JP2011090124A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid degradation in the display quality of a liquid crystal display device in which a plurality of openings are formed in electrodes. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device includes a first substrate having a first electrode on one surface, a second substrate having a second electrode on one surface and disposed opposite to the first substrate so as to allow the second electrode to face the first electrode of the first substrate, and a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate. The first electrode has a plurality of first openings 18 in a form extending in a first direction, and the second electrode has a plurality of second openings 19 in a form extending in the first direction. The first opening and the second opening respectively include: two first rims 18a, 18b and 19a, 19b, comprising straight lines parallel to each other and disposed along the first direction; and two second rims 18c, 18d and 19c, 19d, recessing toward a position interposed between the two first rims and connecting one ends of the two first rims and the other ends of the first rims. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電極に複数の開口部(スリット)を有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device having a plurality of openings (slits) in an electrode.

液晶表示装置は、例えば民生用や車載用の各種電子機器における情報表示部として広く利用されている。一般的な液晶表示装置は、数μm程度の間隙を設けて対向配置させた2枚の基板間に液晶材料からなる液晶層を配置して構成されている。このような液晶表示装置において、視角特性の改善を目的として、対向配置された2つの電極のそれぞれに矩形状の開口部を設け、一方の電極側の開口部と他方の電極の開口部とが互いに平面視において重ならずに交互に配置することにより、マルチドメイン配向を実現する技術が知られている。このような開口部を有する電極を用いることにより、各電極の開口部付近において上下それぞれの基板面に直交しない電界(すなわち斜め電界)を発生させることができる。その斜め電界により液晶分子が傾斜配向するので、各開口部を境界として2つの配向ドメインが実現される。   Liquid crystal display devices are widely used as information display units in, for example, various consumer and in-vehicle electronic devices. A general liquid crystal display device is configured by disposing a liquid crystal layer made of a liquid crystal material between two substrates arranged to face each other with a gap of about several μm. In such a liquid crystal display device, for the purpose of improving viewing angle characteristics, a rectangular opening is provided in each of two opposed electrodes, and an opening on one electrode side and an opening on the other electrode are provided. There is known a technique for realizing multi-domain alignment by alternately arranging without overlapping each other in plan view. By using an electrode having such an opening, an electric field (that is, an oblique electric field) that is not orthogonal to the upper and lower substrate surfaces can be generated in the vicinity of the opening of each electrode. Since the liquid crystal molecules are tilted and aligned by the oblique electric field, two alignment domains are realized with each opening as a boundary.

上述した矩形状の開口部を多数設ける液晶表示装置においては、開口部のレイアウトによっては液晶分子の配向が不均一となり、実効的な開口率の低下や電圧印加時の応答速度の低下等の不具合が生じる場合がある。それらに対する解決策の1つとして、特開2009−122271号公報(特許文献1)には、基板上に設けられる複数の矩形状の開口部について、長辺方向に隣接する2つの開口部の相互間距離をそれぞれの開口部の短辺方向の長さ(スリット幅)よりも短くするという発明が開示されている。これによれば、電極に対してパターニング処理をして各開口部を形成する際における面内エッチングムラ等による不具合を解消することが可能である。   In the liquid crystal display device provided with a large number of rectangular openings as described above, the orientation of liquid crystal molecules may become non-uniform depending on the layout of the openings, resulting in problems such as a decrease in effective aperture ratio and a decrease in response speed when a voltage is applied. May occur. As one solution to these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-122271 (Patent Document 1) discloses that a plurality of rectangular openings provided on a substrate have two openings adjacent to each other in the long side direction. An invention is disclosed in which the distance between the openings is shorter than the length (slit width) in the short side direction of each opening. According to this, it is possible to eliminate problems due to in-plane etching unevenness or the like when patterning the electrode to form each opening.

ところで、上記特許文献1で提案される手法においては、開口部の短辺方向の長さをより短くしたい場合には、それに伴って、上記した開口部の長辺方向における相互間距離も短くする必要がある。ところが、開口部の長辺方向の相互間距離をより短く設定した場合には、パターニング処理条件によっては、たとえばオーバーエッチング条件において、隣接する開口部同士が結合してしまう場合がある。このような開口部同士の結合が多く発生すると、電極の抵抗値の上昇を招き、表示品位を低下する懸念がある。また、長辺方向に隣接する開口部が全て結合してしまうと、電極の断線を招くため、表示不良が発生し、表示品位を低下する懸念がある。   By the way, in the method proposed in Patent Document 1, when it is desired to further shorten the length of the opening in the short side direction, the distance between the openings in the long side direction is also shortened accordingly. There is a need. However, when the distance between the long sides of the openings is set shorter, depending on the patterning process conditions, for example, the adjacent openings may be coupled to each other under overetching conditions. When such a lot of coupling | bonding of opening parts generate | occur | produces, there exists a possibility that the raise of the resistance value of an electrode will be caused and display quality may fall. Further, if all the openings adjacent to each other in the long side direction are combined, the electrodes are disconnected, which may cause a display defect and reduce display quality.

特開2009−122271号公報JP 2009-122271 A

本発明に係る具体的態様は、電極に複数の開口部を設ける液晶表示装置における表示品位の低下を回避することが可能な技術を提供することを目的の1つとする。   A specific aspect of the present invention is to provide a technique capable of avoiding deterioration in display quality in a liquid crystal display device in which a plurality of openings are provided in an electrode.

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、(a)一面側に第1電極を有する第1基板と、(b)一面側に第2電極を有し、当該第2電極と第1基板の第1電極とが向かい合うようにして第1基板と対向配置された第2基板と、(c)第1基板と第2基板との間に設けられた液晶層と、を含み、(d)第1電極は、第1方向に延びた形状の複数の第1開口部を有し、(e)第2電極は、第1方向に延びた形状の複数の第2開口部を有する。複数の第1開口部及び複数の第2開口部の各々は、(f)第1方向に沿って配置された相互に平行な直線からなる2つの第1外縁部と、(g)2つの第1外縁部に挟まれた位置へ向けて窪んでおり、2つの第1外縁部の一端同士および他端同士の各々を結ぶ2つの第2外縁部と、を有する。   A liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention includes (a) a first substrate having a first electrode on one surface side, and (b) a second electrode on one surface side, and the second electrode and the first substrate. And (c) a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and (d) a second substrate. One electrode has a plurality of first openings extending in the first direction, and (e) the second electrode has a plurality of second openings extending in the first direction. Each of the plurality of first openings and the plurality of second openings includes (f) two first outer edges formed of mutually parallel straight lines arranged along the first direction, and (g) two first openings. It is depressed toward a position sandwiched by one outer edge portion, and has two second outer edge portions connecting one end and the other end of the two first outer edge portions.

かかる液晶表示装置によれば、各開口部(第1開口部又は第2開口部)の長手方向の両端にそれぞれ窪みを設けておくことにより、オーバーエッチング処理したとしても長手方向に隣接する開口部の両端同士が最短距離かそれよりも近い距離で接近する部分を減らせる。それにより、各開口部の両端部分の形状に製造バラツキが生じたとしても、隣接する開口部の長手方向における両端同士が結合する確率を低減することができる。したがって、電極の断線等に起因する表示不良の発生を抑制し、液晶表示装置の表示品位の低下を回避することが可能となる。   According to such a liquid crystal display device, by providing depressions at both ends in the longitudinal direction of each opening (first opening or second opening), even if overetching is performed, the openings adjacent in the longitudinal direction The part where the two ends of the two approach each other at the shortest distance or closer distance can be reduced. Thereby, even if manufacturing variation occurs in the shape of both end portions of each opening, it is possible to reduce the probability that both ends in the longitudinal direction of adjacent openings are coupled to each other. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of display defects due to electrode disconnection or the like, and to avoid the deterioration of the display quality of the liquid crystal display device.

上記の液晶表示装置において、例えば、2つの第2外縁部は、各々、2つの第1外縁部に挟まれた位置を通る折れ線からなるものである。また、2つの第2外縁部は、各々、2つの第1外縁部に挟まれた位置を通る曲線からなるものであってもよい。   In the above liquid crystal display device, for example, the two second outer edge portions are each composed of a broken line passing through a position sandwiched between the two first outer edge portions. Further, the two second outer edge portions may each be formed of a curve passing through a position sandwiched between the two first outer edge portions.

上記の液晶表示装置において、複数の第1開口部は、各々、長手方向において隣接する他の第1開口部との最小距離が2つの第1外縁部の相互間距離(スリット幅)以下であることが好ましい。複数の第2開口部についても同様である。   In the above liquid crystal display device, each of the plurality of first openings has a minimum distance from the other first openings adjacent in the longitudinal direction equal to or less than the distance between two first outer edges (slit width). It is preferable. The same applies to the plurality of second openings.

それにより、各開口部の長手方向の両端近傍における液晶分子の配向不良の発生をより低減し、表示欠陥を回避できる。   Thereby, the occurrence of alignment defects of liquid crystal molecules in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of each opening can be further reduced, and display defects can be avoided.

一実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display device of one Embodiment. 開口部の構造を説明するための模式的な平面図である。It is a typical top view for demonstrating the structure of an opening part. フォトマスク上に設けられる開口パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the opening pattern provided on a photomask. 図3に示したフォトマスク上の開口パターンに対応して得られる開口部の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the opening part corresponding to the opening pattern on the photomask shown in FIG. 開口部の近傍における液晶分子の配向状態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the orientation state of the liquid crystal molecule in the vicinity of an opening part.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、一実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。図1に示す本実施形態の液晶表示装置は、対向配置された第1基板11と第2基板15と、両基板の間に配置された液晶層14と、を備える。第1基板11の外側には第1偏光板21が配置され、第2基板15の外側には第2偏光板22が配置されている。以下、さらに詳細に液晶表示装置の構造を説明する。なお、液晶層14の周囲を封止するシール材等の部材については図示および説明を省略する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to an embodiment. The liquid crystal display device according to the present embodiment shown in FIG. 1 includes a first substrate 11 and a second substrate 15 that are arranged to face each other, and a liquid crystal layer 14 that is arranged between the two substrates. A first polarizing plate 21 is disposed outside the first substrate 11, and a second polarizing plate 22 is disposed outside the second substrate 15. Hereinafter, the structure of the liquid crystal display device will be described in more detail. Note that illustration and description of members such as a sealing material for sealing the periphery of the liquid crystal layer 14 are omitted.

第1基板11は、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。第2基板15は、第1基板11と同様に、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。第1基板11と第2基板15との相互間には、図示しないスペーサー(粒状体)が分散して配置されている。これらのスペーサーにより、第1基板11と第2基板との間隙が所定距離(例えば数μm)に保たれる。   The first substrate 11 is a transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate. Similar to the first substrate 11, the second substrate 15 is a transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate. Between the first substrate 11 and the second substrate 15, spacers (granular bodies) (not shown) are arranged in a dispersed manner. By these spacers, the gap between the first substrate 11 and the second substrate is maintained at a predetermined distance (for example, several μm).

第1電極12は、第1基板11の一面側に設けられている。同様に、第2電極16は、第2基板15の一面側に設けられている。第1電極12および第2電極16は、それぞれ、例えばインジウム錫酸化物(ITO)などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。   The first electrode 12 is provided on one surface side of the first substrate 11. Similarly, the second electrode 16 is provided on one surface side of the second substrate 15. Each of the first electrode 12 and the second electrode 16 is configured by appropriately patterning a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO), for example.

第1電極12は、一方向に延びた形状を有する複数の第1開口部(スリット)18を有する。同様に、第2電極16は、一方向に延びた形状を有する複数の第2開口部(スリット)19を有する。各第1開口部18は、第1電極12を部分的に除去することによって形成されている。同様に、各第2開口部19は、第2電極16を部分的に除去することによって形成されている。このような電極構造を採用することにより、各第1開口部18および各第2開口部19が配向制御要素として作用するので、各開口部を境界に隣接する2つの領域における液晶層14の配向方位が異なる状態(マルチドメイン配向)が得られる。各第1開口部18および各第2開口部19の形状の詳細については更に後述する。   The first electrode 12 has a plurality of first openings (slits) 18 having a shape extending in one direction. Similarly, the second electrode 16 has a plurality of second openings (slits) 19 having a shape extending in one direction. Each first opening 18 is formed by partially removing the first electrode 12. Similarly, each second opening 19 is formed by partially removing the second electrode 16. By adopting such an electrode structure, each of the first openings 18 and each of the second openings 19 acts as an alignment control element, so that the alignment of the liquid crystal layer 14 in the two regions adjacent to the boundary of each opening is performed. States with different orientations (multidomain orientation) are obtained. Details of the shapes of the first openings 18 and the second openings 19 will be described later.

配向膜13は、第1基板11の一面側に、第1電極12を覆うようにして設けられている。同様に、配向膜17は、第2基板15の一面側に、第2電極16を覆うようにして設けられている。本実施形態においては、配向膜13および配向膜17としては、液晶層14の初期状態(電圧無印加時)における配向状態を垂直配向状態に規制するもの(垂直配向膜)が用いられている。   The alignment film 13 is provided on one surface side of the first substrate 11 so as to cover the first electrode 12. Similarly, the alignment film 17 is provided on one surface side of the second substrate 15 so as to cover the second electrode 16. In the present embodiment, as the alignment film 13 and the alignment film 17, a film (vertical alignment film) that restricts the alignment state in the initial state (when no voltage is applied) of the liquid crystal layer 14 to the vertical alignment state is used.

液晶層14は、第1基板11の第1電極12と第2基板15の第2電極16との相互間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負(Δε<0)の液晶材料(ネマティック液晶材料)を用いて液晶層14が構成されている。液晶層14に図示された太線は、電圧印加時における液晶分子の配向方位を模式的に示したものである。図示のように、本実施形態の液晶表示装置においては、各第1開口部18および各第2開口部19の位置を境界にして液晶分子の配向方位が異なる状態(マルチドメイン配向)が得られる。   The liquid crystal layer 14 is provided between the first electrode 12 of the first substrate 11 and the second electrode 16 of the second substrate 15. In the present embodiment, the liquid crystal layer 14 is configured using a liquid crystal material (nematic liquid crystal material) having a negative dielectric anisotropy Δε (Δε <0). The thick line shown in the liquid crystal layer 14 schematically shows the orientation direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied. As shown in the figure, in the liquid crystal display device of the present embodiment, a state (multi-domain alignment) in which the orientation directions of the liquid crystal molecules are different at the positions of the first openings 18 and the second openings 19 is obtained. .

図2は、第1開口部18および第2開口部19の構造を説明するための模式的な平面図である。図2においては、第1基板11側から観察した場合の第1開口部18および第2開口部19のそれぞれが平面的に示されている。図中において、各第1開口部18が実線で示され、各第2開口部19が点線で示されている。図2に示すように、各第1開口部18は、一方向(図示のX方向)へ延びた形状を有しており、図示のX方向およびY方向に規則的に配列されている。同様に、各第2開口部19は、一方向(図示のX方向)へ延びた形状を有しており、図示のX方向およびY方向に規則的に配列されている。すなわち、各第1開口部18および各第2開口部19は、各々の長手方位を略同一方向(図示のX方向)に揃えて配列されており、より詳細には互いの長辺がほぼ平行となるように配置されている。なお、各第1開口部18および各第2開口部19の長手方向は、液晶表示装置の左右方位に対してたとえば時計回りに略45°回転して配置されている。また、第1偏光板21、第2偏光板22の各々の吸収軸は、各第1開口部18等の長手方向(すなわち図示のX方向)に対してたとえば時計回りおよび反時計回りに略45°の方向に設定されている。   FIG. 2 is a schematic plan view for explaining the structure of the first opening 18 and the second opening 19. In FIG. 2, each of the first opening 18 and the second opening 19 when viewed from the first substrate 11 side is shown in a plan view. In the figure, each first opening 18 is indicated by a solid line, and each second opening 19 is indicated by a dotted line. As shown in FIG. 2, each first opening 18 has a shape extending in one direction (X direction shown in the figure), and is regularly arranged in the X direction and Y direction shown in the figure. Similarly, each of the second openings 19 has a shape extending in one direction (X direction shown in the figure), and is regularly arranged in the X direction and Y direction shown in the figure. That is, the first openings 18 and the second openings 19 are arranged with their longitudinal directions aligned in substantially the same direction (the X direction in the drawing), and more specifically, the long sides of each are substantially parallel. It is arranged to become. Note that the longitudinal directions of the first openings 18 and the second openings 19 are arranged to rotate, for example, approximately 45 ° clockwise with respect to the horizontal direction of the liquid crystal display device. Further, the absorption axis of each of the first polarizing plate 21 and the second polarizing plate 22 is approximately 45 clockwise and counterclockwise, for example, with respect to the longitudinal direction (that is, the X direction in the drawing) of each first opening 18 and the like. It is set in the direction of °.

各第1開口部18および各第2開口部19について図2に基づいてさらに詳細に説明する。各第1開口部18は、図示のX方向(第1方向)に沿って配置された相互に平行な直線からなる2つの第1外縁部18a、18bと、これら2つの第1外縁部18a、18bに挟まれた位置へ向けて窪んでおり、2つの第1外縁部18a、18bの一端同士および他端同士の各々を結ぶ2つの第2外縁部18c、18dと、を有する。同様に、各第2開口部19は、図示のX方向(第1方向)に沿って配置された相互に平行な直線からなる2つの第1外縁部19a、19bと、これら2つの第1外縁部19a、19bに挟まれた位置へ向けて窪んでおり、2つの第1外縁部19a、19bの一端同士および他端同士の各々を結ぶ2つの第2外縁部19c、19dと、を有する。本実施形態における各第2外縁部18c、18d、19c、19dは、それぞれ図示のように折れ線状に形成されている。本実施形態では、各第1開口部18と各第2開口部19とは略同一の形状に形成されている。   Each first opening 18 and each second opening 19 will be described in more detail with reference to FIG. Each of the first openings 18 includes two first outer edge portions 18a and 18b formed of mutually parallel straight lines arranged along the X direction (first direction) shown in the figure, and these two first outer edge portions 18a, It is depressed toward the position sandwiched by 18b, and has two second outer edge portions 18c, 18d that connect one end and the other end of the two first outer edge portions 18a, 18b. Similarly, each of the second openings 19 includes two first outer edges 19a and 19b formed of mutually parallel straight lines arranged along the X direction (first direction) shown in the figure, and these two first outer edges. It is depressed toward the position sandwiched between the portions 19a and 19b, and has two second outer edge portions 19c and 19d that connect one end and the other end of the two first outer edge portions 19a and 19b. Each 2nd outer edge part 18c, 18d, 19c, 19d in this embodiment is each formed in the shape of a broken line like illustration. In the present embodiment, each first opening 18 and each second opening 19 are formed in substantially the same shape.

各第1開口部18および各第2開口部19の形状を表すパラメータを以下に説明する。各第1開口部18について、長辺長さをL、第1外縁部18a、18bと第2外縁部18c、18dによって画定されるツノ状の突起部の高さをK、2つの第1外縁部18a、18bの相互間距離をS、長手方向(X方向)において隣接する2つの第1開口部18の相互間の最小距離をWと定義する。各第2開口部19についても同様である。また、各第1開口部18と各第2開口部19とのY方向における相互間距離(平面視における距離)をAとする。各パラメータの数値の一例について説明する。例えば、長辺長さLは95μm程度、突起部の高さKは5〜10μm程度、相互間距離Sは10μm程度、最小距離Wは5〜10μm程度、相互間距離Aは5〜40μm程度に設定することができる。   The parameters representing the shapes of the first openings 18 and the second openings 19 will be described below. For each first opening 18, the length of the long side is L, the height of the horn-shaped protrusion defined by the first outer edges 18a, 18b and the second outer edges 18c, 18d is K, the two first outer edges The distance between the portions 18a and 18b is defined as S, and the minimum distance between the two first openings 18 adjacent in the longitudinal direction (X direction) is defined as W. The same applies to each second opening 19. A distance between the first openings 18 and the second openings 19 in the Y direction (distance in plan view) is A. An example of the numerical value of each parameter will be described. For example, the long side length L is about 95 μm, the protrusion height K is about 5 to 10 μm, the mutual distance S is about 10 μm, the minimum distance W is about 5 to 10 μm, and the mutual distance A is about 5 to 40 μm. Can be set.

次に、液晶表示装置の製造方法の一例について詳細に説明する。   Next, an example of a manufacturing method of the liquid crystal display device will be described in detail.

まず、一面上に透明電極を有する基板を用意する。基板としては、例えばサイズが300mm×200mm、厚さ0.7mm、シート抵抗80Ω□のITO透明導電膜付きのガラス基板を用いることができる。この基板の一面上に、ポジ型のフォトレジストをロールコーターで塗布し、その後、所定のフォトマスクを用いてフォトレジストを露光する。フォトマスクとしては、クロム金属膜によって所定の開口パターンが形成されたフォトマスクが用いられる。ここで用いられるフォトマスクには、各第1開口部18または各第2開口部19に対応する開口パターンが設けられている。フォトマスクの開口パターンについては後ほどさらに詳述する。このようなフォトマスクを基板上のフォトレジスト面に密着した後に、紫外線を照射することにより、フォトマスク上の開口パターンがフォトレジストに焼き付けられる。次いで、フォトレジストを所定条件(例えば、120℃、10分間)にて焼成する。焼成後のフォトレジストに対して、KOH水溶液を用いてウェット現像処理を行うことにより、紫外線照射された部分のフォトレジストを除去する。次いで、さらにフォトレジストを焼成(例えば、120℃、30分間)することにより、レジストパターンの強度を向上させる。このようにして形成したレジストパターンをエッチングマスクとして用いて透明電極をエッチングする。具体的には、例えば、40℃の塩酸と硫酸の混合水溶液を用いたウェットエッチングを行う。最後に、NaOH水溶液によってフォトレジストを完全に除去する。以上により、基板上の透明電極がパターニングされる。すなわち、複数の第1開口部18を有する第1基板11、複数の第2開口部19を有する第2基板15がそれぞれ得られる。   First, a substrate having a transparent electrode on one surface is prepared. As the substrate, for example, a glass substrate with an ITO transparent conductive film having a size of 300 mm × 200 mm, a thickness of 0.7 mm, and a sheet resistance of 80Ω □ can be used. A positive photoresist is applied on one surface of the substrate by a roll coater, and then the photoresist is exposed using a predetermined photomask. As the photomask, a photomask having a predetermined opening pattern formed of a chromium metal film is used. The photomask used here is provided with an opening pattern corresponding to each first opening 18 or each second opening 19. The opening pattern of the photomask will be described in detail later. After such a photomask is brought into close contact with the photoresist surface on the substrate, the opening pattern on the photomask is baked onto the photoresist by irradiating with ultraviolet rays. Next, the photoresist is baked under predetermined conditions (for example, 120 ° C., 10 minutes). The photoresist after baking is subjected to wet development processing using an aqueous KOH solution to remove the portion of the photoresist irradiated with ultraviolet rays. Next, the strength of the resist pattern is improved by further baking the photoresist (for example, 120 ° C. for 30 minutes). The transparent electrode is etched using the resist pattern thus formed as an etching mask. Specifically, for example, wet etching using a mixed aqueous solution of hydrochloric acid and sulfuric acid at 40 ° C. is performed. Finally, the photoresist is completely removed with an aqueous NaOH solution. Thus, the transparent electrode on the substrate is patterned. That is, the first substrate 11 having a plurality of first openings 18 and the second substrate 15 having a plurality of second openings 19 are obtained.

次いで、第1基板11の一面上に配向膜13が形成され、第2基板15の一面上に配向膜17が形成される。具体的には、垂直配向膜の材料液を第1基板11の一面上、第2基板15の一面上にそれぞれパターン印刷した後に、これを焼成する(例えば、180℃、30分間)。次いで、一方の基板上(例えば、第1基板11の一面上)にシール材を形成する。シール材は、例えば数μmの粒径のシリカ製スペーサーが混入されたものをスクリーン印刷等の方法によって塗布することによって形成される。また、他方の基板上(例えば、第2基板15の一面上)に数μmの粒径のスペーサーが散布される。プラスティックスペーサーの散布は、例えば乾式散布法によって行われる。次いで、第1基板11と第2基板15の各一面が対向するようにして両者を貼り合わせ、一定の加圧状態にて焼成することにより両者を固定する。その後、真空注入法等の方法によって、第1基板11と第2基板15の間隙に液晶材料(誘電率異方性Δε<0のもの)を注入し、当該注入に用いた注入口を封止した後に、焼成する(例えば120℃、60分間)。これにより液晶層14が形成される。その後、第1基板11の外側に第1偏光板21を貼り合わせ、かつ第2基板15の外側に第2偏光板22を貼り合わせる。また、リードフレーム等を適宜に取り付ける。以上により、液晶表示装置が完成する。   Next, the alignment film 13 is formed on one surface of the first substrate 11, and the alignment film 17 is formed on one surface of the second substrate 15. Specifically, the material liquid of the vertical alignment film is pattern-printed on one surface of the first substrate 11 and one surface of the second substrate 15, and then baked (for example, 180 ° C. for 30 minutes). Next, a sealing material is formed on one substrate (for example, on one surface of the first substrate 11). The sealing material is formed, for example, by applying a mixture of silica spacers having a particle size of several μm by a method such as screen printing. A spacer having a particle size of several μm is dispersed on the other substrate (for example, on one surface of the second substrate 15). The plastic spacer is sprayed by, for example, a dry spraying method. Next, the first substrate 11 and the second substrate 15 are bonded to each other so as to face each other, and both are fixed by firing in a constant pressure state. Thereafter, a liquid crystal material (with a dielectric anisotropy Δε <0) is injected into the gap between the first substrate 11 and the second substrate 15 by a method such as vacuum injection, and the injection port used for the injection is sealed. Then, firing is performed (for example, 120 ° C. for 60 minutes). Thereby, the liquid crystal layer 14 is formed. Thereafter, the first polarizing plate 21 is bonded to the outside of the first substrate 11, and the second polarizing plate 22 is bonded to the outside of the second substrate 15. Also, attach a lead frame or the like as appropriate. Thus, the liquid crystal display device is completed.

次に、各第1開口部18および各第2開口部19を形成する際におけるフォトマスク上のパターンの形状と、それを用いたパターニング処理(露光、現像およびエッチング処理)により実際に得られる各第1開口部18等の形状との対応関係について詳述する。   Next, the shape of the pattern on the photomask when each first opening 18 and each second opening 19 is formed, and each actually obtained by the patterning process (exposure, development, and etching process) using the pattern. The correspondence with the shape of the first opening 18 will be described in detail.

図3は、フォトマスク上に設けられる開口パターンの例を示す図である。また、図4は、図3に示したフォトマスク上の開口パターンに対応して得られる各第1開口部18の形状を示す図である。なお、各第2開口部19については各第1開口部18と同様であるため、ここでは各第1開口部18についてのみ説明する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an opening pattern provided on the photomask. FIG. 4 is a diagram showing the shape of each first opening 18 obtained corresponding to the opening pattern on the photomask shown in FIG. Since each second opening 19 is the same as each first opening 18, only each first opening 18 will be described here.

図3(A)に示す開口パターン30aは、第1開口部18のツノ状の突起部に対応すべき部分の高さが比較的低く設定されている。すなわち、第2外縁部18c、18dに対応すべき部分の窪みが比較的浅い。例えば、開口パターン30aは、第1開口部18の高さKに相当する部分の高さを5μmとしている。その他の部分についても第1開口部18の各パラメータの期待値に応じて適宜設定されている。このような開口パターン30aを用いたパターニング処理によって得られる第1開口部18の形状例を図4(A)に示す。パターニング処理時の条件を適宜に設定することにより、図4(A)に示すように、第1開口部18の長手方向の両端部(短辺に相当する部分)はほぼフラットな形状となる。   In the opening pattern 30a shown in FIG. 3A, the height of the portion that should correspond to the horn-like protrusions of the first opening 18 is set to be relatively low. That is, the depressions that should correspond to the second outer edge portions 18c and 18d are relatively shallow. For example, in the opening pattern 30a, the height of the portion corresponding to the height K of the first opening 18 is 5 μm. Other portions are also set as appropriate according to the expected values of the parameters of the first opening 18. An example of the shape of the first opening 18 obtained by the patterning process using such an opening pattern 30a is shown in FIG. By appropriately setting the conditions at the time of the patterning process, as shown in FIG. 4A, both end portions in the longitudinal direction of the first opening 18 (portions corresponding to short sides) have a substantially flat shape.

図3(B)に示す開口パターン30bは、第1開口部18のツノ状の突起部に対応すべき部分の高さが比較的高く設定されている。すなわち、第2外縁部18c、18dに対応すべき部分の窪みが比較的深い。例えば、開口パターン30bは、第1開口部18の高さKに相当する部分を10μmとしている。その他の部分についても第1開口部18の各パラメータの期待値に応じて適宜設定されている。このような開口パターン30aを用いたパターニング処理によって得られる第1開口部18の形状例を図4(B)に示す。パターニング処理時の条件を適宜に設定することにより、図4(B)に示すように、第1開口部18の長手方向の両端部、すなわち各第2外縁部18c、18dの各々は、2つの第1外縁部18a、18bに挟まれた位置を通る折れ線からなる形状となる。ただし、各第2外縁部18c、18dの形状は、開口パターン30bと厳密には一致していない。また、エッチング条件によってはツノ状の突起部に相当する部分が丸まる場合もある。すなわち、図4(D)に示すように、各第2外縁部18c、18dは、2つの第1外縁部18a、18bに挟まれた位置を通る曲線からなる形状となる場合もある。   In the opening pattern 30b shown in FIG. 3B, the height of the portion that should correspond to the horn-like protrusions of the first opening 18 is set to be relatively high. That is, the dents of the portions that should correspond to the second outer edge portions 18c and 18d are relatively deep. For example, in the opening pattern 30b, a portion corresponding to the height K of the first opening 18 is 10 μm. Other portions are also set as appropriate according to the expected values of the parameters of the first opening 18. An example of the shape of the first opening 18 obtained by the patterning process using such an opening pattern 30a is shown in FIG. By appropriately setting the conditions during the patterning process, as shown in FIG. 4B, both ends in the longitudinal direction of the first opening 18, that is, each of the second outer edge portions 18c and 18d, It becomes the shape which consists of a broken line which passes through the position pinched | interposed into 1st outer edge part 18a, 18b. However, the shape of each of the second outer edge portions 18c and 18d does not exactly match the opening pattern 30b. Further, depending on the etching conditions, the portion corresponding to the horn-shaped protrusion may be rounded. That is, as shown in FIG. 4D, each of the second outer edge portions 18c and 18d may have a shape formed by a curve passing through a position sandwiched between the two first outer edge portions 18a and 18b.

図3(C)に示す開口パターン30cは、比較例としてのものであり、第1開口部18のツノ状の突起部に対応すべき部分を備えていない。このような開口パターン30cを用いたパターニング処理によって得られる第1開口部18の形状例を図4(C)に示す。パターニング処理時の条件を適宜に設定しても、多くの場合、図4(C)に示すように、第1開口部18は、長手方向の両端部(短辺に相当する部分)の角が取れてしまった形状となる。たとえばオーバーエッチングになった場合は、第1開口部18の長手方向における両端部が盛り上がった形状となる。このため、隣接する第1開口部18の相互間距離をより短くすると、両者が結合してしまう確率が上がる。   An opening pattern 30 c shown in FIG. 3C is a comparative example, and does not include a portion that should correspond to the horn-shaped protrusion of the first opening 18. An example of the shape of the first opening 18 obtained by the patterning process using such an opening pattern 30c is shown in FIG. Even if the conditions for the patterning process are set appropriately, in many cases, as shown in FIG. 4C, the first opening 18 has corners at both ends (portions corresponding to short sides) in the longitudinal direction. It becomes a shape that has been removed. For example, in the case of over-etching, both end portions in the longitudinal direction of the first opening portion 18 are raised. For this reason, if the distance between the adjacent first openings 18 is further shortened, the probability that both are combined increases.

以上のことから、各第1開口部18の4隅にツノ状の突起部が配置されるようにフォトマスク上の開口パターンを設けておくことは、そのフォトマスクを用いて形成される各第1開口部18の4隅のシャープさを改善するうえで効果的であることが分かった。フォトマスク上の開口パターン30bにおいて、ツノ状の突起部の高さKに相当する部分は、5μm以上であることが好ましく、また2つの第1外縁部18a、18bの相互間距離Sに相当する部分と同じかそれ以下であることが好ましい。   From the above, providing the opening pattern on the photomask so that the horn-like protrusions are arranged at the four corners of each first opening 18 means that each of the first openings formed using the photomask is provided. It was found that this is effective in improving the sharpness of the four corners of one opening 18. In the opening pattern 30b on the photomask, the portion corresponding to the height K of the horn-shaped protrusion is preferably 5 μm or more, and corresponds to the distance S between the two first outer edge portions 18a and 18b. Preferably less than or equal to the part.

図5は、第1開口部18(又は第2開口部19)の近傍における液晶分子の配向状態を模式的に示した図である。図中の太線が平面視における液晶分子の配向方向を表している。また、この図においては、着色した部分が第1電極12(又は第2電極16)の導電膜が存在する部分を示し、白抜き部分が第1開口部18(又は第2開口部19)の一部を示している。   FIG. 5 is a diagram schematically showing the alignment state of the liquid crystal molecules in the vicinity of the first opening 18 (or the second opening 19). The thick line in the figure represents the alignment direction of the liquid crystal molecules in plan view. Moreover, in this figure, the colored part shows the part in which the electrically conductive film of the 1st electrode 12 (or 2nd electrode 16) exists, and a white part is the 1st opening part 18 (or 2nd opening part 19). Some are shown.

図5(A)は本実施形態の第1開口部18、すなわち長手方向の両端部に窪みを有する第1開口部18を備えた第1電極11を用いた場合における液晶分子の配向状態を示したものである。また、図5(B)は比較例として、長手方向の両端部がフラットな状態の第1開口部18を備えた第1電極11を用いた場合における液晶分子の配向状態を示したものである。   FIG. 5A shows the alignment state of liquid crystal molecules in the case of using the first electrode 11 having the first opening 18 of the present embodiment, that is, the first opening 18 having depressions at both ends in the longitudinal direction. It is a thing. FIG. 5B shows the alignment state of the liquid crystal molecules in the case where the first electrode 11 having the first opening 18 in which both ends in the longitudinal direction are flat is used as a comparative example. .

図5(B)に示すように、長手方向の両端部がフラットな第1開口部18を用いた場合には、本来的に配向制御されるべき方位に液晶分子が配向した領域が広くなっている。また、図5(A)に示すように、長手方向の両端部に窪みを有する第1開口部18を用いた場合にあっても、図5(A)に示すものと比較して遜色がなく良好に液晶分子の配向状態を制御できる。さらに、両端部に窪みがあることにより、ディスクリネーションラインの発生位置が不定とならないため、第1開口部18の端部における配向安定性を向上し、表示のざらつき感を低減できる効果が期待できる。   As shown in FIG. 5B, when the first opening 18 having both flat ends in the longitudinal direction is used, the region where the liquid crystal molecules are aligned in the direction that should be originally aligned is widened. Yes. Further, as shown in FIG. 5A, even when the first opening 18 having depressions at both ends in the longitudinal direction is used, there is no inferiority compared with that shown in FIG. The alignment state of the liquid crystal molecules can be controlled well. Furthermore, since the positions where the disclination lines are generated are not indefinite due to the depressions at both ends, the effect of improving the alignment stability at the end of the first opening 18 and reducing the feeling of display roughness is expected. it can.

これらに対して、図5(C)に示すように、第1開口部18の長手方向の両端部が丸まっている場合には、本来的に配向制御されるべき方位である図中の左右方位又は上下方位から外れた方位に液晶分子が配向した領域が多くなり、配向安定性が低下する。図5(D)に示す例においては、隣接する第1開口部18の相互間距離がより小さくなっているため、図5(C)の例に比べれば配向安定性が改善されているが、図5(A)、図5(B)の例よりは配向安定性が劣っている。   On the other hand, as shown in FIG. 5C, when both ends in the longitudinal direction of the first opening 18 are rounded, the left and right azimuths in the figure, which are orientations that should be originally orientation-controlled. Or the area | region where the liquid crystal molecule orientated in the direction which deviated from the up-down direction increases, and alignment stability falls. In the example shown in FIG. 5D, since the mutual distance between the adjacent first openings 18 is smaller, the alignment stability is improved compared to the example of FIG. The alignment stability is inferior to the examples of FIGS. 5 (A) and 5 (B).

以上のような本実施形態によれば、各開口部(第1開口部又は第2開口部)の長手方向の両端にそれぞれ窪みを設けておくことにより、隣接する開口部の両端同士が最短距離かそれよりも近い距離で接近する部分を減らせる。それにより、各開口部の両端部分の形状に製造バラツキが生じたとしても、隣接する開口部の長手方向における両端同士が結合する確率を低減することができる。したがって、電極の断線等に起因する表示不良の発生を抑制し、液晶表示装置の表示品位の低下を回避することが可能となる。   According to the present embodiment as described above, by providing depressions at both ends in the longitudinal direction of each opening (first opening or second opening), both ends of adjacent openings are the shortest distance from each other. Or you can reduce the part that approaches at a closer distance. Thereby, even if manufacturing variation occurs in the shape of both end portions of each opening, it is possible to reduce the probability that both ends in the longitudinal direction of adjacent openings are coupled to each other. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of display defects due to electrode disconnection or the like, and to avoid the deterioration of the display quality of the liquid crystal display device.

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した実施形態においては、第1開口部と第2開口部とをほぼ同じ大きさとしていたが大きさは異なっていてもよい。また、第1開口部と第2開口部の配置についても、長手方向における両端は必ずしも揃っていなくてもよい。さらに、各第1開口部および各第2開口部の長手方向と液晶表示装置の左右方向との相対的関係については任意に設定することができる。   In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, in the above-described embodiment, the first opening and the second opening are approximately the same size, but the sizes may be different. Moreover, also about arrangement | positioning of a 1st opening part and a 2nd opening part, the both ends in a longitudinal direction do not necessarily need to be in alignment. Furthermore, the relative relationship between the longitudinal direction of each first opening and each second opening and the horizontal direction of the liquid crystal display device can be arbitrarily set.

11…第1基板、12…第1電極、13…配向膜、14…液晶層、15…第2基板、16…第2電極、17…配向膜、18…第1開口部、19…第2開口部、21…第1偏光板、22…第2偏光板   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... 1st board | substrate, 12 ... 1st electrode, 13 ... Orientation film, 14 ... Liquid crystal layer, 15 ... 2nd board | substrate, 16 ... 2nd electrode, 17 ... Orientation film, 18 ... 1st opening part, 19 ... 2nd Opening, 21 ... first polarizing plate, 22 ... second polarizing plate

Claims (5)

一面側に第1電極を有する第1基板と、
一面側に第2電極を有し、当該第2電極と前記第1基板の前記第1電極とが向かい合うようにして前記第1基板と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記第1電極は、第1方向に延びた形状の複数の第1開口部を有し、
前記第2電極は、前記第1方向に延びた形状の複数の第2開口部を有し、
前記複数の第1開口部及び前記複数の第2開口部の各々は、
前記第1方向に沿って配置された相互に平行な直線からなる2つの第1外縁部と、
前記2つの第1外縁部に挟まれた位置へ向けて窪んでおり、前記2つの第1外縁部の一端同士および他端同士の各々を結ぶ2つの第2外縁部と、を有する、
液晶表示装置。
A first substrate having a first electrode on one side;
A second substrate having a second electrode on one side, the second substrate being disposed opposite to the first substrate so that the second electrode faces the first electrode of the first substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
Including
The first electrode has a plurality of first openings having a shape extending in a first direction,
The second electrode has a plurality of second openings having a shape extending in the first direction,
Each of the plurality of first openings and the plurality of second openings is
Two first outer edges composed of mutually parallel straight lines arranged along the first direction;
It is depressed toward a position sandwiched between the two first outer edge portions, and has two second outer edge portions connecting one end and the other end of the two first outer edge portions,
Liquid crystal display device.
前記2つの第2外縁部は、各々、前記2つの第1外縁部に挟まれた位置を通る折れ線からなる、
請求項1に記載の液晶表示装置。
The two second outer edge portions are each composed of a broken line passing through a position sandwiched between the two first outer edge portions.
The liquid crystal display device according to claim 1.
前記2つの第2外縁部は、各々、前記2つの第1外縁部に挟まれた位置を通る曲線からなる、
請求項1に記載の液晶表示装置。
Each of the two second outer edge portions comprises a curve passing through a position sandwiched between the two first outer edge portions.
The liquid crystal display device according to claim 1.
前記複数の第1開口部は、各々、長手方向において隣接する他の第1開口部との最小距離が前記2つの第1外縁部の相互間距離以下である、
請求項1〜3の何れか1項に記載の液晶表示装置。
Each of the plurality of first openings has a minimum distance from another first opening adjacent in the longitudinal direction that is equal to or less than a distance between the two first outer edges.
The liquid crystal display device according to claim 1.
前記複数の第2開口部は、各々、長手方向において隣接する他の第2開口部との最小距離が前記2つの第1外縁部の相互間距離以下である、
請求項4に記載の液晶表示装置。
Each of the plurality of second openings has a minimum distance from the other second openings adjacent in the longitudinal direction that is equal to or less than a distance between the two first outer edges.
The liquid crystal display device according to claim 4.
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