JPH07248498A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH07248498A
JPH07248498A JP3710594A JP3710594A JPH07248498A JP H07248498 A JPH07248498 A JP H07248498A JP 3710594 A JP3710594 A JP 3710594A JP 3710594 A JP3710594 A JP 3710594A JP H07248498 A JPH07248498 A JP H07248498A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
crystal display
value
crystal molecules
Prior art date
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Pending
Application number
JP3710594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Haruhara
一之 春原
Tsutomu Hasegawa
励 長谷川
Hiroyuki Osada
洋之 長田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3710594A priority Critical patent/JPH07248498A/en
Publication of JPH07248498A publication Critical patent/JPH07248498A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle

Abstract

PURPOSE:To provide a liquid crystal display device which has good display characteristics according to applications and has an improved effective visual field angle as well. CONSTITUTION:This liquid crystal display device has a liquid crystal panel packed with liquid crystals between substrates and is provided with plural twist oriented regions varying in the rising directions of liquid crystal molecules within the display plane. The rising directions of the liquid crystal molecules in each of the plural twist oriented regions are set at any of plural kinds of the specific directions. The threshold voltages of the device set at the same rising directions of the liquid crystal molecules among the twist oriented regions are set nearly at the same voltages. The threshold voltages of the twist oriented regions varying in the rising directions of the liquid crystal molecules are set at the values different from each other. In such a case, the value obtd. by subtracting the min. value from the max. value among the respective threshold voltages of the plural twist oriented regions is set in a range from a value exceeding 5mV to a value of <=100mV.

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、液晶表示装置に係わ
り、特に有効視野角や表示特性を改善した液晶表示装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having an improved effective viewing angle and display characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型であるとともに低
電圧駆動が可能であることから、腕時計や電卓などの表
示装置として広く使用されている。特に、ツイステッド
ネマチック(TN)型液晶表示方式は、TFTなどのア
クティブスイッチ素子を組み込むことによりCRT並の
表示特性を持たせることができ、またSTN型液晶表示
方式はハイデューティのマルチプレックス駆動を可能と
することから、共にワードプロセッサーやパーソナルコ
ンピューターのディスプレイなどにも用いられるように
なった。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used as display devices for wrist watches, calculators and the like because they are thin and can be driven at a low voltage. In particular, the twisted nematic (TN) type liquid crystal display system can have display characteristics similar to that of a CRT by incorporating an active switch element such as a TFT, and the STN type liquid crystal display system enables high duty multiplex driving. As a result, both came to be used for displays of word processors and personal computers.

【0003】しかし、TN型液晶表示方式は、視野角が
狭く、光利用効率が低いという欠点を有している。特に
視野角が狭いという問題点は、TN型液晶表示に液晶分
子の立ち上がり方向があるという本質的な構造から引き
起こされているために、根本的な解決策はない。
However, the TN type liquid crystal display system has drawbacks that the viewing angle is narrow and the light utilization efficiency is low. In particular, the problem that the viewing angle is narrow is caused by the essential structure that the TN type liquid crystal display has a rising direction of liquid crystal molecules, and therefore there is no fundamental solution.

【0004】この液晶分子の立ち上がり方向の存在によ
る影響は中間調表示において特に顕著となり、液晶分子
の立ち上がり方向により一義的に、コントラストが低下
する方向と色反転が起きる方向が決まる。そこで、比較
的視野角が広くとれる2値表示だけで中間調を表示する
方法として、画素内の領域を細かく分割してそれぞれ中
間調表示状態に応じて書き込みの面積を制御する方式が
提案されている。ところがこの方式は、画素という非常
に細かい領域をさらに細かく分割しなくてはならず、そ
の分割数に応じて表示できる階調数が決まってしまうた
め実用上好ましくない。
The influence of the existence of the rising direction of the liquid crystal molecules becomes particularly remarkable in the halftone display, and the rising direction of the liquid crystal molecules uniquely determines the direction in which the contrast decreases and the direction in which color inversion occurs. Therefore, as a method of displaying a halftone only with binary display that allows a relatively wide viewing angle, a method has been proposed in which a region within a pixel is finely divided and a writing area is controlled according to a halftone display state. There is. However, this method is not preferable in practice because a very small area such as a pixel must be divided into smaller areas, and the number of gray scales that can be displayed is determined according to the number of divisions.

【0005】一方、配向膜上の液晶分子の立ち上がり方
向を画素内で変化させることにより面内方向での視野角
の違いを相互補償させ視野角を広げる試みがなされてい
る。しかし、この方法においては、コントラストが低下
する部分が広がり、特に2値表示が多いワードプロセッ
サーやパーソナルコンピューター用のディスプレイとし
ては逆に見にくさが大きくなっていた。また、逆に中間
調表示がほとんどのテレビ用のディスプレイでは、階調
反転が最も見にくい原因となっており、この階調反転を
できるだけ抑えることが要求されている。
On the other hand, attempts have been made to widen the viewing angle by changing the rising direction of the liquid crystal molecules on the alignment film within the pixel to mutually compensate for the difference in the viewing angle in the in-plane direction. However, in this method, the part where the contrast is lowered spreads, and on the contrary, it becomes difficult to see as a display for a word processor or a personal computer which often has a binary display. On the other hand, halftone display is the most difficult cause of grayscale inversion in television displays, and it is required to suppress grayscale inversion as much as possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、配向膜
上の液晶分子の立ち上がり方向を画素内で変化させるこ
とにより面内方向での視野角の違いを相互補償する方式
を適用した従来の液晶表示装置では、相互補償を単に一
様に行った平均的補償であったため、視野角の一定の改
善はあるものの、2値表示が多いワードプロセッサーや
パーソナルコンピューター用のディスプレイではコント
ラストが劣化し、中間調表示がほとんどのテレビ用のデ
ィスプレイでは階調反転が目立つなど、かえって表示特
性を損なうという問題点があった。
As described above, the conventional method applying the method of mutually compensating for the difference in the viewing angle in the in-plane direction by changing the rising direction of the liquid crystal molecules on the alignment film within the pixel. In the liquid crystal display device, mutual compensation was simply performed uniformly, so there was a certain improvement in the viewing angle, but the contrast deteriorated in the display for word processors and personal computers, which often display binary images, and There is a problem that display characteristics are impaired, such as gradation inversion being conspicuous on most television displays that display tones.

【0007】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、用途に応じた良好な表示特性を有するとともに、
有効視野角も改善した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 consideration of the above circumstances, and has good display characteristics according to the application and
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having an improved effective viewing angle.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
手段は、基板間に液晶を充填した液晶パネルを備えると
ともに、表示面内に液晶分子の立上がり方向の異なる複
数のツイスト配向領域を設けた液晶表示装置において、
前記ツイスト配向領域夫々における前記液晶分子の立上
がり方向を、特定の複数種類の方向のうちのいずれかの
方向に設定するとともに、前記ツイスト配向領域のうち
前記液晶分子の立上がり方向を同一に設定したツイスト
配向領域のしきい値電圧をほぼ同一の値に設定し、か
つ、前記液晶分子の立上がり方向が異なるツイスト配向
領域のしきい値電圧を互いに異なる値に設定したことを
特徴とする。
A means for solving the problems in the present invention comprises a liquid crystal panel in which liquid crystals are filled between substrates, and a liquid crystal in which a plurality of twist alignment regions having different rising directions of liquid crystal molecules are provided in a display surface. In the display device,
A twist in which the rising direction of the liquid crystal molecules in each of the twist alignment regions is set to any one of a plurality of specific directions, and the rising directions of the liquid crystal molecules in the twist alignment regions are set to be the same. The threshold voltages of the alignment regions are set to substantially the same value, and the threshold voltages of the twist alignment regions in which the rising directions of the liquid crystal molecules are different are set to different values.

【0009】また、好ましくは、前記ツイスト配向領域
夫々のしきい値電圧のうちの最大のものから最小のもの
を引いた値を、5mVを越える値から100mV以下の
値までの範囲内に設定すると効果的である。なお、前記
特定の複数種類の方向は、当該液晶表示装置の用途に応
じて設定するのが望ましい。
Further, preferably, a value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the threshold voltage of each of the twist orientation regions is set within a range from a value exceeding 5 mV to a value less than 100 mV. It is effective. It should be noted that it is desirable to set the specific plural types of directions according to the application of the liquid crystal display device.

【0010】[0010]

【作用】この結果、用途に応じて、使用することの多い
視野角に、所望の特性(コントラストの高さ、中間調表
示の良好さ)が良好な領域を位置させ、一方、使用する
ことの少ない視野角に特性の劣化する領域を退避させる
ことができる。したがって、相互補償方式の効果である
広い視野角を確保しつつ、用途に応じた良好な表示特性
を得ることができるという実用上大きな利点が得られ
る。
As a result, depending on the application, a region having desired characteristics (high contrast, good halftone display) is located at a viewing angle that is often used. It is possible to evacuate a region with deteriorated characteristics to a small viewing angle. Therefore, there is a practical advantage that a good display characteristic according to the application can be obtained while securing a wide viewing angle which is an effect of the mutual compensation method.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。本発明の一実施例に係る液晶表
示装置は、配向膜上の液晶分子の立ち上がり方向を画素
内で変化させることにより、面内方向での視野角の違い
を相互補償させ視野角を広げる相互補償方式を適用する
ものであって、しかも、各ツイスト領域の液晶分子の立
ち上がり方向と、該立ち上がり方向の異なるツイスト配
向領域相互間のしきい値の大小関係とを、当該液晶表示
装置の用途(パーソナル・コンピューター用、テレビ用
など)に応じて設定するものである。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the rising direction of the liquid crystal molecules on the alignment film is changed within the pixel to mutually compensate for the difference in the viewing angle in the in-plane direction and to widen the viewing angle. The liquid crystal molecules in each twist region and the magnitude relation of the threshold value between the twist alignment regions having different rise directions are used for the liquid crystal display device (personal application).・ Computer, TV, etc.).

【0012】すなわち、従来からある相互補償方式は、
液晶表示装置の各画素内にプレチルト方向の異なる複数
(例えば2種類)のツイスト配向領域を設け、液晶のプ
レチルト方向により決定される面内視野による表示特性
の違いを各ツイスト配向領域によって相互補償させるこ
とで、中間調状態での明暗反転を抑え視野角を向上させ
るものであるが、液晶表示装置に要求される表示に関す
る特性がその用途によって異なるために、従来のように
単に一様な平均的補償を行うのみでは、かえって悪い印
象を与えてしまうものであった。そこで、本発明者ら
は、用途に応じて要求される表示特性が異なることに着
目し、上記相互補償方式において表示特性を用途に応じ
て設定する方法を検討した結果、液晶分子の立ち上がり
方向を用途に応じた特定の方向に設定するとともに、各
配向領域相互間における液晶のしきい値電圧の大小関係
を用途に応じて設定することで所望の表示特性を実現す
ることが可能であることが分かった。なお、しきい値電
圧を変化させるには、プレチルト角を変化させるか、あ
るいは実効電圧を変化させるのが有効である。本実施例
では、しきい値電圧を変化させる場合について説明す
る。
That is, the conventional mutual compensation system is
A plurality of twist alignment regions (for example, two types) having different pretilt directions are provided in each pixel of the liquid crystal display device, and the twist alignment regions mutually compensate for the difference in display characteristics due to the in-plane visual field determined by the pretilt direction of the liquid crystal. This improves the viewing angle by suppressing the light-dark reversal in the halftone state.However, since the characteristics related to the display required for the liquid crystal display device differ depending on the application, a uniform average value is required as in the past. Only compensation would give a bad impression. Therefore, the present inventors focused on the fact that the required display characteristics differ depending on the application, and as a result of examining the method of setting the display characteristics according to the application in the above mutual compensation method, the rising direction of liquid crystal molecules was determined. It is possible to achieve desired display characteristics by setting a specific direction according to the application and by setting the magnitude relationship of the threshold voltage of the liquid crystal between the alignment regions according to the application. Do you get it. In order to change the threshold voltage, it is effective to change the pretilt angle or change the effective voltage. In this embodiment, a case where the threshold voltage is changed will be described.

【0013】まず、主に2値表示を使用するパーソナル
・コンピューターなどのディスプレイとして供するのに
好適な液晶表示装置について具体的に説明する。図1
は、本実施例の液晶表示装置の表示画面の一部分(4画
素分)の上面図である。この表示画面は、複数の画素1
から構成される。また、この液晶表示装置は、TN型液
晶表示方式を適用したものであり、各画素1内には、液
晶分子の立ち上がり方向が互いに180度異なる2つの
ツイスト配向領域2,3を設けてある。ツイスト配向領
域2において、6は下部液晶の立ち上がり方向を示し、
4は上部液晶の立ち上がり方向を示す。同様に、ツイス
ト配向領域3において、7は下部液晶の立ち上がり方向
を示し、5は上部液晶の立ち上がり方向を示す。
First, a liquid crystal display device suitable for use as a display of a personal computer mainly using binary display will be specifically described. Figure 1
FIG. 4 is a top view of a part (4 pixels) of the display screen of the liquid crystal display device of the present embodiment. This display screen has a plurality of pixels 1
Composed of. Further, this liquid crystal display device adopts a TN type liquid crystal display system, and each pixel 1 is provided with two twist alignment regions 2 and 3 in which rising directions of liquid crystal molecules are different from each other by 180 degrees. In the twist alignment region 2, 6 indicates the rising direction of the lower liquid crystal,
Reference numeral 4 indicates the rising direction of the upper liquid crystal. Similarly, in the twist alignment region 3, 7 indicates the rising direction of the lower liquid crystal and 5 indicates the rising direction of the upper liquid crystal.

【0014】図2は、画素の他の構成例であり、図1の
ように画素を縦に2分割する代わりに、横に2分割して
も良い。なお、図1および図2において、ツイスト配向
領域2と3の位置、ツイスト配向領域12と13の位置
を、それぞれ入れ替えた構成を採用しても構わない。
FIG. 2 shows another configuration example of the pixel. Instead of vertically dividing the pixel into two as in FIG. 1, the pixel may be horizontally divided into two. 1 and 2, the positions of the twist alignment regions 2 and 3 and the positions of the twist alignment regions 12 and 13 may be replaced with each other.

【0015】ここで、図1や図2では、2つのツイスト
配向領域における液晶の立ち上がり方向は、階調反転方
向が上下2方向に位置するように設定してある。しか
も、視野角の上方向に階調反転を起こすツイスト配向領
域のしきい値電圧を、他方のツイスト配向領域に対し低
く設定してある。
Here, in FIGS. 1 and 2, the rising directions of the liquid crystals in the two twist alignment regions are set so that the grayscale inversion directions are located in two vertical directions. Moreover, the threshold voltage of the twist alignment region which causes gradation inversion in the upward direction of the viewing angle is set lower than that of the other twist alignment region.

【0016】図3に、上記のような画素2配向分割の構
成を有するとともに、2つのツイスト配向領域間に10
0mVの差を設けた液晶表示装置を用いて、視野におけ
る各方向から見た表示特性を図3に示す。なお、図3
は、球面座標系にて表示している。
In FIG. 3, the pixel 2 alignment division structure as described above is provided, and 10 pixels are provided between two twist alignment regions.
FIG. 3 shows display characteristics when viewed from each direction in the visual field using a liquid crystal display device having a difference of 0 mV. Note that FIG.
Is displayed in the spherical coordinate system.

【0017】図3に示されるように、階調反転領域(コ
ントラストが大きく取れる領域)を上視野に設定すると
ともに、上視野におけるコントラスト低下領域を小さく
抑えている。一方、広いコントラスト低下領域は下視野
に位置させている。すなわち、一般に、パーソナル・コ
ンピューターでの表示はほとんど2値表示であるととも
に、パーソナル・コンピューター用のディスプレイを下
方から見ることはほとんどないので、コントラストを重
視しさらに階調反転が気にならない程度に抑えるように
コントラストが大きく取れる階調反転領域側を上視野に
設定し、視野を上側に広くとって、実効的な視野を広げ
ている。また、コントラストが低下する領域側は、パー
ソナル・コンピューター用のディスプレイでは通常使用
しない下方の視野にもっていくことにより、無害化して
いる。
As shown in FIG. 3, the gradation inversion region (region where a large contrast can be obtained) is set in the upper visual field, and the contrast lowering region in the upper visual field is suppressed to a small value. On the other hand, the wide contrast lowering region is located in the lower visual field. That is, in general, the display on a personal computer is almost a binary display, and since the display for a personal computer is rarely seen from below, the contrast is emphasized and the tone reversal is suppressed to the extent that it is not a concern. As described above, the gradation reversal region side where a large contrast can be obtained is set as the upper visual field, and the visual field is widened to the upper side to widen the effective visual field. Further, the area where the contrast is lowered is rendered harmless by bringing it to a lower visual field which is not normally used in a display for a personal computer.

【0018】次に、中間調表示を主に使用するテレビな
どのディスプレイとして供するのに好適な液晶表示装置
について説明する。液晶表示装置をテレビなどのディス
プレイとして利用する場合は、上視野における階調反転
を回避することが効果的であるので、図3とは逆に、階
調反転領域を下にもっていくのが望ましい。そのような
表示特性を有する液晶表示装置は、例えば図1や図2の
構成を採用するとともに、視野角の下方向に階調反転を
起こすツイスト配向領域のしきい値電圧を、他方のツイ
スト配向領域に対し低く設定することで実現可能であ
る。また、この場合の表示特性は、図3の特性を上下反
転させたものとなる。
Next, a liquid crystal display device suitable for use as a display of a television or the like which mainly uses halftone display will be described. When the liquid crystal display device is used as a display for a television or the like, it is effective to avoid grayscale inversion in the upper visual field, and therefore, it is desirable to bring the grayscale inversion area downward, contrary to FIG. . A liquid crystal display device having such a display characteristic adopts, for example, the configuration of FIG. 1 or FIG. 2 and sets the threshold voltage of the twist alignment region that causes gradation inversion downward in the viewing angle to the other twist alignment. It can be realized by setting the area low. Further, the display characteristics in this case are obtained by vertically inverting the characteristics shown in FIG.

【0019】このように、ディスプレイの用途に応じ
て、画素内に設けた各ツイスト配向領域の液晶分子の立
ち上がり方向としきい値電圧を設定することによって、
良好な表示特性および広い有効視野角を実現することで
きる。
Thus, by setting the rising direction and the threshold voltage of the liquid crystal molecules in each twist alignment region provided in the pixel according to the use of the display,
Good display characteristics and a wide effective viewing angle can be realized.

【0020】ここで、液晶の立ち上がり方向の異なる各
ツイスト配向領域のしきい値電圧の最大差(の絶対値)
は、5mVを越える値から100mV以下の値の範囲内
に設定することが望ましい。しきい値電圧の最大差とし
て100mVを越える電位差を設けた場合、本来目的と
したプレチルト方向の違いによる補償効果がなくなって
しまう。また、しきい値電圧の最大差を5mv以下とし
た場合は、階調反転領域およびコントラスト低下領域が
同程度の広がりを有し、例えば図3のように上視野にお
いては階調反転領域を広げる一方でコントラスト低下領
域を縮小化するごとき構成をとることができないので、
本発明の構成を適用することができない。
Here, the maximum difference (absolute value) in the threshold voltage of each twist alignment region in which the rising direction of the liquid crystal is different.
Is preferably set within a range from a value exceeding 5 mV to a value below 100 mV. If a potential difference exceeding 100 mV is provided as the maximum threshold voltage difference, the originally intended compensation effect due to the difference in the pretilt direction is lost. When the maximum difference in threshold voltage is 5 mv or less, the grayscale inversion region and the contrast lowering region have the same extent, and for example, the grayscale inversion region is widened in the upper visual field as shown in FIG. On the other hand, it is not possible to take such a structure as to reduce the contrast reduction area.
The configuration of the present invention cannot be applied.

【0021】また、本実施例のようにプレチルト角によ
りしきい値電圧を変化させる場合、プレチルト角を25
度を越える値に設定するとコントラストが十分取れず有
効視野角が狭くなるので、プレチルト角は25度以内に
設定することが望ましい。
When the threshold voltage is changed according to the pretilt angle as in this embodiment, the pretilt angle is set to 25.
If the value is set to exceed the value, the contrast cannot be sufficiently obtained and the effective viewing angle becomes narrow. Therefore, it is desirable to set the pretilt angle within 25 degrees.

【0022】次に、本発明に係る液晶表示装置の製造工
程の一例を説明する。図4には、製造工程における液晶
表示装置の各概略断面図を示す。本製造工程では、ま
ず、2枚の透明基板23の一方にTFTスイッチ素子
(図示せず)を設け、透明電極で形成した200μm角
の画素電極22を信号線やゲート線(図示せず)に対し
マトリックス状に設ける。他方の基板23上には全面透
明電極22と各配線に対応したブラックマトリックス
(図示せず)を設ける。
Next, an example of the manufacturing process of the liquid crystal display device according to the present invention will be described. FIG. 4 shows schematic cross-sectional views of the liquid crystal display device in the manufacturing process. In this manufacturing process, first, a TFT switch element (not shown) is provided on one of the two transparent substrates 23, and the 200 μm square pixel electrode 22 formed of the transparent electrode is used as a signal line or a gate line (not shown). On the other hand, it is provided in a matrix. On the other substrate 23, an entirely transparent electrode 22 and a black matrix (not shown) corresponding to each wiring are provided.

【0023】どちらか片方の基板23上に溶媒可溶性閉
環型の中プレチルト角ポリイミド24を塗布し、180
℃ポストベークを1時間行い基板上に固着させる。もう
片方の基板22上には熱閉環型の高プレチルト角ポリイ
ミド24を塗布して280℃でポストベークを行い、こ
の膜24の上に続けて、溶媒可溶性閉環型の低プレチル
ト角ポリイミド25を塗布し、180℃でポストベーク
を行う(図4(a))。
On one of the substrates 23, a solvent-soluble ring-closing type medium pretilt angle polyimide 24 is applied, and 180
C. Post-baking is performed for 1 hour to fix it on the substrate. On the other substrate 22, a thermal ring-closing type high pretilt angle polyimide 24 is applied and post-baked at 280 ° C., and a solvent-soluble ring-closing type low pretilt angle polyimide 25 is applied continuously on this film 24. Then, post bake is performed at 180 ° C. (FIG. 4A).

【0024】この2枚重ねた配向膜24、25の上から
ポジ型フォトレジスト(例えばOFPR-5000 、東京応化社
製)を用いて、画素に相当する部分の半分の領域で、低
プレチルト配向膜25を除去し、高プレチルト配向膜2
4を露出させる(図4(b))。
Using a positive photoresist (for example, OFPR-5000, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) on the two alignment films 24 and 25, the low pretilt alignment film is formed in a half region corresponding to a pixel. 25 is removed, and the high pretilt alignment film 2
4 is exposed (FIG. 4 (b)).

【0025】両方の基板23にラビング処理を施した
後、90°TNに組み合わせ、セルの配向方向とは逆方
向のねじれを持ったNp液晶29を挟み込み、電極間距
離6μmの液晶表示セルを作製する(図4(c))。
After rubbing both substrates 23, they were combined at 90 ° TN and Np liquid crystal 29 having a twist in the direction opposite to the cell orientation direction was sandwiched to produce a liquid crystal display cell with an interelectrode distance of 6 μm. (FIG. 4 (c)).

【0026】この液晶表示セルは、2領域のしきい値電
圧差が50mVで、良好な配向状態を示し、コントラス
トを上方向に良い設定をすることで、パーソナルコンピ
ューターに適した中間調表示において視角による明暗の
反転が目立たなくかつコントラストが高い良好な表示が
できた。
This liquid crystal display cell has a threshold voltage difference of 50 mV between the two regions, exhibits a good alignment state, and has a good contrast upward setting so that the viewing angle in a halftone display suitable for a personal computer can be improved. The inversion of the light and darkness due to was not conspicuous, and good display with high contrast was able to be made.

【0027】次に、本発明に係る液晶表示装置の製造工
程の他の例を説明する。図5には、製造工程における液
晶表示装置の各概略断面図を示す。まず、2枚の透明基
板23の片方にTFTスイッチ素子(図示せず)を設
け、透明電極で形成した200μm角の画素電極22を
信号線やゲート線(図示せず)に対しマトリックス状に
設ける。他方の基板上23には全面透明電極22と各配
線に対応したブラックマトリックス(図示せず)を設け
る。
Next, another example of the manufacturing process of the liquid crystal display device according to the present invention will be described. FIG. 5 shows schematic cross-sectional views of the liquid crystal display device in the manufacturing process. First, a TFT switch element (not shown) is provided on one of the two transparent substrates 23, and 200 μm square pixel electrodes 22 formed of transparent electrodes are provided in a matrix with respect to signal lines and gate lines (not shown). . On the other substrate 23, an entirely transparent electrode 22 and a black matrix (not shown) corresponding to each wiring are provided.

【0028】両方の基板23にそれぞれ、溶媒可溶性閉
環型ポリイミド31を塗布し、180℃ポストベークを
1時間行い基板上に固着させた後、1回目のラビング処
理を行う(図5(a))。
Solvent-soluble ring-closure type polyimide 31 is applied to each of the two substrates 23 and post-baked at 180 ° C. for 1 hour to fix them on the substrates, followed by the first rubbing treatment (FIG. 5A). .

【0029】この配向膜31上の画素に相当する部分の
半分にネガ型フォトレジスト層(例えばOFPR-85 、東京
応化社製)800nmを塗布し、露光し、専用現像液で
現像してフォトレジストをパターニングし、画素の半分
を覆うマスク32を形成する(図5(b))。
A negative photoresist layer (for example, OFPR-85, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) 800 nm is applied to half of the portion of the alignment film 31 corresponding to the pixel, exposed, and developed with a dedicated developer to form a photoresist. Is patterned to form a mask 32 that covers half of the pixels (FIG. 5B).

【0030】次に、2回目のラビング処理を1回目のラ
ビング方向と逆方向から行った(図5(b))後、専用
剥離液によりマスク層32を除去する。ラビング方向
は、TFT素子に向かって液晶分子が立ち上がる方向と
する。
Next, after the second rubbing treatment is performed in the direction opposite to the rubbing direction of the first rubbing (FIG. 5B), the mask layer 32 is removed by a dedicated stripping solution. The rubbing direction is a direction in which liquid crystal molecules rise toward the TFT element.

【0031】そして、この2枚の配向処理基板23の上
記レジスト層32を設けた部分同士、および2回目のラ
ビング処理を施した部分同士をそれぞれ対向させて、9
0°TNに組み合わせ、Np液晶30を挟み込み、電極
間距離6μmの液晶表示セルを作製する(図5
(c))。
Then, the portions of the two alignment-treated substrates 23 provided with the resist layer 32 and the portions subjected to the second rubbing treatment are made to face each other, and 9
Combined with 0 ° TN and sandwiching the Np liquid crystal 30, a liquid crystal display cell with a distance between electrodes of 6 μm is manufactured (FIG. 5).
(C)).

【0032】この液晶表示セルは、2領域のしきい値電
圧差が10mVで、良好な配向状態を示し、コントラス
トを上方向に良い設定をすることで、パーソナルコンピ
ューターに適した中間調表示において視角による明暗の
反転が目立たなくかつコントラストが高い良好な表示が
できた。
This liquid crystal display cell has a threshold voltage difference of 10 mV in two regions, exhibits a good alignment state, and has a good contrast upward setting so that the viewing angle in a halftone display suitable for a personal computer can be improved. The inversion of the light and darkness due to was not conspicuous, and good display with high contrast was able to be made.

【0033】以上、しきい値を変化させるためにプレチ
ルト角を変化させる場合について説明してきたが、その
代わりに、実効電圧を変化させることでも実現できる。
この場合、分割した画素毎に容量を変えたコンデンサー
を付与することが考えられる。
Although the case where the pretilt angle is changed to change the threshold value has been described above, it can be realized by changing the effective voltage instead.
In this case, it is conceivable to provide a capacitor having a different capacitance for each divided pixel.

【0034】なお、本発明の液晶表示装置に用いる表示
方式としては、ツイステッドネマティック表示(TN)
を初めとしてSTN、SBE、ECB等電界印加状態で
液晶分子の立ち上がり方向との違いにより視野角を限定
される表示すべてに用いることができる。
The display system used in the liquid crystal display device of the present invention is a twisted nematic display (TN).
It can be used for all displays whose viewing angle is limited due to the difference from the rising direction of liquid crystal molecules such as STN, SBE, and ECB when an electric field is applied.

【0035】また、本発明の液晶表示装置に対しTFT
等アクティブスイッチ素子を組み込むことにより、より
良好な表示が可能となる。また、本発明は上述した各実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
Further, a TFT is provided for the liquid crystal display device of the present invention.
By incorporating the equal active switch element, a better display is possible. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be carried out without departing from the scope of the invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の液晶表示
装置は、表示面内に液晶分子の立ち上がり方向が異なる
ツイスト配向領域を設ける際、前記配向領域間における
しきい値電圧を積極的に異なる値に設定することによ
り、有効視野角が広く、異常のないの良好な表示特性を
得ることができる。
As described above in detail, in the liquid crystal display device of the present invention, when the twist alignment regions having different rising directions of the liquid crystal molecules are provided in the display surface, the threshold voltage between the alignment regions is positively set. By setting different values for, the effective viewing angle is wide, and good display characteristics without abnormality can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の表示画
面を構成する画素中のサブピクセル構造例を説明するた
めの図
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a subpixel structure in a pixel forming a display screen of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の表示画
面を構成する画素中のサブピクセル構造の他の例を説明
するための図
FIG. 2 is a diagram for explaining another example of a sub-pixel structure in a pixel forming a display screen of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の画面表
示特性例を示す図
FIG. 3 is a diagram showing an example of screen display characteristics of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の液晶表示装置の製造工程例の要部を説
明するための図
FIG. 4 is a diagram for explaining a main part of a manufacturing process example of the liquid crystal display device of the present invention.

【図5】本発明の液晶表示装置の製造工程の他の例の要
部を説明するための図
FIG. 5 is a view for explaining a main part of another example of the manufacturing process of the liquid crystal display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11…画素、2,3,12,13…ツイスト配向領
域、4,5,14,15…上部液晶のプレチルト方向、
6,7,16,17…下部液晶のプレチルト方向、22
…画素電極、23…基板、24…高プレチルト角ポリイ
ミド、25…低プレチルト角ポリイミド、26…中プレ
チルト角ポリイミド、30…レジスト・マスク、29,
30…液晶、31…配向膜、32…レジスト・マスク
1, 11 ... Pixel, 2, 3, 12, 13 ... Twist alignment region, 4, 5, 14, 15 ... Pretilt direction of upper liquid crystal,
6, 7, 16, 17, ... Pretilt direction of lower liquid crystal, 22
... Pixel electrode, 23 ... Substrate, 24 ... High pretilt angle polyimide, 25 ... Low pretilt angle polyimide, 26 ... Medium pretilt angle polyimide, 30 ... Resist mask, 29,
30 ... Liquid crystal, 31 ... Alignment film, 32 ... Resist mask

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板間に液晶を充填した液晶パネルを備え
るとともに、表示面内に液晶分子の立上がり方向の異な
る複数のツイスト配向領域を設けた液晶表示装置におい
て、 前記ツイスト配向領域夫々における前記液晶分子の立上
がり方向を、特定の複数種類の方向のうちのいずれかの
方向に設定するとともに、 前記ツイスト配向領域のうち前記液晶分子の立上がり方
向を同一に設定したツイスト配向領域のしきい値電圧を
ほぼ同一の値に設定し、かつ、前記液晶分子の立上がり
方向が異なるツイスト配向領域のしきい値電圧を互いに
異なる値に設定したことを特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel filled with liquid crystal between substrates, wherein a plurality of twist alignment regions having different rising directions of liquid crystal molecules are provided in a display surface, wherein the liquid crystal in each of the twist alignment regions is provided. The rising direction of the molecule is set to any one of a plurality of specific directions, and the threshold voltage of the twist alignment region in which the rising directions of the liquid crystal molecules in the twist alignment region are set to be the same. A liquid crystal display device, wherein the threshold voltages of the twist alignment regions in which the rising directions of the liquid crystal molecules are different from each other are set to substantially the same value.
【請求項2】前記ツイスト配向領域夫々のしきい値電圧
のうちの最大のものから最小のものを引いた値を、5m
Vを越える値から100mV以下の値までの範囲内に設
定したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装
置。
2. A value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the threshold voltages of the twist alignment regions is 5 m.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is set in a range from a value exceeding V to a value not exceeding 100 mV.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10213794A (en) * 1996-04-30 1998-08-11 Nec Corp Liquid crystal display device
US6160602A (en) * 1996-04-30 2000-12-12 Nec Corporation TN-mode liquid crystal display apparatus having improved gray scale display characteristics

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