JP3129699B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に、基板の内側表面上の段差に起因する表示欠陥
を防止することができる液晶表示装置に関する。
し、特に、基板の内側表面上の段差に起因する表示欠陥
を防止することができる液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置としてＴＮ（ツイス
トネマティック）方式を採用したものが広く知られてい
る。
トネマティック）方式を採用したものが広く知られてい
る。
【０００３】従来の液晶表示装置の構造を図１に示す。
この液晶表示装置は、下側基板５と、下側基板５と所定
の間隔を介して接合されている上側基板（図示せず）
と、下側基板５と上側基板との間の間隙に保持された液
晶層１と、を備えている。
この液晶表示装置は、下側基板５と、下側基板５と所定
の間隔を介して接合されている上側基板（図示せず）
と、下側基板５と上側基板との間の間隙に保持された液
晶層１と、を備えている。
【０００４】下側基板５上には、層間絶縁膜４と、画素
電極膜３と、絶縁膜２とがこの順に積層されている。
電極膜３と、絶縁膜２とがこの順に積層されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】液晶層１が接している
下側基板及び上側基板の内側表面には多くの段差が存在
している。特に、下側基板５の内側表面上に形成されて
いる絶縁膜２による段差は液晶層１のリバースティルト
やリバースツイストを誘発し、これが表示領域に拡大す
ることによって、表示欠陥不良となり、画像の品質を低
下させる原因となっている。
下側基板及び上側基板の内側表面には多くの段差が存在
している。特に、下側基板５の内側表面上に形成されて
いる絶縁膜２による段差は液晶層１のリバースティルト
やリバースツイストを誘発し、これが表示領域に拡大す
ることによって、表示欠陥不良となり、画像の品質を低
下させる原因となっている。
【０００６】ラビングなどの配向処理は各基板の内側表
面の段差に沿って行われるため、配向処理方向に対して
影となる側の段差傾斜部ｂにおいては、液晶層１がリバ
ースティルト状態となり、上述のような表示欠陥が発生
する。
面の段差に沿って行われるため、配向処理方向に対して
影となる側の段差傾斜部ｂにおいては、液晶層１がリバ
ースティルト状態となり、上述のような表示欠陥が発生
する。
【０００７】このような問題に対するこれまでの解決策
は、第一に、段差を平坦化するために、各基板の内側表
面上にオーバーコートによる製膜を追加することであっ
た。
は、第一に、段差を平坦化するために、各基板の内側表
面上にオーバーコートによる製膜を追加することであっ
た。
【０００８】しかしながら、この解決策は、工程追加に
よるリードタイムの悪化やコストアップなどの問題を伴
うものであった。
よるリードタイムの悪化やコストアップなどの問題を伴
うものであった。
【０００９】第二の解決策はプレティルト角θを大きく
することであった。
することであった。
【００１０】しかしながら、一般的に、プレティルト角
θを段差角度φよりも大きくすることは困難であり、こ
のため、プレティルト角θを大きくすることによって、
配向不良領域ｂの発生を防ぐことは困難であった。
θを段差角度φよりも大きくすることは困難であり、こ
のため、プレティルト角θを大きくすることによって、
配向不良領域ｂの発生を防ぐことは困難であった。
【００１１】さらに、液晶表示装置の高精細化に伴い、
隣接する段差間の間隔ｍが短くなっているため、高プレ
ティルト角化のみによって配向不良領域ｂを抑制するこ
とが困難になってきている。
隣接する段差間の間隔ｍが短くなっているため、高プレ
ティルト角化のみによって配向不良領域ｂを抑制するこ
とが困難になってきている。
【００１２】また、特開平５−２６５０４６号公報は、
画素電極の相隣り合う二つの辺のうち、液晶分子のプレ
ティルト角が得られる辺と、逆方向のプレティルト角が
得られる辺を所定の位置に配置することにより、液晶の
配向不良を防止する液晶表示装置を提案している。
画素電極の相隣り合う二つの辺のうち、液晶分子のプレ
ティルト角が得られる辺と、逆方向のプレティルト角が
得られる辺を所定の位置に配置することにより、液晶の
配向不良を防止する液晶表示装置を提案している。
【００１３】さらに、特開平７−６４０９６号公報は、
液晶分子が液晶層の厚み方向の電界により向きを変える
方向と、液晶分子が走査線又は信号線からの電界により
向きを変える方向とが同一方向になるようにプレティル
ト方向を規定することによって、リバースティルトによ
る表示品位の低下を防止する液晶表示装置を提案してい
る。
液晶分子が液晶層の厚み方向の電界により向きを変える
方向と、液晶分子が走査線又は信号線からの電界により
向きを変える方向とが同一方向になるようにプレティル
ト方向を規定することによって、リバースティルトによ
る表示品位の低下を防止する液晶表示装置を提案してい
る。
【００１４】しかしながら、これら二つの公報は何れも
プレティルト角のみをパラメータとして液晶の配向不良
を防止しようとするものであるため、上記と同様の理由
によって、配向不良領域ｂを抑制することが困難であっ
た。
プレティルト角のみをパラメータとして液晶の配向不良
を防止しようとするものであるため、上記と同様の理由
によって、配向不良領域ｂを抑制することが困難であっ
た。
【００１５】本発明はこのような従来の液晶表示装置の
問題点に鑑みてなされたものであり、上下基板の内側表
面上の段差に起因する表示欠陥を防止することができる
液晶表示装置を提供することを目的とする。
問題点に鑑みてなされたものであり、上下基板の内側表
面上の段差に起因する表示欠陥を防止することができる
液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のうち、請求項１は、液晶層と、該液晶層を
挟持する一対の基板とからなり、基板のうちの少なくと
も一方には画素がマトリクス状に形成されている液晶表
示装置において、液晶層が接する基板の内側表面の段差
の段差角度、段差間隔及び段差の高さ並びに液晶層の液
晶のプレティルト角の４個のパラメータを調整すること
により、配向不良による表示欠陥を防止することを特徴
とする液晶表示装置を提供する。
め、本発明のうち、請求項１は、液晶層と、該液晶層を
挟持する一対の基板とからなり、基板のうちの少なくと
も一方には画素がマトリクス状に形成されている液晶表
示装置において、液晶層が接する基板の内側表面の段差
の段差角度、段差間隔及び段差の高さ並びに液晶層の液
晶のプレティルト角の４個のパラメータを調整すること
により、配向不良による表示欠陥を防止することを特徴
とする液晶表示装置を提供する。
【００１７】本請求項に係る液晶表示装置は、上下基板
の内側表面上の段差に起因して表示欠陥が発生するパラ
メータを明らかにし、それらのパラメータを制御対象と
することによって、表示欠陥を防止するものである。
の内側表面上の段差に起因して表示欠陥が発生するパラ
メータを明らかにし、それらのパラメータを制御対象と
することによって、表示欠陥を防止するものである。
【００１８】すなわち、発明者の研究によれば、上下基
板の内側表面上の段差に起因して表示欠陥を発生させる
パラメータは、液晶層が接する基板の内側表面の段差の
段差角度、段差間隔及び段差の高さ並びに液晶層の液晶
のプレティルト角の４個であり、本請求項に係る液晶表
示装置は、この４個のパラメータを制御することによ
り、配向不良による表示欠陥を防止するものである。
板の内側表面上の段差に起因して表示欠陥を発生させる
パラメータは、液晶層が接する基板の内側表面の段差の
段差角度、段差間隔及び段差の高さ並びに液晶層の液晶
のプレティルト角の４個であり、本請求項に係る液晶表
示装置は、この４個のパラメータを制御することによ
り、配向不良による表示欠陥を防止するものである。
【００１９】請求項２は、液晶層と、該液晶層を挟持す
る一対の基板とからなり、基板のうちの少なくとも一方
には画素がマトリクス状に形成されている液晶表示装置
において、液晶層が接する基板の内側表面の段差の段差
角度をφ、段差間隔をｍ、段差の高さをｈとし、液晶層
の液晶のプレティルト角をθとしたときに、次式が成り
立つ構造を有することを特徴とする液晶表示装置を提供
する。
る一対の基板とからなり、基板のうちの少なくとも一方
には画素がマトリクス状に形成されている液晶表示装置
において、液晶層が接する基板の内側表面の段差の段差
角度をφ、段差間隔をｍ、段差の高さをｈとし、液晶層
の液晶のプレティルト角をθとしたときに、次式が成り
立つ構造を有することを特徴とする液晶表示装置を提供
する。
【００２０】 （ｈ／ｍ）×（φ／θ）≦０．０１８ （１） 本請求項は、発明者の研究によれば、上下基板の内側表
面上の段差に起因して表示欠陥が発生するパラメータを
明らかにするとともに、それらのパラメータの相関関係
を明確にすることによって、表示欠陥を防止することが
できる液晶表示装置を提供するものである。
面上の段差に起因して表示欠陥が発生するパラメータを
明らかにするとともに、それらのパラメータの相関関係
を明確にすることによって、表示欠陥を防止することが
できる液晶表示装置を提供するものである。
【００２１】すなわち、発明者の研究によれば、上下基
板の内側表面上の段差に起因して表示欠陥を発生させる
パラメータは、液晶層が接する基板の内側表面の段差の
段差角度、段差間隔及び段差の高さ並びに液晶層の液晶
のプレティルト角の４個であり、本請求項に係る液晶表
示装置は、この４個のパラメータを式（１）に従って制
御することにより、配向不良による表示欠陥を防止する
ものである。
板の内側表面上の段差に起因して表示欠陥を発生させる
パラメータは、液晶層が接する基板の内側表面の段差の
段差角度、段差間隔及び段差の高さ並びに液晶層の液晶
のプレティルト角の４個であり、本請求項に係る液晶表
示装置は、この４個のパラメータを式（１）に従って制
御することにより、配向不良による表示欠陥を防止する
ものである。
【００２２】以下、図１を参照して、本発明に係る液晶
表示装置の作用を説明する。
表示装置の作用を説明する。
【００２３】前述のように、特に、下側基板５の内側表
面上に形成された絶縁膜２による段差構造によって、段
差部には、配向不良領域ｂが発生する。すなわち、ラビ
ングなどによる配向処理方向ａに対して影になる側の段
差部ｂにおいては、段差の傾斜に沿って液晶が配列し、
一般的に、段差角度φは液晶層１の液晶のプレティルト
角θよりも大きいことから、この傾斜上の液晶は見かけ
上はリバースティルトした状態になる。
面上に形成された絶縁膜２による段差構造によって、段
差部には、配向不良領域ｂが発生する。すなわち、ラビ
ングなどによる配向処理方向ａに対して影になる側の段
差部ｂにおいては、段差の傾斜に沿って液晶が配列し、
一般的に、段差角度φは液晶層１の液晶のプレティルト
角θよりも大きいことから、この傾斜上の液晶は見かけ
上はリバースティルトした状態になる。
【００２４】従って、配向不良領域ｂはリバースツイス
トとなり、配向不良領域ｂと配向正常部ｃとの境界にお
いてディスクリネーションが発生する。このとき、式
（１）において、左辺の値が０．０１８より大きいと、
配向不良領域ｂを起点として、段差間隔ｍで表される領
域全体がリバースツイストとなる。すなわち、表示欠陥
が発生する。
トとなり、配向不良領域ｂと配向正常部ｃとの境界にお
いてディスクリネーションが発生する。このとき、式
（１）において、左辺の値が０．０１８より大きいと、
配向不良領域ｂを起点として、段差間隔ｍで表される領
域全体がリバースツイストとなる。すなわち、表示欠陥
が発生する。
【００２５】本発明に係る液晶表示装置は、式（１）を
満足する構成を有することによって、上述の表示領域に
及ぶディスクリネーションを抑制することを可能にす
る。本発明に係る液晶表示装置は、従来技術とは異な
り、単一のパラメータ（例えば、プレティルト角）によ
る表示欠陥の抑制ではなく、表示欠陥を発生させる全て
のパラメータとそれらの間の相互関係を明らかにしたも
のである。
満足する構成を有することによって、上述の表示領域に
及ぶディスクリネーションを抑制することを可能にす
る。本発明に係る液晶表示装置は、従来技術とは異な
り、単一のパラメータ（例えば、プレティルト角）によ
る表示欠陥の抑制ではなく、表示欠陥を発生させる全て
のパラメータとそれらの間の相互関係を明らかにしたも
のである。
【００２６】本発明によって、多様化した液晶表示装置
の構成に応じて、各液晶表示装置毎に適切な対応をとる
ことができる。例えば、本発明に係る液晶表示装置は、
請求項３又は４に記載されているように、アクティブマ
トリクス型又は単純マトリクス型の何れにも適用するこ
とが可能である。
の構成に応じて、各液晶表示装置毎に適切な対応をとる
ことができる。例えば、本発明に係る液晶表示装置は、
請求項３又は４に記載されているように、アクティブマ
トリクス型又は単純マトリクス型の何れにも適用するこ
とが可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】図２は、本発明に係る液晶表示装
置の一実施形態の断面図である。本実施形態に係る液晶
表示装置はアクティブマトリクス型の液晶表示装置を構
成している。
置の一実施形態の断面図である。本実施形態に係る液晶
表示装置はアクティブマトリクス型の液晶表示装置を構
成している。
【００２８】本実施形態に係る液晶表示装置は、下側基
板５と、下側基板５に所定の間隙を介して接合されてい
る上側基板８と、下側基板５と上側基板８との間の間隙
に保持された液晶層１と、からなるパネル構造を有して
いる。
板５と、下側基板５に所定の間隙を介して接合されてい
る上側基板８と、下側基板５と上側基板８との間の間隙
に保持された液晶層１と、からなるパネル構造を有して
いる。
【００２９】下側基板５上にはスイッチング素子（図示
せず）又は配線が形成されている。液晶層１の液晶は、
例えば、ツイストネマティック配向されている。このパ
ネル構造には多数の画素６がマトリクス状に形成されて
いる。
せず）又は配線が形成されている。液晶層１の液晶は、
例えば、ツイストネマティック配向されている。このパ
ネル構造には多数の画素６がマトリクス状に形成されて
いる。
【００３０】上側基板８が液晶層１と接しているその内
側表面には、各画素６の境界に沿ってパターニングされ
た遮光性のブラックマトリクス膜７が形成されており、
このブラックマトリクス膜７上には、色層９、共通電極
膜１０及び配向膜が積層されている（配向膜は５００Å
程度の膜厚を有する非常に薄い膜であるため、図２には
示されていない）。
側表面には、各画素６の境界に沿ってパターニングされ
た遮光性のブラックマトリクス膜７が形成されており、
このブラックマトリクス膜７上には、色層９、共通電極
膜１０及び配向膜が積層されている（配向膜は５００Å
程度の膜厚を有する非常に薄い膜であるため、図２には
示されていない）。
【００３１】一方、下側基板５が液晶層１と接している
その内側表面には層間絶縁膜４が形成されており、層間
絶縁膜４上には、所定の形状にパターニングされた画素
電極膜３が重ねて形成されている。画素電極膜３は、ブ
ラックマトリクス膜７により縁取られた共通電極膜１０
に対向して配置されており、マトリクス状の画素６を構
成する。
その内側表面には層間絶縁膜４が形成されており、層間
絶縁膜４上には、所定の形状にパターニングされた画素
電極膜３が重ねて形成されている。画素電極膜３は、ブ
ラックマトリクス膜７により縁取られた共通電極膜１０
に対向して配置されており、マトリクス状の画素６を構
成する。
【００３２】また、層間絶縁膜４上には、ブラックマト
リクス膜７に対向してドレイン配線１１が配置されてお
り、ドレイン配線膜１１上には絶縁膜２及び配向膜が重
ねて形成されている（上側基板８の場合と同様に、配向
膜は図示されていない）。
リクス膜７に対向してドレイン配線１１が配置されてお
り、ドレイン配線膜１１上には絶縁膜２及び配向膜が重
ねて形成されている（上側基板８の場合と同様に、配向
膜は図示されていない）。
【００３３】上述の構造において、下側基板５が液晶層
１と接する内側表面には、絶縁膜２をエッチングするこ
とにより生じる段差１２が形成される。液晶層１に接す
る内側表面上の配向膜は、段差１２に追従した配向処理
がなされ、ツイストネマティック整列を実現する。
１と接する内側表面には、絶縁膜２をエッチングするこ
とにより生じる段差１２が形成される。液晶層１に接す
る内側表面上の配向膜は、段差１２に追従した配向処理
がなされ、ツイストネマティック整列を実現する。
【００３４】以下、本実施形態に係る液晶表示装置の各
構成要素を詳述する。
構成要素を詳述する。
【００３５】上側基板８は、ガラスなどの透明材料から
なる。
なる。
【００３６】ブラックマトリクス膜７は遮光性を有する
金属膜からなり、例えば、クロム、アルミニウムなどか
らスパッタリングとフォトレジスト工程により形成す
る。あるいは、ブラックマトリクス膜７は、樹脂膜、ア
クリル系樹脂などの樹脂と、遮光性を与える材料、例え
ば、カーボン粒子などとの混合物をスピンコートとフォ
トレジスト工程により形成することもできる。ブラック
マトリクス膜７は十分な遮光性を確保するため、金属膜
の場合には０．１５μｍ乃至０．２０μｍ、樹脂膜の場
合には０．３μｍ乃至１．０μｍ程度の厚みを有してい
る。 カラー表示を行う場合には、上側基板８の内側表
面上に色層９が形成される。さらに、色層９に重ねて、
透明な導電膜、ここでは、ＩＴＯからなる共通電極膜１
０をスパッタリングにより形成する。最上層として、共
通電極膜１０の上にはポリイミドなどの有機膜からなる
配向膜が形成される。液晶層１を配向させるため、配向
膜にはラビングなどの配向処理が施される。
金属膜からなり、例えば、クロム、アルミニウムなどか
らスパッタリングとフォトレジスト工程により形成す
る。あるいは、ブラックマトリクス膜７は、樹脂膜、ア
クリル系樹脂などの樹脂と、遮光性を与える材料、例え
ば、カーボン粒子などとの混合物をスピンコートとフォ
トレジスト工程により形成することもできる。ブラック
マトリクス膜７は十分な遮光性を確保するため、金属膜
の場合には０．１５μｍ乃至０．２０μｍ、樹脂膜の場
合には０．３μｍ乃至１．０μｍ程度の厚みを有してい
る。 カラー表示を行う場合には、上側基板８の内側表
面上に色層９が形成される。さらに、色層９に重ねて、
透明な導電膜、ここでは、ＩＴＯからなる共通電極膜１
０をスパッタリングにより形成する。最上層として、共
通電極膜１０の上にはポリイミドなどの有機膜からなる
配向膜が形成される。液晶層１を配向させるため、配向
膜にはラビングなどの配向処理が施される。
【００３７】一方、下側基板５も上側基板８と同様にガ
ラスなどの透明材料からなり、その内側表面には、酸化
シリコン層及び窒化シリコン層の２層からなる層間絶縁
膜４がＣＶＤにより形成される。層間絶縁膜４上には、
画素電極膜３、ドレイン配線１１及び薄膜スイッチング
素子（図示せず）が形成されている。画素電極膜３及び
ドレイン配線１１はＣｒ、ＩＴＯなどの金属の単層もし
くは多層膜からなり、スパッタリング及びフォトレジス
ト工程により形成される。画素電極３は０．０３μｍ程
度、ドレイン配線１１は０．３乃至０．５μｍ程度の厚
さを有する。
ラスなどの透明材料からなり、その内側表面には、酸化
シリコン層及び窒化シリコン層の２層からなる層間絶縁
膜４がＣＶＤにより形成される。層間絶縁膜４上には、
画素電極膜３、ドレイン配線１１及び薄膜スイッチング
素子（図示せず）が形成されている。画素電極膜３及び
ドレイン配線１１はＣｒ、ＩＴＯなどの金属の単層もし
くは多層膜からなり、スパッタリング及びフォトレジス
ト工程により形成される。画素電極３は０．０３μｍ程
度、ドレイン配線１１は０．３乃至０．５μｍ程度の厚
さを有する。
【００３８】さらに、画素電極膜３の一部、層間絶縁膜
４及びドレイン配線１１を覆うように、窒化シリコンか
らなる絶縁膜２がＣＶＤにより形成されている。この絶
縁膜２は画素６に対応する領域がエッチングされてパタ
ーニングされており、このため、下側基板５が液晶層１
に接する内側表面には段差１２が生じている。
４及びドレイン配線１１を覆うように、窒化シリコンか
らなる絶縁膜２がＣＶＤにより形成されている。この絶
縁膜２は画素６に対応する領域がエッチングされてパタ
ーニングされており、このため、下側基板５が液晶層１
に接する内側表面には段差１２が生じている。
【００３９】図１に示したように、この段差１２は、段
差角度φ、段差間隔ｍ、段差高さｈの３個のパラメータ
で表すことができる。
差角度φ、段差間隔ｍ、段差高さｈの３個のパラメータ
で表すことができる。
【００４０】さらに、液晶層１を配向させるために、最
上層に配向膜（図示せず）を形成し、ラビングなどによ
る配向処理を行う。次に、配向膜の面を相互に対向させ
るようにして上側基板８と下側基板５とを一定の間隔で
相互に平行に配置し、上側基板８と下側基板５との間に
形成された空間に液晶を充填し、液晶層１を形成する。
上層に配向膜（図示せず）を形成し、ラビングなどによ
る配向処理を行う。次に、配向膜の面を相互に対向させ
るようにして上側基板８と下側基板５とを一定の間隔で
相互に平行に配置し、上側基板８と下側基板５との間に
形成された空間に液晶を充填し、液晶層１を形成する。
【００４１】配向膜と液晶層１の液晶とがなす角をプレ
ティルト角θで表す。段差角度φは一般的にプレティル
ト角θより大きい。このため、配向不良領域ｂが発生す
る。後述するように、本実施形態に係る液晶表示装置に
よれば、段差角度φ、段差間隔ｍ、段差ｈ、プレティル
ト角θの４つのパラメータを制御することにより、配向
不良領域ｂが配向正常部ｃに拡大することを抑制するこ
とができ、表示欠陥を防止することができる。
ティルト角θで表す。段差角度φは一般的にプレティル
ト角θより大きい。このため、配向不良領域ｂが発生す
る。後述するように、本実施形態に係る液晶表示装置に
よれば、段差角度φ、段差間隔ｍ、段差ｈ、プレティル
ト角θの４つのパラメータを制御することにより、配向
不良領域ｂが配向正常部ｃに拡大することを抑制するこ
とができ、表示欠陥を防止することができる。
【００４２】発明者は、プレティルト角θ、段差角度
φ、段差間隔ｍ及び段差ｈの各々を変数として液晶表示
装置を作成し、表示欠陥発生率がどのように推移するか
についての実験を行った。
φ、段差間隔ｍ及び段差ｈの各々を変数として液晶表示
装置を作成し、表示欠陥発生率がどのように推移するか
についての実験を行った。
【００４３】その結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】 実施例１として、プレティルト角θを変数とし、それ以
外のパラメータは同一の条件の下で、上述の構成の液晶
表示装置を作製した。プレティルト角θは液晶材及び配
向膜を変更することにより調整することができる。
外のパラメータは同一の条件の下で、上述の構成の液晶
表示装置を作製した。プレティルト角θは液晶材及び配
向膜を変更することにより調整することができる。
【００４５】この結果、プレティルト角θが大きいほ
ど、表示欠陥発生率が減少し、配向不良領域ｂをより一
層抑制することができる効果が認められた。
ど、表示欠陥発生率が減少し、配向不良領域ｂをより一
層抑制することができる効果が認められた。
【００４６】なお、実施例１においては、表示欠陥発生
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
１８２以下の場合であった。
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
１８２以下の場合であった。
【００４７】実施例２として、段差角度φを変数とし、
それ以外のパラメータは同一の条件の下で上述の液晶表
示装置を作製した。段差角度φは、絶縁膜２のエッチン
グ条件を変更することにより調整することができる。
それ以外のパラメータは同一の条件の下で上述の液晶表
示装置を作製した。段差角度φは、絶縁膜２のエッチン
グ条件を変更することにより調整することができる。
【００４８】この結果、段差角度φが小さいほど、表示
欠陥発生率が減少し、配向不良領域ｂをより一層抑制す
ることができる効果が認められた。
欠陥発生率が減少し、配向不良領域ｂをより一層抑制す
ることができる効果が認められた。
【００４９】なお、実施例２においては、表示欠陥発生
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
１０５以下の場合であった。
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
１０５以下の場合であった。
【００５０】実施例３として、段差間隔ｍを変数とし、
それ以外のパラメータは同一の条件の下で上述の液晶表
示装置を作製した。段差間隔ｍは、画素密度を変更する
ことにより調整することができる。
それ以外のパラメータは同一の条件の下で上述の液晶表
示装置を作製した。段差間隔ｍは、画素密度を変更する
ことにより調整することができる。
【００５１】なお、実施例３においては、表示欠陥発生
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
１８２以下の場合であった。
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
１８２以下の場合であった。
【００５２】この結果、段差間隔ｍが大きい方が配向不
良領域ｂを抑制でき、配向不良領域ｂの配向正常部ｃへ
の拡大防止に効果的であった。
良領域ｂを抑制でき、配向不良領域ｂの配向正常部ｃへ
の拡大防止に効果的であった。
【００５３】実施例４として、段差ｈを変数とし、それ
以外のパラメータは同一の条件の下で上述の液晶表示装
置を作製した。段差ｈは、製膜条件における絶縁膜２の
厚さを制御することにより、変更することができる。
以外のパラメータは同一の条件の下で上述の液晶表示装
置を作製した。段差ｈは、製膜条件における絶縁膜２の
厚さを制御することにより、変更することができる。
【００５４】この結果、段差ｈを小さくすることによっ
て、表示欠陥発生率が減少し、配向不良領域ｂをより一
層抑制することができる効果が認められた。
て、表示欠陥発生率が減少し、配向不良領域ｂをより一
層抑制することができる効果が認められた。
【００５５】なお、実施例４においては、表示欠陥発生
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
０９１以下の場合であった。
率が０になるのは、前述の式（１）の左辺の値が０．０
０９１以下の場合であった。
【００５６】表１の結果を図３に示す。図３から明らか
であるように、前述の式（１）の左辺の値を０．０１８
以下にすることによって、配向不良領域ｂを抑制するこ
とが可能であり、その結果として、表示欠陥不良を防止
することができる。
であるように、前述の式（１）の左辺の値を０．０１８
以下にすることによって、配向不良領域ｂを抑制するこ
とが可能であり、その結果として、表示欠陥不良を防止
することができる。
【００５７】実施例１乃至４からも明らかであるよう
に、表示欠陥の発生は式（１）における４つのパラメー
タ、すなわち、段差角度φ、段差間隔ｍ、段差高さｈ及
び液晶層のプレティルト角θに依存しており、かつ、こ
れら４つのパラメータはそれぞれ相互に独立しており、
各々独立に調整可能である。従って、表示欠陥不良を防
止するために、液晶表示装置の構成に対応した調整を行
うことができる。
に、表示欠陥の発生は式（１）における４つのパラメー
タ、すなわち、段差角度φ、段差間隔ｍ、段差高さｈ及
び液晶層のプレティルト角θに依存しており、かつ、こ
れら４つのパラメータはそれぞれ相互に独立しており、
各々独立に調整可能である。従って、表示欠陥不良を防
止するために、液晶表示装置の構成に対応した調整を行
うことができる。
【００５８】以下、上記４つのパラメータが段差部の配
向不良領域ｂに及ぼす影響について説明する。 配向不
良領域ｂはその周囲の配向正常部ｃに対して、非常に不
安定な領域であるが、段差角度φと段差ｈがプレチィル
ト角θと段差間隔ｍに対して一定量を越えると、この配
向不良領域ｂを起点として段差間の画素６領域全体がリ
バースツイストし、表示欠陥となる。前述の式１によっ
て規定される構造は配向不良領域ｂを押さえ込むための
手段であり、式（１）を満足することにより従来の表示
不良を効果的に低減させることができる。
向不良領域ｂに及ぼす影響について説明する。 配向不
良領域ｂはその周囲の配向正常部ｃに対して、非常に不
安定な領域であるが、段差角度φと段差ｈがプレチィル
ト角θと段差間隔ｍに対して一定量を越えると、この配
向不良領域ｂを起点として段差間の画素６領域全体がリ
バースツイストし、表示欠陥となる。前述の式１によっ
て規定される構造は配向不良領域ｂを押さえ込むための
手段であり、式（１）を満足することにより従来の表示
不良を効果的に低減させることができる。
【００５９】なお、上記の実施形態はアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置を例にとって説明したが、本発明
の適用範囲はアクティブマトリクス型の液晶表示装置に
限られるものではなく、上側基板８の共通電極膜１０を
行状にパターニングし、下側基板５の画素電極膜３を列
状にパターニングして、両者の交差部に画素６を設けた
単純マトリクス型構造にも適用することが可能である。
クス型の液晶表示装置を例にとって説明したが、本発明
の適用範囲はアクティブマトリクス型の液晶表示装置に
限られるものではなく、上側基板８の共通電極膜１０を
行状にパターニングし、下側基板５の画素電極膜３を列
状にパターニングして、両者の交差部に画素６を設けた
単純マトリクス型構造にも適用することが可能である。
【００６０】
【発明の効果】本発明に係る液晶表示装置によれば、上
下基板の内側表面の段差部において発生するディスクリ
ネーションを抑制することができ、このため、液晶表示
装置の高精細化に伴って増加する表示欠陥を防止するこ
とができる。
下基板の内側表面の段差部において発生するディスクリ
ネーションを抑制することができ、このため、液晶表示
装置の高精細化に伴って増加する表示欠陥を防止するこ
とができる。
【００６１】本発明は、上下基板の内側表面の段差部に
発生するディスクリネーションの発生パラメータを明確
にし、それらの相関関係を数値化することによって、配
向不良領域の配向正常領域への拡大を抑制するための構
成を明示したものである。従来のような画一的な技法と
は異なり、高精細化に伴う液晶表示装置の構造変化に対
して柔軟な適応が可能である。
発生するディスクリネーションの発生パラメータを明確
にし、それらの相関関係を数値化することによって、配
向不良領域の配向正常領域への拡大を抑制するための構
成を明示したものである。従来のような画一的な技法と
は異なり、高精細化に伴う液晶表示装置の構造変化に対
して柔軟な適応が可能である。
【図１】従来の液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の表示
欠陥発生率を示すグラフである。
欠陥発生率を示すグラフである。
１ 液晶層 ２ 絶縁膜 ３ 画素電極膜 ４ 層間絶縁膜 ５ 下側基板 ６ 画素 ７ ブラックマトリクス膜 ８ 上側基板 ９ 色層 １０ 共通電極膜 １１ ドレイン配線 θ プレティルト角 φ 段差角度 ｈ 段差高さ ｍ 段差間隔 ａ 配向処理方向 ｂ 配向不良領域 ｃ 配向正常部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1337
Claims (4)
- 【請求項１】 液晶層と、該液晶層を挟持する一対の基
板とからなり、前記基板のうちの少なくとも一方には画
素がマトリクス状に形成されている液晶表示装置におい
て、 前記液晶層が接する前記基板の内側表面の段差の段差角
度、段差間隔及び段差の高さ並びに前記液晶層の液晶の
プレティルト角の４個のパラメータを調整することによ
り、配向不良による表示欠陥を防止することを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項２】 液晶層と、該液晶層を挟持する一対の基
板とからなり、前記基板のうちの少なくとも一方には画
素がマトリクス状に形成されている液晶表示装置におい
て、 前記液晶層が接する前記基板の内側表面の段差の段差角
度をφ、段差間隔をｍ、段差の高さをｈとし、前記液晶
層の液晶のプレティルト角をθとしたときに、次式が成
り立つ構造を有することを特徴とする液晶表示装置。 （ｈ／ｍ）×（φ／θ）≦０．０１８ - 【請求項３】 前記液晶表示装置はアクティブマトリク
ス型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項４】 前記液晶表示装置は単純マトリクス型で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207736A JP3129699B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 液晶表示装置 |
| US09/359,429 US6211939B1 (en) | 1998-07-23 | 1999-07-22 | Liquid crystal display and method of driving liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207736A JP3129699B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000039613A JP2000039613A (ja) | 2000-02-08 |
| JP3129699B2 true JP3129699B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=16544697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207736A Expired - Lifetime JP3129699B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6211939B1 (ja) |
| JP (1) | JP3129699B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3471692B2 (ja) * | 2000-01-21 | 2003-12-02 | Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 | カラー液晶表示パネル |
| KR100752505B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2007-08-28 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 강유전성 액정표시장치 |
| US7018567B2 (en) * | 2002-07-22 | 2006-03-28 | General Electric Company | Antistatic flame retardant resin composition and methods for manufacture thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2751259B2 (ja) | 1988-11-15 | 1998-05-18 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH0527261A (ja) | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Sharp Corp | アクテイブマトリクス基板の製造方法 |
| JPH05265046A (ja) | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | 薄膜トランジスタ型液晶表示装置 |
| JP2955161B2 (ja) | 1993-08-31 | 1999-10-04 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| US6008874A (en) * | 1995-03-27 | 1999-12-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Active matrix liquid crystal display having alignment film with inclined surface |
| JPH0968721A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP10207736A patent/JP3129699B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-22 US US09/359,429 patent/US6211939B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6211939B1 (en) | 2001-04-03 |
| JP2000039613A (ja) | 2000-02-08 |
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