極基板200を(図3のA)、基板法線方向からφ傾けた角度に保ちながら、その表面にSiO2膜を蒸着することで、第2の配向膜2を成膜する(図3のB)。
First, the
続いて、パターニングマスク400等を用いたフォトリソグラフィ法によって(図3のD)、画素電極101上で第2の配向膜2の周縁部を幅W1に亘ってフォトレジスト401で被覆して(図3のC〜図4のA)、SiO2を蒸着する(図4のB)。そしてフォトレジスト401を剥離して、第1の配向膜1を形成する(図4のC)。
Subsequently, the periphery of the
そして、TFT基板100と対向電極基板200とを対向配置し、スペーサ(図示省略)を包含したシール剤(図示省略)によって両基板を接着して、その両基板の対向してなる空間(セルギャップ)内に液晶層300を注入・封止することにより、図2に示したような液晶表示素子が完成する。
Then, the
実施例として、上記の製造プロセスによって作製される液晶表示素子の仕様として、露出幅W1をオーバーラップの幅WBよりも大きくし、第1の配向膜1によって付与されるプレチルト角θ1を2°に固定しながら、第2の配向膜2によって付与されるプレチルト角θ1を8°から14°まで変化させた場合の各々について、そのディスクリネーションの変化およびコントラスト比のシミュレーションを行った。
As an example, as a specification of the liquid crystal display device manufactured by the above manufacturing process, the exposure width W1 is made larger than the overlap width WB, and the pretilt angle θ1 provided by the
また、比較例として、第1の配向膜1を設けずに、有効表示領域のほぼ全面に第2の配向膜2のみを設けた場合の、ディスクリネーションの変化およびコントラスト比についても、シミュレーションにより求めた。
As a comparative example, the change in disclination and the contrast ratio in the case where only the
その結果、図5に示したように、上記の各実施例の液晶表示素子の場合には、コントラスト比を低下させることなく、ディスクリネーションをTFT基板100の遮光帯111に隠せるほどに小さなもの以下にまで抑制ないし解消することができ、その結果、表示品位の劣化を防ぐことに成功していることが確認できた。他方、図6に示したように、上記の比較例の場合には、ディスクリネーションは遮光帯111で隠すことができないほど大きく顕著なものとなり、遮光帯111から画素電極101の画像表示内にまで延展して、顕著に視認されてしまう状態となることが確認された。
As a result, as shown in FIG. 5, in the case of the liquid crystal display element of each of the above embodiments, the disclination is small enough to be hidden in the
また、例えば特開平10−161127号公報にて開示されたような従来の手法による液晶表示装置におけるディスクリネーションの発生とコントラスト比とプレチルト角との関係についてもシミュレーションを行った。 In addition, a simulation was also performed on the relationship between the occurrence of disclination, the contrast ratio, and the pretilt angle in a liquid crystal display device according to a conventional method as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-161127.
その結果、図7に示したように、本実施例の液晶表示素子によれば、周縁領域での第2の配向膜2による大きなプレチルト角の付与と、内側領域での第1の配向膜1による小さなプレチルト角の付与とにより、ディスクリネーションの抑制と高コントラスト比の達成(コントラスト特性の低下の回避)とを共に実現できることが確認された。
As a result, as shown in FIG. 7, according to the liquid crystal display element of the present embodiment, a large pretilt angle is imparted by the
他方、図8に示したように、先行技術として特開平10−161127号公報にて開示された液晶表示装置の場合には、ディスクリネーションは遮光帯111で隠すことができないほど大きく、遮光帯111から画素電極101の画像表示内にまで展開して顕著に視認されてしまう状態となることが確認された。
On the other hand, as shown in FIG. 8, in the case of the liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-161127 as the prior art, the disclination is so large that it cannot be hidden by the
ここで、上記の実施例では、第2の配向膜2として基板法線方向から50°の角度で蒸着してなる無機斜方蒸着膜を用いているが、この場合、ディスクリネーションの低減には、プレチルト角θ2を、θ2≧8°とすることが望ましい。そしてそのようなプレチルト角θ2を液晶分子301に付与するためには、第2の配向膜2の膜厚d2を、d2≦70[nm]とする。
Here, in the above embodiment, an inorganic oblique vapor deposition film formed by vapor deposition at an angle of 50 ° from the substrate normal direction is used as the
また、コントラスト特性に着目すると、θ1は内側領域にランダムなディスクリネーションが発生しない範囲内で、可能な限り小さくすることが望ましい。上記の実施例の場合には、θ1≦6°とすることが望ましい。そしてそのようなプレチルト角θ1を液晶分子301に付与するためには、図9に示した膜厚dとプレチルト角θとの相関関係に基づいて、第1の配向膜1の膜厚d1を、100[nm]≦d1とすればよいことが分かる。但し、より実際的には、プレチルト角θ1は250[nm]の膜厚でほぼθ1=0となるので、100[nm]≦d1≦250[nm]とすることが望ましい。
Focusing on the contrast characteristics, it is desirable that θ1 be as small as possible within a range in which random disclination does not occur in the inner region. In the case of the above embodiment, it is desirable that θ1 ≦ 6 °. In order to give such a pretilt angle θ1 to the
以上のように、本実施の形態に係る液晶表示素子では、無機配向膜を用いることにより、液晶表示素子の耐光性、耐熱性を向上させることができる。 As described above, in the liquid crystal display element according to this embodiment, the light resistance and heat resistance of the liquid crystal display element can be improved by using the inorganic alignment film.
また、横方向電界の発生する確率の高い周縁領域でのプレチルト角を大きくすることによってディスクリネーションの発生を抑制し、かつ画像表示に主要に関与する内側領域でのプレチルト角を大きくすることによってコントラスト比の低下や残像等の表示特性の悪化を回避することができる。更に、斜方蒸着膜の膜厚によってプレチルト角を制御するようにしたので、製造プロセスにおける水晶振動子などによる蒸着膜厚管理によってプレチルト角を制御することができるようになり、その結果、得られる配向膜の配向特性の安定化が達成出来る。 In addition, by increasing the pretilt angle in the peripheral region where the probability of occurrence of a lateral electric field is high, the occurrence of disclination is suppressed, and by increasing the pretilt angle in the inner region mainly involved in image display It is possible to avoid deterioration of display characteristics such as a decrease in contrast ratio and an afterimage. Furthermore, since the pretilt angle is controlled by the film thickness of the oblique vapor deposition film, the pretilt angle can be controlled by the vapor deposition film thickness management by a crystal resonator or the like in the manufacturing process. Stabilization of the alignment characteristics of the alignment film can be achieved.
以上説明したような本実施の形態に係る液晶表示素子は、例えば光源と、ライトバルブと、そのライトバルブによって変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有する投射型表示装置に組み込まれて、そのライトバルブとして好適に用いられることなどが可能である。 The liquid crystal display element according to the present embodiment as described above includes, for example, a projection display device that includes a light source, a light valve, and an enlarged projection optical system that enlarges and projects light modulated by the light valve onto a projection surface. And can be suitably used as the light valve.
なお、上記の実施の形態では、第1の配向膜1および第2の配向膜2の膜厚によってプレチルト角を制御するようにした場合について説明したが、蒸着角度を変えることによってプレチルト角を制御するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the pretilt angle is controlled by the film thickness of the
また、内側領域では第1の配向膜1と第2の配向膜2とをそれら合計で2段に積層するようにしたが、さらに緩やかに膜厚が変化するように、膜厚の異なる3段以上の多層に配向膜を積層して多段の段差を設けるようにしてもよい。更に、上記の実施の形態では、プレチルト角を付与する配向膜としてはSiO2を斜方蒸着法によって成膜する手法を採用した場合について説明したが、最も一般的に用いられている有機配向膜であるポリイミド高分子膜をラビング処理してなる配向膜などにも、本実施の形態で説明したような手法は適用可能である。但しその場合には、例えば周縁領域と内側領域とでラビング強度を変えることでプレチルト角を制御することが可能である。
Further, in the inner region, the
また、上記の実施の形態で説明した手法は、透過方式の液晶表示素子以外にも、反射方式の垂直配向型の液晶表示素子などにも適用可能であることは言うまでもない。 Needless to say, the method described in the above embodiment can be applied to a vertical alignment type liquid crystal display element of a reflection type in addition to a transmission type liquid crystal display element.
本発明の液晶表示素子は、例えば液晶プロジェクタのライトバルブとして利用されるような、無機配向膜を有する透過型の液晶表示パネルとして用いることが可能である。 The liquid crystal display element of the present invention can be used as a transmissive liquid crystal display panel having an inorganic alignment film, for example, used as a light valve of a liquid crystal projector.
1…第1の配向膜、2…第2の配向膜、100…TFT基板、101…画素電極、111…遮光帯、200…対向電極基板、300…液晶層、301…液晶分子
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記一対の基板のうちの一方の基板上にはマトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記複数の画素電極をそれぞれ駆動する複数のスイッチング手段と、前記複数のスイッチング手段にそれぞれ接続された複数のデータ線および複数の走査線とが設けられ、前記一対の基板のうちの他方の基板上には対向電極が設けられ、前記一対の基板のうち少なくとも前記画素電極が設けられた一方の基板の有効表示領域に配向膜が設けられており、
前記配向膜は、個々の前記画素電極の周縁領域における、基板法線と液晶分子のダイレクタとのなす角であるプレチルト角が、当該周縁領域よりも内側の領域におけるプレチルト角よりも大きい角度に設定されている
ことを特徴とする液晶表示素子。 A liquid crystal display element having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates disposed opposite to each other and sealed around with a sealing material,
A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on one of the pair of substrates, a plurality of switching means for driving the plurality of pixel electrodes, respectively, and connected to the plurality of switching means, respectively. A plurality of data lines and a plurality of scanning lines are provided, a counter electrode is provided on the other of the pair of substrates, and at least the pixel electrode of the pair of substrates is provided. An alignment film is provided in the effective display area of
The alignment film is set such that a pretilt angle, which is an angle formed by a substrate normal and a director of liquid crystal molecules, in a peripheral region of each pixel electrode is larger than a pretilt angle in a region inside the peripheral region. A liquid crystal display element characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。 2. The alignment film according to claim 1, wherein an alignment regulating force in a peripheral region of each pixel electrode is a stronger regulating force than an alignment regulating force in a region inside the peripheral region. Liquid crystal display element.
ことを特徴とする請求項2記載の液晶表示素子。 A first alignment film is formed in the inner region, and a second alignment film having an alignment regulating force stronger than that of the first alignment film is formed in the peripheral region. The liquid crystal display element according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示素子。 By making the first alignment film and the second alignment film have different film thicknesses, the alignment regulating force of the second alignment film is stronger than the alignment regulating force of the first alignment film. The liquid crystal display element according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示素子。 The first alignment film is laminated on the second alignment film in the inner region, the first alignment film faces the liquid crystal layer, and the second alignment in the peripheral region. The liquid crystal display element according to claim 3, wherein the film is set so as to face the liquid crystal layer.
前記第1の配向膜は、前記第2の配向膜と同じ角度で、100[nm]〜250[nm]の膜厚に無機配向膜を蒸着してなるものである
ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示素子。 The second alignment film is formed by depositing an inorganic alignment film at a thickness of 10 nm to 100 nm at an angle of 40 ° to 60 ° from the normal direction of the substrate,
The first alignment film is formed by depositing an inorganic alignment film at a film thickness of 100 [nm] to 250 [nm] at the same angle as the second alignment film. 3. The liquid crystal display element according to 3.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the alignment film is an inorganic oblique vapor deposition film.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。 It is incorporated in a projection type liquid crystal display device having a light source, a light valve, and an enlarged projection optical system that enlarges and projects light modulated by the light valve onto a projection surface, and is used as the light valve. Item 2. A liquid crystal display device according to item 1.
前記周縁領域の少なくとも一部分が前記遮光帯で覆われずに露出するように設定されている
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
A light-shielding band is provided to cover a region between adjacent pixel electrodes;
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein at least a part of the peripheral region is set to be exposed without being covered with the light shielding band.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003343070A JP2005107373A (en) | 2003-10-01 | 2003-10-01 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003343070A JP2005107373A (en) | 2003-10-01 | 2003-10-01 | Liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005107373A true JP2005107373A (en) | 2005-04-21 |
Family
ID=34537146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003343070A Withdrawn JP2005107373A (en) | 2003-10-01 | 2003-10-01 | Liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005107373A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007017502A (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal apparatus and projector |
JP2008233891A (en) * | 2007-02-19 | 2008-10-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and manufacturing method thereof |
JP2009288374A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, electronic apparatus, and method for manufacturing liquid crystal device |
CN104777671A (en) * | 2015-03-31 | 2015-07-15 | 深超光电(深圳)有限公司 | Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof |
-
2003
- 2003-10-01 JP JP2003343070A patent/JP2005107373A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007017502A (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal apparatus and projector |
JP4661407B2 (en) * | 2005-07-05 | 2011-03-30 | エプソンイメージングデバイス株式会社 | Liquid crystal device and projector |
JP2008233891A (en) * | 2007-02-19 | 2008-10-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and manufacturing method thereof |
US7760306B2 (en) | 2007-02-19 | 2010-07-20 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device and manufacturing method therefor, and electronic apparatus |
JP2009288374A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, electronic apparatus, and method for manufacturing liquid crystal device |
CN104777671A (en) * | 2015-03-31 | 2015-07-15 | 深超光电(深圳)有限公司 | Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7728937B2 (en) | Multi-domain liquid crystal with axisymmetric alignment and electrode having asymmetrical cuts at the edge | |
US7724326B2 (en) | Liquid crystal display device comprising a shading conductive layer formed at least near an opening or cut of an electrode | |
US7391489B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US7701538B2 (en) | Vertical alignment type LCD device with overlapping openings at opposed first and second electrodes and depression in interlayer insulating film corresponding to first electrode opening | |
US7557886B2 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
JP3011720B1 (en) | Liquid crystal display | |
US6603524B1 (en) | LCD device having pixel electrodes asymmetrically overlapping gate and/or source signal lines | |
US6791648B2 (en) | Liquid crystal device, projection display device and, manufacturing method for substrate for liquid crystal device | |
JPH1114978A (en) | Liquid crystal display device | |
JP5072270B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
US7450211B2 (en) | Liquid crystal display device having spacer arranged to cover portion of pixel electrode or rectangular spacer arranged on gate line but does not reach second substrate | |
US7697099B2 (en) | Liquid crystal display device and fabrication method thereof | |
JP2008097049A (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method therefor | |
JP2007206342A (en) | Liquid crystal and electronic device | |
JP2002311448A (en) | Liquid crystal display and its manufacturing method | |
JP2001091925A (en) | Liquid crystal display device | |
JP2011133910A (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
JP2006119401A (en) | Method and device for manufacturing electrooptical device, electrooptical device, and electronic equipment | |
JP3175972B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2005215115A (en) | Liquid crystal display device | |
JP2005107373A (en) | Liquid crystal display element | |
JP4661506B2 (en) | Transflective LCD panel | |
JP4420698B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2005172943A (en) | Liquid crystal display | |
JP4248381B2 (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060726 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20080226 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |