JP2010085550A - Liquid crystal display device and electronic equipment - Google Patents

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Manabu Takemoto
学 武本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device reducing failures due to foreign material adhesion to an alignment layer, in a lateral electric field type that hardly cause display image sticking. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 100 has a first substrate 10 and a second substrate 20 and drives liquid crystal molecules by an electric field generated between a first electrode 11 and a second electrode 17, which are provided on the first substrate 10. A composite alignment layer 28 formed on the surface of a liquid crystal layer of the first substrate 10 is formed of a low-resistant component derived from polyamic acid and a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic apparatus.

従来、対向配置された基板間に液晶層を配置し、液晶層に含まれる液晶分子の配向性を
制御することによって画像表示を行う液晶表示装置が知られている。
近年はより広い視野角を得るために、横電界方式の液晶表示装置が実用化されている。
これは、液晶層の液晶分子を駆動する一対の電極として、画素電極と共通電極とを同一基
板上に形成し、これら画素電極と共通電極との間に電圧を印加することで、基板面に略平
行な方向に電界を発生させ、液晶分子を基板面に略平行な面内で駆動するものである。こ
の横電界方式には、画素電極と共通電極とを同一層内に形成するIPS(In Plane Switc
hing)方式と、画素電極と共通電極とを絶縁膜を挟んで積層形成するFFS(Fringe Fie
ld Switching)方式とがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display device that displays an image by arranging a liquid crystal layer between opposed substrates and controlling the orientation of liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer is known.
In recent years, horizontal electric field type liquid crystal display devices have been put into practical use in order to obtain a wider viewing angle.
This is because a pixel electrode and a common electrode are formed on the same substrate as a pair of electrodes for driving the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and a voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode to thereby form a substrate surface. An electric field is generated in a direction substantially parallel to drive liquid crystal molecules in a plane substantially parallel to the substrate surface. In this lateral electric field method, an IPS (In Plane Switch) in which a pixel electrode and a common electrode are formed in the same layer.
hing) method, and FFS (Fringe Fie) in which a pixel electrode and a common electrode are stacked with an insulating film in between
ld Switching) method.

ところで、横電界方式の液晶表示装置においては、その構造上、液晶層に印加される電
界が両基板間で非対称となるので、液晶分子の配向バランスが崩れやすく、配向膜の残留
電荷によって焼き付きが発生し、表示画像のコントラストが低下したり、残像が消去でき
ない等の問題が顕著になっていた。
By the way, in a horizontal electric field type liquid crystal display device, the electric field applied to the liquid crystal layer is asymmetric between the two substrates due to its structure, so that the alignment balance of the liquid crystal molecules is likely to be lost, and the residual charges of the alignment film cause burn-in. Problems such as reduction in the contrast of the displayed image and inability to erase afterimages have become prominent.

このような背景の下に、配向膜の形成材料である配向剤として、異なる特性を有する2
種のポリアミック酸を含む組成物から配向膜を形成することが提案されている(例えば、
特許文献1参照)。
特開平11−193345号公報
Against this background, 2 having different characteristics as an alignment agent that is a material for forming an alignment film.
It has been proposed to form an alignment film from a composition containing a seed polyamic acid (for example,
Patent Document 1).
JP 11-193345 A

上記特許文献1には、液晶層の配向膜形成用の材料として、残留電荷が小さく、かつ、
電圧保持率の大きなポリイミドを構成する第1のポリアミック酸と、プレチルト角が大で
あるポリイミドを構成する第2のポリアミック酸を混合した混合溶液が開示されている。
残留電荷が小さく、かつ、電圧保持率の大きなポリイミドを用いることにより、一度電圧
を印加した後に遮断した際、電荷が配向膜に残ることが無くなり、消去されるべき画像が
残像として残るのを防止できる。また一方で、プレチルト角が大きなポリイミドを用いる
ことで広視野角の表示を可能としている。
In Patent Document 1, as a material for forming an alignment film of a liquid crystal layer, a residual charge is small, and
There is disclosed a mixed solution in which a first polyamic acid constituting a polyimide having a large voltage holding ratio and a second polyamic acid constituting a polyimide having a large pretilt angle are mixed.
By using polyimide with a small residual charge and a large voltage holding ratio, once the voltage is applied and then cut off, the charge will not remain in the alignment film, preventing the image to be erased from remaining as an afterimage. it can. On the other hand, a wide viewing angle can be displayed by using polyimide having a large pretilt angle.

さらに、上記特許文献1には、上述した2種のポリアミック酸の混合液を基板に塗布し
た後、加熱して溶媒を除去すると同時に、ポリアミック酸を脱水縮合させてポリイミド配
向膜とする製造方法が開示されている。
ところが、このような製造方法においては、混合溶液中のポリアミック酸のイミド化率
を100%とすることは困難であり、残存するポリアミック酸により配向膜表面が粘着性
を有し、製造工程中に基板表面に異物が付着するという問題が生じていた。
Further, Patent Document 1 discloses a method for producing a polyimide alignment film by applying a mixed solution of the two types of polyamic acids described above to a substrate and then heating to remove the solvent and simultaneously dehydrating and condensing the polyamic acid. It is disclosed.
However, in such a production method, it is difficult to make the imidation ratio of the polyamic acid in the mixed solution 100%, and the alignment film surface has adhesiveness due to the remaining polyamic acid, and during the production process There has been a problem that foreign matter adheres to the substrate surface.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、焼き付きによる表示画像の品
質低下、配向膜への異物付着による歩留まり低下、の2つの問題を解決し得る横電界方式
の液晶表示装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances, and is a horizontal electric field type liquid crystal display device capable of solving the two problems of deterioration in display image quality due to burn-in and reduction in yield due to adhesion of foreign matter to the alignment film. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟持する第1基板と第
2基板とを有し、前記第1基板に設けられた第1電極と第2電極との間に生じる電界によ
って前記液晶層を構成する液晶分子を駆動する液晶表示装置であって、前記第1基板の液
晶層側表面に形成された液晶配向膜は、ポリアミック酸由来の低抵抗性成分と、可溶性ポ
リイミド由来の液晶配向性成分とからなる複合配向膜であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate and a second substrate that sandwich a liquid crystal layer, and includes a first electrode and a second electrode provided on the first substrate. A liquid crystal display device for driving liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer by an electric field generated therebetween, wherein the liquid crystal alignment film formed on the liquid crystal layer side surface of the first substrate comprises a low resistance component derived from polyamic acid And a liquid crystal alignment component derived from a soluble polyimide.

本発明の液晶表示装置の構成によれば、ポリアミック酸由来の低抵抗性成分によって配
向膜の残留電荷を少なくでき、画像の焼き付きを防止できる。それと同時に、可溶性ポリ
イミド由来の液晶配向性成分を用いることによって、広視野角の表示を可能にする。この
ように、2種の配向剤成分を用いることで両成分の特性を兼ね備えた配向膜となる。よっ
て、広視野角を有し、焼き付きによる表示画像の低下がない液晶表示装置を提供できる。
また、このような構成によれば、加熱処理でのポリアミック酸のイミド化率は変化しな
くとも、配向剤を2成分とすることで、複合配向膜中における未反応ポリアミック酸濃度
が小さくなるので、配向膜表面の粘着性を低減できる。よって、配向膜表面に異物が付着
することに起因する不良を低減でき、歩留まりの向上を図ることができる。
According to the configuration of the liquid crystal display device of the present invention, the residual charge of the alignment film can be reduced by the low resistance component derived from polyamic acid, and image burn-in can be prevented. At the same time, a wide viewing angle can be displayed by using a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide. Thus, by using two kinds of aligning agent components, an alignment film having the characteristics of both components is obtained. Therefore, a liquid crystal display device having a wide viewing angle and no display image deterioration due to image sticking can be provided.
Moreover, according to such a structure, even if the imidation ratio of the polyamic acid in the heat treatment does not change, the concentration of the unreacted polyamic acid in the composite alignment film is reduced by using two alignment agents as the alignment agent. , The adhesion of the alignment film surface can be reduced. Therefore, defects due to foreign matters adhering to the alignment film surface can be reduced, and the yield can be improved.

また、上記本発明の液晶表示装置において、前記第2基板の液晶層側表面に形成された
液晶配向膜が、ポリアミック酸由来の低抵抗性成分と、可溶性ポリイミド由来の液晶配向
性成分とからなる複合配向膜であっても良い。もしくは、前記第2基板の液晶層側表面に
形成された配向膜が、液晶配向性に関与する可溶性ポリイミドから構成されていても良い

前者の構成によれば、第1基板と第2基板とで同一の配向膜材料を用いることができ、
生産性の良い製造ラインを構築することができる。一方、後者の構成によれば、電界から
遠く、残留電荷の少ない第2基板側は可溶性ポリイミドの1種の配向剤で済むため、配向
剤が入手しやすいという利点がある。
In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal alignment film formed on the liquid crystal layer side surface of the second substrate comprises a low resistance component derived from polyamic acid and a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide. It may be a composite alignment film. Alternatively, the alignment film formed on the liquid crystal layer side surface of the second substrate may be made of a soluble polyimide involved in liquid crystal alignment.
According to the former configuration, the same alignment film material can be used for the first substrate and the second substrate,
A production line with good productivity can be constructed. On the other hand, according to the latter configuration, since the second substrate side that is far from the electric field and has little residual charge is only required to be one type of the alignment agent of soluble polyimide, there is an advantage that the alignment agent is easily available.

また、上記本発明の液晶表示装置においては、第1基板の複合配向膜は、ポリアミック
酸由来の低抵抗性成分からなる第1配向膜と、可溶性ポリイミド由来の液晶配向性成分か
らなる第2配向膜とを、前記第1基板液晶層側表面に順次積層してなることが好ましい。
この構成によれば、可溶性ポリイミド由来の液晶配向性成分からなる第2配向膜が配向
膜の最上層になり、広視野角の画像表示が可能な液晶表示装置とすることができる。加え
て、残存ポリアミック酸による配向膜表面の粘着性をなくし、異物付着を極力低減できる
In the liquid crystal display device of the present invention, the composite alignment film of the first substrate is a first alignment film composed of a low resistance component derived from polyamic acid and a second alignment composed of a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide. It is preferable that a film is sequentially laminated on the surface of the first substrate liquid crystal layer.
According to this configuration, the second alignment film made of the liquid crystal alignment component derived from the soluble polyimide is the uppermost layer of the alignment film, and a liquid crystal display device capable of displaying an image with a wide viewing angle can be obtained. In addition, the adhesion of the alignment film surface due to the residual polyamic acid is eliminated, and foreign matter adhesion can be reduced as much as possible.

本発明の電子機器は、上記の液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この構成により、広視野角を有し、表示性能の高い電子機器を得ることができる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal display device.
With this configuration, an electronic apparatus having a wide viewing angle and high display performance can be obtained.

以下、本発明の一実施形態について説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にか
かる発明を限定するものではない。
図1は、本実施形態の液晶表示装置を各構成要素とともに対向基板側から見た平面図、
図2は図1のH−H´線に沿う断面図である。なお、以下の説明に用いた各図において、
各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や部材毎に縮尺を異な
らせてある。また、液晶表示装置の各基板における液晶層側を内面側と呼び、その反対側
を外面側と呼ぶことにする。
Hereinafter, although one embodiment of the present invention is described, the following embodiment does not limit the invention according to the claims.
FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal display device of the present embodiment as viewed from the counter substrate side together with each component.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. In each figure used for the following explanation,
In order to make each layer and each member large enough to be recognized on the drawing, the scale is different for each layer and each member. The liquid crystal layer side of each substrate of the liquid crystal display device is referred to as an inner surface side, and the opposite side is referred to as an outer surface side.

図1および図2に示すように、本実施形態の液晶表示装置100は、TFTアレイ基板
10(第1基板)と対向基板20(第2基板)とがシール材52によって貼り合わされ、
このシール材52によって区画された領域内に液晶層50が封入されている。シール材5
2の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる遮光膜(周辺見切り)53が形成さ
れている。シール材52の外側の周辺回路領域には、データ線駆動回路201および入力
端子202がTFTアレイ基板10の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する
二辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。TFTアレイ基板10の残る一辺
には、表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路104の間を接続するための複数の配
線105が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the TFT array substrate 10 (first substrate) and the counter substrate 20 (second substrate) are bonded together by a sealing material 52,
A liquid crystal layer 50 is sealed in a region partitioned by the sealing material 52. Seal material 5
A light-shielding film (peripheral parting) 53 made of a light-shielding material is formed in a region inside the formation region 2. A data line driving circuit 201 and an input terminal 202 are formed along one side of the TFT array substrate 10 in the peripheral circuit region outside the sealing material 52, and the scanning line driving circuit is formed along two sides adjacent to the one side. 104 is formed. On the remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 105 are provided for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the display area.

次に、本実施形態における液晶表示装置を図3および図4に基づいて説明する。図3は
同液晶表示装置の各画素の拡大平面図、図4は図3のA−A´線に沿う同液晶表示装置の
断面図である。
Next, the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 is an enlarged plan view of each pixel of the liquid crystal display device, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device taken along line AA ′ of FIG.

液晶表示装置100の表示領域内には、複数の画素Gがマトリクス状に配置されている
。図3に示すように、走査線1が水平方向(図3における横方向)に延在するとともに、
データ線3が垂直方向(図3における縦方向)に延在し、これら走査線1およびデータ線
3とに四方を囲まれた領域が1つの画素Gを構成している。多結晶シリコン膜からなる半
導体層4が、データ線3と走査線1の交差点の近傍で略U字状に形成されている。半導体
層4の両端にはコンタクトホール5,6が形成されており、一方のコンタクトホール5は
データ線3と半導体層4のソース領域4sとを電気的に接続するソースコンタクトホール
であり、他方のコンタクトホール6は半導体層4のドレイン領域4dとドレイン電極7と
を電気的に接続するドレインコンタクトホールである(図4参照)。ドレイン電極7上の
ドレインコンタクトホール6が設けられた側と反対側には、ドレイン電極7と後述する画
素電極17とを電気的に接続するための画素コンタクトホール12が形成されている。す
なわち、ドレイン電極7および画素コンタクトホール12は画素G毎に設けられている。
In the display area of the liquid crystal display device 100, a plurality of pixels G are arranged in a matrix. As shown in FIG. 3, the scanning line 1 extends in the horizontal direction (lateral direction in FIG. 3),
The data line 3 extends in the vertical direction (vertical direction in FIG. 3), and a region surrounded on all sides by the scanning line 1 and the data line 3 constitutes one pixel G. A semiconductor layer 4 made of a polycrystalline silicon film is formed in a substantially U shape near the intersection of the data line 3 and the scanning line 1. Contact holes 5 and 6 are formed at both ends of the semiconductor layer 4. One contact hole 5 is a source contact hole that electrically connects the data line 3 and the source region 4 s of the semiconductor layer 4. The contact hole 6 is a drain contact hole that electrically connects the drain region 4d of the semiconductor layer 4 and the drain electrode 7 (see FIG. 4). A pixel contact hole 12 for electrically connecting the drain electrode 7 and a pixel electrode 17 to be described later is formed on the side opposite to the side where the drain contact hole 6 is provided on the drain electrode 7. That is, the drain electrode 7 and the pixel contact hole 12 are provided for each pixel G.

本実施形態におけるTFT13は、略U字状の半導体層4が走査線1と交差しており、
半導体層4と走査線1とが2箇所で交差しているため、1つの半導体層上に2つのゲート
を有するTFT、いわゆるデュアルゲート型TFTを構成している。
In the TFT 13 in this embodiment, the substantially U-shaped semiconductor layer 4 intersects the scanning line 1.
Since the semiconductor layer 4 and the scanning line 1 intersect at two places, a TFT having two gates on one semiconductor layer, a so-called dual gate type TFT is formed.

共通電極11は、下部電極を構成し、例えばITO(Indium Tin Oxide、以下、ITO
と略記する)やIZO(Indium Zinc Oxide、以下、IZOと略記する)などの材料によ
り形成され、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域全体にわたって形成されて
いる。また、画素電極17もITOなどの透明電極により形成され、1つの画素領域に対
応してフリンジ状のスリットを有した透明電極がパターニングされている。また、画素電
極17は、上部電極を構成し、共通電極11との重なり部分においてスリット状の開口部
17aを有しており、隣接する開口部17aと開口部17aとの間が帯状の電極部17b
を構成する。そして、開口部17aを介して共通電極11と画素電極17との間で印加さ
れる電界によって液晶分子を駆動している。
The common electrode 11 constitutes a lower electrode, for example, ITO (Indium Tin Oxide, hereinafter referred to as ITO)
For example) and IZO (Indium Zinc Oxide, hereinafter abbreviated as IZO), and a plurality of pixels are formed over the entire display region arranged in a matrix. The pixel electrode 17 is also formed of a transparent electrode such as ITO, and a transparent electrode having fringe-like slits corresponding to one pixel region is patterned. Further, the pixel electrode 17 constitutes an upper electrode, has a slit-like opening 17a in an overlapping portion with the common electrode 11, and a band-like electrode part between the adjacent opening 17a and the opening 17a. 17b
Configure. Then, liquid crystal molecules are driven by an electric field applied between the common electrode 11 and the pixel electrode 17 through the opening 17a.

図4に示すように、液晶表示装置100は、ガラス、石英などの透明基板21からなる
TFTアレイ基板10(図4における下側基板)と、ガラス、石英などの透明基板22か
らなる対向基板20(図4における上側基板)とを有し、これら基板間に液晶層50を挟
持している。TFTアレイ基板10を構成する透明基板21上に多結晶シリコンからなる
半導体層4が設けられ、この半導体層4を覆うようにシリコン酸化膜などからなるゲート
絶縁膜23が形成されている。半導体層4は各画素電極17をスイッチング制御するTF
T13を構成し、TFT13は、モリブデンなどからなる走査線1で構成されるゲート電
極と、当該ゲート電極からの電界によりチャネルが形成される半導体層4と、ゲート電極
と半導体層4とを絶縁するゲート絶縁膜23と、データ線3の一部により構成されるソー
ス電極と、ドレイン電極7とを備えている。
As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device 100 includes a TFT array substrate 10 (lower substrate in FIG. 4) made of a transparent substrate 21 such as glass and quartz, and a counter substrate 20 made of a transparent substrate 22 such as glass and quartz. (The upper substrate in FIG. 4), and the liquid crystal layer 50 is sandwiched between the substrates. A semiconductor layer 4 made of polycrystalline silicon is provided on a transparent substrate 21 constituting the TFT array substrate 10, and a gate insulating film 23 made of a silicon oxide film or the like is formed so as to cover the semiconductor layer 4. The semiconductor layer 4 is a TF that controls switching of each pixel electrode 17.
T13 is configured, and the TFT 13 insulates the gate electrode composed of the scanning line 1 made of molybdenum or the like, the semiconductor layer 4 in which a channel is formed by an electric field from the gate electrode, and the gate electrode and the semiconductor layer 4. A gate insulating film 23, a source electrode constituted by a part of the data line 3, and a drain electrode 7 are provided.

また、TFTアレイ基板10上には、半導体層4におけるソース領域4sへ通じるソー
スコンタクトホール5、ドレイン領域4dへ通じるドレインコンタクトホール6が各々形
成されたシリコン酸化膜からなる第1層間絶縁膜24が形成されている。つまり、データ
線3(ソース電極)は第1層間絶縁膜24を貫通するソースコンタクトホール5を介して
半導体層4のソース領域4sに電気的に接続されており、ドレイン電極7は、第1層間絶
縁膜24を貫通するドレインコンタクトホール6を介して半導体層4のドレイン領域4d
に電気的に接続されている。ドレイン電極7は、データ線3と同一材料からなり、第1層
間絶縁膜24上に形成されている。さらに、ドレイン電極7へ通じる画素コンタクトホー
ル12が形成された第2層間絶縁膜25が順次形成されている。第2層間絶縁膜25はア
クリル等の有機樹脂膜から構成される。
On the TFT array substrate 10, a first interlayer insulating film 24 made of a silicon oxide film in which a source contact hole 5 leading to the source region 4 s in the semiconductor layer 4 and a drain contact hole 6 leading to the drain region 4 d are respectively formed. Is formed. That is, the data line 3 (source electrode) is electrically connected to the source region 4 s of the semiconductor layer 4 through the source contact hole 5 penetrating the first interlayer insulating film 24, and the drain electrode 7 is connected to the first interlayer insulating film 24. The drain region 4d of the semiconductor layer 4 through the drain contact hole 6 penetrating the insulating film 24.
Is electrically connected. The drain electrode 7 is made of the same material as the data line 3 and is formed on the first interlayer insulating film 24. Further, a second interlayer insulating film 25 in which a pixel contact hole 12 leading to the drain electrode 7 is formed is sequentially formed. The second interlayer insulating film 25 is made of an organic resin film such as acrylic.

第2層間絶縁膜25上に、ITOなどの透明導電膜からなる共通電極11が略ベタ状に
全体を覆うように形成されている。また、共通電極11上には第3層間絶縁膜27が設け
られている。そして、第3層間絶縁膜27上に、画素電極17がフリンジ状のスリットを
有して形成されている。以上の構成により、画素電極17は、画素コンタクトホール12
を介し、ドレイン電極7を中継層として半導体層4のドレイン領域4dと電気的に接続さ
れることになる。TFTアレイ基板10の最上層で液晶層50に接する面には、複合配向
膜28が設けられている。
A common electrode 11 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the second interlayer insulating film 25 so as to cover the entire surface in a substantially solid shape. A third interlayer insulating film 27 is provided on the common electrode 11. Then, the pixel electrode 17 is formed on the third interlayer insulating film 27 with fringe-shaped slits. With the above configuration, the pixel electrode 17 is connected to the pixel contact hole 12.
Thus, the drain electrode 7 is electrically connected to the drain region 4d of the semiconductor layer 4 using the relay electrode as a relay layer. A composite alignment film 28 is provided on the uppermost layer of the TFT array substrate 10 in contact with the liquid crystal layer 50.

第3層間絶縁膜27は、低温SiN膜等の透明絶縁材料から構成されている。本実施形
態に係る液晶表示装置100は、上述のように透明材料(ITO)からなる共通電極11
、画素電極17、およびこれらの間に挟持される第3層間絶縁膜27によって画素容量を
構成している。このように液晶表示装置100においては、画素容量が透明材料から構成
されるため、遮光領域を小さくすることが可能となっている。
The third interlayer insulating film 27 is made of a transparent insulating material such as a low-temperature SiN film. The liquid crystal display device 100 according to the present embodiment includes the common electrode 11 made of a transparent material (ITO) as described above.
The pixel electrode 17 and the third interlayer insulating film 27 sandwiched therebetween constitute a pixel capacitor. Thus, in the liquid crystal display device 100, since the pixel capacitance is made of a transparent material, the light shielding region can be reduced.

一方、対向基板20は、透明基板22上にカラーフィルターを構成する赤(R)、緑(
G)、青(B)のいずれかの色材層31が画素毎に形成されている。各色材層31の周囲
には、画素周辺の光漏れを防止するために、金属クロムなどの遮光性材料からなるブラッ
クマトリクス43(図3参照)が形成されている。なお、このブラックマトリクス43に
より覆われた領域が遮光領域を構成している。また、色材層31を保護するとともに色材
層31による段差を平坦化するためのオーバーコート層32が形成され、オーバーコート
層32上に配向膜33が形成され、ラビングが施されている。
On the other hand, the counter substrate 20 has red (R), green (which constitutes a color filter on the transparent substrate 22).
A color material layer 31 of G) or blue (B) is formed for each pixel. Around each color material layer 31, a black matrix 43 (see FIG. 3) made of a light shielding material such as metallic chrome is formed in order to prevent light leakage around the pixels. A region covered with the black matrix 43 constitutes a light shielding region. Further, an overcoat layer 32 for protecting the color material layer 31 and flattening a step due to the color material layer 31 is formed, and an alignment film 33 is formed on the overcoat layer 32 and subjected to rubbing.

TFTアレイ基板10及び対向基板20の外面側には、偏光板61,62が配置されて
いる。また、TFTアレイ基板10の背面側(図4における下側)には、導光板91と反
射板92とを具備したバックライト90が設けられている。
Polarizing plates 61 and 62 are disposed on the outer surface sides of the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. In addition, a backlight 90 including a light guide plate 91 and a reflection plate 92 is provided on the back side of the TFT array substrate 10 (the lower side in FIG. 4).

複合配向膜28は、ポリアミック酸由来の低抵抗性成分と、可溶性ポリイミド由来の液
晶配向性成分とから形成されている。ここで言う「低抵抗性成分」とは、液晶配向膜形成
用材料として汎用のポリアミック酸(ポリアミド酸)を加熱によって脱水閉環反応(イミ
ド化反応)させて得られるポリイミド樹脂であり、可溶性ポリイミドに比して比抵抗が低
いものである。このような低抵抗性成分は、液晶表示装置100の電源のON、OFFで
当初調整済みのVcomの変動があるものの、再度、電源をONにしたまま放置すると最適
Vcomに近づいていく特性を有している。そのため、3時間程度の短期焼き付きには不利
であるが、1日以上の長期焼き付きには有利である。
The composite alignment film 28 is formed of a low resistance component derived from polyamic acid and a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide. The “low resistance component” mentioned here is a polyimide resin obtained by subjecting a general polyamic acid (polyamic acid) as a material for forming a liquid crystal alignment film to a dehydration ring-closing reaction (imidation reaction) by heating. The specific resistance is low. Such a low-resistance component has a characteristic of approaching the optimum Vcom when the power supply is turned on again, although there is a fluctuation of the Vcom that has been adjusted initially when the power supply of the liquid crystal display device 100 is turned on and off. is doing. Therefore, it is disadvantageous for short-term image sticking for about 3 hours, but it is advantageous for long-term image burn of 1 day or longer.

本実施形態の液晶表示装置100は、上記低抵抗性成分の不利な点、すなわち短期焼き
付きに弱いという点と、イミド化率が低い場合に表面が粘着性を有するという点とを補う
目的で、可溶性ポリイミドを配向性成分として複合配向膜28に混合するものである。
可溶性ポリイミドは、ポリアミック酸由来のポリイミド樹脂に比して、比抵抗が高いの
で、一旦調整した後のVcomは電源のON、OFFによっても変動し難い。その一方で再
度、電源をONにした際には、調整済みの最適Vcomがずれる。これを考慮してVcomの最
適値を予めずらして設定すると寿命が短くなるという特性があるので、上述の低抵抗性成
分とは逆に短期焼き付きには有利であるが、長期焼き付きには不利である。
The liquid crystal display device 100 of the present embodiment is for the purpose of compensating for the disadvantages of the low resistance component, that is, the weakness to short-term image sticking and the point that the surface has adhesiveness when the imidization rate is low. Soluble polyimide is mixed into the composite alignment film 28 as an alignment component.
Since soluble polyimide has a higher specific resistance than polyimide resin derived from polyamic acid, Vcom once adjusted is unlikely to fluctuate even when the power is turned on or off. On the other hand, when the power is turned on again, the adjusted optimum Vcom is shifted. Taking this into consideration, the optimum value of Vcom is preliminarily set and has a characteristic that the lifetime is shortened. Therefore, contrary to the low resistance component described above, it is advantageous for short-term seizure, but is disadvantageous for long-term seizure. is there.

このように、焼き付きに対して互いに補う特性を有する2成分を共に使用することで、
それぞれの不利な点を解決し、短期および長期焼き付きのいずれに対しても優れた耐性を
有する配向膜とすることができる。加えて、可溶性ポリアミドは液晶配向性に優れている
ために、複合配向膜28において液晶分子の配向性を高くし、画像表示特性の高い液晶表
示装置100を提供することができる。
In this way, by using together two components that have the properties of complementing each other against burn-in,
Each disadvantage can be solved, and an alignment film having excellent resistance to both short-term and long-term image sticking can be obtained. In addition, since the soluble polyamide is excellent in the liquid crystal alignment, the liquid crystal display device 100 having high image display characteristics can be provided by increasing the alignment of the liquid crystal molecules in the composite alignment film 28.

低抵抗性成分はポリアミック酸由来のものであるために、理論的にはイミド化率を10
0%とすることが求められるが、実際には、未反応のポリアミック酸が残存することが避
けられない。このため、従来はその表面が粘着性を示して異物を付着する不良があった。
このような問題に対しても、可溶性ポリイミドを使用することで、複合配向膜28の表面
の粘着性を低減し、異物付着による不良を低減することができる。
Since the low resistance component is derived from polyamic acid, the imidation rate is theoretically 10
Although 0% is required, in practice, it is inevitable that unreacted polyamic acid remains. For this reason, conventionally, there has been a defect that the surface exhibits adhesiveness and adheres foreign matter.
Also with respect to such a problem, by using soluble polyimide, the adhesiveness of the surface of the composite alignment film 28 can be reduced, and defects due to adhesion of foreign matter can be reduced.

複合配向膜28中に含有される低抵抗性成分と液晶配向性成分との比率は、液晶層50
の種類および所望特性によって適宜選択することができる。
この複合配向膜28は単一層構成のほか、積層構成であってもよい。単一層構成の場合
、複合配向膜28において上記2成分が均質である構成のほか、透明基板21側表面から
液晶層50側表面に向かって液晶配向性成分の濃度が大きくなる構成であってもよい。
The ratio of the low resistance component and the liquid crystal alignment component contained in the composite alignment film 28 is determined by the liquid crystal layer 50.
Depending on the type and desired characteristics, it can be appropriately selected.
The composite alignment film 28 may have a laminated structure in addition to a single layer structure. In the case of a single layer configuration, in addition to the configuration in which the two components are homogeneous in the composite alignment film 28, the concentration of the liquid crystal alignment component increases from the transparent substrate 21 side surface toward the liquid crystal layer 50 side surface. Good.

積層構成の場合には、低抵抗性成分層上に液晶配向性成分層が積層された構成、すなわ
ち液晶配向性成分層を複合配向膜28の最上層とする必要がある。液晶配向性成分層を最
上層とすることで液晶層50の配向を良好に保つと共に、低抵抗性成分層の粘着性の表面
を液晶配向性成分層で覆い、複合配向膜28表面に異物が付着するのを防止できる。なお
、積層構成の場合には、低抵抗性成分層と液晶配向性成分層との境界面がはっきりとして
いる2層の積層構成のほか、両成分がその境界面において互いに拡散し合い、複合層28
全体を巨視的に見た際に2層構成となるような構成であっても構わない。つまり、低抵抗
性成分層と液晶配向性成分層との間にこれら2成分からなる混合領域があっても構わない
In the case of a laminated structure, it is necessary that the liquid crystal alignment component layer is stacked on the low resistance component layer, that is, the liquid crystal alignment component layer is the uppermost layer of the composite alignment film 28. With the liquid crystal alignment component layer as the uppermost layer, the alignment of the liquid crystal layer 50 is kept good, and the adhesive surface of the low resistance component layer is covered with the liquid crystal alignment component layer, so that foreign matters are present on the surface of the composite alignment film 28. It can prevent adhesion. In the case of the laminated structure, in addition to the two-layer laminated structure in which the boundary surface between the low-resistance component layer and the liquid crystal alignment component layer is clear, both components diffuse to each other at the boundary surface, and the composite layer 28
The structure may be a two-layer structure when the whole is viewed macroscopically. That is, there may be a mixed region composed of these two components between the low resistance component layer and the liquid crystal alignment component layer.

複合配向膜28は、単一層構成、積層構成のいずれの場合であっても、原料となるポリ
アミック酸と可溶性ポリイミドとを、共に有機溶媒中に溶解した混合溶液を調製し、この
混合溶液を塗布後、乾燥、加熱することで得られる。
混合溶液の塗布には、フレキソ印刷法やスピンコート法のほか、インクジェット法に代
表される液滴吐出法を用いることができる。また、乾燥、加熱処理の温度および時間は、
溶媒、ポリアミック酸および可溶性ポリイミドの種類によって適宜選択できるが、既述し
た第3層間絶縁層27等のTFT構成部材の耐熱温度以下とする。
The composite alignment film 28 is prepared by preparing a mixed solution in which polyamic acid and soluble polyimide as raw materials are dissolved in an organic solvent, and applying this mixed solution, regardless of whether it is a single layer structure or a stacked structure. Then, it is obtained by drying and heating.
In addition to the flexographic printing method and the spin coating method, a droplet discharge method typified by an ink jet method can be used for applying the mixed solution. Also, the temperature and time of drying and heat treatment are
Although it can select suitably according to the kind of a solvent, a polyamic acid, and soluble polyimide, it shall be below the heat-resistant temperature of TFT structural members, such as the 3rd interlayer insulation layer 27 mentioned above.

乾燥工程は、混合溶液の有機溶媒を気化、除去させるためのものであるが、この工程中
において、相対的に表面張力の高いポリアミック酸が透明基板(第1基板)21側に流動
し、表面張力の低い可溶性ポリイミドが表面側へ移動し、固定される。ついでポリアミッ
ク酸を脱水閉環させてイミド化する加熱処理を施すことによって、ポリアミック酸由来の
第1配向膜上に、可溶性ポリイミド由来の第2配向膜が積層された構造の複合配向膜28
が得られる。なお、ここで用いるポリアミック酸および可溶性ポリイミドは、いずれも液
晶配向膜形成用としての汎用品を用いることができる。
The drying step is for vaporizing and removing the organic solvent of the mixed solution. During this step, the polyamic acid having a relatively high surface tension flows toward the transparent substrate (first substrate) 21 and the surface Soluble polyimide with low tension moves to the surface side and is fixed. Subsequently, the composite alignment film 28 having a structure in which the second alignment film derived from the soluble polyimide is laminated on the first alignment film derived from the polyamic acid by performing a heat treatment for dehydrating and ring-closing the polyamic acid to imidize.
Is obtained. As the polyamic acid and the soluble polyimide used here, general-purpose products for forming a liquid crystal alignment film can be used.

以上説明したように、本発明によれば、複合配向膜28中に未反応のポリアミック酸が
残存したとしても、複合配向膜28の最表面は可溶性ポリイミドとなるために、粘着性を
示すことがなく、異物付着による不良の発生を低減することができる。
As described above, according to the present invention, even if unreacted polyamic acid remains in the composite alignment film 28, the outermost surface of the composite alignment film 28 becomes soluble polyimide, and thus exhibits adhesiveness. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of defects due to foreign matter adhesion.

なお、本実施形態の液晶表示装置100においては、対向基板20(透明基板22)側
の配向膜33は単一成分の配向膜であるが、これをTFTアレイ基板10(透明基板21
)と同様の複合配向膜28としてもよい。
加えて、本実施形態の液晶装置100は、TFTアレイ基板10(透明基板21)上に
画素電極17と共通電極11とを同一基板上に積層形成したFFS方式であるが、本発明
の液晶装置はこれに限定されるものではなく、画素電極17と共通電極11とをTFTア
レイ基板10の同一層内に形成してなるIPS方式であってもよい。
In the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the alignment film 33 on the counter substrate 20 (transparent substrate 22) side is a single component alignment film, but this is applied to the TFT array substrate 10 (transparent substrate 21).
It is also possible to use a composite alignment film 28 similar to
In addition, the liquid crystal device 100 of this embodiment is an FFS system in which the pixel electrode 17 and the common electrode 11 are stacked on the same substrate on the TFT array substrate 10 (transparent substrate 21). However, the present invention is not limited to this, and an IPS system in which the pixel electrode 17 and the common electrode 11 are formed in the same layer of the TFT array substrate 10 may be used.

(電子機器)
図5は、本発明に係る液晶表示装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の
斜視構成図であり、この携帯電話1300は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部
1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送信口1304
を備えて構成されている。
(Electronics)
FIG. 5 is a perspective configuration diagram of a mobile phone which is an example of an electronic apparatus provided with a liquid crystal display device according to the present invention in a display unit. The mobile phone 1300 includes the liquid crystal display device of the present invention in a small size display unit. A plurality of operation buttons 1302, an earpiece 1303, and a transmission port 1304.
It is configured with.

上記実施形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコン
ピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直
視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワ
ードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた
機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、
焼きつきに強く、広視野角を有する液晶表示部を得ることができる。
The liquid crystal display device of the above embodiment is not limited to the above mobile phone, but an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, It can be suitably used as an image display means for a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, etc. In any electronic device,
A liquid crystal display portion that is resistant to image sticking and has a wide viewing angle can be obtained.

液晶表示装置の平面構成を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of a liquid crystal display device. 図1のH−H´線矢視による側断面構造を示す図である。It is a figure which shows the side cross-section structure by the HH 'arrow of FIG. 液晶表示装置の各画素の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of each pixel of a liquid crystal display device. 図3のA−A´線矢視による側断面構造を示す図である。It is a figure which shows the side cross-section structure by the AA 'line arrow of FIG. 電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。It is a perspective view of the mobile phone which is an example of an electronic device.

符号の説明Explanation of symbols

10…TFTアレイ基板(第1基板)、11…共通電極(第1電極)、17…画素電極(
第2電極)、20…対向基板(第2基板)、21…透明基板、28…複合配向膜、33…
配向膜、50…液晶層、100…液晶表示装置、1300…携帯電話(電子機器)
10 ... TFT array substrate (first substrate), 11 ... Common electrode (first electrode), 17 ... Pixel electrode (
(Second electrode), 20 ... counter substrate (second substrate), 21 ... transparent substrate, 28 ... composite alignment film, 33 ...
Alignment film 50 ... Liquid crystal layer 100 ... Liquid crystal display device 1300 ... Mobile phone (electronic device)

Claims (5)

液晶層を挟持する第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板に設けられた第1電極と
第2電極との間に生じる電界によって前記液晶層を構成する液晶分子を駆動する液晶表示
装置であって、
前記第1基板の液晶層側表面に形成された配向膜が、ポリアミック酸由来の低抵抗性成
分と、可溶性ポリイミド由来の液晶配向性成分とからなる複合配向膜であることを特徴と
する液晶表示装置。
A first substrate and a second substrate sandwiching the liquid crystal layer are provided, and liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer are driven by an electric field generated between the first electrode and the second electrode provided on the first substrate. A liquid crystal display device,
The alignment film formed on the liquid crystal layer side surface of the first substrate is a composite alignment film comprising a low resistance component derived from polyamic acid and a liquid crystal alignment component derived from a soluble polyimide. apparatus.
前記第2基板の液晶層側表面に形成された配向膜が、ポリアミック酸由来の低抵抗性成
分と、可溶性ポリイミド由来の液晶配向性成分とからなる複合配向膜であることを特徴と
する請求項1に記載の液晶表示装置。
The alignment film formed on the liquid crystal layer side surface of the second substrate is a composite alignment film composed of a low resistance component derived from polyamic acid and a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide. 2. A liquid crystal display device according to 1.
前記第2基板の液晶層側表面に形成された配向膜が、液晶配向性に関与する可溶性ポリ
イミドからなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment film formed on the surface of the second substrate on the liquid crystal layer side is made of a soluble polyimide involved in liquid crystal alignment.
前記第1基板の複合配向膜は、ポリアミック酸由来の低抵抗性成分からなる第1配向膜
と、可溶性ポリイミド由来の液晶配向性成分からなる第2配向膜とを、前記第1基板液晶
層側表面に順次積層してなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の
液晶表示装置。
The composite alignment film of the first substrate includes a first alignment film composed of a low-resistance component derived from polyamic acid and a second alignment film composed of a liquid crystal alignment component derived from soluble polyimide, on the first substrate liquid crystal layer side. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid crystal display device is sequentially laminated on a surface.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子
機器。
An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130060697A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display panel and manufactucring method of the same
JP2015184676A (en) * 2014-03-21 2015-10-22 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. Liquid crystal display

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