JPH07199193A - 液晶表示装置と液晶表示装置用基板の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置と液晶表示装置用基板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 配向膜表面を汚染せずに、基板表面の構造を
工夫することにより、一画素内で液晶配向が分割された
広視野な液晶表示装置を提供する。 【構成】 一方もしくは両方の基板４上の各画素１１に
凸もしくは凹構造もしくは鋸歯状構造１を設ける。電圧
が印加されると、基板表面の構造で決められた角度によ
り液晶の立ち上がる方向が決定する。これにより、電圧
印加時に配向方向の異なった領域を有し、各領域で互い
に視覚特性を補償しあい、広視野な液晶表示装置が得ら
れる。
工夫することにより、一画素内で液晶配向が分割された
広視野な液晶表示装置を提供する。 【構成】 一方もしくは両方の基板４上の各画素１１に
凸もしくは凹構造もしくは鋸歯状構造１を設ける。電圧
が印加されると、基板表面の構造で決められた角度によ
り液晶の立ち上がる方向が決定する。これにより、電圧
印加時に配向方向の異なった領域を有し、各領域で互い
に視覚特性を補償しあい、広視野な液晶表示装置が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関するも
のである。特に、広視野でコントラストの良好な表示を
得ることの可能な液晶表示装置及びその液晶表示装置用
基板の製造方法に関する。
のである。特に、広視野でコントラストの良好な表示を
得ることの可能な液晶表示装置及びその液晶表示装置用
基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の広視野でコントラストの良好な表
示を得ることが可能な液晶表示装置として、特開昭６３
−１０６６２４号公報に示されているものがある。これ
を例にとって従来の技術を説明する。図１４にこの液晶
表示素子の平面図を示す。図１５にこの液晶表示素子の
断面図（図１４のＥ−Ｅ’線断面図）を示す。一方のガ
ラス基板２１上には画素単位の表示用電極１９、配向膜
９と、この透明電極１９を駆動する薄膜トランジスタ１
４とが形成されている。他方のガラス基板２２上には表
示用透明電極２０、配向膜１０が形成されている。配向
膜９、１０は、ポリイミドで形成されている。対向する
透明電極１９，２０間に形成される画素Ｂは、例えば縦
横２００μｍの正方形であり、マトリックス上に複数配
列されている。この画素Ｂを形成する表示用の透明電極
の中央部に、ポリイミドからなる帯状スペーサ２３が設
けられている。この結果、各画素Ｂは、帯状スペーサ２
３によって、領域ＩとIIに分割される。この分割された
領域ＩとIIは、模式的には図１６に示すように形成され
る。即ち、一方のガラス基板２１と対向する他方のガラ
ス基板２２にそれぞれ図１４に示す矢印方向にラビング
処理する。従来、領域Ｉに配向規制力を与える場合、領
域IIをレジストにて覆いラビング処理を施し、領域IIに
配向規制力を与える場合も同様に領域Ｉをレジストにて
覆いラビング処理を施していた。
示を得ることが可能な液晶表示装置として、特開昭６３
−１０６６２４号公報に示されているものがある。これ
を例にとって従来の技術を説明する。図１４にこの液晶
表示素子の平面図を示す。図１５にこの液晶表示素子の
断面図（図１４のＥ−Ｅ’線断面図）を示す。一方のガ
ラス基板２１上には画素単位の表示用電極１９、配向膜
９と、この透明電極１９を駆動する薄膜トランジスタ１
４とが形成されている。他方のガラス基板２２上には表
示用透明電極２０、配向膜１０が形成されている。配向
膜９、１０は、ポリイミドで形成されている。対向する
透明電極１９，２０間に形成される画素Ｂは、例えば縦
横２００μｍの正方形であり、マトリックス上に複数配
列されている。この画素Ｂを形成する表示用の透明電極
の中央部に、ポリイミドからなる帯状スペーサ２３が設
けられている。この結果、各画素Ｂは、帯状スペーサ２
３によって、領域ＩとIIに分割される。この分割された
領域ＩとIIは、模式的には図１６に示すように形成され
る。即ち、一方のガラス基板２１と対向する他方のガラ
ス基板２２にそれぞれ図１４に示す矢印方向にラビング
処理する。従来、領域Ｉに配向規制力を与える場合、領
域IIをレジストにて覆いラビング処理を施し、領域IIに
配向規制力を与える場合も同様に領域Ｉをレジストにて
覆いラビング処理を施していた。
【０００３】この従来例では、分割された各々の領域で
の液晶配向は螺旋型の捻れの向きは同じであるが基板表
面に対する角度が異なっている。基板表面に対する角度
の違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上がる方
向が異なるため、光が基板に対する鉛直方向から傾いた
斜め方向より入射する場合に各々の領域が光学特性を補
償しあう。その結果、電圧印加時における視角依存性は
上下基板間の各画素内の配向の異なる領域同士で相殺さ
れ、視角依存性の少ない光学特性が得られる。特に、階
調表示時に視角を変化しても階調反転の現象が見られな
くなっている。
の液晶配向は螺旋型の捻れの向きは同じであるが基板表
面に対する角度が異なっている。基板表面に対する角度
の違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上がる方
向が異なるため、光が基板に対する鉛直方向から傾いた
斜め方向より入射する場合に各々の領域が光学特性を補
償しあう。その結果、電圧印加時における視角依存性は
上下基板間の各画素内の配向の異なる領域同士で相殺さ
れ、視角依存性の少ない光学特性が得られる。特に、階
調表示時に視角を変化しても階調反転の現象が見られな
くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装
置の広視野な特性を実現するには各画素内に液晶の配向
方向が異なる領域が存在することが必須となる。従来の
液晶表示装置ではこの複数に分割された領域の作成方法
として、上記に示したように配向膜上にレジストを使用
した方法を用いている。しかしながら、このレジストを
使用した方法では、配向膜上にレジスト・現像液、剥離
液等を使用する。そのため、レジスト剥離後にもレジス
ト、現像液、剥離液等に起因したイオン等が配向膜上に
残っていた。この残留したイオンが表示時に移動し、液
晶物質の電荷保持特性を劣化させ表示の焼き付きなどの
現象を起こし表示特性に悪影響を及ぼしていた。更に、
配向膜の種類とレジスト等の種類の組み合わせによって
は配向膜がダメージを受けて配向規制力を持たなくなっ
てしまうことがあった。
置の広視野な特性を実現するには各画素内に液晶の配向
方向が異なる領域が存在することが必須となる。従来の
液晶表示装置ではこの複数に分割された領域の作成方法
として、上記に示したように配向膜上にレジストを使用
した方法を用いている。しかしながら、このレジストを
使用した方法では、配向膜上にレジスト・現像液、剥離
液等を使用する。そのため、レジスト剥離後にもレジス
ト、現像液、剥離液等に起因したイオン等が配向膜上に
残っていた。この残留したイオンが表示時に移動し、液
晶物質の電荷保持特性を劣化させ表示の焼き付きなどの
現象を起こし表示特性に悪影響を及ぼしていた。更に、
配向膜の種類とレジスト等の種類の組み合わせによって
は配向膜がダメージを受けて配向規制力を持たなくなっ
てしまうことがあった。
【０００５】そこで本発明では、レジストを用いずに、
若しくはレジストを用いた場合でもその影響が配向膜表
面に及ばないように、構造を工夫することにより分割さ
れた配向を実現し、広視野で高コントラストな液晶表示
装置を得ることを目的とする。本発明の他の目的は、配
向膜等を用いずに基板表面の構造のみで分割された配向
を実現し、広視野で高コントラストな液晶表示装置を得
ることを目的とする。
若しくはレジストを用いた場合でもその影響が配向膜表
面に及ばないように、構造を工夫することにより分割さ
れた配向を実現し、広視野で高コントラストな液晶表示
装置を得ることを目的とする。本発明の他の目的は、配
向膜等を用いずに基板表面の構造のみで分割された配向
を実現し、広視野で高コントラストな液晶表示装置を得
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、一対の支
持基板間に液晶物質を狭持してなり、前記支持基板間に
液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ液晶表示装置に
おいて、前記支持基板の一方若しくは両方の支持基板上
の各画素に、画素端部の一部若しくは全部が薄く画素中
央の分割境界部が厚い凸構造、若しくは、前記支持基板
の一方の支持基板上の各画素に画素端部の一部若しくは
全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造のどちら
か一方を有することを特徴とする液晶表示装置である。
持基板間に液晶物質を狭持してなり、前記支持基板間に
液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ液晶表示装置に
おいて、前記支持基板の一方若しくは両方の支持基板上
の各画素に、画素端部の一部若しくは全部が薄く画素中
央の分割境界部が厚い凸構造、若しくは、前記支持基板
の一方の支持基板上の各画素に画素端部の一部若しくは
全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造のどちら
か一方を有することを特徴とする液晶表示装置である。
【０００７】第２の発明は、一対の支持基板間に液晶物
質を狭持してなり、前記支持基板間に液晶の配向方向が
異なる領域を複数持つ液晶表示装置において、前記支持
基板の一方若しくは両方の支持基板上の各画素に、鋸歯
状の連続した凹凸構造面を有し、その凹凸構造面が画素
中央部が高く画素端部に向かって低くなるような構造単
位から成るか、若しくは、その凹凸構造面が画素端部が
高く画素中央部に向かって低くなるような構造単位から
成ることを特徴とする液晶表示装置である。
質を狭持してなり、前記支持基板間に液晶の配向方向が
異なる領域を複数持つ液晶表示装置において、前記支持
基板の一方若しくは両方の支持基板上の各画素に、鋸歯
状の連続した凹凸構造面を有し、その凹凸構造面が画素
中央部が高く画素端部に向かって低くなるような構造単
位から成るか、若しくは、その凹凸構造面が画素端部が
高く画素中央部に向かって低くなるような構造単位から
成ることを特徴とする液晶表示装置である。
【０００８】第３の発明は、電極付き支持基板上に熱可
塑性のレジストを塗布する工程と、該レジストの一部領
域を遮蔽し露光し、不要部のレジストを溶解・除去する
工程と、該レジストを加熱し変形させる工程と、を備え
てなることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法
である。
塑性のレジストを塗布する工程と、該レジストの一部領
域を遮蔽し露光し、不要部のレジストを溶解・除去する
工程と、該レジストを加熱し変形させる工程と、を備え
てなることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法
である。
【０００９】
【作用】従来の液晶表示素子では、レジストを使用した
露光・現像工程と逆向きのラビング処理により電圧印加
時に各画素内に液晶の配向方向が異なる領域を発生させ
る。これに対し、本発明の第１の発明では図１に示すよ
うに、一方若しくは両方の支持基板４上の各画素１１
に、画素端部の一部若しくは全部が薄く画素中央の分割
境界部が厚い凸構造１、若しくは、前記支持基板の一方
の支持基板４上の各画素１１に画素端部の一部若しくは
全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造１のどち
らか一方を有する。第１の発明での配向方向が異なる領
域の実現方法を図４から図６を参照して説明する。第１
の発明においては、図４に示すように一方の支持基板５
上の各画素に画素端部の一部若しくは全部が薄く画素中
央の分割境界部が厚い凸構造１若しくは画素端部の一部
若しくは全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造
１を有するか、若しくは、図５に示すように一方の支持
基板上５の各画素に画素端部の一部若しくは全部が薄く
画素中央の分割境界部が厚い凸構造１を有し、且つ、他
の一方の支持基板５上の各画素に画素端部の一部若しく
は全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造１を有
するか、更に若しくは、図６に示すように両方の支持基
板５上の各画素に画素端部の一部若しくは全部が薄く画
素中央の分割境界部が厚い凸構造１若しくは画素端部の
一部若しくは全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹
構造１を有する。支持基板間に狭持された液晶物質は、
これらの基板表面の構造により配向規制力に変化を受け
る。
露光・現像工程と逆向きのラビング処理により電圧印加
時に各画素内に液晶の配向方向が異なる領域を発生させ
る。これに対し、本発明の第１の発明では図１に示すよ
うに、一方若しくは両方の支持基板４上の各画素１１
に、画素端部の一部若しくは全部が薄く画素中央の分割
境界部が厚い凸構造１、若しくは、前記支持基板の一方
の支持基板４上の各画素１１に画素端部の一部若しくは
全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造１のどち
らか一方を有する。第１の発明での配向方向が異なる領
域の実現方法を図４から図６を参照して説明する。第１
の発明においては、図４に示すように一方の支持基板５
上の各画素に画素端部の一部若しくは全部が薄く画素中
央の分割境界部が厚い凸構造１若しくは画素端部の一部
若しくは全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造
１を有するか、若しくは、図５に示すように一方の支持
基板上５の各画素に画素端部の一部若しくは全部が薄く
画素中央の分割境界部が厚い凸構造１を有し、且つ、他
の一方の支持基板５上の各画素に画素端部の一部若しく
は全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹構造１を有
するか、更に若しくは、図６に示すように両方の支持基
板５上の各画素に画素端部の一部若しくは全部が薄く画
素中央の分割境界部が厚い凸構造１若しくは画素端部の
一部若しくは全部が厚く画素中央の分割境界部が薄い凹
構造１を有する。支持基板間に狭持された液晶物質は、
これらの基板表面の構造により配向規制力に変化を受け
る。
【００１０】この変化の様子を、例えば図４の構造で、
特に構造面の切断面が二等辺三角形となるようにした場
合について説明する。液晶配向規制力を発生させる配向
膜等により、構造面の無い支持基板６上で液晶配向がＡ
度基板表面から立ち上がるとする。一方、構造面の二等
辺三角形状構造をＢ度の角度とする。この構造面を有す
る支持基板５上に液晶配向がＣ度基板表面から立ち上が
るような配向規制力を与えると、基板との界面で液晶配
向が有する角度は、図４の領域Ｉで（Ｂ＋Ｃ）度、領域
IIでは（Ｂ−Ｃ）度となる。Ａに比べて（Ｂ＋Ｃ）と
（Ｂ−Ｃ）の方が大きいと、電圧印加時に液晶配向は
（Ｂ＋Ｃ）若しくは（Ｂ−Ｃ）の角度で規定される方向
に立ち上がろうとする。この結果、液晶の配向方向が異
なる領域が各画素内に発生し、視角を傾けた時の視角特
性を画素内の各領域が互いに補い広視野な特性が得られ
る。このような作用が、本発明の第１の発明の他の図５
や図６のような例でも液晶配向の角度関係により容易に
行われることは明白であるのでここでは省略する。
特に構造面の切断面が二等辺三角形となるようにした場
合について説明する。液晶配向規制力を発生させる配向
膜等により、構造面の無い支持基板６上で液晶配向がＡ
度基板表面から立ち上がるとする。一方、構造面の二等
辺三角形状構造をＢ度の角度とする。この構造面を有す
る支持基板５上に液晶配向がＣ度基板表面から立ち上が
るような配向規制力を与えると、基板との界面で液晶配
向が有する角度は、図４の領域Ｉで（Ｂ＋Ｃ）度、領域
IIでは（Ｂ−Ｃ）度となる。Ａに比べて（Ｂ＋Ｃ）と
（Ｂ−Ｃ）の方が大きいと、電圧印加時に液晶配向は
（Ｂ＋Ｃ）若しくは（Ｂ−Ｃ）の角度で規定される方向
に立ち上がろうとする。この結果、液晶の配向方向が異
なる領域が各画素内に発生し、視角を傾けた時の視角特
性を画素内の各領域が互いに補い広視野な特性が得られ
る。このような作用が、本発明の第１の発明の他の図５
や図６のような例でも液晶配向の角度関係により容易に
行われることは明白であるのでここでは省略する。
【００１１】また、ここで示したような構造面の最大傾
斜線と配向規制力方向の角度が０°の場合のみならず、
０°以外の一定の角度を成す場合においてもこのような
作用が容易に行われることは明白である。
斜線と配向規制力方向の角度が０°の場合のみならず、
０°以外の一定の角度を成す場合においてもこのような
作用が容易に行われることは明白である。
【００１２】但し、次のことに留意する必要がある。一
方の支持基板のみ構造を与える図４の場合、構造面を与
えない基板６の配向規制力の角度Ａが低く０度に近い方
が作用が容易に行われる。これに対し、図５や図６の場
合、両面に構造を与えるため、特に一方の基板の領域Ｉ
の配向規制力の角度（Ｃ＋Ｂ）と、他方の基板の領域II
の配向規制力の角度（Ｄ＋Ａ）が他の２ヶ所の配向規制
力（Ｃ−Ｂ）、（Ｄ−Ａ）に比較して高い場合、特に配
向膜等の配向規制力の角度に大きくは依存しない。
方の支持基板のみ構造を与える図４の場合、構造面を与
えない基板６の配向規制力の角度Ａが低く０度に近い方
が作用が容易に行われる。これに対し、図５や図６の場
合、両面に構造を与えるため、特に一方の基板の領域Ｉ
の配向規制力の角度（Ｃ＋Ｂ）と、他方の基板の領域II
の配向規制力の角度（Ｄ＋Ａ）が他の２ヶ所の配向規制
力（Ｃ−Ｂ）、（Ｄ−Ａ）に比較して高い場合、特に配
向膜等の配向規制力の角度に大きくは依存しない。
【００１３】本発明の第２の発明においては、図２に示
すように、一方若しくは両方の支持基板４上の各画素１
１に、鋸歯状の連続した凹凸構造面２を有し、その凹凸
構造面が画素中央部が高く画素端部に向かって低くなる
ような構造単位から成るか、若しくは、その凹凸構造面
２が画素端部が高く画素中央部に向かって低くなるよう
な構造単位から成る。このような構造を有すると本発明
の第１の発明の作用が行われることは明白であるので省
略する。ここで留意すべき点は、以下の点である。ま
ず、このような鋸歯状の構造面２は、個々の構造単位の
大きさが第１の発明より小さくなるため、傾斜面の作成
が容易となる点である。更に特に留意すべき点は、この
ような鋸歯状の連続した凹凸面２は構造面の設計によっ
てはその構造自身が配向規制力を有するため、配向膜等
を使用する必要が無くなる点である。このような構造面
については、実施例において述べる。
すように、一方若しくは両方の支持基板４上の各画素１
１に、鋸歯状の連続した凹凸構造面２を有し、その凹凸
構造面が画素中央部が高く画素端部に向かって低くなる
ような構造単位から成るか、若しくは、その凹凸構造面
２が画素端部が高く画素中央部に向かって低くなるよう
な構造単位から成る。このような構造を有すると本発明
の第１の発明の作用が行われることは明白であるので省
略する。ここで留意すべき点は、以下の点である。ま
ず、このような鋸歯状の構造面２は、個々の構造単位の
大きさが第１の発明より小さくなるため、傾斜面の作成
が容易となる点である。更に特に留意すべき点は、この
ような鋸歯状の連続した凹凸面２は構造面の設計によっ
てはその構造自身が配向規制力を有するため、配向膜等
を使用する必要が無くなる点である。このような構造面
については、実施例において述べる。
【００１４】本発明の第３の発明の製造方法は、図３に
示すようなものである。図３において（Ａ）のように電
極付き支持基板４上に熱可塑性のレジスト２８を塗布す
る。前記レジスト２８上の一部領域を遮蔽し露光し、不
要部のレジストを溶解・除去する。その結果、（Ｂ）の
ように一部領域にレジストが残る。このような基板を加
熱することにより、熱可塑性レジストは変形し、（Ｃ）
に示すように加熱後の熱可塑性レジスト２９が凹凸構造
面を作成する。
示すようなものである。図３において（Ａ）のように電
極付き支持基板４上に熱可塑性のレジスト２８を塗布す
る。前記レジスト２８上の一部領域を遮蔽し露光し、不
要部のレジストを溶解・除去する。その結果、（Ｂ）の
ように一部領域にレジストが残る。このような基板を加
熱することにより、熱可塑性レジストは変形し、（Ｃ）
に示すように加熱後の熱可塑性レジスト２９が凹凸構造
面を作成する。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図７から図１３を参照して
説明する。図７は第１の発明の第１の実施例を示す斜視
図である。図８は本実施例において使用した薄膜トラン
ジスタアレイを示す模式図である。図９は本実施例にお
ける液晶表示装置の一単位画素部の組立斜視図である。
この実施例においては、能動素子としてアモルファスシ
リコンによる薄膜トランジスタ１４を用い、一単位画素
の大きさを縦１５０μｍ、横１００μｍとした。走査電
極線１５、信号電極線１６は、スパッタ法で形成された
クロミウム（Ｃｒ）を用い、線幅を１０μｍとした。ゲ
ート絶縁膜には窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を用いた。画
素電極１３は透明電極であるＩＴＯ（酸化インジウム
錫）を用い、スパッタ法により形成した。このように薄
膜トランジスタ１４をアレイ状に形成したガラス基板を
第一の基板１７とした。また、対向側の第二の基板１８
上には、ＩＴＯを用いた透明電極１９を形成し、更にカ
ラーフィルタ１２を染色法によりアレイ状に形成しその
上面にシリカを用いた保護層を設けた。第一の基板１７
上の構造面の作製方法としては次のような方法によっ
た。図１０に示すように、第一の基板１７上に凸構造面
の材料として第一のポリイミド膜２４を厚さ約２μｍ塗
布した。この第一のポリイミド膜２４の上面に第一のポ
リイミド膜２４と現像時のエッチングによる溶解速度が
異なる第二のポリイミド膜２５を塗布した。この第二の
ポリイミド膜上にレジストを使用して露光・現像・エッ
チングを行い、図１０に示すような構造を得た。この基
板上に更に第三のポリイミド膜を塗布し、同様に露光・
現像・エッチングを行った。この時レジスト端部よりエ
ッチングが進み、凸構造面が得られた。
説明する。図７は第１の発明の第１の実施例を示す斜視
図である。図８は本実施例において使用した薄膜トラン
ジスタアレイを示す模式図である。図９は本実施例にお
ける液晶表示装置の一単位画素部の組立斜視図である。
この実施例においては、能動素子としてアモルファスシ
リコンによる薄膜トランジスタ１４を用い、一単位画素
の大きさを縦１５０μｍ、横１００μｍとした。走査電
極線１５、信号電極線１６は、スパッタ法で形成された
クロミウム（Ｃｒ）を用い、線幅を１０μｍとした。ゲ
ート絶縁膜には窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を用いた。画
素電極１３は透明電極であるＩＴＯ（酸化インジウム
錫）を用い、スパッタ法により形成した。このように薄
膜トランジスタ１４をアレイ状に形成したガラス基板を
第一の基板１７とした。また、対向側の第二の基板１８
上には、ＩＴＯを用いた透明電極１９を形成し、更にカ
ラーフィルタ１２を染色法によりアレイ状に形成しその
上面にシリカを用いた保護層を設けた。第一の基板１７
上の構造面の作製方法としては次のような方法によっ
た。図１０に示すように、第一の基板１７上に凸構造面
の材料として第一のポリイミド膜２４を厚さ約２μｍ塗
布した。この第一のポリイミド膜２４の上面に第一のポ
リイミド膜２４と現像時のエッチングによる溶解速度が
異なる第二のポリイミド膜２５を塗布した。この第二の
ポリイミド膜上にレジストを使用して露光・現像・エッ
チングを行い、図１０に示すような構造を得た。この基
板上に更に第三のポリイミド膜を塗布し、同様に露光・
現像・エッチングを行った。この時レジスト端部よりエ
ッチングが進み、凸構造面が得られた。
【００１６】この構造面を有した第一の基板１７上にポ
リイミドによる配向膜９を塗布した。その配向膜９表面
に、凸構造面の境界と４５°の方向にラビング処理を施
した。第二の基板１８も第一の基板と同様に配向処理を
施したが、ラビングの方向は９０°捻じれた方向とし
た。この両基板をシリカ粒子によるスペーサを介して接
着剤で接着し、正の誘電異方性を有するネマティック液
晶を注入した。また、この液晶セルの両側にポリカーバ
ネイトを主材料とした偏光板２７を貼り付けた。この実
施例においては、電圧を印加すると一画素内部で画素中
心部を境界として配向が二分された。その結果、本実施
例の液晶表示装置は、従来の配向膜上にレジストを用い
た液晶表示装置と同様に広視野で高コントラストな特性
が得られた。また、本実施例による液晶表示装置の表示
ムラの発生率と従来のレジストを配向膜上に用いた液晶
表示装置での表示ムラの発生率を求めた所、表示ムラの
発生率が１．２％から０．１３％へと１割程度に減っ
た。この時の表示ムラは液晶表示装置２０パネルの平均
によった。このように配向膜上にレジストを用いないこ
とにより、液晶表示装置の信頼性の向上が図られた。
リイミドによる配向膜９を塗布した。その配向膜９表面
に、凸構造面の境界と４５°の方向にラビング処理を施
した。第二の基板１８も第一の基板と同様に配向処理を
施したが、ラビングの方向は９０°捻じれた方向とし
た。この両基板をシリカ粒子によるスペーサを介して接
着剤で接着し、正の誘電異方性を有するネマティック液
晶を注入した。また、この液晶セルの両側にポリカーバ
ネイトを主材料とした偏光板２７を貼り付けた。この実
施例においては、電圧を印加すると一画素内部で画素中
心部を境界として配向が二分された。その結果、本実施
例の液晶表示装置は、従来の配向膜上にレジストを用い
た液晶表示装置と同様に広視野で高コントラストな特性
が得られた。また、本実施例による液晶表示装置の表示
ムラの発生率と従来のレジストを配向膜上に用いた液晶
表示装置での表示ムラの発生率を求めた所、表示ムラの
発生率が１．２％から０．１３％へと１割程度に減っ
た。この時の表示ムラは液晶表示装置２０パネルの平均
によった。このように配向膜上にレジストを用いないこ
とにより、液晶表示装置の信頼性の向上が図られた。
【００１７】更に、第１の発明の第２の実施例として、
液晶表示装置の構造としては第１の実施例と同様のもの
を用い、構造面の作成法を変えた例を示す。本実施例で
は、まず始めに第１の実施例と同様にしてガラス基板上
に構造面のみを作成した基板を用意した。この基板に対
し、その構造を写し取った鋳型を作成した。実際に使用
する基板上にはエポキシ系樹脂を用いた膜を塗布し、鋳
型を押し付け固まるまで放置することにより構造面を作
成した。この構造面上にポリイミドによる配向膜を塗布
し、ラビング処理を施した。この方法によっても画素中
心部を境界として配向が一画素内で二分された。本実施
例の方法は、良好に作成された形状を元の型として使用
するため第１の実施例の方法に比べて構造面の形状の再
現性に優れていた。
液晶表示装置の構造としては第１の実施例と同様のもの
を用い、構造面の作成法を変えた例を示す。本実施例で
は、まず始めに第１の実施例と同様にしてガラス基板上
に構造面のみを作成した基板を用意した。この基板に対
し、その構造を写し取った鋳型を作成した。実際に使用
する基板上にはエポキシ系樹脂を用いた膜を塗布し、鋳
型を押し付け固まるまで放置することにより構造面を作
成した。この構造面上にポリイミドによる配向膜を塗布
し、ラビング処理を施した。この方法によっても画素中
心部を境界として配向が一画素内で二分された。本実施
例の方法は、良好に作成された形状を元の型として使用
するため第１の実施例の方法に比べて構造面の形状の再
現性に優れていた。
【００１８】更に、構造面の他の作成方法として、本発
明の第３の発明の製造方法を図３を参照して示す。まず
始めに第１の発明の第１の実施例と同様にしてガラス基
板上に電極等を設けた。この基板４上に熱可塑性レジス
ト２８を２μｍの厚さで塗布した。次に、画素縦方向を
二分する線を中心として１００μｍ幅の横ストライプ状
のマスクを用い、画素中心部を遮蔽し露光した。次に、
露光部のレジストを現像液により溶解・除去した。その
結果、画素中心部に幅１００μｍのレジストが残った。
この残ったレジストを加熱して変形させることにより、
画素縦幅即ち１５０μｍ幅の凸構造面が画素内に得られ
た。
明の第３の発明の製造方法を図３を参照して示す。まず
始めに第１の発明の第１の実施例と同様にしてガラス基
板上に電極等を設けた。この基板４上に熱可塑性レジス
ト２８を２μｍの厚さで塗布した。次に、画素縦方向を
二分する線を中心として１００μｍ幅の横ストライプ状
のマスクを用い、画素中心部を遮蔽し露光した。次に、
露光部のレジストを現像液により溶解・除去した。その
結果、画素中心部に幅１００μｍのレジストが残った。
この残ったレジストを加熱して変形させることにより、
画素縦幅即ち１５０μｍ幅の凸構造面が画素内に得られ
た。
【００１９】第１の発明の第１及び第２の実施例におい
ては、誘電異方性が正のネマティック液晶を用い液晶配
向が約９０°捻じれたＴＮ（ツイステッド・ネマティッ
ク）型の液晶配向としたが、このような液晶配向に限る
ものではなく他の液晶配向に対しても有効である。例え
ば、誘電異方性が負のネマティック液晶を用い両基板上
の配向膜が有する配向規制力の角度が基板表面から約９
０°立ち上がるような角度であるホメオトロピック型の
液晶配向に対しても有効である。このホメオトロッピク
型の配向を用い一画素内の液晶配向を２分割した液晶表
示装置は容易に実現された。しかし、ホメオトロピック
配向に本発明を適用する場合、次に示す第３の実施例の
ような４分割等のより多数の分割が容易に実現されたこ
とを特記しておく。この第１の発明の第３の実施例にお
いては、図１１の一単位画素部の組立斜視図に示すよう
な構造面を用いた。この構造面では、視角方向の上下左
右にあたる４方向の電圧印加時の配向が全て分割された
液晶表示素子が得られた。その結果、その表示特性の視
角依存性は、第１や第２の実施例の上に上下方向のみな
らず全ての方向に平均化された特性となり、どの方向か
ら観察しても良好な表示が得られた。
ては、誘電異方性が正のネマティック液晶を用い液晶配
向が約９０°捻じれたＴＮ（ツイステッド・ネマティッ
ク）型の液晶配向としたが、このような液晶配向に限る
ものではなく他の液晶配向に対しても有効である。例え
ば、誘電異方性が負のネマティック液晶を用い両基板上
の配向膜が有する配向規制力の角度が基板表面から約９
０°立ち上がるような角度であるホメオトロピック型の
液晶配向に対しても有効である。このホメオトロッピク
型の配向を用い一画素内の液晶配向を２分割した液晶表
示装置は容易に実現された。しかし、ホメオトロピック
配向に本発明を適用する場合、次に示す第３の実施例の
ような４分割等のより多数の分割が容易に実現されたこ
とを特記しておく。この第１の発明の第３の実施例にお
いては、図１１の一単位画素部の組立斜視図に示すよう
な構造面を用いた。この構造面では、視角方向の上下左
右にあたる４方向の電圧印加時の配向が全て分割された
液晶表示素子が得られた。その結果、その表示特性の視
角依存性は、第１や第２の実施例の上に上下方向のみな
らず全ての方向に平均化された特性となり、どの方向か
ら観察しても良好な表示が得られた。
【００２０】また、第１から第３の実施例において構造
面の断面は二等辺三角形状のものを用いたが、次のよう
な形状のものでも分割が可能であった。すなわち、円弧
の一部を一辺とするような二等辺三角形状のもの、三角
形の底辺部の角度が異なり、画素途中で構造がなくなる
ような形状等でも配向が分割された。
面の断面は二等辺三角形状のものを用いたが、次のよう
な形状のものでも分割が可能であった。すなわち、円弧
の一部を一辺とするような二等辺三角形状のもの、三角
形の底辺部の角度が異なり、画素途中で構造がなくなる
ような形状等でも配向が分割された。
【００２１】次に図１２を参照して本発明の第２の発明
の第１の実施例について説明する。本実施例では、基板
の作成方法は第１の発明の第１の実施例と同様に行い、
構造面の構造を図に示すような鋸歯状とした。この構造
でも電圧印加時に配向が二分され、広視野で高コントラ
ストな特性が得られた。また、本実施例では構造面の個
々の構造単位の大きさが第１の発明の構造面より小さく
なるために構造面作成のために使用するポリイミドは、
第一のポリイミドのみ若しくは第一と第二のポリイミド
の組み合わせで十分であった。そのため、構造面が容易
に作成された。
の第１の実施例について説明する。本実施例では、基板
の作成方法は第１の発明の第１の実施例と同様に行い、
構造面の構造を図に示すような鋸歯状とした。この構造
でも電圧印加時に配向が二分され、広視野で高コントラ
ストな特性が得られた。また、本実施例では構造面の個
々の構造単位の大きさが第１の発明の構造面より小さく
なるために構造面作成のために使用するポリイミドは、
第一のポリイミドのみ若しくは第一と第二のポリイミド
の組み合わせで十分であった。そのため、構造面が容易
に作成された。
【００２２】また、第２の発明の第２の実施例として、
第１の発明の第２の実施例と同様に鋳型により構造面を
作成した例を示す。構造面以外の基板の作成方法は、第
１の発明の第１の実施例と同様に行った。但し、本実施
例においては、鋳型の作成方法を第１の発明の第２の実
施例とは異なる方法で作成し、また、構造面の形状を第
２の発明の第１の実施例とは異なる構造とした。その結
果、配向膜の塗布やラビング処理が不必要となった。具
体的には、鋳型の作成方法はレーザーを使用したホログ
ラフィック干渉法とイオンビームによるエッチングによ
った。また、構造面の形状は図１３に示すような形状と
した。図中、Ｆは０．６μｍ、Ｇは２μｍ、各構造単位
の最も高い所であるＨの高さを０．１μｍとした。この
構造を用いた時、液晶はこの構造に添って配向し、ま
た、液晶が立ち上がる方向も構造面の傾き方向に依存し
た。このため、液晶を配向させるための配向膜及びラビ
ング処理が不必要となり、工程が大幅に短縮された。こ
こでは、Ｆ、Ｇ、Ｈの値として上記のものを用いたがこ
の値に限るものではなく、液晶が配向し立ち上がる方向
を規定出来るどのような条件でもかまわない。
第１の発明の第２の実施例と同様に鋳型により構造面を
作成した例を示す。構造面以外の基板の作成方法は、第
１の発明の第１の実施例と同様に行った。但し、本実施
例においては、鋳型の作成方法を第１の発明の第２の実
施例とは異なる方法で作成し、また、構造面の形状を第
２の発明の第１の実施例とは異なる構造とした。その結
果、配向膜の塗布やラビング処理が不必要となった。具
体的には、鋳型の作成方法はレーザーを使用したホログ
ラフィック干渉法とイオンビームによるエッチングによ
った。また、構造面の形状は図１３に示すような形状と
した。図中、Ｆは０．６μｍ、Ｇは２μｍ、各構造単位
の最も高い所であるＨの高さを０．１μｍとした。この
構造を用いた時、液晶はこの構造に添って配向し、ま
た、液晶が立ち上がる方向も構造面の傾き方向に依存し
た。このため、液晶を配向させるための配向膜及びラビ
ング処理が不必要となり、工程が大幅に短縮された。こ
こでは、Ｆ、Ｇ、Ｈの値として上記のものを用いたがこ
の値に限るものではなく、液晶が配向し立ち上がる方向
を規定出来るどのような条件でもかまわない。
【００２３】
【発明の効果】本発明を適用すれば、配向膜上にレジス
トを用いなくても基板上の構造のみで電圧印加時の液晶
配向を画素内で分割することが出来、広視野な液晶表示
装置を得ることが出来る。また、構造面の工夫により、
４分割等の多数の配向の分割や、配向膜や配向処理を用
いないで電圧印加時の液晶配向を分割した液晶表示装置
が得られる。
トを用いなくても基板上の構造のみで電圧印加時の液晶
配向を画素内で分割することが出来、広視野な液晶表示
装置を得ることが出来る。また、構造面の工夫により、
４分割等の多数の配向の分割や、配向膜や配向処理を用
いないで電圧印加時の液晶配向を分割した液晶表示装置
が得られる。
【図１】本発明の液晶表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の斜視図である。
【図３】本発明の液晶表示装置用基板の製造方法の工程
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の作用を説明するための
第１の一単位画素部の断面図である。
第１の一単位画素部の断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の作用を説明するための
第２の一単位画素部の断面図である。
第２の一単位画素部の断面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の作用を説明するための
第３の一単位画素部の断面図である。
第３の一単位画素部の断面図である。
【図７】第１の発明の第１の実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】第１の発明の第１の実施例における薄膜トラン
ジスタアレイを示す平面図である。
ジスタアレイを示す平面図である。
【図９】第１の発明の第１の実施例における一単位画素
部の組立斜視図である。
部の組立斜視図である。
【図１０】第１の発明の第１の実施例における構造面の
作成法を示す工程断面図である。
作成法を示す工程断面図である。
【図１１】第１の発明の第３の実施例における一単位画
素部の組立斜視図である。
素部の組立斜視図である。
【図１２】第２の発明の第１の実施例における一単位画
素部の組立斜視図である。
素部の組立斜視図である。
【図１３】第２の発明の第２の実施例における構造面を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１４】従来の広視野を目的として領域を分割した液
晶表示装置の平面図である。
晶表示装置の平面図である。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ’線に添って切断した断面図
である。
である。
【図１６】従来の領域を分割した液晶表示装置のラビン
グ方向の模式図である。
グ方向の模式図である。
１ 凸若しくは凹構造面 ２ 鋸歯状の構造面 ３ 液晶物質（液晶層） ４ 基板 ５ 構造面を有する基板 ６ 構造面を有しない基板 ７ 分割された領域１ ８ 分割された領域２ ９、１０ 配向膜 １１ 画素 １２ カラーフィルタ １３ 画素電極 １４ 薄膜トランジスタ １５ 走査電極線 １６ 信号電極線 １７ 第１の基板 １８ 第２の基板 １９及び２０ 透明電極 ２１及び２２ ガラス基板 ２３ 帯状スペーサ ２４ 第１のポリイミド膜 ２５ 第２のポリイミド膜 ２６ 第３のポリイミド膜 ２７ 偏光板 ２８ 熱可塑性レジスト ２９ 加熱後の熱可塑性レジスト
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の支持基板間に液晶物質を狭持して
なり、前記支持基板間に液晶の配向方向が異なる領域を
複数持つ液晶表示装置において、前記支持基板の一方若
しくは両方の支持基板上の各画素に、画素端部の一部若
しくは全部が薄く画素中央の分割境界部が厚い凸構造、
若しくは、前記支持基板の一方の支持基板上の各画素に
画素端部の一部若しくは全部が厚く画素中央の分割境界
部が薄い凹構造のどちらか一方を有することを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項２】 一対の支持基板間に液晶物質を狭持して
なり、前記支持基板間に液晶の配向方向が異なる領域を
複数持つ液晶表示装置において、前記支持基板の一方若
しくは両方の支持基板上の各画素に、鋸歯状の連続した
凹凸構造面を有し、その凹凸構造面が画素中央部が高く
画素端部に向かって低くなるような構造単位から成る
か、若しくは、その凹凸構造面が画素端部が高く画素中
央部に向かって低くなるような構造単位から成ることを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 電極付き支持基板上に熱可塑性のレジス
トを塗布する工程と、該レジストの一部領域を遮蔽し露
光し、不要部のレジストを溶解・除去する工程と、該レ
ジストを加熱し変形させる工程と、を備えてなることを
特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333997A JP2972514B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333997A JP2972514B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 液晶表示装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35998197A Division JP2982777B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199193A true JPH07199193A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2972514B2 JP2972514B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=18272344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5333997A Expired - Lifetime JP2972514B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972514B2 (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5831704A (en) * | 1996-07-30 | 1998-11-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Alignment layer including electrodeposited layer for liquid crystal display device and method for fabricating |
| EP0884626A2 (en) * | 1997-06-12 | 1998-12-16 | Fujitsu Limited | Vertically-aligned (VA) liquid crystal display device |
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| KR100656901B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2006-12-15 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
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| KR100809190B1 (ko) * | 2003-03-18 | 2008-02-29 | 샤프 가부시키가이샤 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
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