JPH03127028A - 液晶表示装置と液晶投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置と液晶投写型表示装置に関し、
特に液晶の厚みを画面内で均一にするためのスペーサー
に関する。

従来の技術 液晶表示装置において、画面内で表示ムラを生じないよ
うにするためには、液晶層の厚みを全面に渡って均一に
する必要がある。第４図は、従来の液晶表示装置の作製
方法、及び構成国である。

従来においては、第４図（ｅ）に示すように液晶９中に
一定粒径のスチレンピーズ１８等の不活性部材（スペー
サーと呼ぶ）を分散させる方法が取られている。ここで
は、ライスティド・ネマテイク（ＴＮ）モードの液晶を
用いた単純マトリクス型の液晶表示装置を例に説明する
。また、代表的な配向処理として、ラビング処理を例に
述べる。第４図に示すように、まずＸ方向に延在する透
明電極１１を形成した第１の透明基板ｌと、Ｙ方向に延
在する透明電極１２を形威した第２の透明基板２（第４
図（ａ））に、それぞれ配向膜４を、印刷、またはスピ
ンコードで一定の膜厚で塗布する（第４図中））０次に
、ナイロン製の約１ｍｓ＋の毛足のラビング布１３と呼
ばれる布で一定方向に擦り、配向膜に一定方向に揃った
溝を形威する（ラビング処理と呼ぶ）（第４図（Ｃ））
、第１．第２の基板へのラビング処理の方向は、液晶表
示装置に組み立てた後、正面からみて互いに９０度とな
るようにする。そしてさらに、第１の基板上に一定の粒
径のビーズ１８を分散させる（第４図（ｄ））、そして
、第１．第２の基板を重ね合わせ液晶９を注入し、液晶
表示装置が完成する（第４図（ｅ））。

しかしこの方法では、以下の問題が発生する。

ＴＮモードの液晶で、ネガ表示モードを例に第６図を用
いて説明する。第６図（ａ）は、従来の液晶表示装置に
入射する光の偏光状態の変化を説明した図、第６図中）
は、その表示画像の正面図である。

ネガ表示モードでは、液晶表示装置前後の偏光板１４ａ
、１４ｂの偏光軸は互いに平行にする。入射光１６ａ側
の偏光板を通過し直線偏光となった光１６ｂは、電圧無
印加状態の液晶層を通過することによって、９０度旋光
される。光１６ｃは出射光側の偏光軸と９０度偏光軸が
異なるので光は通過せず、液晶表示装置は黒く表示され
る。しかし、これらスペーサー、及びこれら部材の付近
の配向状態の乱された液晶では、光が旋光されずそのま
ま通過し出射側の偏光板１４ｂを透過する。

結果、ネガ表示モードで黒レベルの表示を行うとき、第
６図（ロ）に示すように、黒地（図に於いては、ハツチ
ングの部分）に星空状に白点１７が点在するという画質
の乱れを生じる。

また、液晶表示装置前後の偏光板の偏光軸は互いに垂直
とするポジ表示モードでは、白レベルの表示を行ったと
き、逆に白地に黒点が点在するとういう画質の乱れを生
じる。

また、アクティブ・マトリックス方式の液晶表示装置に
おいては、第１．第２の基板を重ね合わせるときに、こ
れらのスペーサ一部材によってアクティブ素子（薄膜ト
ランジスタ等）が破壊され点欠陥を発生し、同様に画質
劣化を生じる。

そこで、これらの問題を解決するために、画像の非表示
部に凸部を設け、この凸部によって液晶の厚みを保持す
る方法が提案されている（特開昭５６−２５７７７号公
報、特開昭５６−３８００８号公報）。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこれら凸部は、液晶分子を配向させるのに
妨害となる。第５図（ａ）は、凸部を有する基板をう゛
ピング処理する際の断面図、第５図（ロ）はラビング処
理を施した後の基板の平面図である。

特に、第５図に示すようにラビング処理による液晶配向
方法では、凸部５近傍、特にラビング方向に対して凸部
の前後方向においては、ラビング処理の陰（第５図（ロ
）に於ける空白部〉となり、液晶分子が非配向状態とな
ったり、または他の液晶分子と逆方向に捻れて配向（逆
ドメインと呼ぶ）したりする、それによって、液晶表示
装置の画像が乱れるという問題が生ず°る。

課題を解決するための手段 それらのｔｙｓｍを解決するために、以下の２つの手段
を示す。

（１）凸部の断面形状が、台形状になる様にする。

（２）液晶表示装置において、ブラックストライプ上、
または、ブラックストライプが形威されていないもう一
方の基板にブラックストライプが垂直投影される位置に
凸部を形威し、さらに液晶分子の配向処理をブラックス
トライプが延在する方向に施す。

作用 （１）　　凸部の形状を台形状に形成するため、ラビン
グ布の毛足の凸部での引っかかりがなくなり、凸部近傍
に非配向、逆ドメインが生じにくくなり、良質な表示画
像が得られる。

伐）　凸部前後の非配向部、逆ドメイン部がブラックス
トライプの延在する方向と一敗するため、非配向部、ま
たは逆ドメイン部がブラックストライプに覆い隠され、
表示に現われず良質な画像が得られる。

実施例 （実施例１） 第１の実施例を、第１図とともに説明する。第１図は本
実施例を行った単純マトリクス型の液晶表示装置の作製
方法、及び断面構成図である。まず、第１の基板１には
、行方向に延在する透明電極１１を形成する。次に、高
粘度のネガレジストからなる約５〜６μｍの高さの凸部
５をフォトリソグラフィの工程で形成する（第１図（ａ
））。更に熱処理を長時間に渡り施すことにより、レジ
ストパターンがだれ、断面形状が台形状となる様にする
（第１図（ｂ））。そして、ポリイミドからなる配向膜
４を印刷、またはスピンコードで一定の膜厚で全面に塗
布する。さらに、ナイロン製の約１ｍｍの毛足のラビン
グ布と呼ばれる布で擦り、一定方向に走る溝を形成する
（第１図（Ｃ））、列方向に延在する透明電極とブラン
クスドライブ３を形成し、配向処理を行なった第２の基
板２と組合せ液晶９を注入し、液晶表示装置が完成する
（第１図（ｄ））。

本実施例の効果として、凸部の断面形状が台形状をして
いるため、ラビング布の毛足の凸部での引っかかりがな
くなり、凸部近傍も充分配向処理が行なえ、液晶分子の
配向の乱れが生じにくくなり、良質な表示画像が得られ
る。また、ラビング処理時における凸部の崩れも少なく
なり、確実に均一な液晶の厚みが保持できる。

（実施例２） 第２の実施例を、第２図とともに説明する。第２図は、
本実施例を行ったアクティブマトリクス型の液晶表示装
置であり、第２図（ａ）は部分拡大平面図、第２図（ｂ
）は、ラビング方向を示した略式構成図である。まず、
第１の基板１には、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）６とそ
れと接続された絵素電極７をマトリクス状に形成する０
次に、有機材料からなる凸部５を形成する。そして、ポ
リイミドからなる配向膜を印刷、またはスピンコードで
一定の膜厚で全面に塗布する。さらに、第２図（ハ）に
示す・ように、ナイロン製の約１ｍの毛足のラビング布
と呼ばれる布で行方向に擦り配向処理を行なう。第２の
基板には、−面にＩＴＯからなる透明電極が形成された
上に、Ｃｒからなるブラックストライプ３（図において
はハツチングで示す、）を、行及び列方向に形成する。

そして、同様に配向膜を全面に塗布し、第２図（ハ）に
示すように、ラビング布で列方向に擦り、配向処理を施
す、そして、第１．第２の基板を重ね合わせ液晶を注入
し、液晶表示装置を完成させる。

本実施例の効果として、凸部前後の非配向部、逆ドメイ
ン部がブラックストライプの延在する方向と一致するた
め、凸部の配向方向前後に生じる非配向部、または逆ド
メイン部がブラックストライプに覆い隠され表示に現れ
ず、良質な画像が得られる。

（実施例３） 第３の実施例を第３図とともに説明する。第３図は、モ
ノクロ表示を行う３枚の液晶表示装置１９ｒ、１９ｇ、
１９ｂを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（−Ｂ）の画像源とし
て使用したカラー液晶投写型表示装置である。光源２２
からの白色光を、赤外線カットフィルター２１に透過さ
せた後、ダイクロイック＋ｌｉ、ラー２０ｂ、２０ｇ、
２０ｒでＢ、Ｇ。

Ｒに分光した後、各々に対応する実施例１、または実施
例２の構造の３枚のＬＣＤ１９ｂ、１９ｇ。

１９ｒに入射する。そして各々のＬＣＤからの出射光を
、各々の投写レンズ２３を用いてスクリーン２４上に拡
大投写させ、大画面の画像を得る。

本発明はこの実施例に示す通り、大画面を得る表示装置
の場合に特に有効である。即ち、第６図（ｂ）に示すよ
うなビーズに・よる光抜けが拡大されることによる著し
い画像劣化や非配向部、逆ドメイン部の欠陥が拡大され
ることによる著しい画像劣化を低減させたり、隠したり
することができるものである。

発明の効果 凸部の形状を台形状に形成する事によって、良好なラビ
ング処理が行なえ、凸部前後の近傍に非配向、逆ドメイ
ンが生じにくくなり、良質な表示画像が得られる。

また、ブラックストライプ上、または、プランクストラ
イプが形威されていないもう一方の基板にブラックスト
ライプが垂直投影される位置に凸部を形威し、さらに液
晶分子の配向処理をブラックストライプが延在する方向
に施す事により、凸部前後の非配向部、逆ドメイン部が
、ブラックストライプに覆い隠され表示に現われず、良
質な画像が得られる。

製造工程図、及び構成国、第２図（ａ）は実施例２の液
晶表示装置の平面図、第２図（財）はラビング方向を示
した略式構成図、第３図は実施例１１または表示装置の
製造工程図、及び構成国、第５図（ａ）は従来の凸部を
有する基板をラビング処理する際の断面図、第５図（ロ
）はラビング処理を施した後の基板の平面図、第６図（
ａ）は従来の液晶表示装置を入射した光の偏光状態の説
明図、第６図（ロ）は表示画像の正面図である。

１・・・・・・第１の基板、２・・・・・・第２図の基
板、３・・・・・・ブラックストライプ、４・・・・・
・配向膜、５・・・・・・液晶の厚みを保持する凸部、
６・・・・・・薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）、？・・・
・・・絵素電極、８・旧・・共通電極、９・・・・・・
液晶、ｌＯ・・・・・・シール材、１１・・・・・・行
電極、１２・・・・・・列電極、１３・・・・・・ラビ
ング布、１４゜１４　ａ、　　１４　ｂ−−−−偏光板
、１５−−−−−一液晶表示装置（偏光板なし）、１６
ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・・・・光の偏光状態、１７・
・・・・・ビーズによる先後は部、１８・・・・・・ビ
ーズ、１９ｒ、１９ｇ、１９ｂ・・・・・・液晶表示装
置（偏光板あり）　、２０　ｒ　＋　　２０　ｇ　＋２
０ｂ・・・・・・グイクロイック・ミラー、２１・・・
・・・赤外線カントフィルター、２２・・・・・・光源
、２３・・・・・・投写レンズ、２４・・・・・・スク
リーン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する第１、第２の基板間に液晶が挟持され、
   前記第１の基板、または前記第２の基板の少なくとも一
   方の基板に液晶の厚みを挟持する断面形状が台形状であ
   る凸部が形成され、前記凸部を被覆するように配向膜が
   堆積されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）対向する第１、第２の基板間に液晶が挟持され、
   前記第２の基板にブラックストライプが形成されている
   液晶表示装置において、前記ブラックストライプ上、ま
   たは、前記ブラックストライプが前記第１の基板に垂直
   投影される位置に凸部が形成され、液晶分子の配向処理
   がブラックストライプが延在する方向に施されているこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
3. （３）ランプから放射される光を請求項（１）記載の液
   晶表示装置、または請求項（２）記載の液晶表示装置に
   入射し、前記液晶表示装置からの出射光によって画像を
   形成することを特徴とする液晶投写型表示装置。