JPH05173111A - Liquid crystal display device and its manufacture - Google Patents

Liquid crystal display device and its manufacture

Info

Publication number
JPH05173111A
JPH05173111A JP35480291A JP35480291A JPH05173111A JP H05173111 A JPH05173111 A JP H05173111A JP 35480291 A JP35480291 A JP 35480291A JP 35480291 A JP35480291 A JP 35480291A JP H05173111 A JPH05173111 A JP H05173111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
photosensitive resin
display device
substrate
crystal display
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.)
Pending
Application number
JP35480291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Yano
友哉 谷野
Yuji Segawa
雄司 瀬川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP35480291A priority Critical patent/JPH05173111A/en
Publication of JPH05173111A publication Critical patent/JPH05173111A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide patterning constitution and a patterning method for effectively preventing a light leak in non-picture-element parts of the matrix type liquid crystal display device. CONSTITUTION:The matrix type liquid crystal display device is equipped with a lower transparent substrate 1 which has plural column electrodes arrayed at specific intervals, an upper transparent substrate 2 which has plural row electrodes 6 provided-crossing the column electrodes 5, and a liquid crystal layer 3 sandwiched between both the substrates. Then DELTAnd (DELTAn: amount of double refraction, d: thickness of liquid crystal device) is so set that the light transmissivity of the liquid crystal layer 3 positioned except at the intersection parts of the column electrodes 5 and row electrodes 6, i.e., at the non-picture- element parts is substantially zero. Namely, a photosensitive resin layer 7 for optimizing DELTAnd is arranged between the adjacent column electrodes 5 on the same substrate, e.g. lower transparent substrate 1. This photosensitive resin layer 7 is formed through a process wherein a positive resist film left after the column electrodes 5 are patterned on the transparent substrate 1 is coated with photosensitive resin from above and a process wherein the photosensitive resin is exposed from behind the transparent substrate 1 and developed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は行列状に配列された画素
を有するマトリクスタイプの液晶表示装置及びその製造
方法に関する。より詳しくは、隣接する画素間に残され
た非画素部の光漏れを防止する構造及びその形成方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a matrix type liquid crystal display device having pixels arranged in rows and columns and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a structure for preventing light leakage in a non-pixel portion left between adjacent pixels and a method for forming the structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にマトリクスタイプの液晶表示装置
を構成するパネルの構造上、非画素部における遮光性能
を完全化する事は困難であり、若干の光漏れが生じてい
た。何らの対策を講じないと光漏れの為表示画面全体の
コントラストが悪くなる。
2. Description of the Related Art Generally, due to the structure of a panel which constitutes a matrix type liquid crystal display device, it is difficult to complete the light shielding performance in a non-pixel portion, and some light leakage occurs. If no measures are taken, the contrast of the entire display screen deteriorates due to light leakage.

【0003】従来コントラスト低下を防ぐ為に隣接する
画素間に沿って所謂ブラックマトリクスマスクが形成さ
れていた。マスク材料としては、従来からクロム等の金
属薄膜や黒色顔料等を分散させた樹脂膜等が用いられて
いた。金属薄膜の場合には、まず基板全体に渡って真空
蒸着あるいはスパッタリングにより金属材料を堆積した
後、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いて金属薄
膜を非画素部分を除いて除去しブラックマトリクスマス
クを形成していた。一方、顔料を分散させた有機膜の場
合にはそれ自体に感光性を有する樹脂材料が用いられて
いる。この樹脂材料を基板全面に渡って一様に塗布した
後、直接露光及び現像を行なってパタニングされたブラ
ックマトリクスマスクを得ている。この他にも、ブラッ
クマトリクスマスクの形成方法として黒色インクをオフ
セット印刷する技術も知られており、例えば特開昭63
−180933号公報に開示されている。
Conventionally, a so-called black matrix mask has been formed between adjacent pixels in order to prevent a decrease in contrast. As a mask material, a metal thin film of chromium or the like, a resin film in which a black pigment or the like is dispersed, and the like have been conventionally used. In the case of a metal thin film, first, a metal material is deposited on the entire substrate by vacuum vapor deposition or sputtering, and then the metal thin film is removed except for the non-pixel portion using photolithography and etching to form a black matrix mask. It was On the other hand, in the case of an organic film in which a pigment is dispersed, a resin material having photosensitivity is used for itself. This resin material is uniformly applied over the entire surface of the substrate, and then directly exposed and developed to obtain a patterned black matrix mask. In addition to this, as a method of forming a black matrix mask, a technique of offset printing black ink is also known, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-63.
-180933 gazette.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】クロム等の金属材料を
用いてブラックマトリクスマスクを形成する時には、真
空蒸着あるいはスパッタリングを用いた膜付け工程、フ
ォトレジストを用いたパタニング及びエッチング工程、
金属膜を絶縁層でオーバーコートする工程等多くの追加
工程が必要となり製造コストの増加をもたらすという課
題がある。又、絶縁層のオーバーコートを施したとして
も、その上に形成される透明電極と金属マスクとの間の
短絡故障を必ずしも完全に防止する事はできないという
課題がある。金属マスクは優れた遮光性能を有する一
方、導電性を有するので常に短絡防止対策に万全を講ず
る必要があり取り扱いが難しい。
When forming a black matrix mask using a metal material such as chromium, a film deposition process using vacuum deposition or sputtering, a patterning and etching process using photoresist,
There is a problem that many additional steps such as a step of overcoating a metal film with an insulating layer are required, resulting in an increase in manufacturing cost. Further, even if the insulating layer is overcoated, a short circuit failure between the transparent electrode and the metal mask formed thereon cannot be completely prevented. While the metal mask has excellent light-shielding performance, it also has conductivity, so it is necessary to always take precautions against short circuits, and it is difficult to handle.

【0005】一方顔料を分散した感光性樹脂材料を用い
た場合には、その膜厚が金属薄膜に比べて大きく1μm
程度のオーダーになる。この様な厚みを有するブラック
マトリクスマスクを形成すると基板表面に顕著な凹凸も
しくは段差が生じ、液晶分子の配向が乱れるという問題
点がある。この対策としてブラックマトリクスマスクの
上に平坦化の為のオーバーコート層を被覆する事も提案
されている。しかしながら、このオーバーコート層とし
ては一般的に熱硬化性樹脂が使われており十分な硬さが
得られない。従って、一対の基板を貼り合わせてパネル
を構成した場合、そのギャップ寸法を均一且つ一様に制
御する事が困難であるという欠点が生じる。
On the other hand, when a photosensitive resin material in which a pigment is dispersed is used, its film thickness is larger than that of a metal thin film by 1 μm.
It will be an order of magnitude. When a black matrix mask having such a thickness is formed, there is a problem that remarkable unevenness or steps are generated on the substrate surface and the alignment of liquid crystal molecules is disturbed. As a countermeasure against this, it has been proposed to cover the black matrix mask with an overcoat layer for planarization. However, a thermosetting resin is generally used for this overcoat layer, and sufficient hardness cannot be obtained. Therefore, when a panel is constructed by bonding a pair of substrates, it is difficult to control the gap size uniformly and uniformly.

【0006】又、黒色インクをオフセット印刷する方法
については、アライメント誤差を吸収する為マージンが
必要となり画素の開口率が犠牲になるという問題点があ
る。
Further, the method of offset printing the black ink has a problem that a margin is required to absorb the alignment error and the aperture ratio of the pixel is sacrificed.

【0007】上述した従来の技術の課題もしくは問題点
に鑑み、本発明は金属材料あるいは顔料を分散させた感
光樹脂材料もしくは黒色インク等からなるブラックマト
リクスマスクを用いる事なく、非画素部分の光漏れを実
質上完全に防止する事のできる構造及びその形成方法を
提供する事を目的とする。
In view of the above-mentioned problems or problems of the prior art, the present invention does not use a black matrix mask made of a photosensitive resin material in which a metal material or a pigment is dispersed, or black ink, without using a black matrix mask. It is an object of the present invention to provide a structure and a method for forming the structure capable of substantially completely preventing the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決し且つ本発明の目的を達成する為に講じられた
手段は以下の通りである。単純マトリクスタイプの液晶
表示装置は、所定の間隔を置いて配列された複数の第1
の透明電極を有する一方の基板と、前記透明電極に対し
て交差する様に設けられた第2の透明電極を有する他方
の基板と、両方の基板間に挟持された液晶層とを備えて
いる。この装置の表示コントラストを高める為の手段と
して、前記第1及び第2の透明電極間の交差部(即ち画
素部)以外に位置する液晶層の光透過率が実質的に0と
なる様にΔnd(但しΔnは液晶の複屈折量、dは液晶
層の厚み)を設定した事を特徴とする。具体的には、同
一基板上において隣り合う透明電極間に最適なΔndを
設定する為の感光性樹脂層が配されている事を特徴とす
る。
Means for solving the problems of the above-mentioned conventional techniques and achieving the objects of the present invention are as follows. The simple matrix type liquid crystal display device includes a plurality of first pixels arranged at a predetermined interval.
One substrate having a transparent electrode, another substrate having a second transparent electrode provided so as to intersect with the transparent electrode, and a liquid crystal layer sandwiched between both substrates. .. As a means for increasing the display contrast of this device, Δnd is set so that the light transmittance of the liquid crystal layer positioned other than the intersection (that is, the pixel portion) between the first and second transparent electrodes becomes substantially zero. (Where Δn is the birefringence amount of the liquid crystal, and d is the thickness of the liquid crystal layer). Specifically, it is characterized in that a photosensitive resin layer for setting an optimum Δnd is arranged between adjacent transparent electrodes on the same substrate.

【0009】かかる感光性樹脂層を形成する為には、ま
ず透明基板上に透明電極をパタニングした後残されたポ
ジ型のレジスト膜の上から重ねて感光性樹脂を所望の厚
みで塗布する。次に、塗布された感光性樹脂を透明基板
背面から露光して現像する事により、透明電極間にのみ
所望の厚みを有する感光性樹脂層を残す。
In order to form such a photosensitive resin layer, first, a transparent electrode is patterned on a transparent substrate, and then the photosensitive resin is applied in a desired thickness in an overlapping manner on the remaining positive type resist film. Next, the applied photosensitive resin is exposed from the back surface of the transparent substrate and developed to leave a photosensitive resin layer having a desired thickness only between the transparent electrodes.

【0010】本発明は、前述した単純マトリクスタイプ
の液晶表示装置に加えて、アクティブマトリクスタイプ
の液晶表示装置にも適用できる。この型の液晶表示装置
は、マトリクス状に配列された画素電極とこの画素電極
に接続されたスイッチング素子とを有する一方の基板
と、対向電極を有し前記一方の基板に対向配置された他
方の基板と、両方の基板間に挟持された液晶層とからな
る。この装置において、前記画素電極間の非画素部に位
置する液晶層の透過率が実質的に0となる様にΔndを
設定すれば良い。
The present invention can be applied to an active matrix type liquid crystal display device in addition to the above-mentioned simple matrix type liquid crystal display device. This type of liquid crystal display device has one substrate having pixel electrodes arranged in a matrix and switching elements connected to the pixel electrodes, and another substrate having a counter electrode and arranged to face the one substrate. It consists of a substrate and a liquid crystal layer sandwiched between both substrates. In this device, Δnd may be set so that the transmittance of the liquid crystal layer located in the non-pixel portion between the pixel electrodes is substantially zero.

【0011】[0011]

【作用】非画素部に位置する液晶層の透過率はΔndの
値に大きく依存している。複屈折量Δnは一定且つ一様
であるので、液晶層の厚みdを調整する事により透過率
を実質上0にする事ができる。この為に、同一基板上に
おいて隣り合う電極間のスペースに選択的に所望の厚み
を有する感光性樹脂層を配置する。即ち、非画素部にお
ける液晶層の厚みを規定する対向電極表面と感光性樹脂
層表面との間隔が丁度透過率を0となる様に、感光性樹
脂層の厚みを設定すれば良い。背景部分を構成する非画
素部の光漏れを略完全に防止する事により、表示画面全
体のコントラストを高める事ができる。
The transmittance of the liquid crystal layer located in the non-pixel portion largely depends on the value of Δnd. Since the birefringence amount Δn is constant and uniform, the transmittance can be made substantially zero by adjusting the thickness d of the liquid crystal layer. Therefore, a photosensitive resin layer having a desired thickness is selectively arranged in the space between adjacent electrodes on the same substrate. That is, the thickness of the photosensitive resin layer may be set so that the gap between the surface of the counter electrode that defines the thickness of the liquid crystal layer in the non-pixel portion and the surface of the photosensitive resin layer has exactly 0 transmittance. By substantially completely preventing the light leakage of the non-pixel portion forming the background portion, the contrast of the entire display screen can be increased.

【0012】この様な感光性樹脂層を非画素部に選択的
に形成する為に、透明電極のパタニングに用いられたポ
ジ型のレジスト膜をマスクとしてそのまま利用する。即
ち、透明電極のエッチング後ポジ型のレジスト膜を除去
せず、その上から重ねて感光性樹脂を所望の厚みで塗布
する。塗布された感光性樹脂を透明基板の背面から露光
すると、ポジ型のレジスト膜で遮蔽されていない非画素
部の露出した感光性樹脂のみが硬化する。現像処理を施
す事により非画素部分のみに感光性樹脂層が形成される
事になる。この様に、従来のブラックマトリクスマスク
の形成工程に比べて工程数が少なくなる。
In order to selectively form such a photosensitive resin layer in the non-pixel portion, the positive resist film used for patterning the transparent electrode is used as it is as a mask. That is, the positive type resist film is not removed after the etching of the transparent electrode, and the photosensitive resin is applied thereon in a desired thickness in an overlapping manner. When the applied photosensitive resin is exposed from the back surface of the transparent substrate, only the exposed photosensitive resin in the non-pixel portion which is not shielded by the positive resist film is cured. By performing the development process, the photosensitive resin layer is formed only in the non-pixel portion. In this way, the number of steps is reduced as compared with the conventional black matrix mask forming step.

【0013】[0013]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は、本発明をスーパーツイストネ
マチック型の単純マトリクスタイプ液晶表示装置に適用
した例を示す模式的な断面図である。図示する様に、本
装置は下側の透明基板1と、上側の透明基板2と、両基
板間に挟持された液晶層3とから構成されている。一対
の基板1及び2はシール4により互いに貼り合わされて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the present invention is applied to a super twist nematic type simple matrix type liquid crystal display device. As shown in the figure, this device is composed of a lower transparent substrate 1, an upper transparent substrate 2, and a liquid crystal layer 3 sandwiched between both substrates. The pair of substrates 1 and 2 are attached to each other by a seal 4.

【0014】下側透明基板1の内表面には所定の間隔を
置いて配列された複数の透明な列電極5が形成されてい
る。又、上側透明基板2の内表面には列電極5に対して
交差する様に設けられた透明な行電極6が形成されてい
る。列電極5と行電極6の交差部に画素が規定される。
列電極5と行電極6との間に駆動電圧を印加する事によ
り、液晶層3の透過率が変化する。画素選択時の透過率
と非選択時の透過率の比が最大になる様に、画素部にお
ける液晶層3の厚みd0が予め設定されている。
On the inner surface of the lower transparent substrate 1, a plurality of transparent column electrodes 5 arranged at a predetermined interval are formed. On the inner surface of the upper transparent substrate 2, transparent row electrodes 6 are formed so as to intersect the column electrodes 5. A pixel is defined at the intersection of the column electrode 5 and the row electrode 6.
By applying a drive voltage between the column electrode 5 and the row electrode 6, the transmittance of the liquid crystal layer 3 changes. The thickness d0 of the liquid crystal layer 3 in the pixel portion is preset so that the ratio of the transmittance when the pixel is selected and the transmittance when the pixel is not selected is maximized.

【0015】一方、隣接する列電極5の間のスペース部
と対向する行電極6の交差部は非画素部になる。この間
のギャップ寸法はd1になる。これはd0から列電極5
の厚みを差し引いたものであり自動的に決定される。こ
の厚みd1は必ずしも液晶層3の透過率を0にするもの
ではない。実際には、隣接する列電極5の間には感光性
樹脂層7が埋め込み形成されている。感光性樹脂層7は
最適な厚みを有しており、その表面と行電極6の表面と
の間隔d3は丁度非画素部に位置する液晶層3の透過率
が0になる様に設定されている。なお、図示しないが隣
接する行電極6の間のスペース部にも同様に感光性樹脂
層が形成されている。
On the other hand, the intersection of the row electrodes 6 facing the space between the adjacent column electrodes 5 becomes a non-pixel portion. The gap size between them is d1. This is column electrode 5 from d0
The thickness is subtracted from the value and is automatically determined. This thickness d1 does not necessarily make the transmittance of the liquid crystal layer 3 zero. Actually, the photosensitive resin layer 7 is embedded between the adjacent column electrodes 5. The photosensitive resin layer 7 has an optimum thickness, and the distance d3 between the surface of the photosensitive resin layer 7 and the surface of the row electrode 6 is set so that the transmittance of the liquid crystal layer 3 located in the non-pixel portion is zero. There is. Although not shown, a photosensitive resin layer is also formed in the space between the adjacent row electrodes 6.

【0016】下側透明基板1及び上側透明基板2の内表
面はラビング処理を施されており、本例においては液晶
層3は所謂スーパーツイストネマチック配向されてい
る。液晶層3の電気光学的な変化を透過率変化として取
り出す為に両基板の外表面に各々偏光板8,9が貼り付
けられている。さらに、表示画面の着色を防止する為に
一対の位相差板10及び11が介在している。各位相差
板は例えばポリカーボネート等からなる複屈折性のプラ
スチックフィルムからなり、入射波長例えば545nmに
対して400nmのΔndを有する。
The inner surfaces of the lower transparent substrate 1 and the upper transparent substrate 2 are subjected to rubbing treatment, and in this example, the liquid crystal layer 3 is so-called super twist nematic alignment. Polarizing plates 8 and 9 are attached to the outer surfaces of both substrates in order to extract electro-optical changes of the liquid crystal layer 3 as changes in transmittance. Further, a pair of retardation plates 10 and 11 are interposed to prevent coloration of the display screen. Each retardation film is made of a birefringent plastic film made of, for example, polycarbonate or the like, and has a Δnd of 400 nm for an incident wavelength of 545 nm.

【0017】図2はスーパーツイストネマティック型の
液晶表示装置の光学的な構成を示す模式図である。下側
透明基板1の内表面に施されたラビング処理の方向即ち
下ラビング軸と上側透明基板2の内表面に施されたラビ
ング処理の方向即ち上ラビング軸とは互いに240度捩
れている。又、下偏光板8の透過軸と上偏光板9の透過
軸は互いに直交している。さらに、下位相差板10の延
伸軸と上位相差板11の延伸軸は互いに56度傾いてい
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical configuration of a super twist nematic type liquid crystal display device. The direction of the rubbing treatment applied to the inner surface of the lower transparent substrate 1, that is, the lower rubbing axis and the direction of the rubbing treatment applied to the inner surface of the upper transparent substrate 2, that is, the upper rubbing axis, are twisted by 240 degrees. The transmission axis of the lower polarizing plate 8 and the transmission axis of the upper polarizing plate 9 are orthogonal to each other. Further, the stretching axis of the lower retardation plate 10 and the stretching axis of the upper retardation plate 11 are inclined by 56 degrees with respect to each other.

【0018】図3は図2に示す光学的な構成を有する液
晶表示装置の透過率とΔndの関係を示すグラフであ
る。液晶パネルの透過率はΔndに大きく依存している
事がわかる。仮に、Δndが790nmとなる様に液晶層
の厚みを設定すれば、透過率を0にする事ができる。即
ち、非画素部分における液晶層のΔndを790nmに設
定する事により最大の表示コントラストを得る事ができ
る。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the transmittance and Δnd of the liquid crystal display device having the optical configuration shown in FIG. It can be seen that the transmittance of the liquid crystal panel greatly depends on Δnd. If the thickness of the liquid crystal layer is set so that Δnd becomes 790 nm, the transmittance can be zero. That is, the maximum display contrast can be obtained by setting Δnd of the liquid crystal layer in the non-pixel portion to 790 nm.

【0019】一方、図4は画素部分における液晶の動作
特性を示すグラフである。液晶に選択電圧VSを印加す
ると画素の透過率は上昇し点灯状態になる。逆に、非選
択電圧VNSが印加された状態では、液晶の透過率は0
となり画素は消灯状態に保たれる。一般に、Δndの設
定は点灯状態と消灯状態との間の透過率の比が最大とな
る様に設定されている。例えば、図1に示す例では、画
素部分におけるΔnd0が840nmの時最大コントラス
ト比が得られる。液晶材料を選択するとΔnが自動的に
決定されるので、Δnd0が840nmになる様にd0を
設定すれば良い。
On the other hand, FIG. 4 is a graph showing the operating characteristics of the liquid crystal in the pixel portion. When the selection voltage VS is applied to the liquid crystal, the transmissivity of the pixel is increased and the pixel is turned on. On the contrary, when the non-selection voltage VNS is applied, the transmittance of the liquid crystal is 0.
The adjacent pixels are kept in the off state. In general, the setting of Δnd is set so that the ratio of the transmittance between the lit state and the extinguished state is maximized. For example, in the example shown in FIG. 1, the maximum contrast ratio is obtained when Δnd0 in the pixel portion is 840 nm. Since Δn is automatically determined when the liquid crystal material is selected, d0 may be set so that Δnd0 becomes 840 nm.

【0020】図5は図1に示す実施例の画素構成を示す
模式的な平面図である。上下透明基板の行列電極重なり
部分に画素12が規定される。その周囲に少なくとも一
方の電極が存在しない非画素部が残される。この非画素
部は、一方の電極のみが存在しない部分Gap1と両方
の電極が存在しない部分Gap2とを含んでいる。前述
した様に、画素12の部分のΔnd0は最適なコントラ
スト比を得る為に例えば840nmに設定されている。こ
の時、例えば、Δnが0.153の値を有し、電極の膜
厚が0.2μmであるとすると、Gap1の部分のΔn
dは、仮に感光性樹脂層がないとすると、1個の電極の
膜厚分を引いただけ大きくなるのでΔnd1は870nm
になる。同様に、Gap2の部分のΔndは2個の電極
の膜厚分を引いただけ大きくなりΔnd2=900nmと
なる。図3のグラフから明らかな様に、870nm及び9
00nmの値は透過率0に対応する値790nmより大きい
ので、仮に何らの対策を講じない場合にはGap1及び
Gap2の部分の透過率は5%程度になる。このGap
1及びGap2の部分の透過率が0%に近付けば明らか
に表示画面全体のコントラストが向上する。その為に、
本発明においては、感光性樹脂層を用いて非画素部にお
けるΔndを790nmに近付ける様にしている。しかし
ながら、Gap1及びGap2の両方ともに、Δndを
790nmにする事は構造上困難である。従って、有効表
示画面中における占有面積が大きいGap1の部分のΔ
ndを790nmに調整する。例えば、図5に示す例にお
いて、画素12が図示する寸法を有する場合には、Ga
p1の面積はGap2の面積の16.5倍になる。
FIG. 5 is a schematic plan view showing the pixel configuration of the embodiment shown in FIG. The pixels 12 are defined in the overlapping portions of the matrix electrodes of the upper and lower transparent substrates. A non-pixel portion around which at least one electrode does not exist is left. This non-pixel portion includes a portion Gap1 where only one electrode does not exist and a portion Gap2 where both electrodes do not exist. As described above, Δnd0 of the pixel 12 portion is set to, for example, 840 nm in order to obtain the optimum contrast ratio. At this time, for example, if Δn has a value of 0.153 and the film thickness of the electrode is 0.2 μm, Δn of Gap1 is Δn.
If there is no photosensitive resin layer, d is increased by subtracting the film thickness of one electrode, so Δnd1 is 870 nm.
become. Similarly, Δnd of Gap2 increases by subtracting the film thickness of the two electrodes, and becomes Δnd2 = 900 nm. As is clear from the graph of FIG. 3, 870 nm and 9
Since the value of 00 nm is larger than the value of 790 nm corresponding to the transmittance of 0, the transmittance of Gap1 and Gap2 will be about 5% if no measures are taken. This Gap
When the transmittance of the 1 and Gap2 portions approaches 0%, the contrast of the entire display screen is obviously improved. Therefore,
In the present invention, the photosensitive resin layer is used to bring Δnd in the non-pixel portion close to 790 nm. However, it is structurally difficult to set Δnd to 790 nm for both Gap1 and Gap2. Therefore, Δ of the portion of Gap1 that occupies a large area in the effective display screen
nd is adjusted to 790 nm. For example, in the example shown in FIG. 5, when the pixel 12 has the illustrated size, Ga
The area of p1 is 16.5 times the area of Gap2.

【0021】Gap1の部分のΔndを790nmに調整
する為には、0.5μm程度の感光性樹脂層を隣接透明
電極間に形成すれば良い事がわかる。例えば、図1に示
す例では、感光性樹脂層7を形成しない場合のΔnd1
に比べて感光性樹脂層7を形成した場合のΔnd3は小
さくなり実質上非画素部における透過率を0にする事が
できる。なお、非画素部における透過率はΔndにより
決定される為、形成する感光性樹脂層7は必ずしも黒色
等に着色されている必要はなく透明なものを用いる事が
できる。但し、複屈折性を有する材料を使用する事はで
きない。仮に、複屈折性があると材料自体のΔndによ
り液晶パネルの透過特性に悪影響を与える事になる。
It is understood that in order to adjust the Δnd of the Gap1 portion to 790 nm, it is sufficient to form a photosensitive resin layer of about 0.5 μm between the adjacent transparent electrodes. For example, in the example shown in FIG. 1, Δnd1 when the photosensitive resin layer 7 is not formed
In comparison with the above, Δnd3 when the photosensitive resin layer 7 is formed becomes smaller, and the transmittance in the non-pixel portion can be substantially zero. Since the transmittance in the non-pixel portion is determined by Δnd, the photosensitive resin layer 7 to be formed does not necessarily have to be colored in black or the like, and a transparent one can be used. However, a material having birefringence cannot be used. If there is birefringence, Δnd of the material itself adversely affects the transmission characteristics of the liquid crystal panel.

【0022】次に図6ないし図10を参照して感光性樹
脂層の形成方法を説明する。図6は形成工程のフローチ
ャートを示し、図7ないし図10は各工程における半完
成品の断面形状を示す。まず、感光性樹脂層の形成に先
立って、工程S1において透明電極のパタニングを行な
う。即ち、ITO等からなる透明電極材料を基板表面に
全面堆積した後、ポジレジストを塗布する。このポジレ
ジストは例えばフェノール樹脂のプリポリマーであるノ
ボラック樹脂にキノンジアジド系化合物を感光剤として
加えたものが用いられる。このポジレジストを露光現像
してパタニングした後、透明電極をエッチングして所望
の行電極あるいは列電極を形成する。
Next, a method of forming the photosensitive resin layer will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a flow chart of the forming process, and FIGS. 7 to 10 show sectional shapes of semi-finished products in each process. First, prior to the formation of the photosensitive resin layer, the transparent electrode is patterned in step S1. That is, after depositing a transparent electrode material such as ITO on the entire surface of the substrate, a positive resist is applied. As this positive resist, for example, a novolak resin which is a prepolymer of a phenol resin and a quinonediazide compound added as a photosensitizer is used. This positive resist is exposed and developed and patterned, and then the transparent electrode is etched to form a desired row electrode or column electrode.

【0023】次に工程S2において、透明基板を240
℃1時間程度で加熱処理しポジレジストを焼成する。こ
の状態を図7に示す。ポジレジスト101はフェノール
樹脂や感光剤あるいは染料等の炭化により赤褐色に変色
する。図から明らかな様に、ポジレジスト101は、ガ
ラス基板102の上に形成された透明電極103を被覆
した状態で残されており、隣接する透明電極103の間
は露出している。
Next, in step S2, the transparent substrate 240
The positive resist is baked by heat treatment at about 1 hour. This state is shown in FIG. The positive resist 101 turns reddish brown due to carbonization of a phenol resin, a photosensitizer, a dye, or the like. As is apparent from the figure, the positive resist 101 is left in a state of covering the transparent electrode 103 formed on the glass substrate 102, and the space between the adjacent transparent electrodes 103 is exposed.

【0024】工程S3において、ポジレジスト焼成後の
基板に、ポリイミド、エポキシ、アクリル等を主成分と
したネガ型の透明感光性樹脂をスピンコートあるいは印
刷等により全面塗布する。続いて、工程S4においてプ
リベークを行なう。
In step S3, a negative transparent photosensitive resin whose main component is polyimide, epoxy, acrylic or the like is spin-coated or printed on the entire surface of the substrate after the positive resist is baked. Then, in step S4, prebaking is performed.

【0025】次に、工程S5において、赤褐色に変色し
たポジレジストをマスクとし背面から露光処理を行ない
隣接透明電極間に存在する樹脂のみに紫外線を照射す
る。この状態を図8に示す。ポジレジスト101の表面
に重ねられた感光性樹脂104の部分は、背面露光を行
なうと丁度影になる為感光しない。
Next, in step S5, an exposure process is performed from the back surface using the positive resist that has turned reddish brown as a mask, and only the resin existing between the adjacent transparent electrodes is irradiated with ultraviolet rays. This state is shown in FIG. The portion of the photosensitive resin 104 that is superposed on the surface of the positive resist 101 is not exposed because the shadow is just formed when the backside exposure is performed.

【0026】続いて、工程S6において感光性樹脂の現
像処理を行なう。例えば、濃度1%程度のアルカリ溶液
を用いて感光性樹脂の未硬化部分を溶解し除去する。1
%アルカリ溶液に対して、感光性樹脂の溶解速度は焼成
後のポジレジストの溶解速度に比べ極めて早く、ポジレ
ジストが感光性樹脂と同時に溶解する事はない。現像処
理後の状態を図9に示す。隣接する電極間にのみ感光性
樹脂104が残されている事がわかる。
Subsequently, in step S6, the photosensitive resin is developed. For example, the uncured portion of the photosensitive resin is dissolved and removed using an alkaline solution having a concentration of about 1%. 1
%, The rate of dissolution of the photosensitive resin is much faster than the rate of dissolution of the positive resist after baking, and the positive resist does not dissolve at the same time as the photosensitive resin. The state after the development processing is shown in FIG. It can be seen that the photosensitive resin 104 is left only between the adjacent electrodes.

【0027】次に、工程S7において、隣接電極間に沿
ってパタニングされた感光樹脂をポストベークし、完全
に硬化させる。
Next, in step S7, the photosensitive resin patterned along the space between the adjacent electrodes is post-baked to be completely cured.

【0028】最後に、工程S8において、濃度15%程
度のアルカリ溶液を用いて、ポジレジストを剥離する。
剥離後の状態を図10に示す。ポジレジストの耐熱性は
実際には150℃程度である。これに対して、予め24
0℃程度の温度で焼成を加えると透明電極との密着性が
悪くなり剥離し易い。一方、ポストベーク後の感光性樹
脂は完全に重合化あるいは硬化されているので、十分な
耐アルカリ性を有し、基板102から剥離する事はなく
隣接透明電極間に沿ってパタニングされた感光性樹脂層
105が得られる。
Finally, in step S8, the positive resist is stripped using an alkaline solution having a concentration of about 15%.
The state after peeling is shown in FIG. The heat resistance of the positive resist is actually about 150 ° C. In contrast, 24
When baking is performed at a temperature of about 0 ° C., the adhesiveness with the transparent electrode is deteriorated and peeling easily occurs. On the other hand, since the photosensitive resin after post-baking is completely polymerized or cured, it has sufficient alkali resistance and is not peeled from the substrate 102 and is patterned along the adjacent transparent electrodes. A layer 105 is obtained.

【0029】以上説明した様に、透明電極パタニング工
程で用いられたポジレジストをそのままマスクとして利
用する事により、隣接電極間に感光性樹脂層を形成する
事ができる。パネル設計時のΔndと透過率の関係に基
づいて、適切な感光性樹脂層の厚みを決定し、実際に液
晶パネルを作成すると、非画素部の透過率が0%に近付
き黒く見え表示コントラストを向上させる事ができる。
実際に作成したサンプルの透過率を測定してみると、全
消灯状態で、画素の部分は0.2%、Gap1の部分は
0.2%、Gap2の部分は1%であった。各部分の面
積に応じて加重平均を計算すると、0.20%であっ
た。一方、比較の為感光性樹脂層を形成しないサンプル
について透過率を測定すると、画素の部分が0.2%、
Gap1の部分が4%、Gap2の部分が5%であっ
た。加重平均は0.63%になる。この様に、感光性樹
脂層を用いてΔndを調整する事により、画面全体の透
過率は全消灯状態で3分の1程度に下げる事ができ、液
晶パネルのコントラストが改善できる。
As described above, the photosensitive resin layer can be formed between the adjacent electrodes by directly using the positive resist used in the transparent electrode patterning step as a mask. When the appropriate thickness of the photosensitive resin layer is determined based on the relationship between Δnd and the transmittance when designing the panel, and the liquid crystal panel is actually created, the transmittance of the non-pixel portion approaches 0% and the display contrast looks black. Can be improved.
When the transmittance of the actually prepared sample was measured, it was 0.2% in the pixel portion, 0.2% in the Gap1 portion, and 1% in the Gap2 portion in the completely extinguished state. It was 0.20% when the weighted average was calculated according to the area of each part. On the other hand, for comparison, when the transmittance of a sample in which the photosensitive resin layer is not formed is measured, the pixel portion is 0.2%,
The Gap1 portion was 4% and the Gap2 portion was 5%. The weighted average is 0.63%. In this way, by adjusting Δnd using the photosensitive resin layer, the transmittance of the entire screen can be reduced to about 1/3 in the all-off state, and the contrast of the liquid crystal panel can be improved.

【0030】上述した実施例では、本発明を単純マトリ
クスタイプの液晶表示装置に適用した構造を説明した。
しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、
例えばアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置にも
適用可能である。この例を図11に示す。透明絶縁基板
上には、マトリクス状に配列された画素電極201と、
この画素電極に接続されたスイッチング素子202とが
形成されている。このスイッチング素子202は絶縁ゲ
ート電界効果型の薄膜トランジスタからなり、そのソー
ス領域Sは列状に設けられた信号線203に接続してい
る。又、ゲート電極Gは行状に設けられた走査ライン2
04と一体的に形成されている。さらに、そのドレイン
領域Dは対応する画素電極201に接続している。ハッ
チングで示した画素電極201の領域を残して、非画素
部分全てを本発明に従い感光性樹脂層205で被覆す
る。かかる構造により、画素部以外の光漏れを有効に防
止する事ができる。なお、図示しないが、画素電極やス
イッチング素子が形成された基板から離間して、対向電
極の形成された別の基板が対向配置されている。両基板
の間には液晶層が挟持されている。
In the above-described embodiments, the structure in which the present invention is applied to the simple matrix type liquid crystal display device has been described.
However, the present invention is not limited to this,
For example, it can be applied to an active matrix type liquid crystal display device. An example of this is shown in FIG. Pixel electrodes 201 arranged in a matrix on the transparent insulating substrate,
A switching element 202 connected to this pixel electrode is formed. This switching element 202 is composed of an insulated gate field effect thin film transistor, and its source region S is connected to a signal line 203 arranged in a line. In addition, the gate electrodes G are the scanning lines 2 arranged in rows.
It is formed integrally with 04. Further, the drain region D is connected to the corresponding pixel electrode 201. The non-pixel portion is entirely covered with the photosensitive resin layer 205 according to the present invention, except for the hatched area of the pixel electrode 201. With such a structure, it is possible to effectively prevent light leakage other than in the pixel portion. Although not shown, another substrate having a counter electrode formed thereon is arranged so as to face it apart from the substrate having the pixel electrode and the switching element formed thereon. A liquid crystal layer is sandwiched between both substrates.

【0031】[0031]

【発明の効果】マトリクスタイプの液晶表示装置の非画
素部即ち隣接透明電極間に沿って感光性樹脂をパタニン
グ形成する事により、非画素部における液晶層のΔnd
を調整し、透過率を下げる構造とした。これにより、液
晶表示装置のコントラストを向上する事ができるという
効果がある。又、隣接透明電極間に感光性樹脂層を形成
する為に、先行する透明電極パタニング工程で用いられ
たポジレジストマスクを利用する事により、製造工程を
合理化する事ができるいう効果がある。
By patterning the photosensitive resin along the non-pixel portion of the matrix-type liquid crystal display device, that is, between the adjacent transparent electrodes, the Δnd of the liquid crystal layer in the non-pixel portion is formed.
Was adjusted to reduce the transmittance. As a result, the contrast of the liquid crystal display device can be improved. Further, in order to form the photosensitive resin layer between the adjacent transparent electrodes, there is an effect that the manufacturing process can be rationalized by using the positive resist mask used in the preceding transparent electrode patterning process.

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

【図1】本発明にかかる液晶表示装置の基本的な構成を
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1に示すスーパーツイストネマティック型液
晶表示装置の光学的な構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical configuration of the super twist nematic liquid crystal display device shown in FIG.

【図3】液晶表示装置の透過率とΔndとの関係を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the transmittance and Δnd of the liquid crystal display device.

【図4】液晶表示装置の駆動電圧と透過率との関係を示
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between drive voltage and transmittance of a liquid crystal display device.

【図5】図1に示す単純マトリクスタイプ液晶表示装置
の電極配列を示す模式図である。
5 is a schematic diagram showing an electrode array of the simple matrix type liquid crystal display device shown in FIG.

【図6】本発明にかかる液晶表示装置の製造方法を示す
フローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention.

【図7】本発明にかかる製造方法により加工された半完
成品を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a semi-finished product processed by the manufacturing method according to the present invention.

【図8】同じく他の段階における半完成品を示す断面図
である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a semi-finished product at another stage of the same.

【図9】同じくさらに別の段階における半完成品を示す
断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a semi-finished product of still another stage.

【図10】最終完成品を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a final finished product.

【図11】本発明をアクティブマトリクスタイプの液晶
表示装置に適用した実施例を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing an embodiment in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下側透明基板 2 上側透明基板 3 液晶層 5 列電極 6 行電極 7 感光性樹脂層 1 Lower transparent substrate 2 Upper transparent substrate 3 Liquid crystal layer 5 Column electrodes 6 Row electrodes 7 Photosensitive resin layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の間隔をおいて配列された複数の第
1の透明電極を有する一方の基板と、前記透明電極に対
して交差する様に設けられた第2の透明電極を有する他
方の基板と、両方の基板間に挟持された液晶層とを備え
た液晶表示装置において、 前記第1及び第2の透明電極間の交差部以外に位置する
液晶層の光透過率が実質的に0となる様にΔnd(但し
Δnは液晶の複屈折量、dは液晶層の厚み)を設定した
事を特徴とする液晶表示装置。
1. A substrate having a plurality of first transparent electrodes arranged at a predetermined interval, and another substrate having a second transparent electrode provided so as to intersect with the transparent electrodes. In a liquid crystal display device including a substrate and a liquid crystal layer sandwiched between both substrates, the light transmittance of the liquid crystal layer located at a position other than the intersection between the first and second transparent electrodes is substantially 0. A liquid crystal display device characterized in that Δnd (where Δn is the birefringence amount of the liquid crystal and d is the thickness of the liquid crystal layer) is set so that
【請求項2】 同一基板上において隣り合う透明電極間
に所望のΔndを設定する為の感光性樹脂層が配されて
いる事を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a photosensitive resin layer for setting a desired Δnd is disposed between adjacent transparent electrodes on the same substrate.
【請求項3】 マトリクス状に配列された画素電極とこ
の画素電極に接続されたスイッチング素子とを有する一
方の基板と、対向電極を有し前記一方の基板に対向配置
された他方の基板と、両方の基板間に挟持された液晶層
とを備えた液晶表示装置において、 前記画素電極間の非画素部に位置する液晶層の光透過率
が実質的に0となる様にΔnd(但しΔnは液晶の複屈
折量、dは液晶層の厚み)を設定した事を特徴とする液
晶表示装置。
3. One substrate having pixel electrodes arranged in a matrix and switching elements connected to the pixel electrodes, and another substrate having a counter electrode and arranged to face the one substrate. In a liquid crystal display device including a liquid crystal layer sandwiched between both substrates, Δnd (where Δn is equal to n is set so that the light transmittance of the liquid crystal layer located in the non-pixel portion between the pixel electrodes is substantially 0). A liquid crystal display device characterized in that a birefringence amount of liquid crystal and d is a thickness of a liquid crystal layer are set.
【請求項4】 透明基板上に透明電極をパタニングした
後残されたポジ型のレジスト膜の上から感光性樹脂を塗
布する工程と、前記感光性樹脂を透明基板背面から露光
して現像する事により前記透明電極間に感光性樹脂層を
形成する工程を含む事を特徴とする液晶表示装置の製造
方法。
4. A step of applying a photosensitive resin from a positive resist film left after patterning a transparent electrode on the transparent substrate, and exposing and developing the photosensitive resin from the rear surface of the transparent substrate. And a step of forming a photosensitive resin layer between the transparent electrodes by the method of manufacturing a liquid crystal display device.
JP35480291A 1991-12-19 1991-12-19 Liquid crystal display device and its manufacture Pending JPH05173111A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35480291A JPH05173111A (en) 1991-12-19 1991-12-19 Liquid crystal display device and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35480291A JPH05173111A (en) 1991-12-19 1991-12-19 Liquid crystal display device and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05173111A true JPH05173111A (en) 1993-07-13

Family

ID=18440004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35480291A Pending JPH05173111A (en) 1991-12-19 1991-12-19 Liquid crystal display device and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05173111A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035502A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Ulvac Japan Ltd Method for producing surface-modified substrate plate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035502A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Ulvac Japan Ltd Method for producing surface-modified substrate plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3067362B2 (en) Liquid crystal panel manufacturing method
US7423710B2 (en) Color filter panel and its fabrication method using back exposure
US7697106B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US7436472B2 (en) Liquid crystal display device and method with color filters having overcoat layer thereover formed on substrate except for fourth color filter formed on the overcoat layer
US7411642B2 (en) Color filter substrate and electro-optical device, manufacturing method for color filter substrate and manufacturing method for electro-optical device, and electronic equipment
KR101146532B1 (en) Liquid crystal display panel and method for manufacturing the same
US20040135945A1 (en) Transflective liquid crystal display device and method of fabricating the same
JP2001083517A (en) Liquid crystal display device and its production
US8054420B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR20140017401A (en) Color filter substrate, liquid crystal display apparatus and method for fabricating color filter
JPH1010582A (en) Liquid crystal display device and its manufacture
US20040201815A1 (en) Liquid crystal display apparatus and method of manufacturing the same
US20050095514A1 (en) Method of fabricating color filter panel using back exposure and structure of color filter panel
JPH11109373A (en) Liquid crystal display element
JP3637016B2 (en) Active matrix liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US20030043309A1 (en) Active matrix substrate and manufacturing method thereof
KR20000066397A (en) Method of manufacturing a TFT LCD pannel
JPH05173111A (en) Liquid crystal display device and its manufacture
JP2005241826A (en) Liquid crystal display device
JP2007052262A (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
KR100621608B1 (en) Method of manufacturing a TFT LCD pannel
JP3481510B2 (en) Active matrix type liquid crystal display
JPH034214A (en) Liquid crystal display device
KR101089097B1 (en) Color filter substrate and liquid crystal display using the same
JPH0784277A (en) Liquid crystal display panel substrate