JP3407865B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3407865B2
JP3407865B2 JP02676999A JP2676999A JP3407865B2 JP 3407865 B2 JP3407865 B2 JP 3407865B2 JP 02676999 A JP02676999 A JP 02676999A JP 2676999 A JP2676999 A JP 2676999A JP 3407865 B2 JP3407865 B2 JP 3407865B2
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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】本発明は液晶表示装置に関す
る。より詳しくは、例えば、直視型の大型表示装置のハ
イビジョンテレビや、高精細モニターなどに応用できる
液晶表示装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention can be applied to, for example, a high-definition television or a high-definition monitor with a large direct-viewing display device
It relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブ駆動方式のTFT(薄膜トラ
ンジスタ)素子やPALC(プラズマアドレス液晶)素
子およびデューティー駆動方式のSTN(スーパーツイ
スティドネマチック)素子は、表示装置として多用され
ている。特にPALC素子は、プラズマ放電を用いたス
イッチング素子であり、超大型ディスプレイヘの適用が
注目されている。PALC液晶パネルは、TFTのよう
な半導体素子を含まないので、低コストであり、また、
低消費電力の大型液晶表示装置としての可能性に注目を
集めている。上述した液晶表示装置は、軽量、薄型、低
消費電力等の特徴を有しており、このような液晶表示装
置は、来たるマルチメディア社会でのキーデバイスとし
て、各種OA、AV機器分野等で応用開発がなされてい
る。このような液晶表示装置には、電極を有する1対の
基板の近傍付近で、ネマティック液晶分子が約90゜ね
じれているTN表示モード、または、液晶分子が180
゜以上ねじれているSTN表示モードが多用されてい
る。
2. Description of the Related Art Active drive type TFT (thin film transistor) elements, PALC (plasma address liquid crystal) elements and duty drive type STN (super twisted nematic) elements are widely used as display devices. In particular, the PALC element is a switching element using plasma discharge, and its application to an ultra-large display is drawing attention. The PALC liquid crystal panel is low in cost because it does not include a semiconductor element such as a TFT, and
Attention has been focused on its potential as a large liquid crystal display device with low power consumption. The liquid crystal display device described above has characteristics such as light weight, thin shape, and low power consumption. Such a liquid crystal display device is used as a key device in the coming multimedia society in various OA and AV equipment fields. Applied development is being done. Such a liquid crystal display device has a TN display mode in which nematic liquid crystal molecules are twisted by about 90 ° in the vicinity of a pair of substrates having electrodes, or 180
The STN display mode, which is twisted more than ゜, is often used.

【0003】20型を超えるPALC表示装置におい
て、信号線、走査線等や絵素電極の電気抵抗値は、光の
透過率、視野角特性、特に消費電力、表示のスイッチン
グ速度や均一性などの液晶表示装置の表示性能に大きく
関係する。高精細の例えばハイビジョン表示(走査線数
(縦×横=1920×1080))を行う場合には、信
号波形に対して10μ秒以下の遅延で表示する必要があ
る。十分な電界を10μ秒以下の表示遅延で液晶層に均
一にかけるためには、カラーフィルター基板の電極の低
電気抵抗化は必要不可欠となっている。
In a PALC display device of more than 20 type, the electric resistance values of signal lines, scanning lines, etc. and pixel electrodes are such as light transmittance, viewing angle characteristics, especially power consumption, switching speed and uniformity of display. It is greatly related to the display performance of the liquid crystal display device. When performing high-definition high-definition display (the number of scanning lines (vertical × horizontal = 1920 × 1080)), it is necessary to display the signal waveform with a delay of 10 μsec or less. In order to uniformly apply a sufficient electric field to the liquid crystal layer with a display delay of 10 μsec or less, it is essential to reduce the electric resistance of the electrodes of the color filter substrate.

【0004】カラーフィルター層にITO(インジウム
錫酸化物)電極14を真空蒸着(スパッタリング)する
プロセスは、オーバーコート材を含むカラーフィルター
層16部分の耐熱性のために、220℃付近で行うこと
が当該技術で公知の方法となっている。高精細表示を行
うために、ITOの面抵抗値を3Ω/口程度まで十分に
下げるには、図1に示されるように、膜厚約1μmもの
ITO電極14を必要とするので、後工程のパターンエ
ッチング性能が低下してしまう。また、図1に示される
ように、パターンエッチング工程後の膜厚段差が、液晶
層12中の液晶分子10の配向に大きな影響を与えてし
まう。さらに、一対の基板8および18に設けられた偏
光板(不図示)がクロスニコル状態の時に、液晶分子1
0の存在する領域22において光抜けが生じてしまう。
また、ITO電極14の膜厚が大きいので、カラーフィ
ルター基板18全体の透過率が低下するという問題点が
あった。
The process of vacuum-depositing (sputtering) the ITO (indium tin oxide) electrode 14 on the color filter layer may be performed at around 220 ° C. because of the heat resistance of the color filter layer 16 portion including the overcoat material. The method is known in the art. In order to sufficiently reduce the sheet resistance of ITO to about 3 Ω / port for high-definition display, as shown in FIG. 1, an ITO electrode 14 having a film thickness of about 1 μm is required. The pattern etching performance deteriorates. Further, as shown in FIG. 1, the film thickness difference after the pattern etching process has a great influence on the alignment of the liquid crystal molecules 10 in the liquid crystal layer 12. Further, when the polarizing plates (not shown) provided on the pair of substrates 8 and 18 are in the crossed Nicols state, the liquid crystal molecules 1
Light leakage occurs in the region 22 where 0 exists.
Further, since the thickness of the ITO electrode 14 is large, there is a problem that the transmittance of the entire color filter substrate 18 is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、図2に示されるように、絵素電極以外の信
号線および走査線の電極24をAlやCuなどで形成す
ることが提案されている。しかしながら、これらの金属
は遮光性を有するために、絵素領域の開口部を狭くし、
絵素領域の開口率の低下を引き起こすという問題点があ
る。さらに、ファインピッチのパターニング工程のマー
ジンが狭いために生産性に欠け、また、製造工程におい
て、電極電位の異なる透明電極との間で電食反応を起こ
してしまうという問題点がある。
In order to solve such a problem, as shown in FIG. 2, the signal line and scanning line electrodes 24 other than the picture element electrodes may be formed of Al, Cu, or the like. Proposed. However, since these metals have a light-shielding property, the opening of the pixel area is narrowed,
There is a problem that the aperture ratio of the picture element region is lowered. Further, there is a problem in that the margin of the fine-pitch patterning process is narrow, so that the productivity is low, and in the manufacturing process, an electrolytic corrosion reaction occurs between the transparent electrodes having different electrode potentials.

【0006】特開昭62−79421号公報は、図3に
示されるように、カラーフィルター層17の着色膜上の
保護膜30上に上電極32を設け、さらに、着色膜17
にスルーホール34を設けた液晶表示装置を開示してい
る。この液晶表示装置において、下電極36に印加され
た信号が、スルーホール34を介して上電極32に導か
れるので、カラーフィルター層による電圧降下を起こす
ことなく、液晶層12に十分な駆動電圧が印加される。
In Japanese Patent Laid-Open No. 62-79421, as shown in FIG. 3, an upper electrode 32 is provided on a protective film 30 on the colored film of the color filter layer 17, and the colored film 17 is further provided.
A liquid crystal display device having a through hole 34 is disclosed. In this liquid crystal display device, since the signal applied to the lower electrode 36 is guided to the upper electrode 32 through the through hole 34, a sufficient driving voltage is applied to the liquid crystal layer 12 without causing a voltage drop due to the color filter layer. Is applied.

【0007】しかしながら、表示行うための絵素領域の
着色膜17にスルーホール34を設けることにより、局
部的に、カラーフィルター層の段差が変化するために、
十分な色特性、すなわち、フルカラー表示をすることが
できない。また、フォトリソグラフィープロセスによっ
て形成されるスルーホール34において、大面積のカラ
ーフィルター基板を用いる場合、スルーホール34の製
造マージンが狭く、スルーホール34部分において完全
には着色膜が除去されないことにより、下電極36と上
電極32との間のコンタクト不良が生じてしまう。さら
に、スルーホール34のような傾斜が急峻な部位に局部
的に電極をスパッタリングすることは困難であり、断線
の原因となり、TNモードやSTNモードにおいては、
カラーフィルター層の着色膜の段差の影響により、表示
むらや色再現性不良を引き起こしてしまう。また、スル
ーホール34は、液晶分子の配向に影響を及ぼし、液晶
分子の配向不良を引き起こし、表示品位を低下させると
いう問題が生じる。
However, by providing the through hole 34 in the colored film 17 in the pixel area for displaying, the step of the color filter layer locally changes,
Sufficient color characteristics, that is, full-color display cannot be performed. In addition, when a large area color filter substrate is used in the through hole 34 formed by the photolithography process, the manufacturing margin of the through hole 34 is narrow, and the colored film is not completely removed in the through hole 34 portion. A contact failure between the electrode 36 and the upper electrode 32 will occur. Further, it is difficult to locally sputter the electrode on a portion having a steep inclination such as the through hole 34, which causes disconnection. In the TN mode or the STN mode,
Due to the influence of the step of the colored film of the color filter layer, display unevenness and poor color reproducibility are caused. Further, the through hole 34 affects the alignment of the liquid crystal molecules, causes the alignment failure of the liquid crystal molecules, and causes a problem that the display quality is degraded.

【0008】本発明は、上述のような従来技術の課題を
解決するためになされたものであり、高精細表示可能な
液晶表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and enables high-definition display.
An object is to provide a liquid crystal display device .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願発明の液晶表示装置
は、第1および第2基板と、該第1基板と該第2基板と
の間に挟持された液晶層と、該液晶層に電圧を印加する
ために該第1および第2基板にそれぞれ設けられた第1
および第2電圧印加手段とを有し、表示を行うための複
数の絵素領域が、該第1および第2の電圧印加手段と、
該第1および第2の電圧印加手段との間に位置する液晶
層の液晶領域とをそれぞれ有して構成され、該複数の絵
素領域間に非絵素領域が設けられた液晶表示装置であっ
て、該第1電圧印加手段は、該第1基板の表面上に形成
された第1電極層と、該第1電極層上に形成された該第
2電極層とを有し、該第1電極層は該第2電極層は、そ
れぞれ透明導電膜で形成されて、該第1電極層が該第2
電極層よりも低抵抗率になっており、該複数の絵素領域
において、該第1電極層と該第2電極層との間には有機
絶縁膜が形成されて、該非絵素領域において、該第1電
極層と該第2電極層とは電気的に接続されており、該有
機絶縁膜は、該複数の絵素領域のそれぞれの中央部に、
該第1電極層の面を基準として10°以下の傾斜角にな
った逆円錐状のコンタクトホールを有し、電圧印加時に
液晶分子は該コンタクトホールを中心に軸対称配向して
おり、このことにより、上記目的が達成される。
A liquid crystal display device according to the present invention comprises first and second substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and a voltage applied to the liquid crystal layer. A first substrate respectively provided on the first and second substrates for applying
And a plurality of picture element regions for displaying, the first and second voltage applying means, and
A liquid crystal display device comprising a liquid crystal region of a liquid crystal layer positioned between the first and second voltage applying means, and a non-picture element region provided between the plurality of picture element regions. The first voltage applying means has a first electrode layer formed on the surface of the first substrate and the second electrode layer formed on the first electrode layer. The first electrode layer and the second electrode layer are each formed of a transparent conductive film, and the first electrode layer is the second electrode layer.
The resistivity is lower than that of the electrode layer, an organic insulating film is formed between the first electrode layer and the second electrode layer in the plurality of pixel regions, and in the non-pixel region, The first electrode layer and the second electrode layer are electrically connected to each other, and the organic insulating film is provided in the center of each of the plurality of pixel regions.
It has an inverted conical contact hole having an inclination angle of 10 ° or less with respect to the surface of the first electrode layer, and the liquid crystal molecules are oriented in axial symmetry around the contact hole when a voltage is applied. According to the above, the above object is achieved.

【0010】前記有機絶縁膜はカラーフィルター層を有
してもよい。
The organic insulating film may have a color filter layer.

【0011】前記有機絶縁膜が、前記カラーフィルター
層上に、さらに、可視光領域において透明なオーバーコ
ート層を有し、該オーバーコート層は感光性材料を含む
エポキシアクリレート、ポリグリシジルメタアクリレー
トおよびスチレン系からなるグループのうちの少なくと
も1つから形成されてもよい。
The organic insulating film further has, on the color filter layer, an overcoat layer which is transparent in the visible light region, and the overcoat layer contains a photosensitive material such as epoxy acrylate, polyglycidyl methacrylate and styrene. It may be formed from at least one of the groups of systems.

【0012】前記第1および第2電極層の、膜厚300
0Åにおける面抵抗値が、それぞれ、約3Ω/□および
約4Ω/□であってもよい。
The film thickness of the first and second electrode layers is 300.
The sheet resistance values at 0Å may be about 3Ω / □ and about 4Ω / □, respectively.

【0013】前記第1および第2電極層は、互いに平行
なストライプ状の電極であり、該第1電極層は該第2電
極層と重畳してもよい。
The first and second electrode layers may be stripe-shaped electrodes parallel to each other, and the first electrode layer may overlap the second electrode layer.

【0014】前記第1および第2基板のうちの少なくと
も一方が、前記液晶層側表面に凸部を有し、該凸部によ
って該複数の絵素領域毎に液晶領域が規定されてもよ
い。
At least one of the first and second substrates may have a convex portion on the liquid crystal layer side surface, and the convex portion may define a liquid crystal region for each of the plurality of picture element regions.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】以下、作用を説明する。The operation will be described below.

【0022】本発明の液晶表示装置は、第1および第2
基板にそれぞれ設けられた、液晶層に電圧を印加するた
めの第1および第2電圧印加手段を有し、第1電圧印加
手段は、第1基板の表面上に形成された第1電極層と、
第1電極層上に形成された第2電極層とを有している。
第1電極層は、第2電極層よりも低抵抗率を有する透明
導電膜で形成されており、表示を行うための複数の絵素
領域においては、第1電極層と第2電極層との間に有機
絶縁膜が形成されて絶縁されており、絵素領域間に設け
られた非絵素領域においては、第1電極層と第2電極層
とは電気的に接続されているので、第1基板に1つの電
極層しか有さない場合に比べて、電気抵抗値を大幅に低
くすることができる。例えば、42型の超大型高精細液
晶表示装置に上記のような第1電圧印加手段を有する第
1基板を用いれば、信号入力波形に対して、電極層の抵
抗によって表示が大きく遅延することがなく、表示速度
のむらを抑制することができる。また、第1基板上に第
1電極層を形成することは、その製造工程において、マ
ージン(膜厚コントロール、高結晶性および低抵抗値
化)が非常に大きく、特別なガス雰囲気下にする必要が
ないので、所望の抵抗値を有する膜厚の電極を容易にか
つ精度良く製造することができる。
The liquid crystal display device of the present invention comprises the first and second liquid crystal display devices.
It has first and second voltage applying means for applying a voltage to the liquid crystal layer, each of which is provided on the substrate, and the first voltage applying means includes a first electrode layer formed on the surface of the first substrate. ,
And a second electrode layer formed on the first electrode layer.
The first electrode layer is formed of a transparent conductive film having a resistivity lower than that of the second electrode layer, and in the plurality of pixel regions for displaying, the first electrode layer and the second electrode layer are separated from each other. Since the organic insulating film is formed between the pixel regions to be insulated, the first electrode layer and the second electrode layer are electrically connected to each other in the non-pixel region provided between the pixel regions. The electric resistance value can be significantly reduced as compared with the case where one substrate has only one electrode layer. For example, if the first substrate having the above-mentioned first voltage applying means is used in a 42-inch ultra-large high-definition liquid crystal display device, the display may be greatly delayed with respect to the signal input waveform due to the resistance of the electrode layer. It is possible to suppress the unevenness of the display speed. In addition, the formation of the first electrode layer on the first substrate has a very large margin (film thickness control, high crystallinity, and low resistance value) in the manufacturing process, and it is necessary to place it in a special gas atmosphere. Therefore, an electrode having a film thickness having a desired resistance value can be easily and accurately manufactured.

【0023】有機絶縁膜がカラーフィルター層を有すれ
ば、カラー表示を行うことができ、別途有機絶縁膜を設
ける必要がない。
If the organic insulating film has a color filter layer, color display can be performed, and it is not necessary to separately provide an organic insulating film.

【0024】有機絶縁膜がカラーフィルター層上にさら
に感光性材料を含むエポキシアクリレート、ポリグリシ
ジルメタアクリレートおよびスチレン系からなるグルー
プのうちの少なくとも1つから形成されたオーバーコー
ト層が形成されていれば、第2電極層をより高温下でス
パッタリングすることができるので、第2電極層のさら
なる低抵抗化が可能となる。
If the organic insulating film is further formed on the color filter layer by an overcoat layer formed of at least one selected from the group consisting of epoxy acrylate containing a photosensitive material, polyglycidyl methacrylate and styrene. Since the second electrode layer can be sputtered at a higher temperature, the resistance of the second electrode layer can be further reduced.

【0025】膜厚3000Åにおいて、第1および第2
電極層の面抵抗値がそれぞれ、約3Ω/□および約4Ω
/□であれば、例えば、ハイビジョン対応の走査線数
(縦×横=1920×1080)を持つ液晶表示装置に
おいて、入力信号波形に対する遅延を約10μ秒以内に
することができる。
At a film thickness of 3000 Å, the first and second
The sheet resistance of the electrode layer is about 3Ω / □ and about 4Ω, respectively
If / □, for example, in a liquid crystal display device having a number of scanning lines compatible with high-definition (length × width = 1920 × 1080), the delay with respect to the input signal waveform can be set within about 10 μsec.

【0026】例えば、PALC液晶表示装置またはST
N(スーパーツイステッドネマチック)表示装置のよう
に、第1および第2電極層が互いに平行にストライプ状
にパターニングされている液晶表示装置において、第1
電極層と対応する第2電極層とが互いに重なるか、第2
電極層が第1電極層を覆うように形成されていれば、第
1電極層が、対応する第2電極層に隣接の第2電極層と
交差することがなく、容量結合現象が生じることがな
い。また、隣接する電極の信号の影響を受けることもな
い。
For example, a PALC liquid crystal display device or ST
In a liquid crystal display device such as an N (super twisted nematic) display device, in which first and second electrode layers are patterned in parallel with each other in a stripe shape,
The electrode layer and the corresponding second electrode layer overlap each other, or
If the electrode layer is formed so as to cover the first electrode layer, the first electrode layer does not intersect with the second electrode layer adjacent to the corresponding second electrode layer, and the capacitive coupling phenomenon may occur. Absent. In addition, it is not affected by signals from adjacent electrodes.

【0027】少なくとも一方の基板び液晶層側表面に、
凸部が設けられ、凸部によって複数の絵素領域毎に液晶
領域が規定されれば、液晶層の液晶分子を軸対称配向さ
せることができる。
On at least one of the substrates and the liquid crystal layer side surface,
When the convex portion is provided and the liquid crystal region is defined for each of the plurality of picture element regions by the convex portion, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer can be oriented in axial symmetry.

【0028】絵素領域の中央部に第1および第2電圧印
加手段のいずれかが形成されていない領域を有すれば、
電圧印加時に液晶分子がこの領域を中心に軸対称(放射
状あるいは同心円状など)配向し、軸対称配向された液
晶分子の対称軸をこの領域に固定することができるの
で、広視野角でざらつきのない優れた表示品位を有する
液晶表示装置を提供することができる。
If there is a region in which either the first or second voltage applying means is not formed in the central portion of the pixel region,
When a voltage is applied, the liquid crystal molecules are oriented axially symmetrically (radially or concentrically) around this region, and the axis of symmetry of the axially symmetrically oriented liquid crystal molecules can be fixed in this region, so that a wide viewing angle is possible. It is possible to provide a liquid crystal display device having excellent display quality.

【0029】有機絶縁膜が、複数の絵素領域毎の中央部
に逆円錐状の凹部あるいはコンタクトホールを有すれ
ば、電圧印加時に液晶分子が凹部あるいはコンタクトホ
ールの最深部を中心に軸対称配向し、凹部あるいはコン
タクトホールによって配向軸を固定することができるの
で、広視野角でざらつきのない優れた表示品位を有する
液晶表示装置を提供することができる。
If the organic insulating film has an inverted conical recess or contact hole at the center of each of the plurality of pixel regions, the liquid crystal molecules are axisymmetrically aligned around the deepest part of the recess or contact hole when a voltage is applied. However, since the alignment axis can be fixed by the recess or the contact hole, it is possible to provide a liquid crystal display device having a wide viewing angle and excellent display quality without roughness.

【0030】本願発明の液晶表示装置の製造方法による
と、第1基板の表面に温度T1で第1透明導電膜を形成
し、パターニングすることによって第1電極層を形成
し、第1電極層上において絵素領域に対応する領域に有
機絶縁膜を形成し、有機絶縁膜を覆う第2透明導電膜を
温度T1よりも低い温度T2で形成し、パターニングす
ることによって非絵素領域で第1電極層に接続された第
2電極層を形成するので、第1電極層を、第2電極層よ
りも低抵抗率を有する透明導電膜で形成することができ
る。図5(a)に示されるように、例えばITOのスパ
ッタリング温度を上昇させれば、その面積抵抗値は減少
するからである。従って、第1基板に1つの電極層しか
有さない場合に比べて、電気抵抗値を大幅に低くするこ
とができる。
According to the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the first transparent conductive film is formed on the surface of the first substrate at the temperature T1 and patterned to form the first electrode layer, and the first electrode layer is formed on the first electrode layer. In the non-pixel region by forming an organic insulating film in a region corresponding to the pixel region, forming a second transparent conductive film covering the organic insulating film at a temperature T2 lower than the temperature T1, and performing patterning. Since the second electrode layer connected to the layer is formed, the first electrode layer can be formed of a transparent conductive film having lower resistivity than the second electrode layer. This is because, as shown in FIG. 5A, for example, if the sputtering temperature of ITO is increased, the area resistance value thereof is decreased. Therefore, the electric resistance value can be significantly reduced as compared with the case where the first substrate has only one electrode layer.

【0031】第1および第2透明導電膜を形成する前
に、第1基板をUV/O3または真空紫外光を用いてド
ライ洗浄すれば、基板の濡れ性が高くなり、基板と導電
膜間の密着性を高くすることができ、導電膜の膜剥がれ
を防ぐことができる。
If the first substrate is dry-cleaned using UV / O 3 or vacuum ultraviolet light before forming the first and second transparent conductive films, the wettability of the substrate is increased and the space between the substrate and the conductive film is increased. It is possible to improve the adhesion of the film and prevent the conductive film from peeling off.

【0032】液晶層は、液晶材料、光硬化性樹脂および
反応開始剤の混合物を含み、絵素領域の液晶分子を軸対
称配向に配向制御しながら、光照射して光硬化性樹脂を
硬化させて軸対称配向固定層を形成すれば、より表示品
位の向上した液晶表示装置を提供することができる。
The liquid crystal layer contains a mixture of a liquid crystal material, a photocurable resin and a reaction initiator, and while controlling the alignment of the liquid crystal molecules in the picture element region in an axially symmetrical alignment, light is irradiated to cure the photocurable resin. By forming the axially symmetric alignment fixed layer by using the liquid crystal display device, a liquid crystal display device with improved display quality can be provided.

【0033】第1電極層の面抵抗値をできるだけ低下さ
せるために、第1透明導電膜を第1基板の表面に形成す
る温度T1が約400℃すなわち、ガラス(基板)の耐
熱温度付近であることが好ましい。
In order to reduce the sheet resistance of the first electrode layer as much as possible, the temperature T1 at which the first transparent conductive film is formed on the surface of the first substrate is about 400 ° C., that is, near the heat resistant temperature of the glass (substrate). It is preferable.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】「絵素領域」という用語を説明す
る。本発明の液晶表示装置は、表示を行うための絵素領
域を複数有する。絵素領域は表示の最小単位である絵素
を構成する液晶表示装置の一部分(構成要素)を指す。
典型的には、対向電極と、マトリクス状に形成されアク
ティブ素子(TFTなど)のそれぞれによってスイッチ
ングされる複数の絵素電極とを有するアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、各絵素領域は、各絵素電
極とそれに対向する対向電極の領域とその間に位置する
液晶領域とを含む。また、それぞれの基板上に液晶層を
介して互いに交差するように形成されたストライブ状の
電極(走査電極及び信号電極)を有する単純マトリクス
型液晶表示装置においては、絵素領域は、ストライプ状
の電極が交差する領域とその交差部に位置する液晶領域
とを含む。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The term "picture element region" will be described. The liquid crystal display device of the present invention has a plurality of picture element regions for displaying. The picture element region refers to a part (component) of the liquid crystal display device that constitutes a picture element which is the minimum unit of display.
Typically, in an active matrix type liquid crystal display device having a counter electrode and a plurality of picture element electrodes formed in a matrix and each of which is switched by an active element (TFT or the like), each picture element region is formed in each picture element region. It includes an element electrode, an area of the counter electrode facing the element electrode, and a liquid crystal area located therebetween. Further, in a simple matrix liquid crystal display device having stripe-shaped electrodes (scanning electrodes and signal electrodes) formed so as to intersect each other with a liquid crystal layer on each substrate, the pixel regions are stripe-shaped. Includes a region where the electrodes intersect and a liquid crystal region located at the intersection.

【0035】カラー表示装置においては、絵素領域に対
応してカラーフィルタ領域を形成し、それぞれのカラー
フィルタ領域を通過する光を絵素領域で制御することに
よって、加法混色によってカラー表示を行う。典型的に
は、赤絵素領域、緑絵素領域、青絵素領域の3つの絵素
領域が1つのカラー画素領域を形成する。カラーフィル
タ領域はカラーフィルタ層の絵素領域に対応して設けら
れた領域を指し、例えば、赤フィルタ領域、緑フィルタ
領域、青フィルタ領域のそれぞれを指す。カラーフィル
タ領域は、例えば、ストライプ状に配置された着色層の
一部である。複数の着色層を含む層をカラーフィルタ層
と呼ぶ。ストライプ配列の場合には、巡回的に配置され
た複数の赤層、緑層及び青層を含む。カラーフィルタ層
は、各着色層または各カラーフィルタ領域間に設けられ
た遮光層(ブラックマスク)を含んでも良い。カラーフ
ィルタ層は、複数の異なる色の着色層を含み、各着色層
は、複数の絵素領域に対応して設けられたカラーフィル
タ領域を有する。また、本発明において、絵素領域毎に
設けれた着色層の無い領域を非カラーフィルタ領域と呼
ぶ。本願発明においては、カラーフィルタ層は、カラー
フィルタ領域と非カラーフィルタ領域とを含む。
In the color display device, a color filter area is formed corresponding to each picture element area, and light passing through each color filter area is controlled by the picture element area, thereby performing color display by additive color mixing. Typically, three picture element areas, a red picture element area, a green picture element area, and a blue picture element area form one color pixel area. The color filter region refers to a region provided corresponding to the pixel region of the color filter layer, for example, a red filter region, a green filter region, and a blue filter region. The color filter region is, for example, a part of the colored layer arranged in a stripe shape. A layer including a plurality of colored layers is called a color filter layer. In the case of the stripe arrangement, a plurality of red layers, green layers and blue layers arranged cyclically are included. The color filter layer may include a colored layer or a light shielding layer (black mask) provided between the color filter regions. The color filter layer includes a plurality of colored layers of different colors, and each colored layer has a color filter region provided corresponding to the plurality of pixel regions. Further, in the present invention, a region provided for each pixel region without a colored layer is called a non-color filter region. In the present invention, the color filter layer includes a color filter area and a non-color filter area.

【0036】なお、絵素領域と液晶領域との対応関係
は、1つの絵素領域に1つの液晶領域を形成する場合に
限られない。但し、表示品位を向上するために液晶領域
は絵素領域に対応して形成されることが好ましい。縦横
比が大きい絵素(長絵素)の場合、一つの長絵素に対し
て、複数の液晶領域を形成してもよい。絵素に対応して
形成される液晶領域の数は、軸対称配向が安定に形成さ
れうる限り、できるだけ少ないほうが好ましい。
The correspondence relationship between the picture element region and the liquid crystal region is not limited to the case where one liquid crystal region is formed in one picture element region. However, in order to improve the display quality, the liquid crystal region is preferably formed corresponding to the picture element region. In the case of a picture element having a large aspect ratio (long picture element), a plurality of liquid crystal regions may be formed for one long picture element. The number of liquid crystal regions formed corresponding to the picture elements is preferably as small as possible as long as the axially symmetrical alignment can be stably formed.

【0037】本発明の液晶表示装置90を図4(a)か
ら図4(c)を参照しながら説明する。図4(a)は、
液晶表示装置90の概略上面図を示す。図4(b)およ
び図4(c)は、それぞれ、図4(a)のA−A部分
(絵素領域)およびB−B部分(非絵素領域)の断面図
を示す。
A liquid crystal display device 90 of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (c). Figure 4 (a)
The schematic top view of the liquid crystal display device 90 is shown. 4B and 4C are cross-sectional views of the AA portion (picture element region) and the BB portion (non-picture element region) of FIG. 4A, respectively.

【0038】本発明の液晶表示装置90は、例えばガラ
スからなる第1基板52および第2基板54と、両基板
間に挟持された液晶層62とを有する。第1および第2
基板52、54には、それぞれ、液晶層62に電圧を印
加するための第1および第2電圧印加手段が設けられて
いる。第1電圧印加手段は、第1基板54の表面上に形
成された第1電極層56と、その上に形成された第2電
極層58とを有する。第1電極層56は第2電極層58
よりも低抵抗率を有する透明導電膜で形成されている。
The liquid crystal display device 90 of the present invention has a first substrate 52 and a second substrate 54 made of, for example, glass, and a liquid crystal layer 62 sandwiched between both substrates. First and second
The substrates 52 and 54 are provided with first and second voltage applying means for applying a voltage to the liquid crystal layer 62, respectively. The first voltage applying unit has a first electrode layer 56 formed on the surface of the first substrate 54 and a second electrode layer 58 formed thereon. The first electrode layer 56 is the second electrode layer 58.
It is formed of a transparent conductive film having a lower resistivity.

【0039】図4(b)に示されるように、表示を行う
ための複数の絵素領域70において、第1電極層56と
第2電極層58との間には有機絶縁膜76が形成されて
いる。一方、図4(c)に示されるように、絵素領域間
に設けられた非絵素領域において、第1電極層56と第
2電極層58とは電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4B, an organic insulating film 76 is formed between the first electrode layer 56 and the second electrode layer 58 in the plurality of picture element regions 70 for displaying. ing. On the other hand, as shown in FIG. 4C, the first electrode layer 56 and the second electrode layer 58 are electrically connected to each other in the non-pixel regions provided between the pixel regions.

【0040】なお、必要に応じて、基板の液晶層側に配
向膜(不図示)あるいは、絵素領域間に遮光層(ブラッ
クマスク)78を設けても良い。
If necessary, an alignment film (not shown) on the liquid crystal layer side of the substrate or a light-shielding layer (black mask) 78 between pixel regions may be provided.

【0041】本発明の液晶表示装置90は、第1基板5
2の表面に、温度T1で第1透明導電膜を形成し、パタ
ーニングすることによって第1電極層56を形成し、さ
らに、第1電極層56上に有機絶縁膜を形成し、パター
ニングすることによって絵素領域に対応する領域に有機
絶縁膜76を形成する。また、有機絶縁膜76を覆う第
2透明導電膜を温度T1よりも低い温度T2で形成し、
第2透明導電膜をパターニングすることによって、非絵
素領域で第1電極層56に接続された第2電極層58を
形成する。
The liquid crystal display device 90 of the present invention includes the first substrate 5
By forming a first transparent conductive film on the surface of 2 at a temperature T1 and patterning it to form a first electrode layer 56, and further forming an organic insulating film on the first electrode layer 56 and patterning it. The organic insulating film 76 is formed in a region corresponding to the pixel region. In addition, the second transparent conductive film that covers the organic insulating film 76 is formed at a temperature T2 lower than the temperature T1,
By patterning the second transparent conductive film, the second electrode layer 58 connected to the first electrode layer 56 in the non-pixel region is formed.

【0042】第1基板52には、UV/O3または真空
紫外光を用いてよく洗浄された素ガラス基板(接触角;
10°以下)を用いることが好ましい。タクト時間(U
V照射時間(洗浄時間))は、数分程度の短時間であ
る。基板を洗浄すれば、基板表面の濡れ性が高くなり、
基板と表面に形成される導電膜との密着性を高くするこ
とができ、導電膜の膜剥がれを防ぐことができる。な
お、素ガラス基板にあらかじめSiO2などの絶縁膜が
形成されていても良い。
As the first substrate 52, a base glass substrate (contact angle; which is well washed with UV / O 3 or vacuum ultraviolet light)
It is preferable to use 10 ° or less). Tact time (U
The V irradiation time (cleaning time) is a short time of about several minutes. If the substrate is washed, the wettability of the substrate surface will increase,
Adhesion between the substrate and the conductive film formed on the surface can be increased, and peeling of the conductive film can be prevented. An insulating film such as SiO 2 may be previously formed on the base glass substrate.

【0043】図5(a)は、スパッタリング温度と透明
導電膜の面積抵抗値との関係を表す実験結果を示す。図
5(a)に示されるように、透明導電膜は、スパッタリ
ング温度が高いほど、電気抵抗値が低下する。従って、
第1基板52に耐熱温度が約400℃の高温度である素
ガラスを用い、第1基板52上に透明導電膜を約400
℃(T1)で真空スパッタリングする(このとき、透明
導電膜の面積抵抗値は約3Ω/□(体積抵抗率は約1.
3μΩ・cm))ことが好ましい。高精細表示を行うた
めには、第1電極層を形成する第1透明導電膜の面積抵
抗値は、約3Ω/□以下であることが好ましい。続い
て、エッチング液(塩鉄、HBrあるいは王水等)を用
いて、所望の形状、例えばストライプ状に、パターニン
グして第1電極層56を第1基板上に形成する。パター
ニングプロセスは当該技術で公知の方法で行う。
FIG. 5A shows experimental results showing the relationship between the sputtering temperature and the sheet resistance of the transparent conductive film. As shown in FIG. 5A, the higher the sputtering temperature, the lower the electric resistance value of the transparent conductive film. Therefore,
The first substrate 52 is made of a raw glass having a high heat resistance temperature of about 400 ° C.
Vacuum sputtering is performed at a temperature of T (T1).
3 μΩ · cm)) is preferable. In order to perform high-definition display, the area resistance value of the first transparent conductive film forming the first electrode layer is preferably about 3Ω / □ or less. Then, the first electrode layer 56 is formed on the first substrate by patterning into a desired shape, for example, a stripe shape, using an etching solution (iron salt, HBr, aqua regia, etc.). The patterning process is performed by methods known in the art.

【0044】第1電極層56上に、赤(R)、緑(G)
および青(B)のカラーフィルター層を含む有機絶縁膜
を当該技術で公知の方法でパターニング形成してもよ
い。有機絶縁膜76がカラーフィルター層を有する場
合、第2電極層58の低抵抗化のためにスパッタリング
温度を上げるためには、カラーフィルター層上にさらに
高耐熱性を有するオーバーコート層を形成することが好
ましい。高温下で、第2透明導電膜(例えばITO)を
スパッタリングすると、電気抵抗値が下がると共に透過
率が向上する(図5(b))。なお、図5(b)は、面
積抵抗値約3Ω/□の下で、ガラスをリファレンスとし
た透明導電膜の透過率を示す。例えばITOからなる第
2透明導電膜を、当該技術で公知の方法のプロセスで、
温度(T2)約220℃でスパッタリング後、例えばス
トライプ状にパターニングすることによって、第2電極
層58は形成される。第2電極層を形成する第2透明導
電膜の面積抵抗率は、約6Ω/□以下であることが好ま
しい。
Red (R) and green (G) are formed on the first electrode layer 56.
The organic insulating film including the blue (B) color filter layer may be patterned by a method known in the art. When the organic insulating film 76 has a color filter layer, in order to raise the sputtering temperature in order to reduce the resistance of the second electrode layer 58, an overcoat layer having higher heat resistance should be formed on the color filter layer. Is preferred. When the second transparent conductive film (for example, ITO) is sputtered at a high temperature, the electric resistance value is lowered and the transmittance is improved (FIG. 5 (b)). Note that FIG. 5B shows the transmittance of the transparent conductive film using glass as a reference under a sheet resistance value of about 3 Ω / □. A second transparent conductive film made of, for example, ITO is formed by a method known in the art.
After sputtering at a temperature (T2) of about 220 ° C., the second electrode layer 58 is formed by patterning in a stripe shape, for example. The areal resistivity of the second transparent conductive film forming the second electrode layer is preferably about 6 Ω / □ or less.

【0045】カラーフィルター層上のオーバーコート層
は、エポキシ、フェノール、ウレタン、ポリイミド、ポ
リエステル、ラバー、ジアリルフタレート、ポリプロピ
レン、EPDM、メラミン、ABS、塩化ビニル系等
の、感光性ポリマーで形成されることが好ましい。ま
た、感光剤とポリマーとの混合物でカラーフィルター層
上のオーバーコート層を形成する場合には、べースポリ
マーとして、ネガ型のものでクロルメチル化ポリスチレ
ン、クロルメチル化ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ
(クロルα−メチルスチレン)、ポリクロルメチルスチ
レン、ポリハロゲノスチレンあるいはエポキシアクリレ
ートを用いることが可能である。また、ポジ型のもので
は、ポリグリシジルメタクリレートあるいはポリメチル
メタクリレートを用いることが可能である。ポジ型感光
剤としてはナフトキノンジアジド、ネガ型感光材料とし
てはジアゾニウム塩系が用いられ得る。
The overcoat layer on the color filter layer should be formed of a photosensitive polymer such as epoxy, phenol, urethane, polyimide, polyester, rubber, diallyl phthalate, polypropylene, EPDM, melamine, ABS and vinyl chloride. Is preferred. Further, in the case of forming the overcoat layer on the color filter layer with a mixture of a photosensitizer and a polymer, as a base polymer, a negative type chloromethylated polystyrene, chloromethylated poly (α-methylstyrene), poly ( It is possible to use (chloro α-methylstyrene), polychloromethylstyrene, polyhalogenostyrene or epoxy acrylate. Further, in the positive type, it is possible to use polyglycidyl methacrylate or polymethyl methacrylate. Naphthoquinonediazide can be used as the positive-type photosensitive material, and diazonium salt-based can be used as the negative-type photosensitive material.

【0046】カラーフィルター層を形成するための樹脂
材料の耐熱性が充分高ければ、オーバーコート層は必要
ない。このような場合、プロセスを短縮することが可能
となり、低コスト化を実現することができる。
If the resin material for forming the color filter layer has sufficiently high heat resistance, the overcoat layer is not necessary. In such a case, the process can be shortened and the cost can be reduced.

【0047】なお、第1電極層56および第2電極層5
8のパターンがストライプ状で、第1電極層56と第2
電極層58とが交差するような構造になっている場合、
正常な表示を行うことができない。絵素領域において、
電極層間に有機絶縁膜が挟まれているため、容量結合が
生じてしまうからである。従って、第1電極層56およ
び第2電極層58の幅が共に同じ大きさで、かつ、重畳
しているか、第2電極層が第1電極層を覆うように形成
されていれば、第1電極層が、対応する第2電極層に隣
接の第2電極層と重畳することがなく、容量結合現象が
生じない。また、隣接する電極の信号の影響を受けるこ
ともない。このような場合、液晶層に入力された信号波
形を正確に各絵素に送信することができ、正常表示され
る。
The first electrode layer 56 and the second electrode layer 5
The pattern of 8 is striped, and the first electrode layer 56 and the second electrode layer 56
When the structure is such that the electrode layer 58 intersects,
Normal display cannot be performed. In the pixel area,
This is because the organic insulating film is sandwiched between the electrode layers, so that capacitive coupling occurs. Therefore, if the widths of the first electrode layer 56 and the second electrode layer 58 are the same and overlap, or if the second electrode layer is formed so as to cover the first electrode layer, the first electrode layer 56 The electrode layer does not overlap the second electrode layer adjacent to the corresponding second electrode layer, and the capacitive coupling phenomenon does not occur. In addition, it is not affected by signals from adjacent electrodes. In such a case, the signal waveform input to the liquid crystal layer can be accurately transmitted to each picture element and is normally displayed.

【0048】例えば、PALC液晶表示装置において、
ハイビジョン等の高精細表示を行う場合、例えば膜厚約
3000ÅのITOからなる透明導電膜は、面積抵抗値
が約3Ω/□(体積抵抗率約1.3μΩ・cm)であるこ
とが好ましい。面抵抗値が約3Ω/□であるITOから
なる電極ライン間の容量と電極ラインの抵抗値をもと
に、シミュレーションにより、入力信号波形に対する表
示の遅延(なまり具合)を調べた結果を図6(a)に示
す。
For example, in a PALC liquid crystal display device,
When performing high-definition display such as high-definition television, for example, the transparent conductive film made of ITO having a film thickness of about 3000Å preferably has an area resistance value of about 3Ω / □ (volume resistivity of about 1.3 μΩ · cm). FIG. 6 shows the results of examining the display delay (bluntness) with respect to the input signal waveform by simulation based on the capacitance between the electrode lines made of ITO having a sheet resistance value of about 3 Ω / □ and the resistance value of the electrode lines. It shows in (a).

【0049】シミュレーション条件は下記の表1に示す
通りである。
The simulation conditions are as shown in Table 1 below.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】ハイビジョン(走査線数(縦×横=192
0×1080))対応で、ITOからなる電極ラインの
上下120ライン分の容量を測定して、ライン間の容量
を計算している。電極ラインの抵抗値はラインの長さお
よび幅から計算している。これをもとに単色表示の場合
におけるライン終端での波形なまりをシミュレーション
している。駆動波形は、立ち上がりおよび立ち下がりを
2.5μ秒の矩形波と仮定している。
HDTV (Number of scanning lines (vertical x horizontal = 192
0 × 1080)), the capacitance of 120 lines above and below the electrode line made of ITO is measured, and the capacitance between the lines is calculated. The resistance value of the electrode line is calculated from the length and width of the line. Based on this, the waveform rounding at the line end in the case of monochromatic display is simulated. The drive waveform is assumed to be a square wave having a rising edge and a falling edge of 2.5 μsec.

【0052】面抵抗値が約3Ω/□である場合、図6
(a)に示されるように、入力信号波形に対する表示の
遅延は、2μ秒程度であり、表示に問題のないレベルで
あることがわかった。図6(b)に、様々な面積抵抗値
における、入力信号波形に対する末端部波形のずれ幅
(表示の遅延)を示す。
When the sheet resistance value is about 3 Ω / □, as shown in FIG.
As shown in (a), the display delay with respect to the input signal waveform was about 2 μsec, and it was found that there was no problem in display. FIG. 6B shows the deviation width (display delay) of the terminal waveform with respect to the input signal waveform at various sheet resistance values.

【0053】なお、上述の、ガラス/第1電極層(IT
O)/有機絶縁膜(カラーフィルター層)/第2電極層
(ITO)の2層電極層構造は、TFT基板にも形成さ
せることが可能であり、低抵抗化を図ることができる。
The above-mentioned glass / first electrode layer (IT
The two-layer electrode layer structure of (O) / organic insulating film (color filter layer) / second electrode layer (ITO) can be formed also on the TFT substrate, and the resistance can be reduced.

【0054】(ASMモードへの適用)図7(a)〜
(d)を参照しながら、本発明の液晶表示装置90をA
SMモード(Axially Symmetric Aligned Microcell Mo
de)に適用した場合について説明する。図7(a)及び
(b)は、電圧無印加時の、(c)及び(d)は、電圧
印加時の状態を示し、(a)及び(c)は液晶表示装置
90の断面図、(b)及び(d)は上面をクロスニコル
状態の偏光顕微鏡で観察した結果を示す。
(Application to ASM mode) FIG. 7 (a)-
Referring to (d), the liquid crystal display device 90 of the present invention is
SM mode (Axially Symmetric Aligned Microcell Mo
de) will be explained. 7A and 7B show states when no voltage is applied, FIGS. 7C and 7D show states when a voltage is applied, and FIGS. 7A and 7C are cross-sectional views of the liquid crystal display device 90. (B) and (d) show the results of observing the upper surface with a polarization microscope in the crossed Nicols state.

【0055】液晶表示装置90は、一対の基板52と5
4との間に、例えば誘電異方性(Δε)が負(n型)の
液晶分子61からなる液晶層62が挟持されている。
The liquid crystal display device 90 includes a pair of substrates 52 and 5.
4, a liquid crystal layer 62 made up of liquid crystal molecules 61 having a negative (n type) dielectric anisotropy (Δε) is sandwiched.

【0056】液晶表示装置90において、一対の基板5
2および54の液晶層62に接する表面に、垂直配向層
68を形成し、一対の基板52および54の少なくとも
一方の液晶層62側の面に、凸部74が形成される。こ
の凸部74によって、液晶層62は、液晶層の絵素領域
内の厚さ(din)と非絵素領域の液晶層の厚さ(dou
t)の2種類の異なる厚さを有する。dinはdoutよりも
大きいことが好ましい。
In the liquid crystal display device 90, the pair of substrates 5
The vertical alignment layer 68 is formed on the surfaces of the liquid crystal layers 2 and 54 in contact with the liquid crystal layer 62, and the convex portions 74 are formed on the surface of at least one of the pair of substrates 52 and 54 on the liquid crystal layer 62 side. Due to the convex portion 74, the liquid crystal layer 62 has a thickness (din) in the picture element region of the liquid crystal layer and a thickness (dou) of the liquid crystal layer in the non-picture element region.
t) with two different thicknesses. It is preferable that din is larger than dout.

【0057】その結果、後述するように、電圧印加時に
軸対称配向を呈する液晶領域が、凸部74によって包囲
される領域に規定される。なお、図7(a)および
(c)において、液晶層62に電圧を印加するための第
1および第2電圧印加手段は省略してある。
As a result, as will be described later, the liquid crystal region exhibiting the axially symmetrical alignment when a voltage is applied is defined in the region surrounded by the convex portion 74. 7A and 7C, the first and second voltage applying means for applying a voltage to the liquid crystal layer 62 are omitted.

【0058】電圧無印加時には、(a)に示すように、
液晶分子61は、垂直配向層68の配向規制力によっ
て、基板に垂直な方向に配向している。電圧無印加状態
の絵素領域をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察する
と、(b)に示したように、暗視野を呈する(ノーマリ
ーブラックモード)。電圧を印加すると、負の誘電異方
性を有する液晶分子62に、液晶分子の長軸を電界の方
向に対して垂直に配向させる力が働くので、(c)に示
すように、基板に垂直な方向から傾く(中間調表示状
態)。この状態の絵素領域をクロスニコル状態の偏光顕
微鏡で観察すると、(d)に示すように、偏光軸に対し
て約45°に沿った方向に消光模様が観察される。
When no voltage is applied, as shown in FIG.
The liquid crystal molecules 61 are aligned in the direction perpendicular to the substrate by the alignment regulating force of the vertical alignment layer 68. When observing a pixel region in which no voltage is applied with a crossed Nicols polarization microscope, a dark field is exhibited as shown in (b) (normally black mode). When a voltage is applied, a force is exerted on the liquid crystal molecules 62 having negative dielectric anisotropy so that the long axes of the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the direction of the electric field. Therefore, as shown in FIG. Tilt from the right direction (halftone display state). When the picture element region in this state is observed with a polarization microscope in the crossed Nicols state, as shown in (d), an extinction pattern is observed in a direction along about 45 ° with respect to the polarization axis.

【0059】上述のようなASMモードの液晶表示装置
は、垂直配向と軸対称配向との間を電圧によって変化す
る液晶領域を有するので、優れた視角特性を有する。ま
た、誘電異方性が負の液晶材料を用い、電圧無印加時に
垂直配向状態をとるノーマリーブラックモードの表示を
行えば、高コントラストの表示を提供することができ
る。
The ASM mode liquid crystal display device as described above has an excellent viewing angle characteristic because it has a liquid crystal region which changes between vertical alignment and axially symmetric alignment depending on the voltage. Further, by using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and performing a normally black mode display in which a vertical alignment state is obtained when no voltage is applied, a high contrast display can be provided.

【0060】なお、後で説明するように、各絵素領域の
中心位置に、第1および第2電圧印加手段のいずれかが
形成されていない領域や、逆円錐状のテーパーまたはコ
ンタクトホールを設けることによって、軸対称配向して
いる液晶分子の軸位置を固定し、液晶分子の配向を安定
化すれば、表示品位のざらつき感が著しく低減される。
上記円錐状のテーパーまたはコンタクトホールは、逆円
錐形状で約10°以下の傾斜がついていることが望まし
い。このように傾斜がついていると、電圧印加時に軸対
称配向の中心軸付近の液晶分子の配向が、基板に対して
垂直のままであるので、光ぬけが生じることがない。従
来のコンタクトホールを有するTN配向の液晶表示装置
では、光抜けが生じていた。
As will be described later, a region in which any one of the first and second voltage applying means is not formed, an inverted conical taper or a contact hole is provided at the center position of each pixel region. By fixing the axial position of the liquid crystal molecules in the axially symmetrical alignment and stabilizing the alignment of the liquid crystal molecules, the roughness of the display quality is significantly reduced.
It is desirable that the conical taper or contact hole has an inverted conical shape and has an inclination of about 10 ° or less. With such an inclination, the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the central axis of the axially symmetric alignment remains perpendicular to the substrate when a voltage is applied, and thus light leakage does not occur. In a conventional TN-aligned liquid crystal display device having a contact hole, light leakage occurs.

【0061】絶縁性のブラックマトリックスが、ストラ
イプ状にパターニングされ、隣の信号線と完全に絶縁さ
れていれば、導電性のカラーフィルター用樹脂材料をス
トライプ状にパターニングして使用できる。このとき、
導電性が十分高ければ、第2絵素電極は必要なくなる。
第2絵素電極を設けなければ、製造プロセスを短縮で
き、コスト削減に役立つ。しかしながら、実際的には、
導電性のカラーフィルター材料のカラー樹脂材料には、
金属粒子や導電性高分子などを混合させるので、色純度
や透明度等の光学性能が低下してしまう。また、このよ
うな不純物質が液晶層に溶出するために電圧保持率が低
下してしまい、通常の液晶駆動ができなくなってしま
う。従って、本願の液晶表示装置のように、第2電極層
を有することが好ましい。
If the insulative black matrix is patterned in a stripe shape and is completely insulated from the adjacent signal line, the conductive color filter resin material can be used in a stripe pattern. At this time,
If the conductivity is high enough, the second pixel electrode is not needed.
If the second pixel electrode is not provided, the manufacturing process can be shortened and the cost can be reduced. However, in practice,
Color resin material of conductive color filter material,
Since the metal particles and the conductive polymer are mixed, the optical performance such as color purity and transparency is deteriorated. Further, since such impurities are eluted into the liquid crystal layer, the voltage holding ratio is lowered, and normal liquid crystal driving cannot be performed. Therefore, it is preferable to have the second electrode layer as in the liquid crystal display device of the present application.

【0062】以下に具体的な実施例と、比較例とを説明
する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるもの
ではない。
Specific examples and comparative examples will be described below. The present invention is not limited to the examples below.

【0063】(実施例1)本実施例1では、上述の本発
明の液晶表示装置を、ハイビジョン対応のドットピッチ
および走査線数(縦×横=1920×1080)を有す
る高精細PALC液晶表示装置に適用した例について述
べる。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, the above-described liquid crystal display device of the present invention is a high-definition PALC liquid crystal display device having a dot pitch and the number of scanning lines (vertical × horizontal = 1920 × 1080) compatible with high definition. The example applied to is described.

【0064】図8(a)に示されるPALC100は、
第1基板110を含む液晶セル120と、プラズマセル
基板130(第2基板)とを積層した構成をしている。
第1基板110とプラズマセル基板130との間には液
晶層136が挟持されており、第1基板110の液晶層
136側には第1電極層112および第2電極層116
と、有機絶縁膜114(カラーフィルタ層)が形成され
ている。
The PALC 100 shown in FIG.
The liquid crystal cell 120 including the first substrate 110 and the plasma cell substrate 130 (second substrate) are laminated.
A liquid crystal layer 136 is sandwiched between the first substrate 110 and the plasma cell substrate 130, and the first electrode layer 112 and the second electrode layer 116 are provided on the liquid crystal layer 136 side of the first substrate 110.
And an organic insulating film 114 (color filter layer) is formed.

【0065】プラズマセル基板130は、基板140と
誘電体セパレータ138との間隙が複数のリブ隔壁14
2で分割された複数のプラズマ放電チャネル144を含
む第2電圧印加手段を有する。プラズマ放電チャネル1
44には、イオン化可能なガスが封入されており、カソ
ード146とアノード146との間に放電パルス電圧を
印加することによって、プラズマが発生する。複数のプ
ラズマ放電チャネル144は、信号電極(列電極)11
2および116と直交する方向に延びており、カソード
146とアノード146とが走査電極(行電極)として
機能し、線順次走査される。信号電極(列電極)112
および116と、誘電体セパレータ138との間の電位
差によって、液晶層136が駆動される。
In the plasma cell substrate 130, the ribs 14 having a plurality of gaps between the substrate 140 and the dielectric separator 138 are provided.
It has a second voltage applying means including a plurality of plasma discharge channels 144 divided by two. Plasma discharge channel 1
An ionizable gas is enclosed in 44, and plasma is generated by applying a discharge pulse voltage between the cathode 146 and the anode 146. The plurality of plasma discharge channels 144 includes signal electrodes (column electrodes) 11
The cathodes 146 and the anodes 146 function as scanning electrodes (row electrodes) and are line-sequentially scanned. Signal electrode (column electrode) 112
The potential difference between and 116 and the dielectric separator 138 drives the liquid crystal layer 136.

【0066】PALC100は、プラズマ放電チャネル
144と信号電極(列電極)112および116とが交
差する領域によって形成される表示を行うための複数の
絵素領域、および絵素領域間の非絵素領域を有する。本
実施例において、各絵素領域の大きさは、約144μm
×119μmとした。
The PALC 100 has a plurality of picture element regions for displaying formed by a region where the plasma discharge channel 144 and the signal electrodes (column electrodes) 112 and 116 intersect, and a non-picture element region between the picture element regions. Have. In this embodiment, the size of each pixel area is about 144 μm.
× 119 μm.

【0067】絵素領域において、第1電極層112と第
2電極層116とは、その間に絶縁性を有するカラーフ
ィルター層114を挟み、絶縁されている。非絵素領域
においては、第1電極層と第2電極層とは電気的に接続
されている。
In the pixel area, the first electrode layer 112 and the second electrode layer 116 are insulated by sandwiching the color filter layer 114 having an insulating property therebetween. In the non-pixel region, the first electrode layer and the second electrode layer are electrically connected.

【0068】次に本実施例1のPALC100の製造方
法を説明する。
Next, a method of manufacturing the PALC 100 of the first embodiment will be described.

【0069】UV/O3または真空紫外光であらかじめ
ドライ洗浄された42型のガラス基板110(接触角は
10°以下)に、約400℃(T1)でITOからなる
厚み約300nmの第1透明導電膜をスパッタリングす
る。この第1透明導電膜の面積抵抗値は約3Ω/□(体
積抵抗率は約1.3μΩ・cm)であった。続いて、第1
透明導電膜をストライプ状にパターニングして、第1電
極層112を形成する。続いて、再び基板110を上記
と同様の方法でドライ洗浄する。
On a 42-inch glass substrate 110 (contact angle of 10 ° or less) which has been previously dry-cleaned with UV / O 3 or vacuum ultraviolet light, a first transparent film of ITO having a thickness of about 300 nm is formed at about 400 ° C. (T1). Sputter the conductive film. The sheet resistance value of the first transparent conductive film was about 3 Ω / □ (volume resistivity about 1.3 μΩ · cm). Then, the first
The transparent conductive film is patterned into a stripe shape to form the first electrode layer 112. Then, the substrate 110 is again dry-cleaned by the same method as described above.

【0070】感光性ブラック樹脂(樹脂は上述した、カ
ラーフィルタ層上のオーバーコート層の材料と同様の材
料を用いて形成される)を用いて、フォトマスク位置合
わせマーカーと遮光部のブラックマトリクス(BM)を
形成する。続いて、再び基板110を上記と同様の方法
でドライ洗浄する。さらに、第1電極層、フォトマスク
位置合わせマーカーおよび遮光部のブラックマトリクス
(BM)の上に、カラーフィルター層114を形成し、
カラーフィルター層114上にポリイミド樹脂材料から
なるオーバーコート層を形成する。カラーフィルター層
114およびオーバーコート層を含む有機絶縁膜を覆う
ITOからなる第2透明導電膜を、上記T1よりも低い
約220℃(T2)で、厚み約300nmスパッタリン
グする。この第2透明導電膜の面積抵抗値は約4Ω/□
(体積抵抗率は約1.55μΩ・cm)であった。さら
に、第2透明導電膜をストライプ状にパターニングし
て、非絵素領域で第1電極層に接続された第2電極層1
16を形成する。
Using a photosensitive black resin (the resin is formed by using the same material as the material of the overcoat layer on the color filter layer described above), the photomask alignment marker and the black matrix of the light shielding part ( BM) is formed. Then, the substrate 110 is again dry-cleaned by the same method as described above. Further, a color filter layer 114 is formed on the first electrode layer, the photomask alignment marker, and the black matrix (BM) of the light shielding portion,
An overcoat layer made of a polyimide resin material is formed on the color filter layer 114. A second transparent conductive film made of ITO that covers the organic insulating film including the color filter layer 114 and the overcoat layer is sputtered at a thickness of about 300 nm at about 220 ° C. (T2) lower than T1. The sheet resistance value of this second transparent conductive film is about 4Ω / □
(The volume resistivity was about 1.55 μΩ · cm). Further, the second transparent conductive film is patterned into a stripe shape, and the second electrode layer 1 connected to the first electrode layer in the non-pixel region is formed.
16 is formed.

【0071】両基板110及び130の液晶層136側
表面には、水平配向膜118(AL4552、日本合成
ゴム製)が形成されている。配向膜の塗布後、ラビング
等により希望のツイスト角度になるよう配向処理を施し
てある。さらに、水平配向層118上にプラスチックビ
ーズを用いて、高さ約6μmのスペーサーを形成する。
以上のようにして作製された液晶セル120を、所定
の方法で作製されたプラズマセル基板130とを貼り合
わせ、液晶セル120中に、誘電異方性が正の液晶材料
(△ε=1.9、△n=0.067、セルギャップ6μ
mで90°ツイストとなるように液晶材料固有のツイス
ト角を設定)を注入し、加熱急冷した。
A horizontal alignment film 118 (AL4552, made by Japan Synthetic Rubber) is formed on the surfaces of the substrates 110 and 130 on the liquid crystal layer 136 side. After applying the alignment film, the alignment treatment is performed by rubbing or the like so as to obtain a desired twist angle. Further, spacers having a height of about 6 μm are formed on the horizontal alignment layer 118 by using plastic beads.
The liquid crystal cell 120 manufactured as described above is bonded to a plasma cell substrate 130 manufactured by a predetermined method, and a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy (Δε = 1. 9, Δn = 0.067, cell gap 6μ
(Twist angle peculiar to liquid crystal material was set so that the twist would be 90 ° in m), followed by heating and quenching.

【0072】全面点灯を確認するために電圧を印加して
いくと偏光板クロスニコル下で表示領域が均一に白から
黒に変化したのが観察された。この時の信号入力波形に
対する表示の遅延は、許容範囲の約10μ秒以下であ
り、ハイビジョン表示のような高精細表示において、良
好な表示品位を得ることができた。
When a voltage was applied to confirm lighting of the entire surface, it was observed that the display area uniformly changed from white to black under the polarizing plate crossed Nicols. The display delay with respect to the signal input waveform at this time is within an allowable range of about 10 μsec or less, and good display quality could be obtained in high definition display such as high definition display.

【0073】(実施例2)図8(b)に示される実施例
2の42型PALC200は、凸部205を基板110
上に有し、複数の絵素領域毎に液晶領域が規定され、液
晶分子は軸対称配向している。
(Embodiment 2) The 42-inch PALC 200 of Embodiment 2 shown in FIG.
A liquid crystal region is defined for each of the plurality of picture element regions and liquid crystal molecules are axially symmetrically aligned.

【0074】PALC200は、第1基板110を含む
液晶セル220と、プラズマセル基板130(第2基
板)とを積層した構成をしている。図8(a)のPAL
C100とは、PALC200が凸部205および垂直
配向膜218を有することにおいて異なる。
The PALC 200 has a structure in which a liquid crystal cell 220 including a first substrate 110 and a plasma cell substrate 130 (second substrate) are laminated. PAL of FIG. 8 (a)
It differs from C100 in that the PALC 200 has the convex portion 205 and the vertical alignment film 218.

【0075】PALC200の有する凸部205は、光
感光性樹脂材料をパターニングすることによって形成さ
れた高さ約3μmの格子状の壁である。第2透明導電膜
が格子状の凸部205を形成した後に基板110上にス
パッタリングされ、第1電圧印加手段の有する第2電極
層116が形成され得る。高さ約3μmのスペーサ(セ
ル厚保持材となる柱、不図示)を凸部205上の所望の
位置に形成した。さらに、JALS−204(日本合成
ゴム製)をスピンコートし、両基板110及び130の
液晶層136側表面に、垂直配向層218(JALS−
204、日本合成ゴム製)を形成した。
The convex portion 205 of the PALC 200 is a grid-like wall having a height of about 3 μm formed by patterning a photosensitive resin material. The second transparent conductive film may be sputtered on the substrate 110 after forming the grid-shaped convex portions 205 to form the second electrode layer 116 included in the first voltage applying unit. Spacers (columns (not shown) serving as a cell thickness holding material) having a height of about 3 μm were formed at desired positions on the convex portions 205. Further, JALS-204 (manufactured by Japan Synthetic Rubber) is spin-coated, and the vertical alignment layer 218 (JALS-) is formed on the liquid crystal layer 136 side surface of both substrates 110 and 130.
204, made by Japan Synthetic Rubber).

【0076】作製した液晶セル220中に、誘電異方性
が負の液晶材料(△ε=−4、△n=0.08、セルギ
ャップ6μmで90°ツイストとなるように液晶材料固
有のツイスト角を設定)と光重合開始材と光重合モノマ
ーの混合物である前駆体を注入した。
In the manufactured liquid crystal cell 220, a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy (Δε = −4, Δn = 0.08, twist of 90 ° at a cell gap of 6 μm, which is peculiar to the liquid crystal material, is used. The angle was set), and a precursor, which was a mixture of a photopolymerization initiator and a photopolymerization monomer, was injected.

【0077】凸部205およびスペーサーには感光性の
アクリル、メタクリレート、ポリイミド、ゴム系の材料
を使用してもよい。感光性を有し、筆圧(400g/m
2)程度の押圧に対して、凸部およびスペーサーが破
壊されない強度を有することができれば、どのような材
料を用いて形成してもよい。
Photosensitive acrylic, methacrylate, polyimide, or rubber materials may be used for the protrusions 205 and the spacers. Has photosensitivity, writing pressure (400g / m
Any material may be used as long as it has a strength such that the protrusions and the spacers are not destroyed by a pressure of about m 2 ).

【0078】液晶層136に含まれる液晶分子がASM
配向するように、軸対称状配向中心軸出し電圧として、
40Vを液晶セル220に印加した。軸対称状配向中心
軸出し電圧を印加し続けると、絵素領域毎に1つの軸対
称領域(モノドメイン)が形成された。
The liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer 136 are ASM
Axisymmetrically oriented so that it is oriented
40V was applied to the liquid crystal cell 220. When the axial centering alignment centering voltage was continuously applied, one axially symmetric region (mono domain) was formed for each pixel region.

【0079】液晶セル220の両側に、面内リタデーシ
ョンが約43nmかつ法線方向のリタデーションが約1
91nmの2軸性位相差板(不図示)を設け、さらにそ
の両側に偏向板をクロスニコル状態になるように配置
し、液晶表示装置を作製した。
The in-plane retardation is about 43 nm and the retardation in the normal direction is about 1 on both sides of the liquid crystal cell 220.
A 91-nm biaxial retardation plate (not shown) was provided, and deflection plates were arranged on both sides of the retardation plate so as to be in a crossed Nicols state, to manufacture a liquid crystal display device.

【0080】全面点灯を確認するために電圧を印加して
いくと偏光板がクロスニコル状態で、表示領域が白から
黒に均一に変化するのが観察され、入力波形に対するス
イッチング表示遅延は約10μ秒以下であり、ハイビジ
ョン走査線数(縦×横=1920×1080)表示にお
いて、全く問題が無かった。
When a voltage is applied to confirm full lighting, it is observed that the polarizing plate is in the crossed Nicols state and the display area changes from white to black uniformly, and the switching display delay with respect to the input waveform is about 10 μm. It was less than a second, and there was no problem at all in the high-definition scanning line number (vertical × horizontal = 1920 × 1080) display.

【0081】PALC200による電気光学特性(電圧
−透過率特性)を図9(a)に示す。図9(a)から明
らかなように、PALC200によると、OFF状態に
おける透過率が低く、良好な電圧−透過率比が得られ
た。
The electro-optical characteristic (voltage-transmittance characteristic) of the PALC200 is shown in FIG. 9 (a). As is clear from FIG. 9A, according to PALC200, the transmittance in the OFF state was low, and a good voltage-transmittance ratio was obtained.

【0082】また、図9(b)は、PALC200によ
るコントラストの視野角特性を示す。図9(b)におい
て、ψは方位角(表示面内の角度)、θは視角(表示面
法線からの傾き角)であり、ハッチングは、コントラス
ト比が10:1以上の領域を示す。図9(b)から明ら
かなように、PALC200によると、広い視野角範囲
において高いコントラスト比が得られており、ほぼ円形
の視野角特性を得ることができた。
Further, FIG. 9B shows the viewing angle characteristic of contrast by PALC200. In FIG. 9B, ψ is an azimuth angle (angle within the display surface), θ is a viewing angle (tilt angle from the normal to the display surface), and hatching indicates a region where the contrast ratio is 10: 1 or more. As is clear from FIG. 9B, according to PALC200, a high contrast ratio was obtained in a wide viewing angle range, and a substantially circular viewing angle characteristic could be obtained.

【0083】(実施例3)実施例3の42型PALCの
有する液晶セルの上面図を図10(a)に示し、図10
(a)におけるA−A断面図(絵素領域)を図10
(b)に示す。
(Example 3) A top view of a liquid crystal cell included in the 42-inch PALC of Example 3 is shown in FIG.
FIG. 10 is a sectional view (picture element region) taken along line AA in FIG.
It shows in (b).

【0084】実施例3のPALCは、第1電極層と第2
電極層とを接続するコンタクトホール326を各絵素領
域70のカラーフィルタ層322中央部に有することに
おいて、実施例2のPALC200と異なる。
The PALC of Example 3 has the first electrode layer and the second electrode layer.
It is different from the PALC 200 of the second embodiment in that the contact hole 326 for connecting to the electrode layer is provided in the central portion of the color filter layer 322 of each pixel region 70.

【0085】コンタクトホール326の傾斜角αは、約
10°以下であるように形成されている。
The contact hole 326 is formed to have an inclination angle α of about 10 ° or less.

【0086】実施例3のPALCに電圧を印加しなが
ら、絵素領域を偏光顕微鏡(クロスニコル状態)の透過
モードで観察した。電圧をかけ始めてまもなくでは、軸
対称状に配向した液晶分子の配向中心軸が、絵素領域の
ほぼ中心部に位置している液晶分子の割合が、全液晶分
子の10%程度であった。電圧を加え続けることによっ
て、図7(c)に示すように、各絵素領域において液晶
分子が軸対称状に配向し、かつ、軸対称状配向中心軸
が、絵素領域のほぼ中央部に対応する位置に形成される
のが観察された。すなわち、コンタクトホール326の
位置に液晶分子の配向軸が集中することが確認された。
While applying a voltage to the PALC of Example 3, the pixel region was observed in a transmission mode of a polarizing microscope (crossed Nicols state). Shortly after the voltage was started, the ratio of the liquid crystal molecules in which the central axis of the alignment of the liquid crystal molecules aligned in the axially symmetrical manner was located in the substantially central portion of the pixel region was about 10% of all the liquid crystal molecules. By continuing to apply the voltage, as shown in FIG. 7C, the liquid crystal molecules are aligned in axial symmetry in each pixel region, and the axially symmetric alignment central axis is located in the substantially central portion of the pixel region. It was observed to form at corresponding positions. That is, it was confirmed that the alignment axes of the liquid crystal molecules were concentrated at the positions of the contact holes 326.

【0087】(比較例1)比較例1では高精細PALC
液晶表示装置のハイビジョン走査線数(縦×横=192
0×1080)対応のもので、従来のVGA用の電気抵
抗値を有する図1に示されるようなITO電極構造を有
する装置ででハイビジョン表示を行った例について説明
する。
Comparative Example 1 In Comparative Example 1, high-definition PALC was used.
Number of high-definition scanning lines of liquid crystal display (vertical x horizontal = 192
An example in which high-definition display is performed by a device having an ITO electrode structure as shown in FIG. 1 having a conventional electrical resistance value for VGA, which corresponds to 0 × 1080) will be described.

【0088】比較例1の液晶表示装置に含まれるカラー
フィルター基板は、ITOからなる膜厚300nm、面
積抵抗値6Ω/□のストライプ状に形成された透明電極
を有する。比較例1において、上述のカラーフィルター
基板を、実施例1と同様の42型プラズマセル基板と貼
り合わせ、TN液晶セルを作製した。表示スイッチング
を確認したところ、不均一な表示となり、液晶層に十分
な電圧がかからず、電圧−透過率(V−T)特性でサチ
ュレーションが得られなかった。また、信号入力波形に
対して表示の遅延が10μ秒以上であった。
The color filter substrate included in the liquid crystal display device of Comparative Example 1 had transparent electrodes formed of ITO and having a film thickness of 300 nm and a sheet resistance value of 6 Ω / □ in the form of stripes. In Comparative Example 1, the color filter substrate described above was bonded to the 42-inch plasma cell substrate similar to that of Example 1, to fabricate a TN liquid crystal cell. When the display switching was confirmed, the display was non-uniform, a sufficient voltage was not applied to the liquid crystal layer, and saturation was not obtained due to the voltage-transmittance (VT) characteristic. Further, the display delay was 10 μs or more with respect to the signal input waveform.

【0089】(比較例2)比較例2の装置において、図
11に示されるように、第1電極層56’と第2電極層
58’が非絵素領域Bで交差している。なお、図11
は、本比較例2の液晶表示装置の非絵素領域Bを特に拡
大した一部上面図を示す。
Comparative Example 2 In the device of Comparative Example 2, as shown in FIG. 11, the first electrode layer 56 'and the second electrode layer 58' intersect in the non-pixel region B. Note that FIG.
[FIG. 3] is a partially enlarged top view of the non-pixel region B of the liquid crystal display device of Comparative Example 2.

【0090】液晶駆動用ドライバーを第2電極層配線に
TAB付けすると、対応しない異なる第1電極層を接続
してしまい、容量結合により表示が正常ではなかった。
When the liquid crystal driving driver was TAB-attached to the second electrode layer wiring, a different first electrode layer which was not corresponding was connected, and the display was not normal due to capacitive coupling.

【0091】(比較例3)比較例3では、高精細PAL
C液晶表示装置の製造工程において、第1および第2電
極層(ITO電極)とカラーフィルター層を形成する前
に、カラーフィルター基板を従来の方法(20%NaO
Haq+US(超音波)で20分、純水リンス、IPA
洗浄乾燥(10分))で洗浄を行った。各層の接触角は
10°以上であり、第2電極層をパターニングする工程
で、構造の欠損や膜剥れが生じてしまった。
Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the high-definition PAL is used.
C In the manufacturing process of the liquid crystal display device, the color filter substrate is formed by the conventional method (20% NaO) before forming the first and second electrode layers (ITO electrodes) and the color filter layer.
20 minutes with Haq + US (ultrasonic), pure water rinse, IPA
Washing was performed by washing and drying (10 minutes). The contact angle of each layer was 10 ° or more, and structural defects and film peeling occurred in the step of patterning the second electrode layer.

【0092】[0092]

【発明の効果】上述したように、本発明によると、電気
抵抗値の低い、高透過率を有する高精細表示可能な液晶
表示装置を提供することができる。本発明は、HDTV
やXGA等の高精細ディスプレイ表示対応の液晶表示装
置に好適に用いられる。
As described above, according to the present invention, a high-definition display liquid crystal having a low electric resistance value and a high transmittance can be obtained.
A display device can be provided. The present invention is an HDTV
It is preferably used for a liquid crystal display device compatible with high definition display such as XGA and XGA.

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

【図1】従来の液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device.

【図2】従来の液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device.

【図3】従来の液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device.

【図4】(a)〜(c)は、本発明の液晶表示装置を示
す図である。
4A to 4C are diagrams showing a liquid crystal display device of the present invention.

【図5】(a)は、スパッタリング温度と透明導電膜の
面積抵抗率との関係を表すグラフ、(b)は、スパッタ
リング温度と透明導電膜の透過率との関係を表すグラフ
である。
FIG. 5A is a graph showing the relationship between the sputtering temperature and the sheet resistivity of the transparent conductive film, and FIG. 5B is a graph showing the relationship between the sputtering temperature and the transmittance of the transparent conductive film.

【図6】(a)は、入力信号波形に対する表示の遅延の
シミュレーション結果を表すグラフ、(b)は、面積抵
抗値と表示の遅延との関係を示すグラフである。
6A is a graph showing a simulation result of a display delay with respect to an input signal waveform, and FIG. 6B is a graph showing a relationship between a sheet resistance value and a display delay.

【図7】(a)及び(c)は本発明のある液晶表示装置
の断面図、(b)及び(d)は上面をクロスニコル状態
の偏光顕微鏡で観察した結果を示す図である。
7 (a) and 7 (c) are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIGS. 7 (b) and 7 (d) are views showing the results of observing the upper surface with a polarization microscope in a crossed Nicols state.

【図8】(a)および(b)は、本発明のある実施例の
液晶表示装置の断面図である。
8A and 8B are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図9】(a)は、本発明の液晶表示装置の電気光学特
性(電圧−透過率特性)、(b)は、コントラストの視
野角特性を示す。
9A is an electro-optical characteristic (voltage-transmittance characteristic) of the liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 9B is a viewing angle characteristic of contrast.

【図10】(a)および(b)は、本発明のある実施例
の液晶表示装置を示す図である。
10A and 10B are diagrams showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図11】比較例の液晶表示装置の一部上面図である。FIG. 11 is a partial top view of a liquid crystal display device of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

54 第2基板 56 第1電極層 58 第2電極層 62 液晶層 70 絵素領域 78 遮光層 90 液晶表示装置 54 second substrate 56 First electrode layer 58 Second electrode layer 62 Liquid crystal layer 70 picture element area 78 Light-shielding layer 90 Liquid crystal display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−99028(JP,A) 特開 平4−342231(JP,A) 特開 平7−84277(JP,A) 特開 平5−313209(JP,A) 特開 平7−43719(JP,A) 特開 平8−292423(JP,A) 特開 平9−90389(JP,A) 特開 平8−234218(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1343 G02F 1/1333 G02F 1/1337 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-1-99028 (JP, A) JP-A-4-342231 (JP, A) JP-A-7-84277 (JP, A) JP-A-5- 313209 (JP, A) JP-A-7-43719 (JP, A) JP-A-8-292423 (JP, A) JP-A-9-90389 (JP, A) JP-A-8-234218 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1343 G02F 1/1333 G02F 1/1337

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1および第2基板と、 該第1基板と該第2基板との間に挟持された液晶層と、 該液晶層に電圧を印加するために該第1および第2基板
にそれぞれ設けられた第1および第2電圧印加手段とを
有し、 表示を行うための複数の絵素領域が、該第1および第2
の電圧印加手段と、該第1および第2の電圧印加手段と
の間に位置する液晶層の液晶領域とをそれぞれ有して構
成され、該複数の絵素領域間に非絵素領域が設けられた
液晶表示装置であって、 該第1電圧印加手段は、該第1基板の表面上に形成され
た第1電極層と、該第1電極層上に形成された該第2電
極層とを有し、該第1電極層は該第2電極層は、それぞ
れ透明導電膜で形成されて、該第1電極層が該第2電極
層よりも低抵抗率になっており、 該複数の絵素領域において、該第1電極層と該第2電極
層との間には有機絶縁膜が形成されて、該非絵素領域に
おいて、該第1電極層と該第2電極層とは電気的に接続
されており、 該有機絶縁膜は、該複数の絵素領域のそれぞれの中央部
に、該第1電極層の面を基準として10°以下の傾斜角
になった逆円錐状のコンタクトホールを有し、電圧印加
時に液晶分子は該コンタクトホールを中心に軸対称配向
する、 液晶表示装置。
1. A first and second substrate, a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the first and second substrates for applying a voltage to the liquid crystal layer. A plurality of picture element regions for displaying, and a first and a second voltage applying means respectively provided in the first and second voltage applying means.
And a liquid crystal region of a liquid crystal layer located between the first and second voltage applying units, and a non-picture element region is provided between the plurality of picture element regions. And a first electrode layer formed on the surface of the first substrate, and a second electrode layer formed on the first electrode layer. The first electrode layer and the second electrode layer are each formed of a transparent conductive film, and the first electrode layer has a lower resistivity than the second electrode layer. An organic insulating film is formed between the first electrode layer and the second electrode layer in the pixel region, and the first electrode layer and the second electrode layer are electrically connected to each other in the non-pixel region. are connected to, organic insulating film, the respective central portion of the pixel region of the plurality of inclination angle of 10 ° below the plane of the first electrode layer as a reference Has an inverted conical contact hole becomes, the liquid crystal molecules when a voltage is applied axially symmetrically oriented around the contact holes, a liquid crystal display device.
【請求項2】 前記有機絶縁膜はカラーフィルター層を
有する、請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the organic insulating film has a color filter layer.
【請求項3】 前記有機絶縁膜が、前記カラーフィルタ
ー層上に、さらに、可視光領域において透明なオーバー
コート層を有し、該オーバーコート層は感光性材料を含
むエポキシアクリレート、ポリグリシジルメタアクリレ
ートおよびスチレン系からなるグループのうちの少なく
とも1つから形成された、請求項2に記載の液晶表示装
置。
3. The organic insulating film further has, on the color filter layer, an overcoat layer transparent in a visible light region, and the overcoat layer contains a photosensitive material such as epoxy acrylate and polyglycidyl methacrylate. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device is formed of at least one of the group consisting of:
【請求項4】 前記第1および第2電極層の、膜厚30
00Åにおける面抵抗値が、それぞれ、約3Ω/□およ
び約4Ω/□である、請求項1から3のいずれかに記載
の液晶表示装置。
4. The film thickness of each of the first and second electrode layers is 30.
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the sheet resistance values at 00Å are about 3Ω / □ and about 4Ω / □, respectively.
【請求項5】 前記第1および第2電極層は、互いに平
行なストライプ状の電極であり、該第1電極層は該第2
電極層と重畳している、請求項1から4のいずれかに記
載の液晶表示装置。
5. The first and second electrode layers are stripe-shaped electrodes parallel to each other, and the first electrode layer is the second electrode layer.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device overlaps with the electrode layer.
【請求項6】 前記第1および第2基板のうちの少なく
とも一方が、前記液晶層側表面に凸部を有し、該凸部に
よって該複数の絵素領域毎に液晶領域が規定される、請
求項1から5のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. At least one of the first and second substrates has a convex portion on the liquid crystal layer side surface, and the convex portion defines a liquid crystal region for each of the plurality of picture element regions. The liquid crystal display device according to claim 1.
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