JP3274365B2 - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

Info

Publication number
JP3274365B2
JP3274365B2 JP23821196A JP23821196A JP3274365B2 JP 3274365 B2 JP3274365 B2 JP 3274365B2 JP 23821196 A JP23821196 A JP 23821196A JP 23821196 A JP23821196 A JP 23821196A JP 3274365 B2 JP3274365 B2 JP 3274365B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
alignment layer
thickness
crystal display
crystal alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP23821196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1082988A (en
Inventor
敢 岡崎
俊弘 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP23821196A priority Critical patent/JP3274365B2/en
Publication of JPH1082988A publication Critical patent/JPH1082988A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3274365B2 publication Critical patent/JP3274365B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型液晶表示装
置に用いて好適な液晶表示素子に関する。液晶表示素子
は、例えば、ツイスティッドネマティック型液晶パネル
を互いに偏光軸が直交する2枚の偏光素子の間に配置し
たものである。
The present invention relates to a liquid crystal display element suitable for use in a projection type liquid crystal display device. The liquid crystal display device is, for example, a device in which a twisted nematic liquid crystal panel is disposed between two polarizing elements whose polarization axes are orthogonal to each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】次世代表示装置である高品位テレビジョ
ン(以下、HDTVと略記する)の特徴は、その優れた
表示品位である。近年、液晶表示装置の技術分野におい
ても、HDTV表示を目的とした小型高精細の投射型液
晶表示装置の開発が盛んに行われている。
2. Description of the Related Art A high-definition television (hereinafter abbreviated as HDTV) as a next-generation display device is characterized by its excellent display quality. In recent years, in the technical field of liquid crystal display devices, small and high-definition projection-type liquid crystal display devices for HDTV display have been actively developed.

【0003】このような投射型液晶表示装置に用いられ
る液晶表示素子は、それぞれ液晶配向層が形成される2
枚のガラス基板間に液晶が封入される構造をしている。
液晶配向層の材料としては、ポリイミド等の有機材料や
SiO等の無機材料が用いられる。また、ポリイミド等
の有機材料を用いる場合、形成方法としては、スピンコ
ートによる方法と印刷版を用いたオフセット印刷方法と
に分けることができる。
A liquid crystal display element used in such a projection type liquid crystal display device has a liquid crystal alignment layer formed thereon.
The liquid crystal is sealed between two glass substrates.
As a material of the liquid crystal alignment layer, an organic material such as polyimide or an inorganic material such as SiO is used. In the case where an organic material such as polyimide is used, the forming method can be divided into a spin coating method and an offset printing method using a printing plate.

【0004】スピンコート法は、基板を回転ステージに
吸着させた後、所定の回転数で回転させながら、この基
板上に溶剤で希釈したポリイミドを塗布する方法であ
る。しかし、この方法では、大型基板上に液晶配向層を
形成する場合に大量のポリイミド材を必要とするため、
現在では殆ど用いられていない。一方、オフセット印刷
法は、ポリイミド材を一旦ローラに転写し均一な膜厚に
延ばした後、印刷版に再転写し基板に印刷する方法であ
る。この方法では、基板1枚当たりのポリイミド材も極
少量ですみ、基板の大型化に関しても対応可能であるた
め、現在の生産では主流となっている。
The spin coating method is a method in which after a substrate is adsorbed on a rotating stage, polyimide diluted with a solvent is applied to the substrate while rotating the substrate at a predetermined number of revolutions. However, this method requires a large amount of polyimide material when forming a liquid crystal alignment layer on a large substrate,
It is rarely used at present. On the other hand, the offset printing method is a method in which a polyimide material is once transferred to a roller, spread to a uniform film thickness, and then re-transferred to a printing plate and printed on a substrate. In this method, only a very small amount of polyimide material is required per substrate, and it is possible to cope with an increase in the size of the substrate.

【0005】ところで、特開昭61−177440号公
報では、液晶配向層に起因するいわゆる表示ざらつきを
液晶配向層の薄膜化により抑制しようとする技術が開示
されている。この技術は、画面サイズの大型化にともな
って発生するしきい電圧の差による表示むらを、ポリイ
ミド膜からなる液晶配向層の膜厚を20〜100Åとす
ることで抑えようとするものである。この液晶配向層
は、スピンコート法を用いて形成される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-177440 discloses a technique for suppressing so-called display roughness caused by a liquid crystal alignment layer by reducing the thickness of the liquid crystal alignment layer. This technique is intended to suppress display unevenness due to a difference in threshold voltage caused by an increase in screen size by setting the thickness of a liquid crystal alignment layer made of a polyimide film to 20 to 100 °. This liquid crystal alignment layer is formed using a spin coating method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、液晶表
示素子の作製工程において、通常、液晶分子を均一に配
向させるため液晶配向層が設けられている。液晶配向層
は、材料としてポリイミドが用いられオフセット印刷法
により形成される。詳細には、印刷版表面には数10μ
m単位の凹部がメッシュ状に形成されており、この凹部
に溶剤により希釈された配向材料を一旦すくいとり基板
上に転写する。しかし、このとき、メッシュ跡などが転
写された配向材上に残ってしまう。配向材は転写後高温
焼成されるが、メッシュ跡などの表面凹凸が膜厚むらと
して残ってしまう。
As described above, in the process of manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment layer is usually provided to uniformly align liquid crystal molecules. The liquid crystal alignment layer is formed by an offset printing method using polyimide as a material. Specifically, the surface of the printing plate is several tens of microns.
m-shaped concave portions are formed in a mesh shape, and the alignment material diluted with a solvent is once scooped into the concave portions and transferred onto the substrate. However, at this time, traces of the mesh and the like remain on the transferred alignment material. The alignment material is baked at a high temperature after the transfer, but surface irregularities such as traces of the mesh remain as uneven film thickness.

【0007】配向層形成後は、貼合わせ工程、液晶注入
・封止工程などを経てパネルが作製されるが、膜厚むら
が存在するまま液晶パネルを点灯した場合、次のような
問題が生じる。即ち、ある絵素と隣接する絵素とで同じ
レベルの電圧を印加しても、液晶配向層の膜厚の差によ
り液晶層に印加される電圧レベルが異なってくる。その
結果、隣接する絵素間で透過率が異なるという問題が生
じる。特に投射型液晶表示装置では画像を拡大投影する
ため、直視型で問題ないレベルの絵素単位での透過率差
が表示ざらつきとなって観察される。これは表示品位を
命とするHDTVにとって致命的である。
After the alignment layer is formed, the panel is manufactured through a bonding step, a liquid crystal injection / sealing step, and the like. However, if the liquid crystal panel is turned on with uneven thickness, the following problems occur. . That is, even when the same level of voltage is applied to a certain picture element and an adjacent picture element, the voltage level applied to the liquid crystal layer differs due to the difference in the thickness of the liquid crystal alignment layer. As a result, there is a problem that the transmittance is different between adjacent picture elements. In particular, in a projection type liquid crystal display device, since an image is enlarged and projected, a transmittance difference in a pixel unit of a level which is not problematic in a direct view type is observed as display roughness. This is fatal for an HDTV that requires display quality.

【0008】また、上記問題の解決を図って特開昭61
−177440号公報に開示される技術を用いる場合に
は、次のような不具合が新たに生じてしまう。即ち、こ
の技術ではスピンコート法を用いているので、前述した
ように生産性が悪い。加えて、液晶配向層の膜厚が20
〜100Åと非常に薄いため、ラビングによる配向処理
を施したとき液晶配向層がはがれやすく、その結果液晶
の配向が乱れるといった問題を招来する。
In order to solve the above problem, Japanese Patent Laid-Open No.
When the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 177440 is used, the following problem newly occurs. That is, since this technique uses the spin coating method, the productivity is low as described above. In addition, the thickness of the liquid crystal alignment layer is 20
Since it is very thin, ie, about 100 °, the liquid crystal alignment layer is easily peeled off when the alignment treatment is performed by rubbing, and as a result, the problem that the alignment of the liquid crystal is disturbed is caused.

【0009】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、液晶配向層を形成する際
に生じる膜厚ばらつきに起因する透過率ばらつきを抑
え、投射型液晶表示装置等においても表示ざらつきのな
い均一な表示画像を実現する液晶表示素子を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to suppress a variation in transmittance caused by a variation in film thickness caused when a liquid crystal alignment layer is formed. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display element that realizes a uniform display image without display roughness even in a device or the like.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る液
晶表示素子は、上記の課題を解決するために、対向配置
された2枚の基板の各対向面上に液晶配向層が設けられ
ると共に、これら基板間に液晶が封入され液晶層が設け
られる液晶表示素子において、上記液晶の比誘電率をε
LC、上記液晶層の厚さをdLC〔m〕、上記液晶配向層の
比誘電率をεAL、および上記液晶配向層の厚さをd
AL〔m〕とすると、εLC、dLC、εALおよびdALが、ε
LCAL/εALLC≦0.020の関係を満たすことを特
徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a liquid crystal display element according to the present invention is provided with a liquid crystal alignment layer on each of two opposing substrates. In addition, in a liquid crystal display element in which liquid crystal is sealed between these substrates and a liquid crystal layer is provided, the relative permittivity of the liquid crystal is set to ε.
LC , the thickness of the liquid crystal layer is d LC [m], the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer is ε AL , and the thickness of the liquid crystal alignment layer is d
AL [m], ε LC , d LC , ε AL and d AL
It is characterized by satisfying a relationship of LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020.

【0011】上記の構成によれば、液晶の比誘電率、液
晶層の厚さ、液晶配向層の比誘電率および液晶配向層の
厚さを最適化しているので、後述するように、透過率ば
らつきの指標となるΔT/Tmax を6%以内に抑えるこ
とができる。従って、表示において互いに透過率(明る
さ)の異なるエリアが存在することは殆どなく、一般的
な投射光学系を用い中間調を表示した場合にも、表示ざ
らつきのない均一な投射画像を実現できる。
According to the above configuration, the relative permittivity of the liquid crystal, the thickness of the liquid crystal layer, the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer, and the thickness of the liquid crystal alignment layer are optimized. ΔT / Tmax, which is an index of variation, can be suppressed to within 6%. Therefore, there are almost no areas having different transmittances (brightness) in the display, and even when displaying a halftone using a general projection optical system, a uniform projected image without display roughness can be realized. .

【0012】また、請求項2の発明に係る液晶表示素子
は、上記の課題を解決するために、請求項1の構成にお
いて、上記液晶配向層の厚さdAL〔m〕が、1.00×
10-8≦dAL≦4.00×10-8の範囲にあることを特
徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the thickness d AL [m] of the liquid crystal alignment layer is 1.00. ×
It is characterized by being in the range of 10 −8 ≦ d AL ≦ 4.00 × 10 −8 .

【0013】上記の構成によれば、後述するように、液
晶配向層の膜厚ばらつきが大きくなるのを抑え、かつ、
ラビングによる配向処理の際に液晶配向層が剥がれるこ
とを防ぐと共に、ΔT/Tmax を6%以内に抑えること
を広範囲の製造条件にて実現できる。
According to the above configuration, as described later, the variation in the thickness of the liquid crystal alignment layer is suppressed from increasing, and
It is possible to prevent the liquid crystal alignment layer from peeling off during the alignment treatment by rubbing and to suppress ΔT / Tmax within 6% under a wide range of manufacturing conditions.

【0014】さらに、請求項3の発明に係る液晶表示素
子は、上記の課題を解決するために、請求項1または2
の構成において、上記液晶配向層が印刷版を用いたオフ
セット印刷法で形成されていることを特徴としている。
Further, a liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention provides a liquid crystal display device according to the first or second aspect.
Wherein the liquid crystal alignment layer is formed by an offset printing method using a printing plate.

【0015】上記の構成によれば、液晶配向層がオフセ
ット印刷法により形成されているので、スピンコート法
等に比して、基板1枚当たりの配向材料が少量ですみ、
基板の大型化に関しても対応できる。また、この方法に
より液晶配向層を形成する場合にも、上記のように、透
過率ばらつきを低減できるので表示品位の低下を招くこ
とはない。
According to the above configuration, since the liquid crystal alignment layer is formed by the offset printing method, a small amount of alignment material per substrate is required as compared with the spin coating method or the like.
It can respond to the enlargement of the substrate. Further, even when the liquid crystal alignment layer is formed by this method, the variation in transmittance can be reduced as described above, so that the display quality does not deteriorate.

【0016】以下、本発明の液晶表示素子の作用につい
て、図3ないし図7を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, the operation of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0017】一般的に人間が識別できる明るさの差と明
るさの絶対値との関係が、例えば文献1(J.P.Connor a
nd R.E.Ganoung, J.Opt.Soc.Am., Vol.25 P.287 1935)
に示されている。ここで、識別できる明るさの差とは、
後述するΔT/Tmax で表すことができる。文献1によ
れば、例えば明るさが0.1ft-lambertsのとき明るさの差
を識別できるのはおよそ3%の差である。従って、液晶
配向層の膜厚ばらつきによる透過率ばらつきを識別限界
以下におさえれば、均一でいわゆる表示ざらつきのない
投射画像を得ることができる。
In general, the relationship between the difference in brightness that can be identified by a human and the absolute value of brightness is described in, for example, Reference 1 (JPConnor a).
nd REGanoung, J. Opt. Soc. Am., Vol. 25 P. 287 1935)
Is shown in Here, the difference in brightness that can be identified is
It can be represented by ΔT / Tmax described later. According to Document 1, for example, when the brightness is 0.1 ft-lamberts, the difference in brightness can be identified by about 3%. Therefore, if the variation in the transmittance due to the variation in the thickness of the liquid crystal alignment layer is suppressed to the discrimination limit or less, a uniform projected image without so-called display roughness can be obtained.

【0018】図3に、ツイスティッドネマティック型液
晶素子の電圧−透過率(V−T)特性の一般例を示す。
同図は、液晶層の厚さが4.0μmの場合のグラフであ
る。表示ばらつきは、単位電圧当たり透過率差が大きく
なる中間調付近、例えば図中斜線にて示される透過率5
〜30%の範囲で顕著にあらわれる。例えば、図3に示
されるようなV−T特性を有する液晶表示素子を用い、
一般的な光学系で透過率が5〜30%となるよう投射し
た場合、スクリーン輝度はおよそ1ft-lamberts(印加電
圧Vapp=2.5V )となる。1ft-lambertsの明るさのとき明
るさの識別限界はおよそΔT/Tmax =1%である。し
かし、実験的にHDTV画像を投射した場合、ΔT/T
max =6%までは許容できるレベルである。
FIG. 3 shows a general example of a voltage-transmittance (VT) characteristic of a twisted nematic liquid crystal device.
This figure is a graph when the thickness of the liquid crystal layer is 4.0 μm. The display variation is caused by a transmittance near a halftone where the transmittance difference per unit voltage is large, for example, a transmittance 5 indicated by oblique lines in the drawing.
Appears remarkably in the range of 3030%. For example, using a liquid crystal display device having VT characteristics as shown in FIG.
When the light is projected so as to have a transmittance of 5 to 30% using a general optical system, the screen luminance is about 1 ft-lamberts (applied voltage Vapp = 2.5 V). When the brightness is 1 ft-lamberts, the discrimination limit of the brightness is approximately ΔT / Tmax = 1%. However, when an HDTV image is projected experimentally, ΔT / T
Up to max = 6% is an acceptable level.

【0019】従って、一般的な投射光学系を用い中間調
を表示した場合、ΔT/Tmax を6%以内に抑えること
により表示ざらつきのない均一な投射画像を実現でき
る。
Therefore, when displaying a halftone image using a general projection optical system, a uniform projected image without display roughness can be realized by suppressing ΔT / Tmax to within 6%.

【0020】液晶表示素子において、液晶層は一般に液
晶配向層で挟まれたサンドイッチ構造となっており、容
量の直列接続で表現される。液晶層の容量をCLC、基板
の一方の液晶配向層の容量をCAL1 、基板の他方の液晶
配向層の容量をCAL2 、絵素電極間(各基板に設けられ
る電極の間)に印加される電圧をVapp 〔V〕とする
と、液晶層にかかる電圧VLC〔V〕は、
In a liquid crystal display device, a liquid crystal layer generally has a sandwich structure sandwiched between liquid crystal alignment layers, and is expressed by series connection of capacitors. The capacitance of the liquid crystal layer is applied to C LC , the capacitance of one liquid crystal alignment layer of the substrate is C AL1 , the capacitance of the other liquid crystal alignment layer of the substrate is C AL2 , and applied between pixel electrodes (between electrodes provided on each substrate). Assuming that the applied voltage is Vapp [V], the voltage V LC [V] applied to the liquid crystal layer is

【0021】[0021]

【数1】 (Equation 1)

【0022】で表される。通常、各基板に設けられる液
晶配向層は同一条件で印刷される。
## EQU2 ## Usually, the liquid crystal alignment layers provided on each substrate are printed under the same conditions.

【0023】従って、CAL1 =CAL2 とすることがで
き、液晶の比誘電率をεLC、液晶層の厚さをd
LC〔m〕、液晶配向層の比誘電率をεAL、および液晶配
向層の厚さをdAL〔m〕とすると、式(1)は、
Therefore, C AL1 = C AL2 can be satisfied , the relative permittivity of the liquid crystal is ε LC , and the thickness of the liquid crystal layer is d.
Assuming that LC [m], the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer is ε AL , and the thickness of the liquid crystal alignment layer is d AL [m], the equation (1) becomes

【0024】[0024]

【数2】 (Equation 2)

【0025】と、この式(2)に、 C=ε0 εr (S/d) (但し、ε0 :真空誘電率、εr :比誘電率、S:絵素
面積、d:層厚)を代入することにより、
In this equation (2), C = ε 0 ε r (S / d) (where ε 0 : vacuum permittivity, ε r : relative permittivity, S: picture element area, d: layer thickness )

【0026】[0026]

【数3】 (Equation 3)

【0027】と表すことができる。即ち、液晶層にかか
る電圧VLCは、εLC、dAL、εAL、およびdLCの関数で
表すことができる。VLCは式(3)から算出でき、透過
率はV−T特性より読み取ることができる。
Can be expressed as follows. That is, the voltage V LC applied to the liquid crystal layer can be represented by a function of ε LC , d AL , ε AL , and d LC . V LC can be calculated from equation (3), and the transmittance can be read from the VT characteristic.

【0028】ここで、明るさの差を議論するパラメータ
であるΔT/Tmax について、図4を参照しながら説明
する。液晶配向層形成時に発生する膜厚ばらつきで、膜
厚の最も厚い部分をdmax 、最も薄い部分をdmin とす
る。透過率差が一番大きくなるのは、液晶配向層の形成
された両基板においてdmax とdmax で形成された第1
エリアと、dmin とdmin で形成された第2エリアとの
間である。第1エリアを入射光が透過したときの透過率
をTmax 、第2エリアを入射光が透過したときの透過率
をTmin とすると、液晶配向層の膜厚ばらつきにより発
生する透過率差ΔTは、ΔT=Tmax −Tmin となる。
そして、人間の目は、明るさにより感度が変化するた
め、Tmax で規格化をおこなっている。
Here, the parameter ΔT / Tmax for discussing the difference in brightness will be described with reference to FIG. Due to the film thickness variation occurring during the formation of the liquid crystal alignment layer, the thickest portion is dmax and the thinnest portion is dmin. The largest difference in the transmittance is due to the first substrates formed with dmax and dmax in both substrates on which the liquid crystal alignment layer is formed.
Between the area and a second area formed by dmin and dmin. Assuming that the transmittance when the incident light is transmitted through the first area is Tmax and the transmittance when the incident light is transmitted through the second area is Tmin, the transmittance difference ΔT caused by the thickness variation of the liquid crystal alignment layer is: ΔT = Tmax−Tmin.
Since the sensitivity of the human eye changes depending on the brightness, it is normalized by Tmax.

【0029】図3および式(3)より、例えば透過率5
%(Vapp=2.5V )付近でのΔT/Tmax =6%となる条
件を導出する。まず、ΔT/Tmax =6%となる場合、
dmax で構成される部分の透過率Tmax が5%であるな
らば、dmin より算出される透過率Tmin は4.70%
となる(なぜなら、ΔT/Tmax =(5.00−4.70)/5
=0.06=6%)。
From FIG. 3 and equation (3), for example, a transmittance of 5
% (Vapp = 2.5V), a condition for ΔT / Tmax = 6% is derived. First, when ΔT / Tmax = 6%,
If the transmittance Tmax of the portion constituted by dmax is 5%, the transmittance Tmin calculated from dmin is 4.70%.
(Because ΔT / Tmax = (5.00−4.70) / 5
= 0.06 = 6%).

【0030】次に、ΔT/Tmax =6%となるときのε
LCとdALを求める。条件として、液晶配向層の誘電率ε
ALを一般的な値である3.4とし、同様に、液晶層の厚
さdLCを4.5μm、オフセット印刷法による配向層の
膜厚ばらつきを±10%、絵素電極間に印加される電圧
Vapp を2.5Vとする。配向層の膜厚が100 〜1000Å
の範囲において、膜厚ばらつき±10%で発生するΔT
/Tmax がΔT/Tmax =6%となるときのεLCとdAL
の関係を、以下の表1および図5に示す。
Next, ε when ΔT / Tmax = 6% is satisfied
Find LC and dAL . As a condition, the dielectric constant ε of the liquid crystal alignment layer
The AL as a general value 3.4, similarly, 4.5 [mu] m thickness d LC of the liquid crystal layer, ± 10% thickness variation of the orientation layer by offset printing, is applied between the pixel electrodes The voltage Vapp is 2.5V. The thickness of the alignment layer is 100-1000Å
ΔT that occurs with a film thickness variation of ± 10% in the range of
Ε LC and d AL when / Tmax becomes ΔT / Tmax = 6%
Is shown in Table 1 below and FIG.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】表1より、ΔT/Tmax =6%となると
き、εLCAL/εALLC=0.020となっていること
がわかる。つまり、表示ざらつきを抑えうるΔT/Tma
x ≦6%とするためには、εLCAL/εALLC≦0.0
20となるように、εLCとdALを設計すればよいことが
わかる。図5のグラフにおいては、斜線部内になるよう
に設定すればよい。
From Table 1, it can be seen that when ΔT / Tmax = 6%, ε LC d AL / ε AL d LC = 0.020. That is, ΔT / Tma that can suppress display roughness
To make x ≦ 6%, ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.0
It can be seen that ε LC and d AL should be designed to be 20. In the graph of FIG. 5, the setting may be made so as to be within the hatched portion.

【0033】さらに、透過率30%のときΔT/Tmax
=6%となる場合のεLCとdALを求める。条件は、透過
率5%のときと同様である。但し、絵素電極間に印加さ
れる電圧Vapp を2.0Vとする。配向層の膜厚が100
〜1000Åの範囲において、膜厚ばらつき±10%で発生
するΔT/Tmax がΔT/Tmax =6%となるときのε
LCとdALの関係を、表2に示す。
Further, when the transmittance is 30%, ΔT / Tmax
= Request epsilon LC and d AL when the 6%. The conditions are the same as when the transmittance is 5%. However, the voltage Vapp applied between the pixel electrodes is 2.0 V. The thickness of the alignment layer is 100
Ε when ΔT / Tmax generated at ± 10% of film thickness becomes ΔT / Tmax = 6% in the range of up to 1000 °
Table 2 shows the relationship between LC and dAL .

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】透過率30%においてΔT/Tmax =6%
となるときεLCAL/εALLC=0.031となってい
ることがわかる。つまり、ΔT/Tmax ≦6%とするた
めには、εLCAL/εALLC≦0.031となるよう
に、εLCとdALを設計すればよい。但し、εLCAL/ε
ALLCを小さくするほどΔTは小さくなるので、透過率
30%においても、εLCAL/εALLC≦0.020と
することにより表示ざらつきを効果的に抑えることがで
きる。故に、表示ざらつきがより顕著となる透過率5〜
30%において、εLCAL/εALLC≦0.020とす
ることにより、ΔTを小さくでき表示ざらつきを抑える
ことができる。但し、実際設計を行う上で、εLC
AL、εALおよびdLCのうち、εLC、εALは材料に依存
するので選択の範囲も限られてくる。また、dLCは、Δ
ndLC/λ(Δn:液晶の複屈折率、λ:入射光の波
長)に依存するパネル透過率及び色バランスの制限もあ
るため、大きく変更できない。一方、液晶配向層の膜厚
は、溶剤で希釈した液晶配向材の固形分濃度に比例する
ため、容易に変更できる。従って、設計においては、d
ALを変更することが最も効果的である。図6は、膜厚ば
らつき±10%および±15%において、ΔT/Tmax
の液晶配向層膜厚依存性を示すグラフである。液晶配向
層が薄くなるほどΔT/Tmax が小さくなるため、本発
明では、εLCAL/εALLC≦0.020を実現するた
めに液晶配向層を薄膜化することが最も効果的であると
いえる。
ΔT / Tmax = 6% at a transmittance of 30%
It can be seen that ε LC d AL / ε AL d LC = 0.031 when That is, in order to satisfy ΔT / Tmax ≦ 6%, ε LC and d AL may be designed so that ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.031. Where ε LC d AL / ε
Since ΔT becomes smaller the smaller the AL d LC, also in the transmittance of 30%, it can be effectively suppressed roughness displayed by the ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020. Therefore, the transmittance 5 to make the display roughness more conspicuous
By setting ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020 at 30%, ΔT can be reduced and display roughness can be suppressed. However, in actual design, ε LC ,
Of the d AL , ε AL and d LC , ε LC and ε AL depend on the material, so the range of choice is limited. D LC is Δ
Since there are restrictions on panel transmittance and color balance depending on nd LC / λ (Δn: birefringence of liquid crystal, λ: wavelength of incident light), it cannot be largely changed. On the other hand, the thickness of the liquid crystal alignment layer can be easily changed because it is proportional to the solid content concentration of the liquid crystal alignment material diluted with the solvent. Therefore, in the design, d
Changing the AL is most effective. FIG. 6 shows ΔT / Tmax at ± 10% and ± 15% of film thickness variation.
4 is a graph showing the dependence of the thickness of the liquid crystal alignment layer on the thickness of the liquid crystal alignment layer. Since ΔT / Tmax decreases as the liquid crystal alignment layer becomes thinner, it is most effective in the present invention to reduce the thickness of the liquid crystal alignment layer in order to realize ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020. It can be said that.

【0036】図7は、液晶配向層印刷時における膜厚ば
らつきの膜厚依存性を示すグラフであり、膜厚ばらつき
は、印刷版の印圧、ステージ速度、環境温湿度、配向材
料の粘度等で制御される。しかし、液晶配向層の膜厚が
100 Å未満になると、配向材の粘度が低い等の理由で印
刷だれが発生し、膜厚ばらつきが大きくなり、ΔT/T
max も大きくなるため好ましくない。仮に薄膜化できた
としてもラビングによる配向処理を施したとき配向層が
剥がれ液晶の配向みだれが発生する等の問題が発生す
る。また、εLCAL/εALLC≦0.020を満たすた
めのεLCが20を越え現実的ではなくなるという問題も
生じる。従って、dALは100 Å以上であることが望まし
い。
FIG. 7 is a graph showing the film thickness dependence of the film thickness variation when printing the liquid crystal alignment layer. The film thickness variation includes the printing pressure of the printing plate, the stage speed, the environmental temperature and humidity, the viscosity of the alignment material, and the like. Is controlled by However, the thickness of the liquid crystal alignment layer is
If the angle is less than 100 °, print sagging will occur due to low viscosity of the alignment material and the like, and the thickness variation will increase, and ΔT / T
max is also undesirably large. Even if the film can be thinned, there arises a problem that the alignment layer is peeled off when the alignment treatment is performed by rubbing, and the alignment of the liquid crystal runs off. In addition, there is a problem that ε LC for satisfying ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020 exceeds 20 and is not realistic. Therefore, it is desirable that d AL is 100 ° or more.

【0037】また、液晶表示素子の製造条件は、条件が
最適条件からずれることもあるため条件にマージンが必
要とされている。例えば、液晶配向層の印刷条件が最適
条件から外れ膜厚ばらつき±10%から±15%に増加
した場合、ΔT/Tmax ≦6%を満たすのは、図6に示
すように、膜厚ばらつき±15%では膜厚400 Å以下の
ときである。従って、液晶配向層の膜厚を400 Å以下と
するとき、製造条件としてマージンがあるといえる。
Also, the manufacturing conditions of the liquid crystal display element require a margin since the conditions may deviate from the optimum conditions. For example, when the printing condition of the liquid crystal alignment layer deviates from the optimum condition and increases from ± 10% to ± 15% of the film thickness variation, ΔT / Tmax ≦ 6% is satisfied as shown in FIG. At 15%, the film thickness is 400 mm or less. Therefore, it can be said that there is a margin as a manufacturing condition when the thickness of the liquid crystal alignment layer is 400 mm or less.

【0038】故に、本発明における液晶配向層の膜厚は
100 〜400 Åであることが好ましい。
Therefore, the thickness of the liquid crystal alignment layer in the present invention is
Preferably it is between 100 and 400 mm.

【0039】また、液晶層の厚さdLCは一般的に応答速
度に比例することが知られている。HDTVのように走
査線の多い表示素子は1ライン当たりのスキャン時間が
短いため応答速度が速いことが望まれる。一般的な液晶
材料に関しては液晶層の厚さdLCはdLC≦4.5μmで
あることが望ましい。また、一般的に液晶配向材である
ポリイミドの比誘電率εALは、2.0≦εAL≦4.0で
ある。従って、本発明における液晶層の厚さをd
LC〔m〕とすると、dLCは、dLC≦4.5×10-6の範
囲にあることが好ましく、さらに、液晶配向層の比誘電
率をεALとすると、εALは、2.0≦εAL≦4.0の範
囲にあることが好ましい。
It is known that the thickness d LC of the liquid crystal layer is generally proportional to the response speed. A display element having a large number of scanning lines, such as an HDTV, is required to have a high response speed because the scanning time per line is short. For a general liquid crystal material, the thickness d LC of the liquid crystal layer is desirably d LC ≦ 4.5 μm. In general, the relative dielectric constant ε AL of polyimide as a liquid crystal alignment material is 2.0 ≦ ε AL ≦ 4.0. Therefore, the thickness of the liquid crystal layer in the present invention is d
Assuming that LC [m], d LC is preferably in the range of d LC ≦ 4.5 × 10 −6 , and when the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer is ε AL , ε AL is 2. Preferably, it is in the range of 0 ≦ ε AL ≦ 4.0.

【0040】ところで、液晶配向層形成方法であるオフ
セット印刷法は、前記のように膜厚ばらつきが発生す
る。膜厚ばらつきは印刷条件の最適化により±10%程
度には抑えることができる。
Incidentally, in the offset printing method, which is a method of forming a liquid crystal alignment layer, the film thickness varies as described above. The thickness variation can be suppressed to about ± 10% by optimizing the printing conditions.

【0041】以上のように、対向配置された2枚の基板
の各対向面上に液晶配向層が設けられると共に、これら
基板間に液晶が封入され液晶層が設けられる液晶表示素
子において、液晶の比誘電率をεLC、液晶層の厚さをd
LC〔m〕、液晶配向層の比誘電率をεAL、および液晶配
向層の厚さをdAL〔m〕とすると、εLC、dLC、εAL
よびdALが、εLCAL/εALLC≦0.020の関係を
満たすことことにより、拡大投影を行っても、特に中間
調で絵素単位または複数絵素単位で透過率の異ならな
い、いわゆる表示ざらつきのない均一な表示画像を実現
することができる。好ましくは、液晶配向層の厚さdAL
〔m〕を、1.00×10-8≦dAL≦4.00×10-8
の範囲とし、また、液晶層の厚さdLC〔m〕および液晶
配向層の比誘電率εALを、それぞれdLC≦4.5×10
-6および2.0≦εAL≦4.0の範囲とする。
As described above, in the liquid crystal display device in which the liquid crystal alignment layer is provided on each of the facing surfaces of the two substrates arranged to face each other, and the liquid crystal is sealed between these substrates and the liquid crystal layer is provided, The relative permittivity is ε LC and the thickness of the liquid crystal layer is d.
Assuming that LC [m], the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer is ε AL , and the thickness of the liquid crystal alignment layer is d AL [m], ε LC , d LC , ε AL and d AL become ε LC d AL / By satisfying the relationship of ε AL d LC ≦ 0.020, even when magnified projection is performed, there is no difference in transmittance, especially in halftone, between pixel units or multiple pixel units. Images can be realized. Preferably, the thickness d AL of the liquid crystal alignment layer
[M] is changed to 1.00 × 10 −8 ≦ d AL ≦ 4.00 × 10 −8
And the thickness d LC [m] of the liquid crystal layer and the relative dielectric constant ε AL of the liquid crystal alignment layer are set to d LC ≦ 4.5 × 10, respectively.
-6 and 2.0 ≦ ε AL ≦ 4.0.

【0042】尚、εLCAL/εALLCの下限値は、以下
の値であることが望ましい。即ち、本発明の液晶表示素
子においてεLCAL/εALLCの値が最小となる場合を
想定すると、各値はそれぞれ、εLCは最小値として"3"
、dALは最小値として"100Å" 、εALは最大値として"
4" 、dLCは最大値として"4.5μm" であるときと考え
られ、このとき、εLCAL/εALLCの値は0.002
となる。従って、0.002≦εLCAL/εALLCであ
ることが望ましい。
The lower limit of ε LC d AL / ε AL d LC is desirably the following value. That is, assuming that the value of ε LC d AL / ε AL d LC is the minimum in the liquid crystal display device of the present invention, each value is “3” as the minimum value of the ε LC.
, D AL is "100Å" as a minimum value, and ε AL is a maximum value as "
4 ", d LC is the maximum value" considered when it is 4.5 [mu] m ", the value of this time, ε LC d AL / ε AL d LC 0.002
Becomes Therefore, it is desirable that 0.002 ≦ ε LC d AL / ε AL d LC .

【0043】また、dLCの下限値は、以下の値であるこ
とが望ましい。即ち、液晶パネルは、一般的に透過率、
視角等の関係から、液晶の屈折率異方性をΔn、液晶層
の厚さをdLC、入射光波長をλとすると、人間の視感度
が最大の波長λ=550nmで、2dLCΔn/λ=√3
あるいは√15となるdLCΔnをもつセルが最適であ
る。そこで、2dLCΔn/λ=√3とすると、dLCΔn
=0.476となる。一方、Δnについて、現行ではア
クティブマトリクス駆動方式のものに高保持率の特徴を
有する液晶が用いられているが、実用レベルのものはΔ
n=0.14程度となっている。以上の式より算出され
るdLCの値は3.4μmとなり、従って、3.4μm≦
LCであることが望ましい。
It is desirable that the lower limit of d LC is as follows. That is, the liquid crystal panel generally has a transmittance,
From the relationship of the viewing angle and the like, assuming that the refractive index anisotropy of the liquid crystal is Δn, the thickness of the liquid crystal layer is d LC , and the wavelength of the incident light is λ, 2d LC Δn / λ = √3
Alternatively, a cell having d LC Δn of √15 is optimal. Therefore, if 2d LC Δn / λ = √3, then d LC Δn
= 0.476. On the other hand, as for Δn, a liquid crystal having a characteristic of a high retention rate is currently used for the active matrix driving method, but the liquid crystal having a practical level is Δn.
n is about 0.14. The value of d LC calculated from the above equation is 3.4 μm, and therefore, 3.4 μm ≦
d LC is desirable.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1および図2に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0045】図1は、本発明の実施の一形態に係る液晶
表示素子1の概略的構成を示す図であり、図2は、液晶
表示素子1が用いられる投射型液晶表示装置2の概略的
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display device 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a projection type liquid crystal display device 2 using the liquid crystal display device 1. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration.

【0046】液晶表示素子1は、互いに対向する一対の
基板3・4を有し、両基板3・4間には液晶層5が設け
られている。
The liquid crystal display element 1 has a pair of substrates 3 and 4 facing each other, and a liquid crystal layer 5 is provided between the substrates 3 and 4.

【0047】一方の基板3には、ベースとなるガラス基
板3aの液晶層5側の表面に、非晶質シリコンを有する
薄膜トランジスタであるa−SiTFT素子3bと、I
TO(インジウム錫酸化物)からなる透明電極3cとが
設けられている。また、透明電極3c上には、配向膜
(液晶配向層)3dが形成されている。他方の基板4に
は、ベースとなるガラス基板4aの液晶層5側の表面
に、マトリクス状の遮光パターン4bとITOからなる
透明電極4cとが設けられている。また、透明電極4c
上には、配向膜(液晶配向層)4dが形成されている。
尚、a−SiTFT素子3bによる表示可能領域は46.1
mm×27.2mmである。
On one substrate 3, an a-Si TFT element 3b, which is a thin film transistor having amorphous silicon, is provided on the surface of the glass substrate 3a as a base on the side of the liquid crystal layer 5, and an I-type TFT.
And a transparent electrode 3c made of TO (indium tin oxide). An alignment film (liquid crystal alignment layer) 3d is formed on the transparent electrode 3c. On the other substrate 4, a matrix-shaped light-shielding pattern 4b and a transparent electrode 4c made of ITO are provided on the surface of the glass substrate 4a serving as a base on the liquid crystal layer 5 side. Also, the transparent electrode 4c
An alignment film (liquid crystal alignment layer) 4d is formed thereon.
The displayable area of the a-Si TFT element 3b is 46.1.
mm × 27.2 mm.

【0048】液晶表示素子1では、上記の透明電極3c
と透明電極4cとが重畳する部分が表示に寄与する絵素
となっており、マトリクス状に絵素が配設されている。
また、上記配向膜3d・4dは、配向処理が施され、液
晶層5に含まれる液晶5aの配向を規制する。また、配
向膜3dの配向処理された方向と配向膜4dの配向処理
された方向とのなす角が90°となるように、基板3・
4が貼り合わせられている。
In the liquid crystal display element 1, the transparent electrode 3c
A portion where the image and the transparent electrode 4c overlap is a picture element that contributes to display, and the picture elements are arranged in a matrix.
The alignment films 3d and 4d are subjected to an alignment process to regulate the alignment of the liquid crystal 5a included in the liquid crystal layer 5. Also, the substrate 3... Is formed so that the angle between the direction of the alignment treatment of the alignment film 3 d and the direction of the alignment treatment of the alignment film 4 d is 90 °.
4 are pasted together.

【0049】上記液晶層5には、液晶5aがシール材
(図示せず)によって封入されている。液晶5aは、配
向膜3d・4dによって配向を規制され、90°にねじ
れ配向したものとなっている。また、電界が印加される
と、液晶5aの配向は変化する。
The liquid crystal layer 5 is filled with a liquid crystal 5a by a sealing material (not shown). The alignment of the liquid crystal 5a is regulated by the alignment films 3d and 4d, and the liquid crystal 5a is twisted at 90 °. When an electric field is applied, the orientation of the liquid crystal 5a changes.

【0050】また、上記透明電極3c・4cには、駆動
回路(図示せず)が接続されており、駆動回路はこれら
電極に表示用駆動電圧を供給する。これにより、各絵素
の液晶5aに表示内容に応じた電圧が印加され、液晶5
aの配向が変化し、液晶表示素子1に導かれる光が変調
され透過することで、表示が行われる。
A drive circuit (not shown) is connected to the transparent electrodes 3c and 4c, and the drive circuit supplies a display drive voltage to these electrodes. As a result, a voltage corresponding to the display content is applied to the liquid crystal 5a of each picture element,
The display is performed when the orientation of a changes and the light guided to the liquid crystal display element 1 is modulated and transmitted.

【0051】さらに、基板3・4の液晶層5側と反対す
る側には、それぞれ偏光板6・7が設けられている。偏
光板6・7は、互いに偏光軸が直交するように配置され
ている。
Further, polarizing plates 6 and 7 are provided on the sides of the substrates 3 and 4 opposite to the liquid crystal layer 5 side, respectively. The polarizing plates 6 and 7 are arranged so that their polarization axes are orthogonal to each other.

【0052】次に、上記液晶表示素子1の配向膜3d・
4dの製造工程について説明する。使用したガラス基板
3a・4aはコーニング社製♯7059ガラス(厚さ1.1 m
m)である。両基板3a・4aに、それぞれ透明電極3
c・4c等を形成した後、オフセット印刷法によりポリ
イミドからなる液晶配向層を積層し、さらに、250℃
2時間の焼成を行って配向膜3d・4dを形成する。印
刷条件として、印刷装置のパラメータである印刷版圧、
ステージ速度、焼成温度等の最適化により、膜厚ばらつ
きは±10%程度に抑えられた。
Next, the alignment film 3d of the liquid crystal display element 1
The manufacturing process of 4d will be described. The glass substrates 3a and 4a used were Corning's # 7059 glass (1.1 m thick).
m). The transparent electrodes 3 are provided on both substrates 3a and 4a, respectively.
After forming c.4c and the like, a liquid crystal alignment layer made of polyimide is laminated by an offset printing method.
By firing for 2 hours, the alignment films 3d and 4d are formed. As printing conditions, printing plate pressure, which is a parameter of the printing apparatus,
By optimizing the stage speed, the firing temperature, and the like, the film thickness variation was suppressed to about ± 10%.

【0053】その後、90°TN(ツイスティッドネマ
ティック)となるようラビング処理による配向処理を行
う。ラビング処理では、TFT素子3bが設けられる基
板3に関してはいわゆる+45°から+225°方向に
行い、基板4に関してはいわゆる+315°から+13
5°方向に行う。ラビング後洗浄を行った上で基板3・
4の一方に熱硬化性シール材を印刷し、他方の基板には
セル内スペーサ8を散布する。そして、両基板3・4を
貼り合わせ、およそ200℃の高温下においてプレスす
る。
After that, an alignment treatment by rubbing treatment is performed so as to obtain 90 ° TN (twisted nematic). The rubbing process is performed in the so-called + 45 ° to + 225 ° direction for the substrate 3 on which the TFT element 3b is provided, and the so-called + 315 ° to + 13 ° for the substrate 4.
Perform in 5 ° direction. After rubbing, the substrate 3
A thermosetting sealing material is printed on one of the substrates 4, and the in-cell spacers 8 are dispersed on the other substrate. Then, the two substrates 3 and 4 are bonded together and pressed at a high temperature of about 200 ° C.

【0054】プレス完了後分断し、基板3・4間に液晶
5aを真空注入し、注入口を封止後パネル作製は完了す
る。液晶5aはメルク社製のものを用いた。液晶表示素
子1の液晶5aおよび液晶配向層3d・4dのパラメー
タは、以下の表3に示すように作製した。
After the press is completed, the panel is cut off, the liquid crystal 5a is vacuum-injected between the substrates 3 and 4, the injection port is sealed, and the panel fabrication is completed. The liquid crystal 5a was manufactured by Merck. The parameters of the liquid crystal 5a and the liquid crystal alignment layers 3d and 4d of the liquid crystal display element 1 were prepared as shown in Table 3 below.

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】ここで、液晶表示素子として3つのサンプ
ルを作製し、それぞれの表示品位を評価した。尚、3つ
のサンプルに用いた液晶配向材は日本合成ゴム社製のポ
リイミド材である。また、3つのサンプルのうちサンプ
ル1・2では、液晶配向層は薄く形成されると共に、ε
LCAL/εALLC=0.015とされている。一方、サ
ンプル3では、液晶配向層は厚く形成されると共に、ε
LCAL/εALLC=0.031とされている。
Here, three samples were prepared as liquid crystal display elements, and the display quality of each sample was evaluated. The liquid crystal alignment material used for the three samples is a polyimide material manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. In Samples 1 and 2 of the three samples, the liquid crystal alignment layer was formed thin and ε
LC d AL / ε AL d LC = 0.015. On the other hand, in the sample 3, the liquid crystal alignment layer is formed thick,
LC d AL / ε AL d LC = 0.031.

【0057】上記サンプル1〜3の評価に当たり、各サ
ンプルを図2に示すような投射型液晶表示装置2に適用
して、その投射画像の品位を評価した。投射型液晶表示
装置2は、赤色光、緑色光、青色光に対応する3つの液
晶表示素子(液晶パネル)9a〜9cを備えており、こ
れら液晶表示素子9a〜9cに作製したサンプルを適用
した。
In evaluating the samples 1 to 3, each sample was applied to a projection type liquid crystal display device 2 as shown in FIG. 2 to evaluate the quality of the projected image. The projection type liquid crystal display device 2 includes three liquid crystal display elements (liquid crystal panels) 9a to 9c corresponding to red light, green light, and blue light, and a sample manufactured for each of the liquid crystal display elements 9a to 9c is applied. .

【0058】投射型液晶表示装置2は、光源10、ダイ
クロイックミラー11a〜11fおよび投射レンズ12
を有しており、光源10から発せられた光は、液晶パネ
ル9a〜9cに入射する前に、ダイクロイックミラー1
1a〜11cによって赤色光、緑色光および青色光に分
離される。赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ対
応する画像を生成する液晶表示素子9a〜9cに入射さ
れ、変調される。変調された赤、緑、青の光は、再びダ
イクロイックミラー11d〜11fによって合成され、
投射レンズ12を介してスクリーン13上に拡大投影さ
れる。投射型液晶表示装置2では、このようにして、H
DTV用フルカラー動画像を得ることができる。液晶表
示素子9a〜9cに作製したサンプルを適用した場合
に、それぞれの投射画像を評価した結果を表4に示す。
The projection type liquid crystal display device 2 comprises a light source 10, dichroic mirrors 11 a to 11 f and a projection lens 12.
And the light emitted from the light source 10 is reflected by the dichroic mirror 1 before entering the liquid crystal panels 9a to 9c.
The light is separated into red light, green light and blue light by 1a to 11c. The red light, the green light, and the blue light are incident on the liquid crystal display elements 9a to 9c that generate corresponding images, and are modulated. The modulated red, green and blue lights are synthesized again by the dichroic mirrors 11d to 11f,
The image is enlarged and projected on a screen 13 via a projection lens 12. In the projection type liquid crystal display device 2, H
A full-color moving image for DTV can be obtained. Table 4 shows the results of evaluation of the respective projected images when the samples manufactured for the liquid crystal display elements 9a to 9c were applied.

【0059】[0059]

【表4】 [Table 4]

【0060】上記のように、サンプル1・2を適用した
場合に、投射型液晶表示装置2では、表示ざらつきのな
い均一で良好なフルカラー動画像を得ることができた。
一方、εLCAL/εALLC≦0.020を満たしていな
いサンプル3を適用した場合には、部分的に明るさの異
なるエリアが存在し、不均一な投射画像となっていた。
これにより、εLCAL/εALLC≦0.020を満たす
液晶パネルを適用した場合に、HDTVの本質を損ねる
ことのない均一でいわゆる表示ざらつきのないフルカラ
ー動画像が得られることが確認された。
As described above, when the samples 1 and 2 were applied, the projection type liquid crystal display device 2 was able to obtain a uniform and good full-color moving image without display roughness.
On the other hand, when Sample 3 not satisfying ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020 was applied, areas having partially different brightness were present, resulting in an uneven projection image.
As a result, when a liquid crystal panel satisfying ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020 is applied, it is confirmed that a uniform and full-color moving image without so-called display roughness can be obtained without impairing the essence of HDTV. Was done.

【0061】[0061]

【発明の効果】請求項1の発明に係る液晶表示素子は、
以上のように、上記液晶の比誘電率をεLC、上記液晶層
の厚さをdLC〔m〕、上記液晶配向層の比誘電率を
εAL、および上記液晶配向層の厚さをdAL〔m〕とする
と、εLC、dLC、εALおよびdALが、εLCAL/εAL
LC≦0.020の関係を満たす構成である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising:
As described above, the relative permittivity of the liquid crystal is ε LC , the thickness of the liquid crystal layer is d LC [m], the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer is ε AL , and the thickness of the liquid crystal alignment layer is d Assuming that AL [m], ε LC , d LC , ε AL and d AL are given by ε LC d AL / ε AL d
The configuration satisfies the relationship of LC ≦ 0.020.

【0062】これにより、液晶配向層を形成する際に生
じる膜厚ばらつきに起因する透過率ばらつきを抑えるこ
とができる。
As a result, it is possible to suppress the variation in transmittance caused by the variation in film thickness that occurs when the liquid crystal alignment layer is formed.

【0063】それゆえ、投射型液晶表示装置においても
表示ざらつきのない均一な投射画像を実現することがで
きるという効果を奏する。
Therefore, even in the projection type liquid crystal display device, there is an effect that a uniform projection image without display roughness can be realized.

【0064】請求項2の発明に係る液晶表示素子は、以
上のように、請求項1の構成において、上記液晶配向層
の厚さdAL〔m〕が、1.00×10-8≦dAL≦4.0
0×10-8の範囲にある構成である。
As described above, in the liquid crystal display element according to the second aspect of the present invention, the thickness d AL [m] of the liquid crystal alignment layer is 1.00 × 10 −8 ≦ d AL ≤ 4.0
The configuration is in the range of 0 × 10 −8 .

【0065】これにより、液晶配向層の膜厚ばらつきが
大きくなるのを抑え、かつ、ラビングによる配向処理の
際に液晶配向層が剥がれることを防ぐと共に、ΔT/T
maxを6%以内に抑えることを広範囲の製造条件にて実
現できる。
As a result, it is possible to prevent the thickness variation of the liquid crystal alignment layer from becoming large, to prevent the liquid crystal alignment layer from peeling off during the alignment treatment by rubbing, and to obtain ΔT / T
Limiting max within 6% can be realized under a wide range of manufacturing conditions.

【0066】請求項3の発明に係る液晶表示素子は、以
上のように、請求項1または2の構成において、上記液
晶配向層が印刷版を用いたオフセット印刷法で形成され
ている構成である。
A liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention has a structure in which the liquid crystal alignment layer is formed by an offset printing method using a printing plate in the structure of the first or second aspect. .

【0067】これにより、スピンコート法等に比して、
基板1枚当たりの配向材料が少量ですみ、基板の大型化
に関しても対応できる。また、この方法による場合も、
透過率ばらつきを低減できるので表示品位を良好に維持
できる。
Thus, as compared with the spin coating method or the like,
Only a small amount of alignment material per substrate is required, and it is possible to cope with enlargement of the substrate. Also, in this case,
Since the variation in transmittance can be reduced, the display quality can be favorably maintained.

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

【図1】本発明の実施の一形態に係る液晶表示素子の概
略的構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記液晶表示素子が適用される投射型液晶表示
装置を概略的に示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a projection type liquid crystal display device to which the liquid crystal display element is applied.

【図3】ツイスティッドネマティックモード液晶表示素
子の電圧透過率(V−T)特性の一例を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing an example of a voltage transmittance (VT) characteristic of a twisted nematic mode liquid crystal display element.

【図4】液晶配向層を形成する際に生じる膜厚ばらつき
とΔT/Tmax との関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a film thickness variation generated when forming a liquid crystal alignment layer and ΔT / Tmax.

【図5】ΔT/Tmax ≦6%を満たすために必要な液晶
配向層の厚さと液晶の比誘電率との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of the liquid crystal alignment layer required to satisfy ΔT / Tmax ≦ 6% and the relative permittivity of the liquid crystal.

【図6】膜厚ばらつき±10%および±15%におけ
る、ΔT/Tmax と液晶配向層の厚さとの関係を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between ΔT / Tmax and the thickness of the liquid crystal alignment layer at film thickness variations of ± 10% and ± 15%.

【図7】オフセット印刷法にて液晶配向層を形成する際
に生じる膜厚ばらつきと液晶配向層の厚さとの関係を示
すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a thickness variation of a liquid crystal alignment layer and a thickness variation generated when a liquid crystal alignment layer is formed by an offset printing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶表示素子 2 投射型液晶表示装置 3・4 基板 3a・4a ガラス基板 3b a−SiTFT素子 4b 遮光パターン 3c・4c 透明電極 3d・4d 配向膜(液晶配向層) 5 液晶層 5a 液晶 6・7 偏光板 Reference Signs List 1 liquid crystal display element 2 projection type liquid crystal display device 3.4 substrate 3a / 4a glass substrate 3ba a-Si TFT element 4b light shielding pattern 3c / 4c transparent electrode 3d / 4d alignment film (liquid crystal alignment layer) 5 liquid crystal layer 5a liquid crystal 6.7 Polarizer

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対向配置された2枚の基板の各対向面上に
液晶配向層が設けられると共に、これら基板間に液晶が
封入され液晶層が設けられる液晶表示素子において、 上記液晶の比誘電率をεLC、上記液晶層の厚さをd
LC〔m〕、上記液晶配向層の比誘電率をεAL、および上
記液晶配向層の厚さをdAL〔m〕とすると、εLC
LC、εALおよびdALが、 εLCAL/εALLC≦0.020 の関係を満たすことを特徴とする液晶表示素子。
1. A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal alignment layer provided on each of opposing surfaces of two substrates arranged opposite to each other; and a liquid crystal layer filled with liquid crystal between the substrates. Ratio is ε LC and the thickness of the liquid crystal layer is d
LC [m], the relative permittivity of the liquid crystal alignment layer is ε AL , and the thickness of the liquid crystal alignment layer is d AL [m], ε LC ,
A liquid crystal display device, wherein d LC , ε AL, and d AL satisfy a relationship of ε LC d AL / ε AL d LC ≦ 0.020.
【請求項2】上記液晶配向層の厚さdAL〔m〕が、 1.00×10-8≦dAL≦4.00×10-8 の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
素子。
2. The liquid crystal alignment layer according to claim 1, wherein the thickness d AL [m] is in the range of 1.00 × 10 −8 ≦ d AL ≦ 4.00 × 10 −8. Liquid crystal display element.
【請求項3】上記液晶配向層が印刷版を用いたオフセッ
ト印刷法で形成されていることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の液晶表示素子。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal alignment layer is formed by an offset printing method using a printing plate.
JP23821196A 1996-09-09 1996-09-09 Liquid crystal display device Expired - Lifetime JP3274365B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23821196A JP3274365B2 (en) 1996-09-09 1996-09-09 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23821196A JP3274365B2 (en) 1996-09-09 1996-09-09 Liquid crystal display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1082988A JPH1082988A (en) 1998-03-31
JP3274365B2 true JP3274365B2 (en) 2002-04-15

Family

ID=17026807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23821196A Expired - Lifetime JP3274365B2 (en) 1996-09-09 1996-09-09 Liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3274365B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1082988A (en) 1998-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6424393B1 (en) Liquid crystal display apparatus
JP3049065B2 (en) Liquid crystal display
US8576356B2 (en) Liquid crystal display device with controlled viewing angle panel and driving method thereof
US7486355B2 (en) Color filter panel and liquid crystal display including the same
JP3440762B2 (en) Liquid crystal display
JPH10268309A (en) Liquid crystal display device
US20020001056A1 (en) Reflective microdisplay for light engine based video projection applictions
JP2828073B2 (en) Active matrix liquid crystal display
JPH11271810A (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display
JP2004295077A (en) Liquid crystal display device and electronic appliance
JP2002214613A (en) Liquid crystal display
US20020012088A1 (en) Liquid crystal device, projection type display apparatus, and electronic apparatus
JP2003050388A (en) Liquid crystal display device
JP3274365B2 (en) Liquid crystal display device
JPH11149071A (en) Liquid crystal display device
WO2001077747A2 (en) Reflective microdisplay for light engine based video projection applications
US7369197B2 (en) Polarizer, panel for a liquid crystal display, and liquid crystal display, including a scattering layer
JP4157307B2 (en) Liquid crystal display element and image display application apparatus having the same
KR20020091454A (en) Apparatus for liquid crystal display
JPH10142591A (en) Liquid crystal display device
JPH11160703A (en) Display device
KR20030054808A (en) Reflective type liquid crystal display
JPH02149822A (en) Liquid crystal display device
JPH112842A (en) Liquid crystal display device
JP2005084229A (en) Liquid crystal display

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080201

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120201

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140201

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term