JP3522095B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JP3522095B2 JP3522095B2 JP33620897A JP33620897A JP3522095B2 JP 3522095 B2 JP3522095 B2 JP 3522095B2 JP 33620897 A JP33620897 A JP 33620897A JP 33620897 A JP33620897 A JP 33620897A JP 3522095 B2 JP3522095 B2 JP 3522095B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal display
- electrode wiring
- glass substrate
- layer
- 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
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
どの平面ディスプレイとして用いることのできる液晶表
示素子のアクティブマトリックスアレイ基板に関するも
のである。
カメラのビューファインダーやポケットTVさらには高
精細投写型TV、パソコン、ワープロなどの情報表示端
末など種々の分野で応用されている。
スタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス型方式
のTN(Twisted Nematic)液晶表示装置は大容量の表
示を行っても高いコントラストが保たれるという大きな
特徴をもち、ラップトップパソコンやノートパソコン、
さらには、エンジニアリングワークステーション用の大
型・大容量フルカラーディスプレイとして開発が盛んで
ある。
晶表示素子において、広く用いられている液晶表示モー
ドに、TN(ツイステッド・ネマティック)方式があ
る。このTN方式は液晶層を狭持する電極基板間で液晶
分子が90゜捻れた構造をとるパネルを、2枚の偏光板
により挟んだものである。
交し、一方の偏光板はその偏光軸が一方の基板に接して
いる液晶分子の長軸方向と平行か垂直になるように配置
され、電圧無印加の場合は白表示であるが、2枚の基板
間すなわち液晶パネルに対して垂直方向に電圧を印加し
ていくと、徐々に光透過率が低下して黒表示となる。
パネルに電圧を印加すると液晶分子は捻れ構造をほどき
ながら電界の向きに配列しようとし、このために分子の
配列状態が変化し、偏光状態が変わり、光の透過率が変
調されるからである。
に入射してくる光の入射方向によっては透過光の偏光状
態が変化するので、入射方向に対応して光の透過率は異
なってくる特性を有する。すなわち液晶パネルは視角依
存性を有する。
層における液晶分子の長軸方向)に対し視点を斜めに傾
けると輝度の逆転現象を引き起こし画質の変化原因とな
るため、液晶パネルの画質上重要な課題となっている。
種の方式が提案され、開発されてきている。中でも近年
特に注目されている方式として、TN型液晶表示方式の
ように基板垂直方向に電界を印加するのではなく、液晶
に印加する方向をガラス基板に対してほぼ平行な方向と
し、液晶分子の配列の方向をガラス基板に対して平行な
平面上で制御するIPS(イン・プレーン・スイッチン
グ)方式があり、例えば特公昭63−21907号公報
や特開平6−160878号公報により提案されてい
る。
の基本的な断面構成図を示す。図5において、1は第一
のガラス基板、2は走査電極配線を示している。3は走
査電極配線2の形成と同時に走査電極配線2と同一層に
形成された共通電極配線、4は絶縁層でSiNxまたは
SiNxを含む積層構造が一般的によく用いられてい
る。
同時に形成された画素電極配線である。7はスイッチン
グ素子部であり、半導体層としてa−Siが主に用いら
れている。8は液晶層、9は対向する第二のガラス基板
で、図の輻輳をさけるためその一部を示している。
通電極配線3に印加される電圧と、スイッチング素子7
を介して信号電極配線5から画素電極配線6に供給され
た画素電圧との間で基板1にほぼ平行に発生する電界に
よって制御される。
晶分子の平面内での動きによる複屈折率の変化によって
直線偏光を制御するモードであり、従来のTN方式に比
較して、液晶パネルのギャップに対する光学特性の変化
の依存性が大きく、約0.1μm以下の精度でギャップ
を制御する必要がある。
として広く実用化されている方式は、小球状のスペーサ
をガラス基板上に分散し、対向するガラス基板と貼り合
せる方法である。
や分散密度、圧力などによって決定されるが、ギャップ
精度を高めるためには、スペーサの分散密度を高くして
いくことが必要となる。
増加していくと、スペーサ周辺の液晶分子の配向乱れに
よって生じる微少な光り抜けが無視できなくなり、画
質、特にコントラストの低下を引き起こす原因となる。
として、例えば、図6に示すように、一方のガラス基板
1上に形成された各種配線PX、PYの各交差部分P…
Pに絶縁性の樹脂ブロックを柱状に形成しこれをスペー
サ10とすることによって画素内にスペーサのないパネ
ルを実現しようとする方法が提案されている(例えば特
開平3−89320号公報)。
られるスペーサ10の高さが一般的な液晶パネルのギャ
ップである約4〜5μmとされ、かつその断面形状はそ
の製法の特質上電極配線PX、PYに整列した、図示の
ような正方形又は長方形とならざるを得ないため、液晶
分子の配向方向を制御するためのラビングプロセス時、
スペーサ10の突起の影響による液晶の配向方位のズ
レ、それによって発生する表示上のムラなどが問題とな
る。
板に対し偏角θとする場合があり、このような条件でラ
ビングを行なうと、ラビング布の毛羽立ち繊維がスペー
サ10の角10Aで振り分けられ、縦横幅a、bに対し
asinθ+b/cosθ=β(>b)の幅に分断されるの
で、矢印で示すように配向方向に乱れが生じ、しかも幅
bより広い幅βに乱れが及ぶので、前述した微少な光り
抜けが有効に防止できなくなる問題があった。
によって光学特性を制御しているので、配向方位の微少
なズレに対する光学特性変動の依存性が大きく、表示上
の影響を受けやすいという問題がある。
方式のギャップ形成、及び配向に対する上記した課題を
改善できる、液晶パネルの新しい構成を提供することに
ある。
に、請求項1記載の液晶表示素子は、マトリックス状に
複数の画素が配置され、液晶分子の配列方向を制御する
配向膜層が設けられた第一のガラス基板と、表面に液晶
分子の配列方向を制御する配向膜層が形成された第二の
ガラス基板とを、柱状の絶縁膜によって間隙を保持して
貼り合せ、内部に液晶層を配置し、前記画素内に設けら
れた画素電極と共通電極配線との間に前記第一のガラス
基板の主平面にほぼ平行な電界を発生させることにより
光学特性を制御する液晶表示素子であって、前記柱状の
絶縁膜はその形状が円柱状であり、かつ前記画素それぞ
れに設けられた付加容量の上に前記柱状の絶縁膜が複数
形成されるとともに、それらが等間隔でラビング方向に
対してほぼ直角に一列に配列されたものである。
髪をすくような相対関係となって移行するので、ラビン
グの乱れが非常に少なくなり、スペーサによって画素内
に生じていたスペーサ周辺の液晶の配向乱れによる微少
な光抜けを解消することができ、コントラスト度の高
い、表示均一性の優れた画質を実現することができる。
項1の液晶表示素子において、前記柱状の絶縁膜が、感
光性のアクリル系樹脂により形成されているものであ
る。
形出来るので、ラビング方向に規制された形状の柱状絶
縁膜が容易にかつ正確に成形できる。
子の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳
細に説明する。 (実施形態1)図1、図2は、本発明に関わる第一の実
施形態の液晶表示素子の薄膜トランジスタアレイ基板の
平面構成の概略図、およびその断面構成の概略図を示し
たものである。
上に形成された走査電極配線、共通電極配線を示してお
り、本実施例では、上記両電極配線2、3は、同一の平
面上に、アルミニウムを主成分とする金属薄膜を成膜
し、図に示す形状をフォトリソグラフィー法によって形
成した。
材料が望ましいが、特にアルミニウム系金属に限定する
必要はなく、また単層膜、多層膜を用いても良い。次
に、絶縁膜として、上記アルミニウム膜の陽極酸化層と
窒化シリコン(SiNx)、半導体層としてのアモルフ
ァスシリコンを積層したのち、共通電極配線3上の陽極
酸化層と窒化シリコンの層の一部分を取り除き、その後
スパッタリング法によって堆積させたアルミニウム/チ
タン(Al/Ti)の2層を堆積した後、ドライエッチ
ングによって信号電極配線5および画素電極配線6をパ
ターン形成した。
スタを示している。本実施例では、画素電極配線6の線
幅は5μmとした。また、画素電極配線6には、走査電
極配線2との間で付加容量10(図2)を形成した。付
加容量10は、それに対応する走電極査配線の1ライン
前との間で形成したが、1ライン後の走査電極配線、あ
るいは共通電極配線3との間で形成してもよく、特に限
定をするものではない。
コンを堆積し、前記付加容量10上に2つの柱状の絶縁
膜11を図に示すように四角形状に、かつ四角形の2辺
11aの方向が点線矢印で示すように液晶パネルのラビ
ング方向と一致するように形成した。
ル系樹脂を、パネルギャップに対応した所定の膜厚にな
るように塗布した後、フォトリソグラフィー法及び、エ
ッチングによって本発明の形状に加工して形成した。
m)とした。次に、本発明の構成の薄膜トランジスタア
レイ基板を、図3に示すように前記画素電極配線6及び
共通電極配線3の長手方向に対してθ=10°の角度で
ラビングし、光遮光層(ブラックマトリックス)、赤、
緑、青のカラーフィルタを形成してなる第2のガラス基
板9を同様に配向処理し貼り合せた後、液晶8を注入し
てパネルを作成した。
定した結果、3.2(μm)±0.05(μm)であ
り、極めて均一性のよいパネルを実現することができ
た。これは、図3に矢印で示すように、ラビング布の毛
羽立ち繊維は、柱状の絶縁膜11に対して真正面から接
近し通過するため、毛羽立ち繊維は柱状の絶縁膜11の
正面側11bをそのまま乗り越えて行き、側面11aの
繊維は正面側繊維から側圧を受けることなくラビング方
向の姿勢を保ったまま通過するためである。
なっていた、柱状の絶縁層近傍での配向方位乱れによる
表示ムラ、コントラストの低下も発生せず、本実施例の
柱状形状とすることによって、パネル全面にわたって、
コントラスト比>300:1という優れたコントラスト
比を実現できた。 (実施形態2)次に、本発明に関わる第二の実施形態の
液晶表示素子を詳細に説明する。
液晶表示素子の薄膜トランジスタアレイ基板の平面構成
の概略図を示したものである。走査電極配線、信号電極
配線、共通電極配線、画素電極、薄膜トランジスタ部は
実施の形態1と同じである。
すように、付加容量10上に、複数の小円柱上の突起1
1A…11Aを一列に等間隔で配置した。形成方法は、
実施例1と同様で、感光性のアクリル系樹脂を、パネル
ギャップに対応した所定の膜厚になるように塗布した
後、フォトリソグラフィー法及び、エッチングによって
本発明の形状に加工した。
て、ギャップの面内分布を測定した結果、実施例1と同
様、バラツキとして±0.05(μm)未満であり、均
一性の良いパネルが実現できた。また、パネル全面にわ
たってコントラスト比>300:1を確認できた。
し、柱状の絶縁膜のラビング方向に対する投影面積が極
めて細く、丁度髪の毛に対する櫛の歯のような関係とな
ってラビング布の乱れがむしろ抑えられる関係となるた
めである。
子は、広視野特性を実現できる横電界表示方式におい
て、従来の構成において課題であるギャップ均一性およ
び配向性の確保を同時に実現できる。これにより、広視
野で表示均一性に優れた、高品質の液晶表示素子を実現
することができる。
ランジスタ基板の構成を示す平面図である。
ランジスタ基板の構成を示す断面図である。
ランジスタ基板の構成を示す平面図である。
構成の概念を示す斜視図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】マトリックス状に複数の画素が配置され、
液晶分子の配列方向を制御する配向膜層が設けられた第
一のガラス基板と、表面に液晶分子の配列方向を制御す
る配向膜層が形成された第二のガラス基板とを、柱状の
絶縁膜によって間隙を保持して貼り合せ、内部に液晶層
を配置し、前記画素内に設けられた画素電極と共通電極
配線との間に前記第一のガラス基板の主平面にほぼ平行
な電界を発生させることにより光学特性を制御する液晶
表示素子であって、前記柱状の絶縁膜はその形状が円柱状であり、かつ前記
画素それぞれに設けられた付加容量の上に前記柱状の絶
縁膜が複数形成されるとともに、それらが等間隔でラビ
ング方向に対してほぼ直角に一列に配列された液晶表示
素子。 - 【請求項2】前記柱状の絶縁膜が、感光性のアクリル系
樹脂により形成されている請求項1記載の液晶表示素
子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33620897A JP3522095B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33620897A JP3522095B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11174462A JPH11174462A (ja) | 1999-07-02 |
JP3522095B2 true JP3522095B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=18296759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33620897A Expired - Lifetime JP3522095B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3522095B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9110337B2 (en) | 2013-01-10 | 2015-08-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW459275B (en) * | 1999-07-06 | 2001-10-11 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and method of fabricating the same |
JP4724339B2 (ja) | 1999-09-07 | 2011-07-13 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
JP4884586B2 (ja) | 2000-12-18 | 2012-02-29 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
JP2011145715A (ja) * | 2011-04-28 | 2011-07-28 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
JP2014206637A (ja) | 2013-04-12 | 2014-10-30 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置 |
JP2013214091A (ja) * | 2013-06-21 | 2013-10-17 | Japan Display Inc | 液晶表示装置 |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP33620897A patent/JP3522095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9110337B2 (en) | 2013-01-10 | 2015-08-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11174462A (ja) | 1999-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4296208B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
KR100243732B1 (ko) | 액정 표시 장치 | |
KR100269196B1 (ko) | 액정표시장치 | |
JP2877601B2 (ja) | 液晶表示装置とその製造法 | |
JP3234357B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3066255B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
KR100685936B1 (ko) | Ips모드 액정표시소자 및 그 제조방법 | |
JP3795235B2 (ja) | アクティブマトリックス型液晶表示装置 | |
KR20060136163A (ko) | Ips모드 액정표시소자 및 그 제조방법 | |
JPH07230097A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4036498B2 (ja) | アクティブマトリクス型液晶表示装置 | |
JP3522095B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
JP2856188B2 (ja) | アクティブマトリクス液晶表示パネル | |
JPH0954341A (ja) | アクティブマトリックス型液晶表示素子 | |
KR100372279B1 (ko) | 액정소자 및 그 제조방법 | |
JP3549177B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3395884B2 (ja) | 液晶表示パネルおよびその製造方法 | |
JP3600196B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JPH0829790A (ja) | 液晶表示装置 | |
KR20030058727A (ko) | 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법 | |
JP2000035590A (ja) | 液晶表示素子およびその製造方法 | |
JP3759426B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
JP3522845B2 (ja) | 液晶表示パネル | |
JP2001255533A (ja) | 液晶表示素子 | |
JP2000047256A (ja) | 液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040203 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080220 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150220 Year of fee payment: 11 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S131 | Request for trust registration of transfer of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313135 |
|
SZ02 | Written request for trust registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z02 |
|
SZ02 | Written request for trust registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z02 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |