JP3222533B2 - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP3222533B2
JP3222533B2 JP7175592A JP7175592A JP3222533B2 JP 3222533 B2 JP3222533 B2 JP 3222533B2 JP 7175592 A JP7175592 A JP 7175592A JP 7175592 A JP7175592 A JP 7175592A JP 3222533 B2 JP3222533 B2 JP 3222533B2
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liquid crystal
crystal display
display device
insulating film
viewing angle
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誠 渋沢
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    • G02OPTICS
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    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、視角特性を改善して、
画面に対して広い角度から良好な映像を見ることができ
るようにした液晶表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention improves the viewing angle characteristics,
The present invention relates to a liquid crystal display device capable of viewing a good image from a wide angle with respect to a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、その薄型、軽量、低消
費電力といった特長を活かして、ワードプロセッサやパ
ーソナルコンピュータなどのOA機器や、ポータブルテ
レビや情報処理機器などの画像表示デバイスとして用い
られている。さらには、テレビや各種情報機器における
ブラウン管に替わる次世代の画像表示デバイスとして注
目されており、より大きな面積にわたる高品位な画像表
示を実現するための画面の多画素化や高精細度化や、そ
の場合の駆動方法に関する研究開発が進められている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are used as OA devices such as word processors and personal computers, and image display devices such as portable televisions and information processing devices, taking advantage of their features such as thinness, light weight and low power consumption. . In addition, it has attracted attention as a next-generation image display device that replaces the cathode ray tube in televisions and various information devices, and has realized a multi-pixel screen and higher definition to realize high-quality image display over a larger area. Research and development on the driving method in that case is being advanced.

【0003】しかし、液晶表示素子はCRT等に比べて
視角特性が劣るという欠点がある。前述のような画面の
多画素化や高精細度化を実現する液晶表示素子としては
TFTスイッチング素子を用いたアクティブマトリック
ス型液晶表示素子が有力で、液晶としては通常TN(ツ
イストネマティック)型液晶が用いられる。特にこのT
N型液晶は視野角範囲が狭い。このため、NT液晶を用
いたアクティブマトリックス型液晶表示素子は、視角特
性が劣っており、斜め方向から映像が見辛いという問題
があった。
[0003] However, the liquid crystal display element has a disadvantage that the viewing angle characteristics are inferior to CRTs and the like. An active matrix type liquid crystal display element using a TFT switching element is effective as a liquid crystal display element for realizing the multi-pixel and high definition of the screen as described above. As a liquid crystal, a TN (twisted nematic) liquid crystal is usually used. Used. Especially this T
N-type liquid crystals have a narrow viewing angle range. For this reason, the active matrix type liquid crystal display device using the NT liquid crystal has a problem that the viewing angle characteristics are inferior and that an image is difficult to see from an oblique direction.

【0004】このような問題を解決する手段としては、
特開昭61-67021号公報、特開昭61-198211 号公報、特開
昭61-245186 号公報等に開示されたように、ガラス基板
の表面またはその上の絶縁膜下地層を 1〜100 μmオー
ダーで波状構造に形成する、あるいは、絶縁膜下地層等
の表面粒系を0.1 〜 1μm程度として波状構造に形成す
るなどして、その波状構造で適度に透過光を散乱させて
上下または左右に振るようにして、視角特性を向上させ
る技術が知られている。
As means for solving such a problem,
As disclosed in JP-A-61-67021, JP-A-61-198211, JP-A-61-245186, etc., the surface of a glass substrate or an insulating film underlayer thereon is 1 to 100%. Form a wavy structure in the order of μm, or form a wavy structure with the surface grain system such as an insulating film underlayer of about 0.1 to 1 μm. There is known a technique for improving the viewing angle characteristics by shaking the display.

【0005】しかしながら、このようにガラス基板の表
面またはその上の絶縁膜下地層を 1〜100 μmオーダー
で波状構造に形成することは、実際上の製造工程におい
ては困難であるという問題や、透過光が前記の波状構造
により散乱するために、表示された映像が全体的に暗く
なり表示品位が低下するという問題があった。
However, it is difficult to form the surface of the glass substrate or the underlayer of the insulating film thereon on the order of 1 to 100 μm in a wave-like structure in the actual manufacturing process, and there is a problem that the transmission Since the light is scattered by the wavy structure, there is a problem that a displayed image is entirely dark and display quality is deteriorated.

【0006】また、Kalluri R.Sarma et al., “A Wide
-Viewing-Angle 5-in.-Diagonal AMLCD Using Halftone
Grayscale”,SID 1991 Digest, Paper No.27.7 p555〜
557に、画素電極上に、その画素電極よりもひとまわり
小さな外形寸法の絶縁膜を配設して視角特性を向上させ
るという技術が開示されている。
Also, Kalluri R. Sarma et al., “A Wide
-Viewing-Angle 5-in.-Diagonal AMLCD Using Halftone
Grayscale ”, SID 1991 Digest, Paper No.27.7 p555〜
557 discloses a technique in which an insulating film having an outer dimension slightly smaller than the pixel electrode is provided on the pixel electrode to improve the viewing angle characteristics.

【0007】図4はこのような従来技術に係る液晶表示
素子の平面図、図5はそのA1 −A2 断面図である。
FIG. 4 is a plan view of such a liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 5 is a sectional view taken along line A 1 -A 2 .

【0008】TFT基板401上に形成されたTFT4
03は、走査線405と一体のゲート電極407、信号
線409と一体のドレイン電極411、表示画素電極4
13に接続されたソース電極415および半導体層41
7からその主要部が構成されている一般的なものであ
る。そして表示画素電極413の上には、この技術に係
る液晶表示素子の特徴である絶縁膜419が形成されて
いる。絶縁膜419は、表示画素電極413の周辺部を
残してその中心部を覆うように、表示画素電極413を
一回り小さくしたような概ね矩形の 1つの大きなパター
ンとして設けられている。また、液晶421と接する面
には配向膜423が形成されている。一方、対向基板4
30上には共通電極425および配向膜427が形成さ
れている。そして表示画素電極413と共通電極425
とが対向するように前記のTFT基板401および対向
基板430を組み合わせ、両基板間に液晶421を挟持
させている。
A TFT 4 formed on a TFT substrate 401
03 denotes a gate electrode 407 integral with the scanning line 405, a drain electrode 411 integral with the signal line 409, and a display pixel electrode 4
13 connected to the source electrode 415 and the semiconductor layer 41
7 is a general one whose main part is constituted. On the display pixel electrode 413, an insulating film 419, which is a feature of the liquid crystal display device according to this technique, is formed. The insulating film 419 is provided as one substantially rectangular large pattern in which the display pixel electrode 413 is slightly smaller so as to cover the center of the display pixel electrode 413 except for the peripheral portion. An alignment film 423 is formed on a surface in contact with the liquid crystal 421. On the other hand, the opposite substrate 4
A common electrode 425 and an alignment film 427 are formed on 30. The display pixel electrode 413 and the common electrode 425
The TFT substrate 401 and the opposing substrate 430 are combined so that they face each other, and the liquid crystal 421 is held between the two substrates.

【0009】このような構造の液晶表示素子は、表示画
素電極413に映像信号電圧を印加したときに、表示画
素電極413上に絶縁膜419が配設されていない部
分、即ち表示画素電極413の周辺部に接する部分の液
晶421には、前記の映像信号電圧と共通電極印加電圧
との重畳電圧が印加され、かつ表示画素電極413上に
絶縁膜が配設されている部分、即ち表示画素電極413
の中心部に接する部分の液晶421には、液晶421の
静電容量と絶縁膜419の静電容量との直列の容量を介
して印加される容量分割電圧が印加される。このよう
に、 1つの画素内で液晶421への印加電圧が異なる 2
つの領域が形成されることになり、その結果、 1つの画
素内で液晶の光透過率の異なる 2つの領域が形成され、
正面方向から見たときの画面の明るさと斜方向から見た
ときのそれとを全体的に均一化することで、視角特性を
向上させるものである。
In the liquid crystal display device having such a structure, when a video signal voltage is applied to the display pixel electrode 413, the portion where the insulating film 419 is not disposed on the display pixel electrode 413, that is, the portion of the display pixel electrode 413 The superposed voltage of the video signal voltage and the common electrode application voltage is applied to the liquid crystal 421 in contact with the peripheral portion, and the portion where the insulating film is provided on the display pixel electrode 413, that is, the display pixel electrode 413
Is applied to a portion of the liquid crystal 421 that is in contact with the center of the liquid crystal 421 through a series capacitance of the capacitance of the liquid crystal 421 and the capacitance of the insulating film 419. As described above, the voltage applied to the liquid crystal 421 differs in one pixel.
As a result, two regions with different light transmittance of the liquid crystal are formed within one pixel,
The viewing angle characteristic is improved by making the brightness of the screen when viewed from the front direction and the brightness when viewed from the oblique direction as a whole uniform.

【0010】しかしながら、上記のような表示画素電極
413上に絶縁膜419を配設したものの場合、 1つの
画素内で液晶の光透過率が段差的に大きく変化している
2つの領域があるために、これを 1画素として表示され
る映像はざらついた感じの画質に見えたり、周期性のノ
イズのように見えたり、あるいは画面全体の平均した明
るさが抑えられることで画面が暗く見えるなど、映像の
表示品位が低下してしまうという問題があった。
However, in the case where the insulating film 419 is provided on the display pixel electrode 413 as described above, the light transmittance of the liquid crystal greatly changes stepwise within one pixel.
Since there are two areas, the image displayed as one pixel looks like a rough image quality, looks like periodic noise, or suppresses the average brightness of the entire screen There has been a problem that the display quality of the image is deteriorated, for example, the screen appears dark.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の液
晶表示素子においては、特にTN型液晶を用いたものは
視野角範囲が狭く画面が見辛いという問題があった。そ
してこの問題を解決すべく案出された技術においても、
ガラス基板の表面またはその上の絶縁膜下地層を 1〜10
0 μmオーダーで波状構造に形成するというものの場合
では、実際上の製造工程においては波状構造の形成が困
難であるという問題や、透過光が前記の波状構造により
散乱するために、表示された映像が全体的に暗くなり表
示品位が低下するという問題があり、また表示画素電極
上に絶縁膜を配設したものの場合では、表示される映像
がざらついた感じの画質に見えたり、周期性のノイズが
見えたり、あるいは画面が暗く見えるなど、映像の表示
品位が低下してしまうという問題があった。
As described above, the conventional liquid crystal display devices, particularly those using TN type liquid crystal, have a problem that the viewing angle range is narrow and the screen is hard to see. And in the technology devised to solve this problem,
The surface of the glass substrate or the insulating film
In the case of forming a wavy structure on the order of 0 μm, the displayed image is difficult due to the difficulty of forming the wavy structure in the actual manufacturing process and the transmitted light is scattered by the wavy structure. However, there is a problem that the overall image becomes darker and the display quality deteriorates.In addition, when an insulating film is provided on the display pixel electrode, the displayed image looks rough or has a periodic noise. There is a problem that the display quality of an image is deteriorated, for example, the image is seen or the screen appears dark.

【0012】本発明はこのような問題を解決するために
成されたもので、その目的は、表示される映像がざらつ
いた感じの画質に見える、あるいは画面が暗く見えるな
どの映像の表示品位の低下を招くことなく視角特性を向
上させて、視野角が広くかつ表示する映像の品位を良好
なものとした液晶表示素子を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to improve the display quality of an image such that the displayed image looks rough or the screen appears dark. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a wide viewing angle and good quality of displayed images by improving the viewing angle characteristics without causing a decrease.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】 本発明の液晶表示素子
は、対向配置される表示画素電極および共通対向電極を
有する 2枚の基板と、前記基板の間隙に挟持される液晶
とを有し、前記対向配置される表示画素電極、共通対向
電極および前記液晶により複数の画素が形成される液晶
表示素子において、前記各画素ごとの前記表示画素電極
上に、それぞれテーパー状の側面を有する複数の島状ま
たはストライプ状に形成された透明絶縁膜を具備するこ
とで、異なる光透過率を有する領域を該各画素内に分散
して配置することを特徴とする。
Means for Solving the Problems A liquid crystal display device of the present invention includes two substrates having <br/> display pixels electrodes and the common counter electrode are opposed, liquid crystal sandwiched in a gap between the substrate has the door, the arranged opposite the display pixel electrodes, the common counter
In the liquid crystal display device in which a plurality of pixels by the liquid crystal and Contact electrodes are formed, the on the display pixel electrodes of each pixel, the transparent formed in a plurality of islands or stripes each having a tapered side surface insulating Turkey be provided with a film
With the above, regions having different light transmittances are dispersed in each pixel.
It is characterized by being arranged .

【0014】なお、前記の透明絶縁膜は、具体的に材質
としては、光透過率が高くかつ絶縁性に優れた材料、例
えばSiN、Si3 4 、Six y などを用いる。ま
た寸法および形態としては、実際には表示画素電極の寸
法などを考慮して設定するが一般的には 1辺が 5〜10μ
m程度の正方形または長方形、あるいはストライプパタ
ーン(または櫛形)などが好適である。またその膜厚も
セルギャップdなどを考慮して、より効果的に視角特性
が向上できるように設定するが、一般的には 1μm程度
以下にすることが好ましい。
[0014] Incidentally, the transparent insulating film, as a specific material, material whose light transmittance and excellent high and insulation, for example SiN, Si 3 N 4, Si x O y , etc. is used. In addition, the dimensions and form are actually set in consideration of the dimensions of the display pixel electrodes, but generally one side is 5 to 10 μm.
A square or rectangular shape of about m, a stripe pattern (or comb shape), or the like is preferable. The film thickness is also set in consideration of the cell gap d and the like so that the viewing angle characteristics can be more effectively improved, but it is generally preferable that the film thickness be about 1 μm or less.

【0015】このような透明絶縁膜を、光透過率および
視角特性を考慮して 1つの表示画素電極上に20〜30個程
度配置することが好ましい。このとき、隣り合う画素間
の間隔は透明絶縁膜 1個の一辺の長さ程度まで取るよう
に設定することが好ましい。また、側面のテーパーの角
度はガラス基板面に対して30度以上80度以下程度とし、
このときテーパー面の面積は表示画素電極の面積の20〜
50%程度に設定することが望ましい。
It is preferable to dispose about 20 to 30 such transparent insulating films on one display pixel electrode in consideration of light transmittance and viewing angle characteristics. At this time, it is preferable to set the interval between adjacent pixels to be about the length of one side of one transparent insulating film. Also, the angle of the taper of the side surface is about 30 degrees or more and about 80 degrees or less with respect to the glass substrate surface,
At this time, the area of the tapered surface is 20 to
It is desirable to set it to about 50%.

【0016】また、液晶表示素子としては、具体的に
は、TFTアクティブマトリックス型液晶表示素子が好
適である。
As the liquid crystal display element, specifically, a TFT active matrix type liquid crystal display element is suitable.

【0017】[0017]

【作用】対向配置される表示画素電極とその間隙に挟持
される液晶組成物とを有する液晶表示素子においては、
画面を見る角度によって相対的に配列状態の異なる液晶
を光が通過することにより生じる光透過率の視角依存性
があり、特に斜め方向からは画面が暗く見辛くなる。そ
こで表示画素電極上に透明絶縁膜を部分的に形成し、 1
画素内で 2つの異なる光透過率を有する領域を形成し
て、視角特性による画面の見た目の明るさのばらつきを
少なくして改善する。しかしこのとき、前記の異なる光
透過率を有する領域が 1画素内で大きく 2つの領域とし
て分かれていると、表示される映像はざらついた感じの
画質に見えたり、周期性のノイズのように見えたり、あ
るいは画面全体の平均した明るさが抑えられることで画
面が暗く見えるなど、映像の表示品位が低下してしま
う。そこで、この異なる光透過率を有する領域を 1画素
内に適度に分散させて配置する。即ち、前記の透明絶縁
膜を表示画素電極上に複数の島状またはストライプ状
(または櫛形など)に形成して配置することにより、光
透過率を抑える割合を調整するとともに、光透過率があ
る部分から段差的に変化することを避けて、表示される
映像がざらついた感じに見える、あるいは周期性のノイ
ズが見えることなどによる表示品位の低下を回避する。
In a liquid crystal display element having a display pixel electrode disposed to face and a liquid crystal composition sandwiched between the gaps,
There is a viewing angle dependency of light transmittance caused by light passing through liquid crystals that are relatively different in arrangement depending on the viewing angle of the screen, and the screen is dark and hard to see particularly in an oblique direction. Therefore, a transparent insulating film is partially formed on the display pixel electrode, and 1
A region having two different light transmittances is formed in a pixel to reduce and improve the variation in the apparent brightness of the screen due to the viewing angle characteristics. However, at this time, if the region having the different light transmittance is divided into two large regions within one pixel, the displayed image looks rough or has a periodic noise. Or the average brightness of the entire screen is suppressed, so that the screen looks dark, and the display quality of the image is degraded. Therefore, the regions having different light transmittances are appropriately dispersed and arranged in one pixel. That is, by forming and disposing the transparent insulating film on the display pixel electrode in a plurality of islands or stripes (or a comb shape or the like), the rate of suppressing the light transmittance is adjusted and the light transmittance is increased. By avoiding a step change from a portion, it is possible to avoid a decrease in display quality due to a displayed image appearing rough or periodic noise being seen.

【0018】さらに、前記の透明絶縁膜は、側面が30度
程度のテーパー面となっており、この部分で光が適度に
散乱して、視角特性をさらに向上させる。
Further, the transparent insulating film has a tapered side surface of about 30 degrees, at which light is appropriately scattered to further improve the viewing angle characteristics.

【0019】このようなテーパー面の光の散乱による効
果と、上述の 1画素内で 2つの異なる光透過率を有する
領域を形成して画面の見た目の明るさのばらつきを少な
くすることによる効果とがあいまって、本発明に係る液
晶表示素子の透明絶縁膜は、より効果的に視角特性を向
上させることができる。
The effect of the light scattering on the tapered surface and the effect of reducing the apparent brightness of the screen by forming two regions having different light transmittances in one pixel as described above. In combination, the transparent insulating film of the liquid crystal display device according to the present invention can more effectively improve the viewing angle characteristics.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の液晶表示素子のTFT基板
を示す平面図、図2は本発明の液晶表示素子の構造を示
す断面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a TFT substrate of a liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a structure of the liquid crystal display device of the present invention.

【0022】本発明の液晶表示素子は、TFT基板20
と、このTFT基板20に対向配置される共通対向電極
31を有する対向基板30と、これらの基板20、30
間に挟持される液晶21とからその主要部が構成されて
いる。TFT基板20は、走査線1と、信号線2との交
差部分近傍にTFT3が設けられている。
The liquid crystal display device of the present invention has a TFT substrate 20
A counter substrate 30 having a common counter electrode 31 disposed opposite to the TFT substrate 20;
The liquid crystal 21 sandwiched therebetween constitutes the main part. The TFT substrate 20 is provided with a TFT 3 in the vicinity of the intersection between the scanning line 1 and the signal line 2.

【0023】TFT3は、走査線1と一体に形成された
ゲート電極4、信号線2と一体に形成されたドレイン電
極5、表示画素電極7に接続されたソース電極6および
半導体層8からその主要部が構成されている。
The TFT 3 includes a gate electrode 4 formed integrally with the scanning line 1, a drain electrode 5 formed integrally with the signal line 2, a source electrode 6 connected to the display pixel electrode 7, and a semiconductor layer 8. Unit is configured.

【0024】表示画素電極7上には、矩形のパターンの
透明絶縁膜19が複数個、図1に示すように斜め配置で
列設されている。
On the display pixel electrode 7, a plurality of transparent insulating films 19 having a rectangular pattern are arranged in a diagonal arrangement as shown in FIG.

【0025】このように透明絶縁膜19を複数個に分割
し、複数の位置に分散させて配置することで、TFT基
板20の配向面12と対向基板30の配向面13との間
の距離(セルギャップ)が各々異なることによる旋光率
および光透過率の異なった領域を、複数の位置に分散さ
せて配置させている。これにより、画面の見た目の明る
さのばらつきを少なくして視角特性を改善させる。
As described above, by dividing the transparent insulating film 19 into a plurality of parts and distributing them at a plurality of positions, the distance between the alignment surface 12 of the TFT substrate 20 and the alignment surface 13 of the opposing substrate 30 ( Regions having different optical rotation rates and light transmittances due to different cell gaps) are dispersedly arranged at a plurality of positions. This reduces the variation in the apparent brightness of the screen and improves the viewing angle characteristics.

【0026】ここで、領域aは表示画素電極7の上に透
明絶縁膜19が形成されていない領域であり、この領域
aにおいては信号線2およびTFT3を介して表示画素
電極7に印加される電圧がそのまま液晶21に印加され
る。また、領域bは表示画素電極7の上に透明絶縁膜1
9が形成された領域であり、この領域bにおいては、液
晶21の静電容量と絶縁膜19の静電容量との直列の容
量を介して容量分割されて低下した電圧が液晶21に印
加される。その結果、領域bに対応する液晶21の配列
状態は、領域aのそれとは異なったものとなる。
Here, the region a is a region where the transparent insulating film 19 is not formed on the display pixel electrode 7, and the region a is applied to the display pixel electrode 7 via the signal line 2 and the TFT 3. The voltage is applied to the liquid crystal 21 as it is. Further, the region b has a transparent insulating film 1 on the display pixel electrode 7.
In this region b, a voltage that has been divided by a capacitance through a series capacitance of the capacitance of the liquid crystal 21 and the capacitance of the insulating film 19 is applied to the liquid crystal 21. You. As a result, the arrangement state of the liquid crystal 21 corresponding to the region b is different from that of the region a.

【0027】このように、液晶21への印加電圧が異な
る 2つの領域を 1つの画素内に分散して形成すること
で、光透過率を抑える割合を調整して光透過率の必要以
上の低下を回避するとともに光透過率がある部分から段
差的に変化することを避けて、画面が暗くなることや表
示される映像がざらついた感じに見えるあるいは周期性
のノイズが見えるなどの表示品位の低下を回避しつつ、
視角特性を向上させることを実現している。
As described above, by forming two regions having different voltages applied to the liquid crystal 21 in one pixel in a dispersed manner, the ratio of suppressing the light transmittance is adjusted to reduce the light transmittance more than necessary. Display quality, such as darkening the screen, appearing rough or periodic noise, etc. While avoiding
It is possible to improve the viewing angle characteristics.

【0028】さらに、領域c、dは、透明絶縁膜19の
側面のいわゆるテーパー部分であって、この領域c、d
においては、領域aおよび領域bの中間程度の電圧が液
晶21に印加され、配列状態も領域aおよび領域bの中
間程度に相当する状態となるので、光透過率もその中間
程度に相当する値となる。そしてこのテーパー部分は、
画素電極7上全面にわたって形成されているわけではな
く、表示映像の品位を低下させることなく視角特性を向
上させるたげの面積、即ち表示画素電極7の面積に対し
て20〜50%程度の面積に設定されている。
Further, the regions c and d are so-called tapered portions on the side surfaces of the transparent insulating film 19, and the regions c and d
In this case, a voltage about the middle of the area a and the area b is applied to the liquid crystal 21, and the arrangement state also becomes a state about the middle between the areas a and b. Becomes And this taper part
It is not formed over the entire surface of the pixel electrode 7, but has an area of about 20% to 50% of the area of the display pixel electrode 7, that is, the area for improving the viewing angle characteristics without deteriorating the quality of the display image. Is set.

【0029】従って、この領域c、dが領域aと領域b
との間に存在することにより、領域aと領域bとの間で
段差的(急峻)に光透過率が推移するのではなく、その
中間状態の領域c、dを介して緩慢に段階的に推移させ
ていることになり、表示される映像がざらついた感じに
見える、あるいは周期性のノイズが見えることなどによ
る表示品位の低下をさらに効果的に回避しつつ視角特性
を向上させることを実現している。
Therefore, the areas c and d are the area a and the area b
, The light transmittance does not change stepwise (steeply) between the region a and the region b, but slowly and gradually through the regions c and d in the intermediate state. As a result, it is possible to improve the viewing angle characteristics while more effectively avoiding the deterioration of the display quality due to the appearance of the displayed image appearing rough or periodic noise. ing.

【0030】さらにこの領域c、dは、基板面に対して
30度以上の角度を有することから、入射光をその角度に
よって適度に散乱させる作用を有しており、視野角範囲
をさらに広くする効果をも有している。しかも前述のよ
うに表示画素電極7の面積に対して20〜50%程度の面積
に設定されているので、表示映像の品位を低下させるこ
となく視角特性を向上させることができる。
Further, the regions c and d are positioned with respect to the substrate surface.
Since it has an angle of 30 degrees or more, it has an effect of appropriately scattering incident light according to the angle, and has an effect of further widening the viewing angle range. In addition, since the area is set to about 20 to 50% of the area of the display pixel electrode 7 as described above, the viewing angle characteristics can be improved without deteriorating the quality of the displayed image.

【0031】また、この領域c、dは、異なる映像信号
電圧での視角特性の差を抑える効果を有している。
The regions c and d have the effect of suppressing the difference in viewing angle characteristics between different video signal voltages.

【0032】このように、領域c、dは前述の領域a、
bによる効果とあいまってさらに視角特性を向上させる
ことができる。
As described above, the regions c and d correspond to the regions a and
The viewing angle characteristics can be further improved in combination with the effect of b.

【0033】この透明絶縁膜19は、材質としては、光
透過率が高くかつ絶縁性に優れた材料、例えばSiN、
Si3 4 、Six y などを用いる。特に本実施例の
ようなTFTアクティブマトリックス型液晶表示素子の
場合、TFTおよびその配線上に配設するSiO2 など
のパッシベーション膜を、この透明絶縁膜19として用
いればよく、パッシベーション膜のエッチングの際にエ
ッチングパターンを変えてこの透明絶縁膜19を形成す
ればよいので、製造時に、この透明絶縁膜19を形成す
るための煩雑な工程を付加する必要はなく、製造上も簡
易であり、好ましい。
The transparent insulating film 19 is made of a material having a high light transmittance and an excellent insulating property, for example, SiN,
Si 3 N 4, Si x O y , etc. is used. In particular, in the case of a TFT active matrix type liquid crystal display device as in this embodiment, a passivation film such as SiO 2 provided on the TFT and its wiring may be used as the transparent insulating film 19, and when the passivation film is etched. Since the transparent insulating film 19 may be formed by changing the etching pattern, it is not necessary to add a complicated process for forming the transparent insulating film 19 at the time of manufacturing, and the manufacturing is simple and preferable.

【0034】また寸法および形態としては、表示画素電
極7の寸法などを考慮して、 1辺が5〜10μm程度の正
方形あるいは長方形などに設定しパターンニングする。
またその膜厚も、セルギャップdなどを考慮して、より
効果的に視角特性が向上できるようにするために、 1μ
m以下に設定する。このような透明絶縁膜19を 1つの
表示画素電極7上に20〜30個程度配置する。このとき、
隣り合う画素間の間隔は透明絶縁膜19の 1個の一辺の
長さ程度まで取るように設定する。この個数と間隔は、
光透過率および視角特性を考慮して適宜設定する。
The dimensions and form are set in consideration of the dimensions of the display pixel electrode 7 and the like, and are set to a square or a rectangle having a side of about 5 to 10 μm for patterning.
In addition, the film thickness is set to 1 μm in order to more effectively improve the viewing angle characteristics in consideration of the cell gap d and the like.
m or less. About 20 to 30 such transparent insulating films 19 are arranged on one display pixel electrode 7. At this time,
The interval between adjacent pixels is set to be about the length of one side of the transparent insulating film 19. The number and interval are
It is set appropriately in consideration of light transmittance and viewing angle characteristics.

【0035】また、側面のテーパーの角度はガラス基板
面に対して30度以上80度以下程度とし、このときテーパ
ー面の面積は表示画素電極7の面積の20〜50%程度に設
定することが望ましい。
The angle of the taper of the side surface is about 30 ° to 80 ° with respect to the surface of the glass substrate. At this time, the area of the tapered surface is set to about 20 to 50% of the area of the display pixel electrode 7. desirable.

【0036】図3は本発明に係る第2の実施例の液晶表
示素子のTFT基板20を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a TFT substrate 20 of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【0037】この第2の実施例においては、図に斜線で
示した透明絶縁膜29が複数のスリットを有する概ねス
トライプ状のパターンに形成されていることが特徴であ
り、透明絶縁膜29の材質、領域a、b、c、dの面積
比、寸法、またその作用などは、前述の第1の実施例の
透明絶縁膜19と同様であり、第1の実施例とほぼ同様
の効果を実現できる。
The second embodiment is characterized in that the transparent insulating film 29 indicated by oblique lines in the figure is formed in a substantially striped pattern having a plurality of slits. The area ratios and dimensions of the regions a, b, c and d are the same as those of the transparent insulating film 19 of the above-described first embodiment, and substantially the same effects as those of the first embodiment are realized. it can.

【0038】なお透明絶縁膜のパターンとしては、上記
に限定しない。この他にも、例えば円形や六角形のパタ
ーンを用いるなどしてもよい。
The pattern of the transparent insulating film is not limited to the above. In addition, for example, a circular or hexagonal pattern may be used.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明の液晶表示素子は、表示される映像がざらついた感
じの画質に見える、あるいは画面が暗く見えるなどの映
像の表示品位の低下を招くことなく視角特性を向上させ
て、視野角が広くかつ表示映像の品位を良好なものとし
た液晶表示素子である。
As described in the detailed description above, the liquid crystal display device of the present invention reduces the display quality of an image such that the displayed image looks rough or the screen appears dark. This is a liquid crystal display device having a wide viewing angle and good display image quality by improving the viewing angle characteristics without causing a problem.

【0040】なお、本発明は、特にTN型液晶21を用
いたアクティブマトリックス型液晶表示素子に好適であ
る。
The present invention is particularly suitable for an active matrix type liquid crystal display device using the TN type liquid crystal 21.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶表示素子のTFT基板を示す平面
図。
FIG. 1 is a plan view showing a TFT substrate of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の液晶表示素子の構造を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal display element of the present invention.

【図3】本発明に係る第2の実施例の液晶表示素子のT
FT基板20を示す平面図。
FIG. 3 shows T of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the FT substrate 20.

【図4】従来技術に係る液晶表示素子の平面図。FIG. 4 is a plan view of a liquid crystal display device according to the related art.

【図5】従来技術に係る液晶表示素子の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…走査線 2…信号線 3…TFT 4…ゲート電極 5…ドレイン電極 6…ソース電極 7…表示画素電極 8…半導体層 12…TFT基板側の配向膜 13…対向基板側の配向膜 19…透明絶縁層 20…TFT基板 21…液晶 30…対向基板 31…共通対向電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scan line 2 ... Signal line 3 ... TFT 4 ... Gate electrode 5 ... Drain electrode 6 ... Source electrode 7 ... Display pixel electrode 8 ... Semiconductor layer 12 ... Alignment film on TFT substrate side 13 ... Alignment film on counter substrate side 19 ... Transparent insulating layer 20: TFT substrate 21: liquid crystal 30: counter substrate 31: common counter electrode

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対向配置される表示画素電極および共通
対向電極を有する 2枚の基板と、前記基板の間隙に挟持
される液晶とを有し、前記対向配置される表示画素電
極、共通対向電極および前記液晶により複数の画素が形
成される液晶表示素子において、 前記各画素ごとの前記表示画素電極上に、それぞれテー
パー状の側面を有する複数の島状またはストライプ状に
形成された透明絶縁膜を具備することで、異なる光透過
率を有する領域を該各画素内に分散して配置することを
特徴とする液晶表示素子。
1. A display disposed opposite the pixel electrodes and the common
A display pixel electrode having two substrates each having a counter electrode and a liquid crystal interposed between the substrates;
Electrode, formed in the liquid crystal display device in which a plurality of pixels are formed by the liquid crystal and Contact common counter electrode, wherein on the display pixel electrodes of each pixel, a plurality of islands or stripes each having a tapered side surface in Rukoto be equipped with the transparent insulation film, different light transmissive
A liquid crystal display device, wherein regions having a ratio are dispersedly arranged in each of the pixels .
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