JPH075477A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH075477A
JPH075477A JP14590393A JP14590393A JPH075477A JP H075477 A JPH075477 A JP H075477A JP 14590393 A JP14590393 A JP 14590393A JP 14590393 A JP14590393 A JP 14590393A JP H075477 A JPH075477 A JP H075477A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
substrates
electrodes
crystal display
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP14590393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Kikuchi
直樹 菊地
Shinji Hasegawa
真二 長谷川
Yoshio Hanada
良雄 花田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH075477A publication Critical patent/JPH075477A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the liquid crystal display device with which the uniformalization of the liquid crystal layer thickness over the entire surface of the display dot regions of the liquid crystal display element is possible, the contrast ratio is high and the display state of over the entire part of the screen is uniform without unequal display. CONSTITUTION:The opposite surfaces of two sheets of transparent glass substrates 11, 12 are provided with band-shaped electrodes 31, 32 for display respectively in parallel in such a manner the electrodes of both substrates intersect orthogonally with each other. Oriented films 21, 22 are formed thereon and display dot regions 66 are constituted by the intersected regions. Both substrates are stuck to each other by a sealing material 52 disposed at the marginal circumference between both substrates. A liquid crystal 50 and spacers 68 are sealed between the two substrates and polarizing plates are arranged on the outer side of the substrates. The outer side of the electrodes 31 ', 32 of the outermost array and the parts where the electrodes in the display dot regions 66 do not exist are flattened by using the oriented films 21, 22 in such a manner as to have nearly the same height as the height of the parts where the electrodes exist.

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、2枚の透明ガラス基板
の対向する各面に複数本の帯状の表示用電極をそれぞれ
平行に配列して設け、各電極の交差部により表示ドット
領域を構成する単純マトリクス方式の液晶表示素子を具
備する液晶表示装置に係り、特に、表示むらの発生を抑
制できる液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a plurality of strip-shaped display electrodes, which are arranged in parallel, on respective surfaces of two transparent glass substrates facing each other, and display dot areas are formed by intersections of the electrodes. The present invention relates to a liquid crystal display device having a simple matrix liquid crystal display element, and more particularly to a liquid crystal display device capable of suppressing the occurrence of display unevenness.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶表示素子のツイステッドネマ
チックタイプと言われるものは、2枚の電極基板間に正
の誘電異方性を有するネマチック液晶による90°ねじ
れたらせん構造を有し、かつ両電極基板の外側には一対
の偏光板をその偏光軸(あるいは吸収軸)が、電極基板
に隣接する液晶分子の軸に対し直交あるいは平行になる
ように配置するものであった(特公昭51−13666
号公報)。
2. Description of the Related Art A conventional twisted nematic type of liquid crystal display device has a 90 ° twisted helix structure made of nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy between two electrode substrates, and A pair of polarizing plates is arranged outside the electrode substrate such that the polarization axis (or absorption axis) thereof is orthogonal or parallel to the axis of liquid crystal molecules adjacent to the electrode substrate (Japanese Patent Publication No. 13666
Issue).

【0003】このようなねじれ角90°の液晶表示素子
では、液晶層に印加される電圧対液晶層の透過率の変化
の急峻性γ、視角特性の点で問題があり、時分割数(走
査電極の数に相当)は64が実用的限界であった。しか
し、近年の液晶表示素子に対する画質改善と表示情報量
増大要求に対処するため、一対の偏光板間に挟持された
液晶分子のねじれ角αを180°より大にし、この液晶
層への印加電圧による液晶層の複屈折効果の変化を検出
する構成とすることにより時分割駆動特性を改善して時
分割数を増大することがティー・ジェイ・シェフェー
ル、ジェイ・ネイリングによるアプライド フィジクス
レター 45、No.10、1021、1984「ア ニュー ハイリー
マルティプレクサ」(Applied Physics Letter、T.J.
Scheffer、J.Nehring:“A new、highly multiplexabl
e liquid crystal display”)に論じられ、スーパーツ
イステッド複屈折効果型(SBE)液晶表示装置が提案
されている。
In such a liquid crystal display device having a twist angle of 90 °, there are problems in the steepness γ of the change in the transmittance of the liquid crystal layer with respect to the voltage applied to the liquid crystal layer and in the viewing angle characteristics. The practical limit was 64 for the number of electrodes). However, in order to cope with recent demands for improving image quality and increasing the amount of display information for liquid crystal display elements, the twist angle α of liquid crystal molecules sandwiched between a pair of polarizing plates is set to be larger than 180 °, and the voltage applied to this liquid crystal layer is increased. Applying physics by TJ Scheffer and J. Nailing to improve the time-division drive characteristics and increase the number of time-divisions by adopting a configuration that detects changes in the birefringence effect of the liquid crystal layer due to
Letter 45, No. 10, 1021, 1984 "Ann Hailey
Multiplexer "(Applied Physics Letter, T.J.
Scheffer, J. Nehring: “A new, highly multiplexabl
e liquid crystal display ”), and a super twisted birefringence effect (SBE) liquid crystal display device has been proposed.

【0004】液晶表示装置は、例えば、透明導電膜から
なる表示用電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向
するように所定の間隙を隔てて2枚の透明ガラス基板を
重ね合わせ、該両基板間の縁周囲に設けたシール材によ
り、両基板を貼り合わせると共に両基板間に液晶を封止
し、さらに両基板の外側に偏光板を設置または貼り付け
てなる液晶表示素子と、該液晶表示素子の3辺の外側に
ほぼ同一平面を成すように配置され、液晶駆動用の回路
が形成されたプリント基板と、液晶駆動用の半導体IC
チップを搭載し、液晶表示素子とプリント基板とを電気
的に接続する複数個のテープキャリアパッケージと、液
晶表示素子の下に配置され、液晶表示素子に光を供給す
るバックライトと、これらの各部材を保持するモールド
成型品である枠状体と、これらの各部材を収納し、液晶
表示窓があけられた金属製フレーム等を含んで構成され
ている。
In a liquid crystal display device, for example, two transparent glass substrates are superposed with a predetermined gap so that the surfaces on which the display electrodes made of a transparent conductive film and the alignment film are laminated face each other. A liquid crystal display element in which both substrates are bonded together and a liquid crystal is sealed between both substrates by a sealing material provided around the edge between the substrates, and a polarizing plate is installed or adhered outside the both substrates, and the liquid crystal. A printed circuit board, which is arranged outside the three sides of the display element so as to form substantially the same plane, on which a circuit for driving liquid crystal is formed, and a semiconductor IC for driving liquid crystal.
A plurality of tape carrier packages mounted with chips to electrically connect the liquid crystal display element and the printed circuit board, a backlight arranged below the liquid crystal display element to supply light to the liquid crystal display element, and each of these. It is configured to include a frame-shaped body that is a molded product that holds the members, and a metal frame that houses each of these members and has a liquid crystal display window opened.

【0005】STN(スーパー ツイステッド ネマチッ
ク)型液晶表示素子は、複屈折効果を利用しているた
め、液晶の屈折率異方性Δnと、液晶層の厚さdとの積
Δndによって透過光の色が変化する。また、液晶層厚
dと液晶のねじれのピッチpとの比d/pによって、液
晶分子の動き始める電圧(しきい値電圧Vth)が変化す
るが、高時分割駆動になるほど、動作電圧マージンが小
さくなるため、しきい値電圧Vthにわずかの差があって
も画面上に表示むらが生じてしまう。したがって、液晶
層厚dを均一にすることは、STN型液晶表示素子にと
って非常に重要な要素である。
Since the STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element utilizes the birefringence effect, the color of the transmitted light is determined by the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer. Changes. Further, the voltage (threshold voltage V th ) at which the liquid crystal molecules start to move varies depending on the ratio d / p between the liquid crystal layer thickness d and the twist pitch p of the liquid crystal. Therefore , even if there is a slight difference in the threshold voltage V th , display unevenness occurs on the screen. Therefore, making the liquid crystal layer thickness d uniform is a very important factor for the STN type liquid crystal display device.

【0006】比較的大きな面積の液晶表示素子では、2
枚の基板の間隔を一定にするためのスペーサとして、ポ
リマービーズなどの弾性部材から成る小球が広く使用さ
れているが、これは弾性小球であると、スペーサの径に
多少のばらつきがあっても、分布密度を均一にして外か
ら圧力を加えるか、あるいは両基板に挟まれた間隙内を
減圧することにより、径の大きい弾性小球は縮むから、
径のばらつきは吸収されて液晶層厚dを均一にすること
ができるからである。
In a liquid crystal display device having a relatively large area, 2
A small sphere made of an elastic material such as polymer beads is widely used as a spacer for keeping the distance between the substrates constant. However, when the small sphere is an elastic small sphere, there is some variation in the diameter of the spacer. Even if the distribution density is made uniform and pressure is applied from the outside, or if the pressure inside the gap between the substrates is reduced, elastic small spheres with large diameters shrink.
This is because variations in diameter are absorbed and the liquid crystal layer thickness d can be made uniform.

【0007】図13(a)は液晶表示素子の平面図、図
13(b)はその側面図である。
FIG. 13A is a plan view of the liquid crystal display element, and FIG. 13B is a side view thereof.

【0008】62は液晶表示素子、11、12は透明ガ
ラス基板(11は上電極基板、すなわちコモン側電極基
板、12は下電極基板、すなわちセグメント側電極基
板)、52は両基板11、12間の縁周囲に設けられ、
両基板11、12を貼り合わせると共に、両基板11、
12間の間隙内に液晶を封止するためのエポキシ樹脂か
ら成るシール材、65は金属製フレーム(図10の符号
41参照)の表示窓の位置、66(格子縞を付した部
分)は両基板11、12の面と垂直な方向から見た場
合、両基板11、12の対向する面にそれぞれ設けた各
電極(ここでは図示しない)が互いに直角に交差する領
域から構成される表示ドット領域、67はエポキシ樹脂
を用いた液晶封止部、15は上偏光板、16は下偏光板
である。
62 is a liquid crystal display element, 11 and 12 are transparent glass substrates (11 is an upper electrode substrate, that is, a common side electrode substrate, 12 is a lower electrode substrate, that is, a segment side electrode substrate), 52 is a space between both substrates 11 and 12. Is provided around the edge of
Both substrates 11 and 12 are bonded together,
A sealing material made of an epoxy resin for sealing the liquid crystal in the gap between 12, 12, 65 is the position of the display window of the metal frame (see reference numeral 41 in FIG. 10), and 66 (the part with the grid stripes) is both substrates. When viewed from a direction perpendicular to the surfaces 11 and 12, a display dot area formed by areas in which electrodes (not shown here) provided on the opposite surfaces of both substrates 11 and 12 intersect at right angles to each other, 67 is a liquid crystal sealing part using an epoxy resin, 15 is an upper polarizing plate, and 16 is a lower polarizing plate.

【0009】図14は従来の液晶表示素子の一例の部分
概略断面図である。
FIG. 14 is a partial schematic sectional view of an example of a conventional liquid crystal display element.

【0010】31、32は基板11、12にそれぞれ平
行に配列して設けられた帯状の表示用透明電極(31は
上電極、すなわちコモン側電極、32は下電極、すなわ
ちセグメント側電極)で、基板11に設けた電極31と
基板12に設けた電極32とは両基板11、12の面と
垂直な方向から見た場合、互いに直角に交差するように
配置されている。21、22はそれぞれ電極11、12
を設けた基板11、12の面上に設けられ、ラビング処
理が施された配向膜、50は液晶層、68はポリマービ
ーズの弾性小球から成り、基板間隔を一定にするための
スペーサである。
Numerals 31 and 32 are strip-shaped transparent electrodes for display (31 is an upper electrode, that is, a common side electrode, 32 is a lower electrode, that is, a segment side electrode) arranged in parallel on the substrates 11 and 12, respectively. The electrodes 31 provided on the substrate 11 and the electrodes 32 provided on the substrate 12 are arranged so as to intersect each other at right angles when viewed from a direction perpendicular to the surfaces of the substrates 11 and 12. 21 and 22 are electrodes 11 and 12, respectively.
An alignment film, which is provided on the surfaces of the substrates 11 and 12 on which the film has been provided and which has been subjected to a rubbing treatment, 50 is a liquid crystal layer, and 68 is an elastic sphere of polymer beads, which is a spacer for keeping the substrate interval constant. .

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】パーソナルコンピュー
タやワードプロセッサ等の表示部として使用される大画
面の液晶表示素子では、電極31、32の抵抗による電
極31、32の末端での電圧降下を防ぐために、電極3
1、32の厚さを100〜200nm程度に厚くしてシ
ート抵抗を下げている。したがって、電極31、32と
が互いに直角に交差する表示ドット領域66と、最外列
の電極31または32の外側の該電極が存在しない部分
とで100〜200nm程度の段差が生じる。同一径の
ポリマービーズから成るスペーサを基板全面に均一に分
散すると、表示ドット領域66でも表示ドット領域66
以外の領域でも、両基板11、12の間隔はほぼ同じに
なろうとするから、最外列の電極31あるいは32の外
側の該電極のいずれか一方の存在しない部分(図13で
は、左端の電極31の外側の電極の存在しない部分)で
は、基板11、12の対向面が互いに近付く方向(矢印
で示す方向)にたわんで、基板11、12の間隔が狭く
なり、表示ドット領域66の端から内側に数mm程度は
弾性小球であるスペーサ68′の縮みが図示のように大
きくなり、この部分の液晶層50の厚さが小さくなる。
液晶層50の厚さが小さくなると、他の部分と透過率が
変化し、表示むらが生じる。
In a large-screen liquid crystal display element used as a display portion of a personal computer, a word processor, or the like, in order to prevent a voltage drop at the ends of the electrodes 31, 32 due to the resistance of the electrodes 31, 32, Electrode 3
The sheet resistance is lowered by increasing the thicknesses of 1 and 32 to about 100 to 200 nm. Therefore, a step difference of about 100 to 200 nm occurs between the display dot area 66 where the electrodes 31 and 32 intersect each other at a right angle and the portion outside the outermost row electrode 31 or 32 where the electrode does not exist. If the spacers made of polymer beads of the same diameter are evenly distributed over the entire surface of the substrate, the display dot area 66 will be displayed even in the display dot area 66.
In other regions, the distance between the two substrates 11 and 12 tends to be almost the same, so that a portion where either one of the electrodes 31 or 32 on the outermost row does not exist (the leftmost electrode in FIG. 13). In the area outside the electrode 31 where the electrodes do not exist), the facing surfaces of the substrates 11 and 12 bend in a direction in which they approach each other (direction indicated by an arrow), and the distance between the substrates 11 and 12 becomes narrower. The shrinkage of the spacer 68 ', which is an elastic small sphere, increases by about several mm inside, as shown in the figure, and the thickness of the liquid crystal layer 50 in this portion decreases.
When the thickness of the liquid crystal layer 50 is reduced, the transmittance is changed from that of other portions, which causes display unevenness.

【0012】また、従来の液晶表示素子では、図14に
示すように、電極31と電極31との間の間隙を配向膜
21で埋め込んでおらず、電極31と電極31との間に
溝が存在するので(電極32と電極32との間も同
様)、配向膜21、22のラビング処理時、電極31、
32のエッジ部によりラビング用布の毛足が乱れるため
に、該エッジ部の配向膜21、22に配向の乱れが生
じ、エッジドメイン(edge domain)と呼ばれる液晶の
配向方向が変化した部分が発生することがあった。エッ
ジドメインが発生すると、この部分で透過光の光学特性
が変化し、表示のコントラスト比が低下し、表示品質が
低下する。
Further, in the conventional liquid crystal display element, as shown in FIG. 14, the gap between the electrodes 31 is not filled with the alignment film 21, and a groove is formed between the electrodes 31. Since it exists (similarly between the electrodes 32 and 32), when the alignment films 21 and 22 are rubbed, the electrodes 31,
Since the edges of the rubbing cloth disturb the fuzz of the rubbing cloth, the orientation films 21 and 22 of the edges are disturbed in orientation, and a portion called an edge domain in which the orientation direction of the liquid crystal is changed is generated. There was something to do. When the edge domain occurs, the optical characteristics of the transmitted light change at this portion, the display contrast ratio decreases, and the display quality deteriorates.

【0013】本発明の目的は、上記の課題を解決し、表
示むらやエッジドメインが生じにくく、したがって、表
示品質の良好な液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a liquid crystal display device in which display unevenness and edge domains are less likely to occur and therefore display quality is good.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、所定の間隙を隔てて重ね合わせた2枚の
透明ガラス基板の対向する各面に複数本の帯状の表示用
電極をそれぞれ平行に配列して設け、前記両基板面と垂
直な方向から見た場合、一方の前記基板に設けた前記電
極と他方の前記基板に設けた前記電極とが互いに直角に
交差するように配置され、前記各電極が交差する領域に
より表示ドット領域を構成し、前記電極を設けた前記基
板各面上にそれぞれラビング処理を施した配向膜を設
け、前記両基板間の縁周囲に設けたシール材により、前
記両基板を貼り合わせると共に、前記両基板間に液晶と
弾性部材から成るスペーサとを封止し、かつ、前記両基
板の外側に偏光板を配置して成る液晶表示素子を具備す
る液晶表示装置において、最外列の前記電極の外側の前
記電極が存在しない部分を、前記電極が存在する部分と
ほぼ同一の高さになるように絶縁膜を用いて平坦化した
ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of strip-shaped display electrodes on opposite surfaces of two transparent glass substrates which are stacked with a predetermined gap therebetween. Are arranged in parallel with each other, and when viewed from a direction perpendicular to the both substrate surfaces, the electrodes provided on one of the substrates and the electrodes provided on the other substrate are intersected at right angles to each other. A display dot region is formed by a region where the electrodes are arranged and the electrodes intersect, and an alignment film subjected to a rubbing treatment is provided on each surface of the substrate provided with the electrodes, and the alignment film is provided around the edge between the substrates. A liquid crystal display element is formed by bonding the both substrates with a sealing material, sealing a liquid crystal and a spacer made of an elastic member between the both substrates, and disposing a polarizing plate outside the both substrates. Liquid crystal display device Te, the partial absence of the outside of the electrodes of the electrode of the outermost row, characterized in that flattened by using an insulating film to be substantially the same height as the portion where the electrode is present.

【0015】また、本発明は、前記表示ドット領域内に
おける前記電極が存在しない部分も、前記電極が存在す
る部分とほぼ同一の高さになるように前記絶縁膜を用い
て平坦化したことを特徴とする。
Further, according to the present invention, the insulating film is used to flatten a portion in the display dot region where the electrode does not exist so as to have substantially the same height as a portion where the electrode exists. Characterize.

【0016】また、本発明は、前記絶縁膜が前記配向膜
であることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the insulating film is the alignment film.

【0017】さらに、本発明は、前記偏光板と少なくと
も一方の前記基板との間に、少なくとも1枚の位相板を
設けたことを特徴とする。
Furthermore, the present invention is characterized in that at least one phase plate is provided between the polarizing plate and at least one of the substrates.

【0018】[0018]

【作用】本発明では、表示ドット領域の内外で段差がな
くなるので、従来のように段差に起因して両ガラス基板
がたわんで両基板の間隔が狭くなり、表示ドット領域内
において液晶層厚が小さくなることにより表示むらが生
じるのを抑制できる。
In the present invention, since there is no step between the inside and outside of the display dot area, both glass substrates are bent due to the step as in the conventional case and the distance between the two substrates is narrowed, and the liquid crystal layer thickness within the display dot area is reduced. By making it smaller, it is possible to suppress the occurrence of display unevenness.

【0019】[0019]

【実施例】次に、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0020】実施例1 図1(a)は本発明の第1の実施例の液晶表示セルの概
略断面図である。
Example 1 FIG. 1A is a schematic sectional view of a liquid crystal display cell of a first example of the present invention.

【0021】11、12は透明ガラス基板(11は上電
極基板、すなわちコモン側電極基板、12は下電極基
板、すなわちセグメント側電極基板)、31、32は基
板11、12にそれぞれ平行に配列して設けられた帯状
の表示用透明電極(31は上電極、すなわちコモン側電
極、32は下電極、すなわちセグメント側電極)で、基
板11に設けた電極31と基板12に設けた電極32と
は両基板11、12の面と垂直な方向から見た場合、互
いに直角に交差するように配置されている。66は両基
板11、12の各電極31、32が互いに直角に交差す
る領域から構成される表示ドット領域(図13参照)、
21、22はそれぞれ電極11、12を設けた基板1
1、12の面上に設けられ、ラビング処理が施された配
向膜、52は両基板11、12間の縁周囲に設けられ、
両基板11、12を貼り合わせると共に、両基板11、
12間に液晶を封止するためのエポキシ樹脂から成るシ
ール材、50は液晶層、68はポリマービーズの弾性小
球から成り、基板間隔を一定にするためのスペーサであ
る。
11 and 12 are transparent glass substrates (11 is an upper electrode substrate, that is, a common side electrode substrate, 12 is a lower electrode substrate, that is, a segment side electrode substrate), and 31 and 32 are arranged in parallel with the substrates 11 and 12, respectively. The strip-shaped transparent electrode for display (31 is an upper electrode, that is, a common side electrode, 32 is a lower electrode, that is, a segment side electrode) is provided as an electrode 31 provided on the substrate 11 and an electrode 32 provided on the substrate 12. When viewed from a direction perpendicular to the planes of both substrates 11 and 12, they are arranged so as to intersect each other at a right angle. Reference numeral 66 denotes a display dot region (see FIG. 13) formed by a region where the electrodes 31 and 32 of both substrates 11 and 12 intersect each other at a right angle.
21 and 22 are substrates 1 provided with electrodes 11 and 12, respectively.
Alignment films 52 provided on the surfaces 1 and 12 and subjected to a rubbing treatment are provided around the edges between the substrates 11 and 12,
Both substrates 11 and 12 are bonded together,
A sealing material made of an epoxy resin for sealing the liquid crystal between 12, a liquid crystal layer 50, and a spacer 68 made of elastic small spheres of polymer beads, are spacers for keeping the distance between the substrates constant.

【0022】本実施例では、図1(a)に示すように、
最外列の2本の電極31′の外側と表示ドット領域66
内の電極31、31′が存在しない部分が、電極31、
31′が存在する部分と同一の高さになるように配向膜
21を用いて平坦化されている。すなわち、配向膜21
は、電極31、31′の存在する部分は薄く、存在しな
い部分は厚く形成され、電極31、31′とその上の配
向膜21の厚さを足した厚さと、電極31、31′の存
在しない部分の配向膜21のみの厚さとが同一であり、
端子部を除いて全面が平坦になっている。なお、基板1
2の側の電極32については、図示してないが、基板1
1側と同様に配向膜22により平坦化されている。すな
わち、最外列の2本の電極32の外側と表示ドット領域
66内の電極32が存在しない部分が、電極32が存在
する部分と同一の高さになるように配向膜22を用いて
平坦化されている。
In this embodiment, as shown in FIG.
Outside the two electrodes 31 'in the outermost row and the display dot area 66
The portions where the electrodes 31, 31 'do not exist are the electrodes 31,
It is planarized by using the alignment film 21 so as to have the same height as the portion where 31 'exists. That is, the alignment film 21
Is formed so that the portions where the electrodes 31 and 31 'are present are thin and the portions where they are not present are thick, and the thickness obtained by adding the thicknesses of the electrodes 31 and 31' and the alignment film 21 thereon and the presence of the electrodes 31 and 31 '. The thickness of only the alignment film 21 in the non-existing portion is the same,
The entire surface is flat except for the terminals. The substrate 1
The electrode 32 on the second side is not shown, but is not shown in the substrate 1.
Similar to the first side, it is flattened by the alignment film 22. That is, the alignment film 22 is used so that the outside of the two electrodes 32 in the outermost row and the portion in the display dot area 66 where the electrode 32 does not exist have the same height as the portion where the electrode 32 exists. Has been converted.

【0023】実施例2 図1(b)は本発明の第2の実施例の液晶表示素子の概
略断面図である。
Embodiment 2 FIG. 1 (b) is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【0024】本実施例では、図1(b)に示すように、
最外列の2本の電極31′の外側と表示ドット領域66
内の電極が存在しない部分が、電極31、31′が存在
する部分と同一の高さになるように絶縁膜、例えばシリ
コン酸化膜(SiO2膜)69を用いて平坦化されてい
る。なお、基板12の側の電極32については、図示し
てないが、基板11側と同様に絶縁膜70により平坦化
されている。平坦に形成された絶縁膜69、70上には
配向膜21、22を全面が平坦になるように均一の厚さ
で形成し、配向膜21、22にラビング処理を施した
後、両基板11、12間に、液晶層50とスペーサ65
を挟んで液晶セル60を作製し、ポリカーボネイトから
成る一軸延伸フィルムで構成された位相板(複屈折部
材)を液晶セル60の基板11上に載せ、1対の偏光板
15、16で挟んで液晶表示素子62を作製した。
In this embodiment, as shown in FIG.
Outside the two electrodes 31 'in the outermost row and the display dot area 66
The inner part where no electrode is present is planarized by using an insulating film, for example, a silicon oxide film (SiO 2 film) 69 so that it has the same height as the part where the electrodes 31 and 31 ′ are present. Although not shown, the electrode 32 on the substrate 12 side is flattened by the insulating film 70 as on the substrate 11 side. Alignment films 21 and 22 are formed on the insulating films 69 and 70 that are formed flat to have a uniform thickness so that the entire surfaces are flat. After the alignment films 21 and 22 are rubbed, both substrates 11 are formed. , 12 between the liquid crystal layer 50 and the spacer 65.
A liquid crystal cell 60 is produced by sandwiching the liquid crystal cell 60, and a phase plate (birefringent member) composed of a uniaxially stretched film made of polycarbonate is placed on a substrate 11 of the liquid crystal cell 60 and sandwiched by a pair of polarizing plates 15 and 16 to form a liquid crystal. A display element 62 was produced.

【0025】図1(a)、図1(b)に示した第1、第
2の実施例では、いずれも配向膜21、22の表面が全
面にわたって平坦であるから、弾性小球のポリマービー
ズから成るスペーサ65を基板面上に均一に分散するこ
とによって、両基板11、12の重なった領域内におい
て両基板11、12の間隔、液晶層50の厚さを全面に
わたって均一にすることができる。
In each of the first and second embodiments shown in FIGS. 1A and 1B, since the surfaces of the alignment films 21 and 22 are flat over the entire surface, polymer beads of elastic spheres are used. By uniformly dispersing the spacers 65 made of, for example, on the substrate surface, the distance between the substrates 11 and 12 and the thickness of the liquid crystal layer 50 can be made uniform over the entire surface in the overlapping region of the substrates 11 and 12. .

【0026】第1、第2の実施例において、電極31、
31′あるいは32のある部分とない部分とを図1
(a)、(b)に示すように、配向膜21、22、ある
いは絶縁膜69、70を用いて平坦に埋め込むには、こ
れらの膜を厚めに塗布した後、スキージ等を用いて平坦
にならすか、あるいは形成したこれらの膜を焼成して硬
化させた後、研磨により平坦化する。
In the first and second embodiments, the electrodes 31,
FIG. 1 shows a portion with or without 31 'or 32.
As shown in (a) and (b), in order to bury the alignment films 21 and 22 or the insulating films 69 and 70 in a flat manner, these films are applied thickly and then flattened using a squeegee or the like. After smoothing or baking these formed films to cure them, they are flattened by polishing.

【0027】また、最外列の電極31′の外側の電極の
存在しない部分と電極31、31′が存在する部分と
で、液晶の屈折率異方性Δnと液晶層50の厚さdとの
積Δndが等しいので、図14に示した従来の液晶表示
素子のように、最外列の電極31の外側の部分のΔnd
が表示ドット領域66より大きい場合と比較して、表示
のコントラスト比が向上し、特にネガモードの場合、効
果が大きい。
Further, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer 50 at the portion where the electrode outside the outermost row of electrodes 31 'does not exist and the portion where the electrodes 31 and 31' exist. Since the product Δnd of these is the same, Δnd of the portion outside the outermost row of electrodes 31 is the same as in the conventional liquid crystal display element shown in FIG.
Is larger than the display dot area 66, the display contrast ratio is improved, and the effect is particularly large in the negative mode.

【0028】さらに、図1(a)、(b)に示したよう
に、第1、第2の実施例では、配向膜21、22の表面
が平坦なので、ラビング用布を用いた配向膜21、22
のラビング処理を良好に行なうことができ、図14の従
来例で説明したようなエッジドメインの発生を防止する
ことができ、表示品質が向上する。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, in the first and second embodiments, since the surfaces of the alignment films 21 and 22 are flat, the alignment film 21 using a rubbing cloth is used. , 22
Can be satisfactorily performed, the occurrence of the edge domain as described in the conventional example of FIG. 14 can be prevented, and the display quality is improved.

【0029】なお、図1(b)に示した本発明の第2の
実施例の液晶表示素子と、図14に示した従来の液晶表
示素子で、同じ電極パターンを用い、電極31、32の
厚さを約200nmで作製したときの電圧−透過率特性
は図2(a)に示したようになった。実線は本発明の第
2の実施例を、破線は従来例を示す。図2(a)から、
1/240デューティ、1/16.5バイアスで駆動し
たときのコントラスト比は、図2(b)に示したように
なり、本発明の液晶表示素子は従来のものに比べ、約4
0%コントラスト比が向上していることがわかる。
In the liquid crystal display element of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 1B and the conventional liquid crystal display element shown in FIG. 14, the same electrode pattern is used and electrodes 31, 32 are formed. The voltage-transmittance characteristic when the thickness was about 200 nm was as shown in FIG. The solid line shows the second embodiment of the present invention, and the broken line shows the conventional example. From FIG. 2 (a),
The contrast ratio when driven with 1/240 duty and 1 / 16.5 bias is as shown in FIG. 2 (b), and the liquid crystal display element of the present invention is about 4 as compared with the conventional one.
It can be seen that the 0% contrast ratio is improved.

【0030】図3は本発明が適用可能な液晶表示素子6
2を上側から見た場合の電極基板上における液晶分子の
配列方向(例えばラビング方向)、液晶分子のねじれ方
向、偏光板の偏光軸(あるいは吸収軸)方向、および複
屈折効果をもたらす部材の光学軸方向を示し、図4は液
晶表示素子62の要部斜視図を示す。
FIG. 3 shows a liquid crystal display device 6 to which the present invention can be applied.
2 when viewed from above, the alignment direction of the liquid crystal molecules on the electrode substrate (for example, the rubbing direction), the twist direction of the liquid crystal molecules, the polarization axis (or absorption axis) direction of the polarizing plate, and the optics of the member that causes the birefringence effect. 4 shows an axial direction, and FIG. 4 is a perspective view of a main part of the liquid crystal display element 62.

【0031】液晶分子のねじれ方向10とねじれ角θ
は、上電極基板11上の配向膜21のラビング方向6と
下電極基板12上の配向膜22のラビング方向7および
上電極基板11と下電極基板12の間に挟持される正の
誘電異方性を有するネマチック液晶層50に添加される
旋光性物質の種類と量によって規定される。
Twisting direction 10 of liquid crystal molecules and twist angle θ
Is a rubbing direction 6 of the alignment film 21 on the upper electrode substrate 11, a rubbing direction 7 of the alignment film 22 on the lower electrode substrate 12, and a positive dielectric anisotropy sandwiched between the upper electrode substrate 11 and the lower electrode substrate 12. It is defined by the type and amount of the optical rotatory substance added to the nematic liquid crystal layer 50 having the property.

【0032】図4において、液晶層50を挟持する2枚
の上、下電極基板11、12間で液晶分子がねじれたら
せん状構造をなすように配向させるには、例えばガラス
からなる透明な上、下電極基板11、12上の、液晶に
接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂から
なる配向膜21、22の表面を、例えば布などで一方向
にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。こ
のときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基
板11においてはラビング方向6、下電極基板12にお
いてはラビング方向7が液晶分子の配列方向となる。こ
のようにして配向処理された2枚の上、下電極基板1
1、12をそれぞれのラビング方向6、7が互いにほぼ
180度から360度で交叉するように間隙d1をもた
せて対向させ、2枚の電極基板11、12を液晶を注入
するための切欠け部(液晶封入口)51を備えた枠状の
シール材52により接着し、その間隙に正の誘電異方性
をもち、旋光性物質を所定量添加されたネマチック液晶
を封入すると、液晶分子はその電極基板間で図中のねじ
れ角θのらせん状構造の分子配列をする。なお31、3
2はそれぞれ例えば酸化インジウム又はITO(Indium
Tin Oxide)からなる透明な上、下電極である。このよ
うにして構成された液晶セル60の上電極基板11の上
側に複屈折効果をもたらす部材(以下複屈折部材と称
す。藤村他「STN−LCD用位相差フィルム」、雑誌
電子材料1991年2月号第37−41頁)40が配設
されており、さらにこの部材40および液晶セル60を
挟んで上、下偏光板15、16が設けられる。
In FIG. 4, in order to align the liquid crystal molecules between the two upper and lower electrode substrates 11 and 12 sandwiching the liquid crystal layer 50 so as to form a twisted spiral structure, a transparent upper layer made of, for example, glass is used. The rubbing method, which is a method of rubbing the surfaces of the alignment films 21 and 22 made of an organic polymer resin made of polyimide, for example, in contact with the liquid crystal on the lower electrode substrates 11 and 12 with a cloth in one direction, is used. ing. The rubbing direction at this time, that is, the rubbing direction, the rubbing direction 6 in the upper electrode substrate 11, and the rubbing direction 7 in the lower electrode substrate 12 are the alignment directions of the liquid crystal molecules. The two upper and lower electrode substrates 1 that have been oriented in this way
1 and 12 are made to face each other with a gap d 1 so that the rubbing directions 6 and 7 intersect each other at approximately 180 to 360 degrees, and the two electrode substrates 11 and 12 are notched for injecting liquid crystal. When a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and having a predetermined amount of an optical rotatory substance is sealed by bonding with a frame-shaped sealing material 52 having a portion (liquid crystal sealing port) 51, liquid crystal molecules are The molecular arrangement of the spiral structure having the twist angle θ in the figure is arranged between the electrode substrates. 31 and 3
2 is, for example, indium oxide or ITO (Indium
Tin Oxide) is a transparent upper and lower electrode. A member that brings about a birefringence effect on the upper electrode substrate 11 of the liquid crystal cell 60 thus configured (hereinafter referred to as a birefringence member. Fujimura et al. "STN-LCD retardation film", magazine electronic material 1991 2 40 of the month issue, pages 37-41), and upper and lower polarizing plates 15 and 16 sandwiching the member 40 and the liquid crystal cell 60.

【0033】液晶50における液晶分子のねじれ角θは
180度から360度の範囲の値を採り得るが好ましく
は200度から300度であるが、透過率−印加電圧カ
ーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向とな
る現象を避け、優れた時分割特性を維持するという実用
的な観点からすれば、230度から270度の範囲がよ
り好ましい。この条件は基本的には電圧に対する液晶分
子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現する
ように作用する。また優れた表示品質を得るためには液
晶層50の屈折率異方性Δn1とその厚さd1の積Δn1
・d1は好ましくは0.5μmから1.0μm、より好ま
しくは0.6μmから0.9μmの範囲に設定することが
望ましい。
The twist angle θ of the liquid crystal molecules in the liquid crystal 50 can take a value in the range of 180 ° to 360 °, but is preferably 200 ° to 300 °, but lighting in the vicinity of the threshold value of the transmittance-applied voltage curve. From the practical viewpoint of avoiding the phenomenon that the state becomes an orientation that scatters light and maintaining excellent time division characteristics, the range of 230 to 270 degrees is more preferable. This condition basically makes the response of the liquid crystal molecules to the voltage more sensitive and acts to realize excellent time division characteristics. In order to obtain excellent display quality and the refractive index anisotropy [Delta] n 1 of the liquid crystal layer 50 a product [Delta] n 1 of the thickness d 1
-D 1 is preferably set in the range of 0.5 μm to 1.0 μm, more preferably 0.6 μm to 0.9 μm.

【0034】複屈折部材40は液晶セル60を透過する
光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル60単
体では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示
に変換するものである。このためには複屈折部材40の
屈折率異方性Δn2とその厚さd2の積Δn2・d2が極め
て重要で、好ましくは0.4μmから0.8μm、より好
ましくは0.5μmから0.7μmの範囲に設定する。
The birefringent member 40 acts so as to modulate the polarization state of the light passing through the liquid crystal cell 60, and converts the liquid crystal cell 60 alone from a colored display to a black and white display. Thus the birefringent member 40 refractive index anisotropy [Delta] n 2 and is extremely important product [Delta] n 2 · d 2 of a thickness d 2, preferably 0.8μm from 0.4 .mu.m, more preferably 0.5μm To 0.7 μm.

【0035】さらに、この液晶表示素子62は複屈折に
よる楕円偏光を利用しているので偏光板15、16の軸
と、複屈折部材40として一軸性の透明複屈折板を用い
る場合はその光学軸と、液晶セル60の電極基板11、
12の液晶配列方向6、7との関係が極めて重要であ
る。
Further, since the liquid crystal display element 62 uses the elliptically polarized light due to the birefringence, the axes of the polarizing plates 15 and 16 and the optical axis when the uniaxial transparent birefringent plate is used as the birefringent member 40. And the electrode substrate 11 of the liquid crystal cell 60,
The relationship between the liquid crystal alignment directions 12 and 6 is extremely important.

【0036】図3で上記の関係の作用効果について説明
する。図3は、図4の構成の液晶表示素子を上から見た
場合の偏光板の軸、一軸性の透明複屈折部材の光学軸、
液晶セルの電極基板の液晶分子軸配列方向の関係を示し
たものである。
The operation and effect of the above relationship will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an axis of a polarizing plate, an optical axis of a uniaxial transparent birefringent member when the liquid crystal display device having the configuration of FIG. 4 is viewed from above,
3 shows the relationship between the alignment directions of liquid crystal molecule axes of an electrode substrate of a liquid crystal cell.

【0037】図4において、5は一軸性の透明複屈折部
材40の光学軸、6は複屈折部材40とこれに隣接する
上電極基板11の液晶分子軸配列方向、7は下電極基板
12の液晶配列方向、8は上偏光板15の吸収軸あるい
は偏光軸、9は下偏光板16の吸収軸あるいは偏光軸で
あり、角度αは上電極基板11の液晶配列方向6と一軸
性の複屈折部材40の光学軸5とのなす角度、角度βは
上偏光板15の吸収軸あるいは偏光軸8と一軸性の透明
複屈折部材40の光学軸5とのなす角度、角度γは下偏
光板16の吸収軸あるいは偏光軸9と下電極基板12の
液晶配列方向7とのなす角度である。
In FIG. 4, 5 is the optical axis of the uniaxial transparent birefringent member 40, 6 is the alignment direction of the liquid crystal molecules of the birefringent member 40 and the upper electrode substrate 11 adjacent thereto, and 7 is the lower electrode substrate 12. The liquid crystal alignment direction, 8 is the absorption axis or polarization axis of the upper polarization plate 15, 9 is the absorption axis or polarization axis of the lower polarization plate 16, and the angle α is uniaxial birefringence with the liquid crystal alignment direction 6 of the upper electrode substrate 11. The angle β formed by the optical axis 5 of the member 40 is the angle formed by the absorption axis or polarization axis 8 of the upper polarizing plate 15 and the optical axis 5 of the uniaxial transparent birefringent member 40, and the angle γ is the lower polarizing plate 16. Is the angle between the absorption axis or polarization axis 9 of the liquid crystal and the liquid crystal alignment direction 7 of the lower electrode substrate 12.

【0038】ここで本明細書における角α、β、γの測
り方を定義する。図8において、複屈折部材40の光学
軸5と上電極基板の液晶配列方向6との交角を例にとっ
て説明する。光学軸5と液晶配列方向6との交角は図8
に示す如く、φ1およびφ2で表わすことが出来るが、本
明細書においてはφ1、φ2のうち小さい方の角を採用す
る。すなわち、図8(a)においてはφ1<φ2であるか
ら、φ1を光学軸5と液晶配列方向6との交角αとし、
図8(b)においてはφ1>φ2だからφ2を光学軸5と
液晶配列方向6との交角αとする。勿論φ1=φ2の場合
はどちらを採っても良い。
Here, how to measure the angles α, β, and γ in this specification will be defined. In FIG. 8, an intersection angle between the optical axis 5 of the birefringent member 40 and the liquid crystal alignment direction 6 of the upper electrode substrate will be described as an example. The intersection angle between the optical axis 5 and the liquid crystal alignment direction 6 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2 , it can be represented by φ 1 and φ 2 , but in the present specification, the smaller corner of φ 1 and φ 2 is adopted. That is, since φ 12 in FIG. 8A, φ 1 is defined as an intersection angle α between the optical axis 5 and the liquid crystal alignment direction 6,
Since φ 1 > φ 2 in FIG. 8B, φ 2 is defined as an intersection angle α between the optical axis 5 and the liquid crystal alignment direction 6. Of course, either one may be adopted when φ 1 = φ 2 .

【0039】液晶表示素子においては角度α、β、γが
極めて重要である。
In the liquid crystal display element, the angles α, β and γ are extremely important.

【0040】角度αは好ましくは50度から90度、よ
り好ましくは70度から90度に、角度βは好ましくは
20度から70度、より好ましくは30度から60度
に、角度γは好ましくは0度から70度、より好ましく
は0度から50度に、それぞれ設定することが望まし
い。
The angle α is preferably 50 ° to 90 °, more preferably 70 ° to 90 °, the angle β is preferably 20 ° to 70 °, more preferably 30 ° to 60 °, and the angle γ is preferably. It is desirable to set each to 0 to 70 degrees, and more preferably to 0 to 50 degrees.

【0041】なお、液晶セル60の液晶層50のねじれ
角θが180度から360度の範囲内にあれば、ねじれ
方向10が時計回り方向、反時計回り方向のいずれであ
っても、上記角α、β、γは上記範囲内にあればよい。
If the twist angle θ of the liquid crystal layer 50 of the liquid crystal cell 60 is in the range of 180 ° to 360 °, the above angle is satisfied regardless of whether the twist direction 10 is clockwise or counterclockwise. α, β, and γ may be within the above range.

【0042】なお、図4においては、複屈折部材40が
上偏光板15と上電極基板11の間に配設されている
が、この位置の代りに、下電極基板12と下偏光板16
との間に配設しても良い。この場合は図4の構成全体を
倒立させた場合に相当する。
In FIG. 4, the birefringent member 40 is disposed between the upper polarizing plate 15 and the upper electrode substrate 11, but instead of this position, the lower electrode substrate 12 and the lower polarizing plate 16 are provided.
It may be disposed between and. This case corresponds to the case where the entire structure of FIG. 4 is inverted.

【0043】図5はねじれ角θ等の具体例を示す図であ
る。図に示すように、液晶分子のねじれ角θは240度
であり、一軸性の透明複屈折部材40としては平行配向
(ホモジェニアス配向)した、すなわちねじれ角が0度
の液晶セルを使用した。ここで液晶層の厚みd(μm)と
旋光性物質が添加された液晶材料のらせんピッチp(μ
m)の比d/pは0.67とした。配向膜21、22
は、ポリイミド樹脂膜で形成しこれをラビング処理した
ものを使用した。このラビング処理を施した配向膜がこ
れに接する液晶分子を基板面に対して傾斜配向させるチ
ルト角(pretilt角)は4度である。上記一軸性透明複屈
折部材40のΔn2・d2は約0.6μmである。一方液
晶分子が240度ねじれた構造の液晶層50のΔn1
1は約0.8μmである。
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the twist angle θ and the like. As shown in the figure, the twist angle θ of the liquid crystal molecules is 240 degrees, and as the uniaxial transparent birefringent member 40, a liquid crystal cell having a parallel orientation (homogeneous orientation), that is, a twist angle of 0 degree was used. Here, the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the helical pitch p (μ of the liquid crystal material added with the optical rotatory substance)
The ratio d / p of m) was set to 0.67. Alignment films 21 and 22
Was used, which was formed of a polyimide resin film and rubbed. The tilt angle (pretilt angle) at which the alignment film subjected to the rubbing process causes the liquid crystal molecules in contact with the alignment film to be tilted with respect to the substrate surface is 4 degrees. The Δn 2 · d 2 of the uniaxial transparent birefringent member 40 is about 0.6 μm. On the other hand, Δn 1 · of the liquid crystal layer 50 in which the liquid crystal molecules are twisted by 240 degrees
d 1 is about 0.8 μm.

【0044】このとき、角度αを約90度、角度βを約
30度、角度γを約30度とすることにより、上、下電
極31、32を介して液晶層50に印加される電圧がし
きい値以下のときには光不透過すなわち黒、電圧がある
しきい値以上になると光透過すなわち白の白黒表示が実
現できた。また、下偏光板16の軸を上記位置より50
度から90度回転した場合は、液晶層50への印加電圧
がしきい値以下のときには白、電圧がしきい値以上にな
ると黒の、前記と逆の白黒表示が実現できた。
At this time, by setting the angle α to about 90 degrees, the angle β to about 30 degrees, and the angle γ to about 30 degrees, the voltage applied to the liquid crystal layer 50 via the upper and lower electrodes 31 and 32 is increased. When the voltage is below the threshold value, light non-transmission, that is, black display, and when the voltage exceeds a certain threshold, light transmission, that is, white and black display is realized. In addition, the axis of the lower polarizing plate 16 is 50
When rotated 90 degrees from 90 degrees, white display was realized when the voltage applied to the liquid crystal layer 50 was below the threshold value, and black when the voltage was above the threshold value, which was the reverse of the above.

【0045】図6は図5の構成で角度αを変化させたと
きの1/200デューティで時分割駆動時のコントラス
ト変化を示したものである。角度αが90度近傍では極
めて高いコントラストを示していたものが、この角度か
らずれるにつれて低下する。しかも角度αが小さくなる
と点灯部、非点灯部ともに青味がかり、角度αが大きく
なると非点灯部は紫、点灯部は黄色になり、いずれにし
ても白黒表示は不可能となる。角度βおよび角度γにつ
いてもほぼ同様の結果となるが、角度γの場合は前記し
たように50度から90度近く回転すると逆転の白黒表
示となる。
FIG. 6 shows a change in contrast during time-division driving at 1/200 duty when the angle α is changed in the configuration of FIG. Although the contrast was extremely high when the angle α was in the vicinity of 90 degrees, the contrast decreased as the angle deviated. Moreover, when the angle α is small, both the lighting part and the non-lighting part are bluish, and when the angle α is large, the non-lighting part is purple and the lighting part is yellow, and in any case black and white display is impossible. Similar results are obtained for the angle β and the angle γ, but in the case of the angle γ, as described above, when the image is rotated from 50 degrees to 90 degrees, the black and white display is reversed.

【0046】図7はねじれ角θ等の他の具体例を示す図
である。基本構造は図5に示した具体例と同様である。
ただし、液晶層50の液晶分子のねじれ角は260度、
Δn1・d1は約0.65μm〜0.75μmである点が異
なる。一軸性透明複屈折部材40として使用している平
行配向液晶層のΔn2・d2は前記具体例と同じ約0.5
8μmである。液晶層の厚みd1(μm)と旋光性物質が
添加されたネマチック液晶材料のらせんピッチp(μm)
との比はd/p=0.72とした。
FIG. 7 is a diagram showing another specific example of the twist angle θ and the like. The basic structure is the same as the specific example shown in FIG.
However, the twist angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 50 is 260 degrees,
The difference is that Δn 1 · d 1 is about 0.65 μm to 0.75 μm. The Δn 2 · d 2 of the parallel alignment liquid crystal layer used as the uniaxial transparent birefringent member 40 is about 0.5, which is the same as that in the above-mentioned specific example.
It is 8 μm. The thickness d 1 (μm) of the liquid crystal layer and the helical pitch p (μm) of the nematic liquid crystal material added with the optically active substance.
And the ratio was set to d / p = 0.72.

【0047】このとき、角度αを約100度、角度βを
約35度、角度γを約15度とすることにより、最初の
具体例と同様の白黒表示が実現できた。また下偏光板の
軸の位置を上記値より50度から90度回転することに
より逆転の白黒表示が可能である点もほぼ最初の具体例
と同様である。角度α、β、γのずれに対する傾向も最
初の具体例とほぼ同様である。
At this time, by setting the angle α to about 100 degrees, the angle β to about 35 degrees, and the angle γ to about 15 degrees, the black and white display similar to the first specific example was realized. Also, the reverse black-and-white display is possible by rotating the position of the axis of the lower polarizing plate by 50 to 90 degrees from the above value, which is similar to the first specific example. The tendency with respect to the deviations of the angles α, β, and γ is almost the same as in the first specific example.

【0048】上記いずれの具体例においても一軸性透明
複屈折部材40として、液晶分子のねじれのない平行配
向液晶セルを用いたが、むしろ20度から60度程度液
晶分子がねじれた液晶層を用いた方が角度による色変化
が少ない。このねじれた液晶層は、前述の液晶層50同
様、配向処理が施された一対の透明基板の配向処理方向
を所定のねじれ角に交差するようにした基板間に液晶を
挟持することによって形成される。この場合、液晶分子
のねじれ構造を挟む2つの配向処理方向の挟角の2等分
角の方向を複屈折部材の光軸として取扱えばよい。ま
た、複屈折部材40として、透明な高分子フィルムを用
いても良い(この際一軸延伸のものが好ましい)。この
場合高分子フィルムとしてはPET(ポリエチレン テ
レフタレート)、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネ
イトが有効である。
In each of the specific examples described above, a parallel alignment liquid crystal cell having no twist of liquid crystal molecules is used as the uniaxial transparent birefringent member 40, but rather a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twisted by about 20 to 60 degrees is used. There is less color change depending on the angle. Like the above-mentioned liquid crystal layer 50, this twisted liquid crystal layer is formed by sandwiching liquid crystal between a pair of transparent substrates that have been subjected to the alignment treatment so that the alignment treatment directions intersect a predetermined twist angle. It In this case, the bisected angle of the two orientation treatment directions sandwiching the twisted structure of the liquid crystal molecules may be treated as the optical axis of the birefringent member. A transparent polymer film may be used as the birefringent member 40 (uniaxially stretched film is preferable at this time). In this case, PET (polyethylene terephthalate), acrylic resin film and polycarbonate are effective as the polymer film.

【0049】さらに以上の具体例においては複屈折部材
は単一であったが、図4において複屈折部材40に加え
て、下電極基板12と下偏光板16との間にもう一枚の
複屈折部材を挿入することもできる。この場合はこれら
複屈折部材のΔn2・d2を再調整すればよい。
Further, although the single birefringent member is used in the above-mentioned embodiments, in addition to the birefringent member 40 in FIG. 4, another birefringent member is provided between the lower electrode substrate 12 and the lower polarizing plate 16. It is also possible to insert a bending member. In this case, Δn 2 · d 2 of these birefringent members should be readjusted.

【0050】ただし、図9に示す如く、上電極基板11
上に赤、緑、青のカラーフィルタ33R、33G、33
B、各フィルター同志の間に光遮光膜33Dを設けるこ
とにより、多色表示が可能になる。図7に前記具体例に
おける液晶分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏
光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の関係を示
す。
However, as shown in FIG. 9, the upper electrode substrate 11
Red, green, and blue color filters 33R, 33G, 33 on top
B. By providing the light shielding film 33D between the filters, multicolor display is possible. FIG. 7 shows the relationship among the alignment direction of the liquid crystal molecules, the twisting direction of the liquid crystal molecules, the axis direction of the polarizing plate, and the optical axis of the birefringent member in the above specific example.

【0051】なお、図9においては、各フィルタ33
R、33G、33B、光遮光膜33Dの上に、これらの
凹凸の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑層23が
形成された上に上電極31、配向膜21が形成されてい
る。
In FIG. 9, each filter 33
On the R, 33G, 33B and the light shielding film 33D, a smoothing layer 23 made of an insulating material is formed in order to reduce the influence of these irregularities, and then an upper electrode 31 and an alignment film 21 are formed.

【0052】図10は液晶表示素子62と、この液晶表
示素子62を駆動するための駆動回路と、光源をコンパ
クトに一体にまとめた液晶表示モジュール63を示す分
解斜視図である。液晶表示素子62を駆動するIC34
は、中央に液晶表示素子62を嵌め込むための窓部を備
えた枠状体のプリント基板35に搭載される。液晶表示
素子62を嵌め込んだプリント基板35はプラスチック
モールドで形成された枠状体42の窓部に嵌め込まれ、
これに金属製フレーム41を重ね、その爪43を枠状体
42に形成されている切込み44内に折り曲げることに
よりフレーム41を枠状体42に固定する。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display module 62 in which a liquid crystal display element 62, a drive circuit for driving the liquid crystal display element 62, and a light source are integrated compactly. IC 34 for driving the liquid crystal display element 62
Is mounted on a frame-shaped printed circuit board 35 having a window for fitting the liquid crystal display element 62 in the center. The printed circuit board 35 in which the liquid crystal display element 62 is fitted is fitted in the window portion of the frame-like body 42 formed by plastic molding,
The metal frame 41 is superposed on this, and the claw 43 is bent into the notch 44 formed in the frame-shaped body 42 to fix the frame 41 to the frame-shaped body 42.

【0053】液晶表示素子62の上下端に配置される冷
陰極蛍光灯36、この冷陰極蛍光灯36からの光を液晶
表示セル60に均一に照射させるためのアクリル板から
なる導光体37、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板38、導光体37からの光を拡散する乳白色の
拡散板39が図10の順序で、枠状体42の裏側からそ
の窓部に嵌め込まれる。冷陰極蛍光灯36を点灯する為
のインバータ電源回路(図示せず)は枠状体42の右側
裏部に設けられた凹部(図示せず。反射板38の凹所4
5に対向する位置にある。)に収納される。拡散板3
9、導光体37、冷陰極蛍光灯36および反射板38
は、反射板38に設けられている舌片46を枠状体42
に設けられている小口47内に折り曲げることにより固
定される。
A cold cathode fluorescent lamp 36 arranged at the upper and lower ends of the liquid crystal display element 62, a light guide 37 made of an acrylic plate for uniformly irradiating the liquid crystal display cell 60 with light from the cold cathode fluorescent lamp 36, A reflecting plate 38 formed by applying white paint to a metal plate and a milky white diffusing plate 39 for diffusing light from the light guide 37 are fitted into the window portion from the back side of the frame-shaped body 42 in the order of FIG. Be done. An inverter power supply circuit (not shown) for lighting the cold cathode fluorescent lamp 36 is provided with a recess (not shown) provided on the right side rear portion of the frame-shaped body 42. The recess 4 of the reflection plate 38 is provided.
It is located at a position facing No. 5. ). Diffuser 3
9, light guide 37, cold cathode fluorescent lamp 36, and reflector 38
Attaches the tongue piece 46 provided on the reflection plate 38 to the frame-shaped body 42.
It is fixed by bending it in the small edge 47 provided in the.

【0054】図11は液晶表示モジュール63を表示部
に使用したラップトップパソコンのブロックダイアグラ
ム、図12は液晶表示モジュール63をラップトップパ
ソコン64に実装した状態を示す図である。このラップ
トップパソコン64においては、マイクロプロセッサ4
9で計算した結果を、コントロール用LSI48を介し
て液晶駆動用半導体IC34で液晶表示モジュール63
を駆動するものである。
FIG. 11 is a block diagram of a laptop personal computer using the liquid crystal display module 63 for the display portion, and FIG. 12 is a diagram showing a state in which the liquid crystal display module 63 is mounted on the laptop personal computer 64. In this laptop personal computer 64, the microprocessor 4
The result calculated in 9 is transferred to the liquid crystal display module 63 by the liquid crystal driving semiconductor IC 34 via the control LSI 48.
Is to drive.

【0055】以上説明したように、上記具体例によれ
ば、優れた時分割駆動特性を有し、さらに白黒および多
色表示を可能にする電界効果型液晶表示素子を実現する
ことができる。
As described above, according to the above-mentioned specific example, it is possible to realize a field effect liquid crystal display device having excellent time-division driving characteristics and capable of monochrome and multicolor display.

【0056】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は上記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において種々変更可能で
あることは勿論である。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. .

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示素子の表示ドット領域全面の液晶層厚を均一に
することができるので、コントラスト比が高く、画面全
面の表示状態が均一で表示むらのない高い表示品質の液
晶表示装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the liquid crystal layer thickness of the entire display dot area of the liquid crystal display element can be made uniform, it is possible to provide a liquid crystal display device having a high contrast ratio, a uniform display state on the entire screen and high display quality without display unevenness. it can.

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

【図1】(a)は本発明の第1の実施例の液晶表示セル
の概略断面図、(b)は本発明の第2の実施例の液晶表
示素子の概略断面図である。
1A is a schematic sectional view of a liquid crystal display cell according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic sectional view of a liquid crystal display element according to a second embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本発明および従来の液晶表示素子の電
圧−透過率特性を示す図、(b)は本発明および従来の
液晶表示素子の電圧−コントラスト特性を示す図であ
る。
FIG. 2A is a diagram showing voltage-transmittance characteristics of the present invention and conventional liquid crystal display elements, and FIG. 2B is a diagram showing voltage-contrast characteristics of the present invention and conventional liquid crystal display elements.

【図3】本発明が適用可能な液晶表示素子における液晶
分子の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光板の軸の
方向および複屈折部材の光学軸の関係の一例を示した説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a relationship among an alignment direction of liquid crystal molecules, a twisting direction of liquid crystal molecules, a direction of an axis of a polarizing plate, and an optical axis of a birefringent member in a liquid crystal display device to which the present invention is applicable. .

【図4】液晶表示素子の一例の要部分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of an example of a liquid crystal display element.

【図5】別の例の液晶表示素子における液晶分子のねじ
れ方向、偏光板の軸の方向および複屈折部材の光学軸の
関係を示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship among a twist direction of liquid crystal molecules, a direction of an axis of a polarizing plate, and an optical axis of a birefringent member in a liquid crystal display element of another example.

【図6】液晶表示素子の図3の例についてのコントラス
ト、透過光色−交角α特性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing contrast, transmitted light color-crossing angle α characteristics for the example of the liquid crystal display element shown in FIG. 3;

【図7】さらに別の例の液晶表示素子における液晶分子
の配列方向、液晶分子のねじれ方向、偏光板の軸の方向
および複屈折部材の光学軸の関係を示した説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship among an alignment direction of liquid crystal molecules, a twisting direction of liquid crystal molecules, a direction of an axis of a polarizing plate, and an optical axis of a birefringent member in a liquid crystal display element of still another example.

【図8】交角α、β、γの測り方を説明するための図で
ある。
FIG. 8 is a diagram for explaining how to measure intersection angles α, β, and γ.

【図9】液晶表示素子の上電極基板部の一例の一部切欠
斜視図である。
FIG. 9 is a partially cutaway perspective view of an example of an upper electrode substrate portion of a liquid crystal display element.

【図10】液晶表示モジュールの一例の分解斜視図であ
る。
FIG. 10 is an exploded perspective view of an example of a liquid crystal display module.

【図11】ラップトップパソコンの一例のブロックダイ
アグラムである。
FIG. 11 is a block diagram of an example of a laptop personal computer.

【図12】ラップトップパソコンの一例の斜視図であ
る。
FIG. 12 is a perspective view of an example of a laptop computer.

【図13】(a)は液晶表示素子の平面図、(b)はそ
の側面図である。
13A is a plan view of a liquid crystal display element, and FIG. 13B is a side view thereof.

【図14】従来の液晶表示素子の一例の部分概略断面図
である。
FIG. 14 is a partial schematic cross-sectional view of an example of a conventional liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12…透明ガラス基板、15…上偏光板、16…
下偏光板、21、22…配向膜、31、32…透明電
極、31′…最外列の透明電極、40…位相板、50…
液晶層、52…シール材、60…液晶セル、62…液晶
表示素子、66…表示ドット領域、68…スペーサ、6
9、70…絶縁膜。
11, 12 ... Transparent glass substrate, 15 ... Upper polarizing plate, 16 ...
Lower polarizing plate, 21, 22 ... Alignment film, 31, 32 ... Transparent electrode, 31 '... Outermost row transparent electrode, 40 ... Phase plate, 50 ...
Liquid crystal layer, 52 ... Sealing material, 60 ... Liquid crystal cell, 62 ... Liquid crystal display element, 66 ... Display dot area, 68 ... Spacer, 6
9, 70 ... Insulating film.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の間隙を隔てて重ね合わせた2枚の透
明ガラス基板の対向する各面に複数本の帯状の表示用電
極をそれぞれ平行に配列して設け、前記両基板面と垂直
な方向から見た場合、一方の前記基板に設けた前記電極
と他方の前記基板に設けた前記電極とが互いに直角に交
差するように配置され、前記各電極が交差する領域によ
り表示ドット領域を構成し、前記電極を設けた前記基板
各面上にそれぞれラビング処理を施した配向膜を設け、
前記両基板間の縁周囲に設けたシール材により、前記両
基板を貼り合わせると共に、前記両基板間に液晶と弾性
部材から成るスペーサとを封止し、かつ、前記両基板の
外側に偏光板を配置して成る液晶表示素子を具備する液
晶表示装置において、最外列の前記電極の外側の前記電
極が存在しない部分を、前記電極が存在する部分とほぼ
同一の高さになるように絶縁膜を用いて平坦化したこと
を特徴とする液晶表示装置。
1. A plurality of strip-shaped display electrodes are arranged in parallel on each of the opposing surfaces of two transparent glass substrates which are superposed with a predetermined gap therebetween, and are arranged perpendicular to the both substrate surfaces. When viewed from a direction, the electrodes provided on one of the substrates and the electrodes provided on the other substrate are arranged so as to intersect each other at a right angle, and a display dot region is formed by a region where the electrodes intersect. Then, an alignment film subjected to a rubbing treatment is provided on each surface of the substrate provided with the electrodes,
A sealing material provided around the edge between the two substrates bonds the two substrates together, seals a liquid crystal and a spacer made of an elastic member between the two substrates, and a polarizing plate is provided outside the both substrates. In a liquid crystal display device having a liquid crystal display element having the above-mentioned arrangement, the portion outside the outermost row of the electrodes where the electrode does not exist is insulated so as to have substantially the same height as the portion where the electrode exists. A liquid crystal display device characterized by being flattened using a film.
【請求項2】前記表示ドット領域内における前記電極が
存在しない部分も、前記電極が存在する部分とほぼ同一
の高さになるように前記絶縁膜を用いて平坦化したこと
を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
2. The insulating film is flattened so that a portion where the electrode does not exist in the display dot region has substantially the same height as a portion where the electrode exists. Item 3. The liquid crystal display device according to item 1.
【請求項3】前記絶縁膜が前記配向膜であることを特徴
とする請求項1記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating film is the alignment film.
【請求項4】前記偏光板と少なくとも一方の前記基板と
の間に、少なくとも1枚の位相板を設けたことを特徴と
する請求項1記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one phase plate is provided between the polarizing plate and at least one of the substrates.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4955025A (en) * 1985-08-13 1990-09-04 Mears Robert J Fibre-optic lasers and amplifiers
KR20020095509A (en) * 2001-06-14 2002-12-27 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 Method for sealing liquid crystal display

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US4955025A (en) * 1985-08-13 1990-09-04 Mears Robert J Fibre-optic lasers and amplifiers
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