JP5315117B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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本発明は、単純マトリックス型の電極構造を有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device having a simple matrix type electrode structure.

図4は、単純マトリックス型の電極構造を有する液晶表示装置の一例を示す垂直配向型液晶表示装置の断面図である。この垂直配向型液晶表示装置1は、液晶パネル2を含み、その液晶パネル2を用いて画像を表示する。   FIG. 4 is a sectional view of a vertical alignment type liquid crystal display device showing an example of a liquid crystal display device having a simple matrix type electrode structure. The vertical alignment type liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 2 and displays an image using the liquid crystal panel 2.

図4に示すように、液晶パネル2は、片側の板面にITO(インジウムスズ酸化物)等からなる第一の帯状透明電極3aが形成され、その第一の帯状透明電極3a上に第一の配向膜4aが形成され、その第一の配向膜4aに対してラビング処理を施したガラス板等からなる第一の透明基板5aと、同じく片側の板面にITO(インジウムスズ酸化物)等からなる第二の帯状透明電極3bが形成され、その第二の帯状透明電極3b上に第二の配向膜4bが形成され、その第二の配向膜4bに対してラビング処理を施したガラス板等からなる第二の透明基板5bとが、ポリマー球6等をスペーサ材として、第一および第二の配向膜4aおよび4bとが互いに対向するような向きに貼り合わされ、枠状のシール7により周辺が封じられて、パネル本体2aが形成されている。この液晶パネル2の場合、図4の紙面上側の第一の透明基板5aが表示面側のフロント基板5aとされ、図4の紙面下側の第二の透明基板5bがバックライト(光源)側のリア側基板5bとされており、透過型になっている。   As shown in FIG. 4, in the liquid crystal panel 2, a first strip-shaped transparent electrode 3a made of ITO (indium tin oxide) or the like is formed on a plate surface on one side, and the first strip-shaped transparent electrode 3a is formed on the first strip-shaped transparent electrode 3a. And a first transparent substrate 5a made of a glass plate or the like obtained by rubbing the first alignment film 4a, and ITO (indium tin oxide) or the like on the same plate surface. A glass plate in which a second strip-shaped transparent electrode 3b is formed, a second alignment film 4b is formed on the second strip-shaped transparent electrode 3b, and the second alignment film 4b is rubbed. And the second transparent substrate 5b made of a polymer sphere 6 or the like as a spacer material and bonded in such a direction that the first and second alignment films 4a and 4b face each other. The perimeter is sealed and a panel book 2a is formed. In the case of the liquid crystal panel 2, the first transparent substrate 5 a on the upper side in FIG. 4 is the front substrate 5 a on the display surface side, and the second transparent substrate 5 b on the lower side in FIG. 4 is the backlight (light source) side. The rear side substrate 5b is of a transmissive type.

また、第一および第二の透明基板5aおよび5bの間の空隙(セルギャップ)には、真空注入法や滴下法などにより液晶が封入されて液晶層8が形成されている。この液晶パネル2の場合、液晶として負の誘電率異方性を有するネマティック液晶(ネガ型液晶)が用いられており、垂直配向型になっている。   A liquid crystal layer 8 is formed by sealing liquid crystal in a gap (cell gap) between the first and second transparent substrates 5a and 5b by a vacuum injection method, a dropping method, or the like. In the case of the liquid crystal panel 2, nematic liquid crystal (negative type liquid crystal) having negative dielectric anisotropy is used as the liquid crystal, which is a vertical alignment type.

さらに、第一の透明基板5aの液晶層8に接する側とは反対側の板面には、第一の偏光板9aが貼り付けられ、第二の透明基板5aの液晶層8に接する側とは反対側の板面には、第二の偏光板9bが貼り付けられ、液晶パネル2が完成されている。   Further, a first polarizing plate 9a is attached to the plate surface opposite to the side in contact with the liquid crystal layer 8 of the first transparent substrate 5a, and the side in contact with the liquid crystal layer 8 of the second transparent substrate 5a The second polarizing plate 9b is attached to the opposite plate surface, and the liquid crystal panel 2 is completed.

図5に示すように、第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bのうち、例えば第一の帯状透明電極3aは、複数が第一の透明基板5aの横方向(図4の紙面表裏方向、図5の紙面左右方向)に平行して形成され、全体として横縞状パターンに形成されて、走査側駆動回路10に接続される走査電極とされ、第二の帯状透明電極3bは、複数が第二の透明基板5bの縦方向(図4の紙面左右方向、図5の紙面上下方向)に平行して形成され、全体として縦縞状パターンに形成されて、信号側駆動回路11に接続される信号電極とされ、これら第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bによって単純マトリックス型の電極構造を構成している。そして、液晶パネル2は、このような横方向(水平方向)および縦方向(垂直方向)にそれぞれ平行して形成された第一および第二の透明電極3aおよび3bの交点を1画素としている。言い換えると、液晶パネル2は、画素を格子状に配列し、その格子状に配列された画素に対して横方向および縦方向の第一および第二の帯状透明電極3aおよび3aを配し、このうちの必要な横方向および縦方向の第一および第二の透明電極3aおよび3aを選択して電圧を印加する。これにより、選択された横方向および縦方向の第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bの交点にある画素の液晶層8(液晶セル)を駆動するものである。すなわち、液晶パネル2は、単純マトリックス型の電極構造を有して単純マトリックス駆動(デューティ駆動)を行うものである。ただし、表示画素数が多い場合、駆動は時分割のマルチプレックス駆動となる。   As shown in FIG. 5, among the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b, for example, a plurality of first strip-shaped transparent electrodes 3a are arranged in the lateral direction of the first transparent substrate 5a (the front and back directions in FIG. 4). Are formed in a horizontal stripe pattern as a whole, and are used as scanning electrodes connected to the scanning side drive circuit 10, and a plurality of second strip-shaped transparent electrodes 3b are provided. The second transparent substrate 5b is formed in parallel to the vertical direction (left and right direction in FIG. 4 and vertical direction in FIG. 5), and is formed in a vertical stripe pattern as a whole and connected to the signal side drive circuit 11. The first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b form a simple matrix type electrode structure. In the liquid crystal panel 2, the intersection of the first and second transparent electrodes 3a and 3b formed in parallel in the horizontal direction (horizontal direction) and the vertical direction (vertical direction) is defined as one pixel. In other words, the liquid crystal panel 2 arranges pixels in a grid pattern, and arranges the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3a in the horizontal and vertical directions with respect to the pixels arranged in the grid pattern. A voltage is applied by selecting the required first and second transparent electrodes 3a and 3a in the horizontal and vertical directions. As a result, the liquid crystal layer 8 (liquid crystal cell) of the pixel at the intersection of the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b in the selected horizontal and vertical directions is driven. That is, the liquid crystal panel 2 has a simple matrix type electrode structure and performs simple matrix driving (duty driving). However, when the number of display pixels is large, the driving is time-division multiplex driving.

図6に示すように、第一および第二の偏光板9aおよび9bのうち、第一の偏光板9aは、矢印9a'で示した方向の吸収軸を有し、第二の偏光板9bは、矢印9b'で示した方向に吸収軸を有している。すなわち、第一の偏光板9aおよび第二の偏光板9bは、それぞれの吸収軸9a'および9b'が直交するように配置(クロスニコル配置)されており、液晶パネル2の表示モードは、ノーマリブラックになっている。   As shown in FIG. 6, of the first and second polarizing plates 9a and 9b, the first polarizing plate 9a has an absorption axis in the direction indicated by the arrow 9a ′, and the second polarizing plate 9b The absorption axis is in the direction indicated by the arrow 9b '. That is, the first polarizing plate 9a and the second polarizing plate 9b are arranged so that the absorption axes 9a ′ and 9b ′ are orthogonal to each other (crossed Nicols arrangement), and the display mode of the liquid crystal panel 2 is no Mari black.

このように構成された液晶パネル2は、第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bの間に電圧が印加されていない非駆動状態では、図7(a)に示すように、第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bに挟まれた液晶層8(液晶セル)中の液晶分子8aは、第一および第二の配向膜4aおよび4bの作用により、分子長軸方向が第一および第二の透明基板5aおよび5bに垂直な光軸に略揃って配向されるが、配向方向を制御するため等により僅かに傾き(プレチルト)を設けて配向され、ここを通過する光の偏光状態はほとんど変化しなくなる。このため、液晶パネル2のバックライト側の第二の偏光板9bを透過した光(直線偏光)がほとんどそのまま液晶パネル2の表示面側の第一の偏光板9aに入射されてそこでほとんどが吸収され、暗い表示(黒表示)となる。   As shown in FIG. 7A, the liquid crystal panel 2 configured as described above is in a non-driven state in which no voltage is applied between the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b. The liquid crystal molecules 8a in the liquid crystal layer 8 (liquid crystal cell) sandwiched between the second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b have the molecular long axis direction of the first and second alignment films 4a and 4b due to the action of the first and second alignment films 4a and 4b. Although the light is aligned substantially along the optical axis perpendicular to the second transparent substrates 5a and 5b, it is aligned with a slight tilt (pretilt) to control the alignment direction, etc., and the polarization state of light passing therethrough Hardly changes. Therefore, the light (linearly polarized light) transmitted through the second polarizing plate 9b on the backlight side of the liquid crystal panel 2 is almost directly incident on the first polarizing plate 9a on the display surface side of the liquid crystal panel 2 and is mostly absorbed there. And dark display (black display).

対して、第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bの間に電圧が印加されている駆動状態では、図7(b)に示すように、第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bに挟まれた液晶層8中の液晶分子8aは、その負の誘電率異方性によって電界に対して略直交する方向、すなわち、第一および第二の透明基板5aおよび5bに対して略平行に配向し、ここを通過する光の偏光状態を変化させる。このため、液晶パネル2のバックライト側の第二の偏光板9bを透過した光は、偏光状態を変えて液晶層8を出射するため、液晶パネル2の表示面側の第一の偏光板9aの吸収軸9a'と直交する透過軸の偏光成分が多くなり、明るい表示(白表示)となる。   On the other hand, in a driving state in which a voltage is applied between the first and second strip transparent electrodes 3a and 3b, as shown in FIG. 7B, the first and second strip transparent electrodes 3a and 3b. The liquid crystal molecules 8a in the liquid crystal layer 8 sandwiched between them are in a direction substantially orthogonal to the electric field due to the negative dielectric anisotropy, that is, substantially parallel to the first and second transparent substrates 5a and 5b. To change the polarization state of light passing therethrough. For this reason, since the light transmitted through the second polarizing plate 9b on the backlight side of the liquid crystal panel 2 changes the polarization state and exits the liquid crystal layer 8, the first polarizing plate 9a on the display surface side of the liquid crystal panel 2 is used. The polarization component of the transmission axis perpendicular to the absorption axis 9a ′ increases, resulting in bright display (white display).

このように垂直配向型液晶表示装置1は、互いに対向して所定の間隔をもって配置された第一および第二の透明基板5aおよび5bと、第一の透明基板5aの第二の透明基板5bとの対向面上に平行に配置された第一の帯状透明電極3aおよび第二の透明基板5bの第一の透明基板5aとの対向面上に第一の帯状透明電極3aとは直交する方向で平行に配置された第二の帯状透明電極3bと、第一および第二の透明基板5aおよび5bの前記対向面の間に配置されるとともに、負の誘電率異方性を有し、液晶分子8aの配向が第一および第二の透明基板5aおよび5bに対して略垂直の液晶からなり、第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bの間に電圧を印加すると、液晶分子8aの配向が第一および第二の透明基板5aおよび5bに対して略平行になる液晶層8と、第一の透明基板5aの第二の透明基板5aの対向面とは反対側の面上に配置された所定方向に吸収軸9a'を有する第一の偏光板9aおよび第二の透明基板5bの第一の透明基板5aとの対向面とは反対側の面上に配置され、第一の偏光板9aの吸収軸9a'と直交する方向の吸収軸9b'を有する第二の偏光板9bとを備え、単純マトリックス駆動(デューティ駆動)を行うものである。   As described above, the vertical alignment type liquid crystal display device 1 includes the first and second transparent substrates 5a and 5b arranged opposite to each other at a predetermined interval, and the second transparent substrate 5b of the first transparent substrate 5a. The first strip-shaped transparent electrode 3a and the second transparent substrate 5b arranged in parallel on the opposite surface of the first transparent substrate 5b are opposed to the first transparent substrate 5a in a direction orthogonal to the first strip-shaped transparent electrode 3a. A liquid crystal molecule having a negative dielectric anisotropy and being arranged between the second strip-like transparent electrode 3b arranged in parallel and the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b The liquid crystal molecules 8a are aligned when a voltage is applied between the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b, and the liquid crystal molecules 8a are aligned with the first and second transparent substrates 5a and 5b. On the first and second transparent substrates 5a and 5b The first liquid crystal layer 8 that is substantially parallel to the first transparent substrate 5a and the first transparent substrate 5a that has an absorption axis 9a 'in a predetermined direction disposed on the surface of the second transparent substrate 5a opposite to the surface facing the second transparent substrate 5a. The absorption axis in the direction orthogonal to the absorption axis 9a ′ of the first polarizing plate 9a is disposed on the surface of the polarizing plate 9a and the second transparent substrate 5b opposite to the surface facing the first transparent substrate 5a. And a second polarizing plate 9b having 9b 'for simple matrix driving (duty driving).

ところで、このような垂直配向型液晶表示装置1(単純マトリックス型の電極構造を有する液晶表示装置の一例)に使用される第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bは、一般に、図8に示すように、電極端部が第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対してテーパー形状(第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対するテーパー角度が90°より小さい角度となる形状)になっており、電極全体では第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面を底辺とする台形状になっている。   Incidentally, the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b used in such a vertical alignment type liquid crystal display device 1 (an example of a liquid crystal display device having a simple matrix electrode structure) are generally shown in FIG. As shown, the electrode ends are tapered with respect to the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b (the taper angle with respect to the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b is smaller than 90 °). The entire electrode is trapezoidal with the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b as the bottom.

しかしながら、端部をテーパー形状とした第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bでは、これら第一および第二の帯状透明電極3aおよび3bに挟まれた液晶層8(液晶セル)中おける液晶分子8aの配向は、図9に示すようになる。すなわち、液晶分子8aの傾き角度が、電極中央部(画素中央部)では所定のプレチルト角度に揃うものの、電極端部のテーパー形状部(画素周辺部)では所定のプレチルト角度より小さくなったり大きくなり、液晶分子8aの配向が乱れている。そのため、画素周辺部で光漏れが生じてOFF透過率が高くなり、コントラストが低下するという問題があった。   However, in the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b having tapered ends, the liquid crystal in the liquid crystal layer 8 (liquid crystal cell) sandwiched between the first and second strip-shaped transparent electrodes 3a and 3b. The orientation of the molecules 8a is as shown in FIG. That is, the tilt angle of the liquid crystal molecules 8a is equal to a predetermined pretilt angle at the center of the electrode (pixel center), but becomes smaller or larger than the predetermined pretilt angle at the tapered portion (pixel peripheral portion) at the electrode end. The alignment of the liquid crystal molecules 8a is disturbed. For this reason, there is a problem that light leakage occurs in the periphery of the pixel, the OFF transmittance increases, and the contrast decreases.

このような問題を解決するために、例えば特許文献1には、第二の透明基板5bの第一の透明基板5aとの対向面で第二の透明電極3bがない部分に、画素周辺部の光漏れを防止してコントラストを向上させるためのブッラクマスクと呼ばれる遮光膜を設けた液晶表示装置が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載されているような液晶表示装置においては、コントラストを向上させるためのブラックマスクを追加で作製しなければならず、製造工程の増加および製造コストの上昇を招くという問題があった。   In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 discloses that the second transparent substrate 5b has a pixel peripheral portion in a portion where the second transparent electrode 3b is not provided on the surface facing the first transparent substrate 5a. A liquid crystal display device provided with a light shielding film called a black mask for preventing light leakage and improving contrast is disclosed. However, in the liquid crystal display device described in Patent Document 1, a black mask for improving the contrast must be additionally manufactured, which causes an increase in manufacturing steps and an increase in manufacturing cost. there were.

特開平5−2161号公報JP-A-5-2161

本発明は、上記背景技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、ブッラクマスク等を用いることなく画素周辺部からの光漏れを抑え、製造工程の増加および製造コストの上昇を招くことなくコントラストを向上させることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the background art, and suppresses light leakage from the periphery of a pixel without using a black mask and the like, and does not cause an increase in manufacturing steps and an increase in manufacturing cost. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of improving the above.

上記目的を達成するため本発明の液晶表示装置は、互いに対向して所定の間隔をもって配置された第一および第二の透明基板5aおよび5bと、第一の透明基板5aの第二の透明基板5bとの対向面上に平行に配置された第一の帯状透明電極30aおよび第二の透明基板5bの第一の透明基板5aとの対向面上に第一の帯状透明電極30aと直交する方向で平行に配置された第二の帯状透明電極30bと、第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面の間に配置された液晶層8と、を備えた液晶表示装置において、前記第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの端部が前記第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対して逆テーパー形状となっており、前記第一および第二の帯状透明電極は、それぞれの全体の断面形状が、前記第一および第二の透明基板の対向面を底辺とする逆台形状となっていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention includes first and second transparent substrates 5a and 5b that are arranged to face each other at a predetermined interval, and a second transparent substrate of the first transparent substrate 5a. A direction perpendicular to the first strip-shaped transparent electrode 30a on the first transparent substrate 5a facing the first strip-shaped transparent electrode 30a and the second transparent substrate 5b arranged in parallel on the facing surface to 5b In the liquid crystal display device, the second strip-shaped transparent electrode 30b disposed in parallel with the liquid crystal layer 8 disposed between the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b. The ends of the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b are reversely tapered with respect to the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b, and the first and second strip-shaped transparent electrodes The electrodes are connected to each other. Shape, and is characterized in that it is inverted trapezoidal shape with the bottom facing surfaces of said first and second transparent substrates.

本発明のように、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの端部が前記第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対して逆テーパー形状となっており、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bは、それぞれの全体の断面形状が、第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面を底辺とする逆台形状となっている場合においては、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの液晶層8側の表面が端から端まで第一および第二の透明基板5aおよび5bと平行な平面内にあるため、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bに挟まれた液晶層8(液晶セル)中おける液晶分子8aの配向は、図2に示すようになる。すなわち、液晶分子8aの傾き角度が、電極中央部(画素中央部)でも電極端部(画素周辺部)でも所定のプレチルト角度に略揃い、液晶分子8aの配向の乱れが少なくなる。そのため、画素周辺部での光漏れを抑えることができるようになる。 As in the present invention, it has a reverse-tapered shape with respect to the opposing surface of the first and second strip-shaped end portions of the transparent electrodes 30a and 30b the first and second transparent substrates 5a and 5b, the first And the second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b, when the entire cross-sectional shape is an inverted trapezoidal shape with the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b as the bottom , Since the surfaces of the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b on the liquid crystal layer 8 side are in a plane parallel to the first and second transparent substrates 5a and 5b from end to end, the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b The orientation of the liquid crystal molecules 8a in the liquid crystal layer 8 (liquid crystal cell) sandwiched between the transparent electrodes 30a and 30b is as shown in FIG. That is, the tilt angle of the liquid crystal molecules 8a is substantially equal to a predetermined pretilt angle at both the electrode central portion (pixel central portion) and the electrode end portion (pixel peripheral portion), and the alignment disorder of the liquid crystal molecules 8a is reduced. Therefore, light leakage at the pixel peripheral portion can be suppressed.

本発明によれば、ブッラクマスク等を用いることなく画素周辺部からの光漏れを抑え、製造工程の増加および製造コストの上昇を招くことなくコントラストを向上させることができる液晶表示装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of suppressing light leakage from the peripheral portion of a pixel without using a black mask or the like and improving the contrast without causing an increase in manufacturing steps and an increase in manufacturing cost. Is possible.

本発明にかかる液晶表示装置の電極の形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape of the electrode of the liquid crystal display device concerning this invention. 本発明にかかる液晶表示装置の非駆動時における液晶分子の傾きの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the inclination of the liquid crystal molecule at the time of the non-drive of the liquid crystal display device concerning this invention. 本発明にかかる液晶表示装置の電極の作製方法を示す図である。It is a figure which shows the preparation methods of the electrode of the liquid crystal display device concerning this invention. 単純マトリックス型の電極構造を有する液晶表示装置の一例としての垂直配向型液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the vertical alignment type liquid crystal display device as an example of the liquid crystal display device which has a simple matrix type electrode structure. 図4の垂直配向型液晶表示装置の単純マトリックス型の電極構造を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a simple matrix type electrode structure of the vertical alignment type liquid crystal display device of FIG. 4. 図4の垂直配向型液晶表示装置の偏光板の配置構造を示す図である。It is a figure which shows the arrangement structure of the polarizing plate of the vertical alignment type liquid crystal display device of FIG. 図4の垂直配向型液晶表示装置の駆動を説明するための図であって、(a)は非駆動時の図、(b)は駆動時の図である。FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining driving of the vertical alignment type liquid crystal display device of FIG. 4, in which FIG. 図4の垂直配向型液晶表示装置の電極の従来形状を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional shape of electrodes of the vertical alignment type liquid crystal display device of FIG. 4. 図4の垂直配向型液晶表示装置の電極の従来形状での非駆動時における液晶分子の傾きの様子を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state of tilt of liquid crystal molecules when the electrodes of the vertical alignment type liquid crystal display device of FIG. 4 are not driven in a conventional shape.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明にかかる実施の形態による表示装置は、単純マトリックス型の電極構造を構成する第一および第二の帯状透明電極が特定形状で第一および第二の透明基板の対向面に形成されるとともに、第一および第二の帯状透明電極の上にその特定形状に沿って第一および第二の配向膜が形成されていることの他は、図4に示した単純マトリックス型の電極構造を有する液晶表示装置の一例としての垂直配向型液晶表示装置と同様であるので、以下の説明においては、第一および第二の透明基板の対向面に形成された第一および第二の帯状透明電極の形状、その作用効果および作製方法について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the display device according to the embodiments of the present invention, the first and second strip-shaped transparent electrodes constituting a simple matrix electrode structure have a specific shape. The first and second alignment films are formed on the opposing surfaces of the first and second transparent substrates, and the first and second alignment films are formed on the first and second strip-shaped transparent electrodes along the specific shape. Other than the above, it is the same as the vertical alignment type liquid crystal display device as an example of the liquid crystal display device having the simple matrix type electrode structure shown in FIG. The shape of the 1st and 2nd strip | belt-shaped transparent electrode formed in this opposing surface, its effect, and a preparation method are demonstrated.

図1は、本発明にかかる一実施の形態による液晶表示装置の電極形状を示す断面図である。図1に示すように、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bは、電極端部が第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対して逆テーパー形状(第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対するテーパー角度が90°を越える180°未満の角度となる形状)になっており、電極全体では第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面を底辺とする逆台形状になっている。また、このようなテーパー角度については、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの端部に割れを生じないよう画素周辺部からの光漏れを効果的に抑えることを考慮し、95°〜170°の範囲が好ましく、110°〜150°がより好ましい。   FIG. 1 is a sectional view showing an electrode shape of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b have opposite end taper shapes (first and second) with respect to the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b. The taper angle with respect to the opposing surfaces of the second transparent substrates 5a and 5b is greater than 90 ° and less than 180 °). It has an inverted trapezoidal shape at the bottom. Further, with respect to such a taper angle, it is 95 ° in consideration of effectively suppressing light leakage from the pixel peripheral portion so as not to cause cracks at the end portions of the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b. The range of ˜170 ° is preferable, and 110 ° to 150 ° is more preferable.

第一および第二の配向膜40aおよび40bは、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの上にその形状に沿って形成されている。   The first and second alignment films 40a and 40b are formed along the shape of the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b.

図2は、本発明にかかる一実施の形態による液晶表示装置の非駆動時における液晶分子の傾きの様子を示す図である。図2に示すように、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの端部が第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面に対して逆テーパー形状となっており、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの液晶層8側の表面が端から端まで第一および第二の透明基板5aおよび5bと平行な平面内にあるため、第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bに挟まれた液晶層8(液晶セル)中おける液晶分子8aの配向は、液晶分子8aの傾き角度が、電極中央部(画素中央部)でも電極端部(画素周辺部)でも所定のプレチルト角度に略揃い、液晶分子8aの配向の乱れが少なくなる。そのため、画素周辺部での光漏れを抑えることができるようになり、OFF透過率が低くなる。よって、ブッラクマスクを用いることなく画素周辺部からの光漏れを抑え、製造工程の増加および製造コストの上昇を招くことなくコントラストを向上させることができる液晶表示装置を提供することが可能となる。   FIG. 2 is a diagram showing a state of inclination of liquid crystal molecules when the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is not driven. As shown in FIG. 2, the end portions of the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b are inversely tapered with respect to the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b. Since the surface on the liquid crystal layer 8 side of the second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b is in a plane parallel to the first and second transparent substrates 5a and 5b from end to end, the first and second strip-shaped transparent electrodes The orientation of the liquid crystal molecules 8a in the liquid crystal layer 8 (liquid crystal cell) sandwiched between the electrodes 30a and 30b is such that the tilt angle of the liquid crystal molecules 8a is either at the electrode center (pixel center) or at the electrode end (pixel periphery). The alignment of the liquid crystal molecules 8a is less disturbed substantially at a predetermined pretilt angle. As a result, light leakage at the periphery of the pixel can be suppressed, and the OFF transmittance is lowered. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display device that can suppress light leakage from the peripheral portion of the pixel without using a black mask and improve the contrast without causing an increase in manufacturing steps and an increase in manufacturing cost.

図1に示した第一および第二の帯状透明電極30aおよび30bの製作方法の一例を図3を参照して説明する。なお、第一の帯状透明電極30aの作製方法と第二の帯状透明電極30bの作製方法は同じであるため、第一の帯状透明電極30aの作製方法を説明して、第二の帯状透明電極30bの作製方法の説明は省略する。   An example of a method for manufacturing the first and second strip-shaped transparent electrodes 30a and 30b shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In addition, since the preparation method of the 1st strip | belt-shaped transparent electrode 30a and the fabrication method of the 2nd strip | belt-shaped transparent electrode 30b are the same, the preparation method of the 1st strip | belt-shaped transparent electrode 30a is demonstrated and the 2nd strip | belt-shaped transparent electrode Description of the manufacturing method of 30b is omitted.

最初、(a)工程において、第一の透明基板5aの片側の板面上に常法に従って、透明電極としてのITO膜31を例えばスパッタリングにより形成する。
次に、(b)工程いおいて、ITO膜31上にフォトレジストを塗布し(コート)、フォトレジストを塗布した第一の透明基板5aを加熱し、フォトレジストを固化して(プリベーク)、ITO膜31の上にフォトレジスト膜32を形成する。
次に、(c)工程において、フォトレジスト膜32に光を照射して反応させる。このとき、第一の帯状透明電極30aの縞形パターンを描いたフォトマスク33を用い、光を照射する部分を制御することで第一の帯状透明電極30aの縞形パターンをフォトレジスト膜32上に転写する(露光)。
次に、(d)工程において、露光した第一の透明基板5aを現像液に浸し、パターン部以外の余分なフォトレジスト膜32を除去する(現像)。
次に、(e)工程において、エッチング液によって、パターン部以外の余分なITO膜31を除去する(エッチング)。フォトレジスト膜32の残っている部分はエッチング液によって除去されないため、第一の帯状透明電極30aの縞形パターンが第一の透明基板5aの片側の板面上に形成される。また、ITO膜31は、第一の透明基板5a近傍の結晶性が低くなり、膜表面は結晶性が高くなる性質を有するため、エッチング過程において、第一の透明基板5a近傍のITO膜31がエッチングされやすく、エッチングされたITO膜31が第一および第二の透明基板5aおよび5bの対向面を底辺とする逆台形状になり、ここで、第一の帯状透明電極30aの端部形状、すなわち、第一の透明基板5aの対向面に対して逆テーパー形状が得られる。
最後、(f)工程において、パターン部のフォトレジスト膜32を剥離する。
First, in the step (a), an ITO film 31 as a transparent electrode is formed by sputtering, for example, on a plate surface on one side of the first transparent substrate 5a according to a conventional method.
Next, in the step (b), a photoresist is applied on the ITO film 31 (coat), the first transparent substrate 5a coated with the photoresist is heated, and the photoresist is solidified (prebaked). A photoresist film 32 is formed on the ITO film 31.
Next, in step (c), the photoresist film 32 is irradiated with light to react. At this time, the photomask 33 depicting the striped pattern of the first strip-shaped transparent electrode 30a is used to control the striped pattern of the first strip-shaped transparent electrode 30a on the photoresist film 32 by controlling the portion irradiated with light. (Exposure).
Next, in the step (d), the exposed first transparent substrate 5a is immersed in a developing solution, and the excess photoresist film 32 other than the pattern portion is removed (development).
Next, in step (e), the excess ITO film 31 other than the pattern portion is removed with an etching solution (etching). Since the remaining portion of the photoresist film 32 is not removed by the etching solution, a striped pattern of the first strip-shaped transparent electrode 30a is formed on the plate surface on one side of the first transparent substrate 5a. Further, since the ITO film 31 has a property that the crystallinity in the vicinity of the first transparent substrate 5a is low and the film surface is high in crystallinity, the ITO film 31 in the vicinity of the first transparent substrate 5a has a property that the crystallinity is high in the etching process. The etched ITO film 31 has an inverted trapezoidal shape with the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 5a and 5b as the bottom, where the shape of the end of the first strip-shaped transparent electrode 30a, That is, a reverse taper shape is obtained with respect to the opposing surface of the first transparent substrate 5a.
Finally, in the step (f), the photoresist film 32 in the pattern portion is peeled off.

こうして、第一の透明基板5a上に、端部が第一の透明基板5aの対向面に対して逆テーパー形状となった第一の帯状透明電極3aが形成され、かつその第一の帯状透明電極3aが平行に形成され、全体として縞状パターンの第一の帯状透明電極3aが形成される。   Thus, on the first transparent substrate 5a, the first strip-shaped transparent electrode 3a having an end portion reversely tapered with respect to the opposing surface of the first transparent substrate 5a is formed, and the first strip-shaped transparent electrode is formed. The electrodes 3a are formed in parallel to form a first strip-shaped transparent electrode 3a having a striped pattern as a whole.

以上、本実施の形態は本発明にかかる液晶表示装置の一実施の形態を垂直配向型(VA型)で説明したが、本発明は、例えば単純マトリクス駆動の他の型(例えばツイステッドネマティック型:TN型や超ツイステッドネマティック型:STN型)の液晶表示装置に使用される電極にも適用することができ、本実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができるものである。   As described above, this embodiment describes one embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention as a vertical alignment type (VA type). However, the present invention is not limited to a simple matrix drive type (for example, a twisted nematic type). The present invention can be applied to electrodes used in liquid crystal display devices of TN type or super twisted nematic type (STN type), and is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Is something that can be done.

1 垂直配向型液晶表示装置
2 液晶パネル
2a パネル本体
3a,3b,30a,30b 帯状透明電極
4a,4b,40a,40b 配向膜
5a,5b 透明基板
8 液晶層
8a 液晶分子
9a,9b 偏光板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical alignment type liquid crystal display device 2 Liquid crystal panel 2a Panel main body 3a, 3b, 30a, 30b Strip | belt-shaped transparent electrode 4a, 4b, 40a, 40b Alignment film | membrane 5a, 5b Transparent substrate 8 Liquid crystal layer 8a Liquid crystal molecule 9a, 9b Polarizing plate

Claims (1)

互いに対向して所定の間隔をもって配置された第一および第二の透明基板と、第一の透明基板の第二の透明基板との対向面上に平行に配置された第一の帯状透明電極および第二の透明基板の第一の透明基板との対向面上に第一の帯状透明電極と直交する方向で平行に配置された第二の帯状透明電極と、第一および第二の透明基板の対向面の間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置において、前記第一および第二の帯状透明電極の端部が前記第一および第二の透明基板の対向面に対して逆テーパー形状となっており、前記第一および第二の帯状透明電極は、それぞれの全体の断面形状が、前記第一および第二の透明基板の対向面を底辺とする逆台形状となっていることを特徴とする液晶表示装置。 A first strip-shaped transparent electrode disposed in parallel on the opposing surfaces of the first and second transparent substrates opposed to each other at a predetermined interval and the second transparent substrate of the first transparent substrate; A second transparent electrode disposed on the surface of the second transparent substrate facing the first transparent substrate in a direction perpendicular to the first transparent electrode; and the first and second transparent substrates And a liquid crystal layer disposed between the opposing surfaces, wherein the ends of the first and second strip-shaped transparent electrodes are opposite to the opposing surfaces of the first and second transparent substrates. Each of the first and second strip-shaped transparent electrodes has a tapered shape, and the entire cross-sectional shape of each of the first and second strip-shaped transparent electrodes is an inverted trapezoidal shape with the opposing surfaces of the first and second transparent substrates as the bottom. A liquid crystal display device characterized by the above.
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