JPH11174466A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH11174466A JPH11174466A JP10125466A JP12546698A JPH11174466A JP H11174466 A JPH11174466 A JP H11174466A JP 10125466 A JP10125466 A JP 10125466A JP 12546698 A JP12546698 A JP 12546698A JP H11174466 A JPH11174466 A JP H11174466A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粒状スペーサを用いた液晶表示装置におい
て、粒状スペーサの移動による配向膜の傷つきを防止す
る。 【解決手段】 画素電極上に格子状にパターニング形成
された絶縁膜を配置する、または複数の島状パターンを
有するようにパターニング形成された絶縁膜を配置する
こことにより、スペーサの移動を制御する。
て、粒状スペーサの移動による配向膜の傷つきを防止す
る。 【解決手段】 画素電極上に格子状にパターニング形成
された絶縁膜を配置する、または複数の島状パターンを
有するようにパターニング形成された絶縁膜を配置する
こことにより、スペーサの移動を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粒状スペーサを基板
間保持として用いた液晶表示素子に関する。
間保持として用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、アクティブマトリクス型液晶表
示素子は、アレイ基板と対向基板との間に液晶層を挟持
し、この２枚の基板は周辺領域に配置されたシール材に
よって貼り合わさった構成をしている。この２枚の基板
間には基板間距離を保持するための粒状スペーサが配置
されている。
示素子は、アレイ基板と対向基板との間に液晶層を挟持
し、この２枚の基板は周辺領域に配置されたシール材に
よって貼り合わさった構成をしている。この２枚の基板
間には基板間距離を保持するための粒状スペーサが配置
されている。
【０００３】図３に示すように、アレイ基板１１は、ガ
ラス等の透明絶縁基板上に、複数の信号線２０と複数の
走査線３０とが交差するよう配置され、この交差部毎に
スイッチング素子、このスイッチング素子に接続して画
素電極４０とが配置されてなる。更に、図３に示すよう
に信号線２０、走査線３０及び画素電極４０を覆うよう
にＳｉＮなどの絶縁保護膜６０が配置されており、この
絶縁膜６０は画素電極上には形成されないようにパター
ニングされている。これら絶縁膜及び画素電極上には、
更に液晶分子を配向させるための配向膜が配置されてい
る。一方、対向基板は、ガラスなどの透明絶縁基板上に
対向電極が配置されている。
ラス等の透明絶縁基板上に、複数の信号線２０と複数の
走査線３０とが交差するよう配置され、この交差部毎に
スイッチング素子、このスイッチング素子に接続して画
素電極４０とが配置されてなる。更に、図３に示すよう
に信号線２０、走査線３０及び画素電極４０を覆うよう
にＳｉＮなどの絶縁保護膜６０が配置されており、この
絶縁膜６０は画素電極上には形成されないようにパター
ニングされている。これら絶縁膜及び画素電極上には、
更に液晶分子を配向させるための配向膜が配置されてい
る。一方、対向基板は、ガラスなどの透明絶縁基板上に
対向電極が配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような液晶表示
装置では、スペーサが粒状のため、振動や衝撃などによ
って２枚の基板の間隙内を移動し、配向膜を傷つけ、表
示不良を引き起こしていた。本発明は上記事情に鑑みな
されたもので、粒状スペーサによる表示不良を防止する
ことが可能な、信頼性の高い液晶表示素子を提供するこ
とを目的とする。
装置では、スペーサが粒状のため、振動や衝撃などによ
って２枚の基板の間隙内を移動し、配向膜を傷つけ、表
示不良を引き起こしていた。本発明は上記事情に鑑みな
されたもので、粒状スペーサによる表示不良を防止する
ことが可能な、信頼性の高い液晶表示素子を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、アレイ基板と対向基板との間隙に挟持された液晶層
と、この間隙を保持する粒状スペーサと、アレイ基板、
対向基板の少なくとも一方に液晶層に接して配置された
配向膜とを具備する液晶表示装置であって、アレイ基板
または対向基板上には画素電極に対応する領域に、複数
の開口を有するようにパターニング形成された膜が配置
されていることを特徴とする。このように複数の開口を
有するようにパターニング形成された膜を配置すること
によって画素電極上に凹凸が形成されることになり、画
素電極領域、すなわち表示領域中の粒状スペーサの移動
を、この凹凸によって制御することが可能となり、配向
膜の傷つきによる表示不良を防止することが可能とな
る。すなわち、開口である凹部に配置されるスペーサは
開口領域内のみを移動することになる。
は、アレイ基板と対向基板との間隙に挟持された液晶層
と、この間隙を保持する粒状スペーサと、アレイ基板、
対向基板の少なくとも一方に液晶層に接して配置された
配向膜とを具備する液晶表示装置であって、アレイ基板
または対向基板上には画素電極に対応する領域に、複数
の開口を有するようにパターニング形成された膜が配置
されていることを特徴とする。このように複数の開口を
有するようにパターニング形成された膜を配置すること
によって画素電極上に凹凸が形成されることになり、画
素電極領域、すなわち表示領域中の粒状スペーサの移動
を、この凹凸によって制御することが可能となり、配向
膜の傷つきによる表示不良を防止することが可能とな
る。すなわち、開口である凹部に配置されるスペーサは
開口領域内のみを移動することになる。
【０００６】更に、開口形状は多角形形状とすることに
より、円形形状などと比較して絶縁膜の形成領域を少な
くすることが可能となり、複数の開口を有するようにパ
ターニング形成された膜に電荷がチャージされることに
よる液晶層の電圧降下を小さくすることが可能となる。
より、円形形状などと比較して絶縁膜の形成領域を少な
くすることが可能となり、複数の開口を有するようにパ
ターニング形成された膜に電荷がチャージされることに
よる液晶層の電圧降下を小さくすることが可能となる。
【０００７】また、開口形状を任意の直線で切ったとき
の幅を４０μｍ未満とすることを特徴とする。これによ
り開口の領域に散布されたスペーサは、その移動範囲が
４０μｍ未満に制御されることになり、スペーサの移動
による配向膜の傷つきによる表示不良を防止することが
できる。
の幅を４０μｍ未満とすることを特徴とする。これによ
り開口の領域に散布されたスペーサは、その移動範囲が
４０μｍ未満に制御されることになり、スペーサの移動
による配向膜の傷つきによる表示不良を防止することが
できる。
【０００８】また、１つの画素電極に対応する複数の開
口全体がなす開口形状を略画素電極形状に沿った形状と
することにより、絶縁膜の形成領域を少なくすることが
可能となり、複数の開口を有する膜による電圧降下を小
さくすることが可能となる。
口全体がなす開口形状を略画素電極形状に沿った形状と
することにより、絶縁膜の形成領域を少なくすることが
可能となり、複数の開口を有する膜による電圧降下を小
さくすることが可能となる。
【０００９】また、上記では複数の開口を有する形状に
パターニングされた膜を配置しているが、アレイ基板ま
たは対向基板上に、画素電極に対応する領域に複数の島
状パターンを有するようにパターニング形成された膜を
配置をしても同様の効果を得ることができる。この場合
の開口の幅は、島状パターン間の距離に相当することに
なる。
パターニングされた膜を配置しているが、アレイ基板ま
たは対向基板上に、画素電極に対応する領域に複数の島
状パターンを有するようにパターニング形成された膜を
配置をしても同様の効果を得ることができる。この場合
の開口の幅は、島状パターン間の距離に相当することに
なる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図１〜図３を用いて説明する。図１はアレイ基板の１画
素を示す部分拡大図、図２は液晶表示装置の縦断面図で
あり、図２は図１の線II−II′で切ったときの縦断面図
を示す。
図１〜図３を用いて説明する。図１はアレイ基板の１画
素を示す部分拡大図、図２は液晶表示装置の縦断面図で
あり、図２は図１の線II−II′で切ったときの縦断面図
を示す。
【００１１】図２に示すように、本実施形態の液晶表示
装置１１０は、アレイ基板１０と対向基板１００とを対
向配置し、この２枚の基板間間隙に液晶層９０が配置さ
れ、この２枚の基板間間隙を保持するために粒径が約５
μｍの粒状スペーサ８０が散布配置されて構成されてい
る。アレイ基板１０と対向基板１００との基板間距離は
５μｍとし、液晶はカイラルピッチが６０μｍのものを
用いた。アレイ基板および対向基板の各々には配向膜が
配置され、各々の配向膜の配向処理方向がほぼ直交して
おり、液晶分子はほぼ９０度ねじれた状態で配列してい
る。
装置１１０は、アレイ基板１０と対向基板１００とを対
向配置し、この２枚の基板間間隙に液晶層９０が配置さ
れ、この２枚の基板間間隙を保持するために粒径が約５
μｍの粒状スペーサ８０が散布配置されて構成されてい
る。アレイ基板１０と対向基板１００との基板間距離は
５μｍとし、液晶はカイラルピッチが６０μｍのものを
用いた。アレイ基板および対向基板の各々には配向膜が
配置され、各々の配向膜の配向処理方向がほぼ直交して
おり、液晶分子はほぼ９０度ねじれた状態で配列してい
る。
【００１２】対向基板１００は、ガラス基板１０１上に
格子状にパターニングされたＣｒからなる遮光層１０３
とこの遮光層の間を埋めるように配置されたＲ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）からなる着色層１０２とが配置さ
れ、この着色層を覆うように対向電極１０４、配向膜７
０が順次積層配置されている。
格子状にパターニングされたＣｒからなる遮光層１０３
とこの遮光層の間を埋めるように配置されたＲ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）からなる着色層１０２とが配置さ
れ、この着色層を覆うように対向電極１０４、配向膜７
０が順次積層配置されている。
【００１３】一方、アレイ基板は、図１、図２に示すよ
うに、ガラス基板１１上に複数の信号線２０と複数の走
査線３０とが交差するように配置され、この交差部毎に
スイッチング素子５０が配置されている。このスイッチ
ング素子は、走査線３０と同層のゲート電極３１、この
ゲート電極を覆うように配置されたゲート絶縁膜３２、
ゲート電極上にこのゲート絶縁膜を介して配置された半
導体層３３と、信号線２０と同層で形成されたドレイン
電極２１、ソース電極４１とが配置されている。更に画
素電極４０はこのスイッチング素子５０とソース電極４
１を介して接続配置されている。そして、画素電極領域
を複数に分割する複数の開口６１を有するようにパター
ニング形成された格子状の窒化珪素からなる絶縁膜６０
が、約２０００オングストロームの厚さで、信号線２
０、走査線３０、スイッチング素子５０を覆うように形
成配置されている。更に、これら全体を覆って厚さ約７
００オングストロームの配向膜７０が配置されている。
アレイ基板及び対向基板ともに配向膜はラビングによる
配向処理が施されている。
うに、ガラス基板１１上に複数の信号線２０と複数の走
査線３０とが交差するように配置され、この交差部毎に
スイッチング素子５０が配置されている。このスイッチ
ング素子は、走査線３０と同層のゲート電極３１、この
ゲート電極を覆うように配置されたゲート絶縁膜３２、
ゲート電極上にこのゲート絶縁膜を介して配置された半
導体層３３と、信号線２０と同層で形成されたドレイン
電極２１、ソース電極４１とが配置されている。更に画
素電極４０はこのスイッチング素子５０とソース電極４
１を介して接続配置されている。そして、画素電極領域
を複数に分割する複数の開口６１を有するようにパター
ニング形成された格子状の窒化珪素からなる絶縁膜６０
が、約２０００オングストロームの厚さで、信号線２
０、走査線３０、スイッチング素子５０を覆うように形
成配置されている。更に、これら全体を覆って厚さ約７
００オングストロームの配向膜７０が配置されている。
アレイ基板及び対向基板ともに配向膜はラビングによる
配向処理が施されている。
【００１４】絶縁膜６０のパターニング形状について図
１を用いて詳細に説明する。絶縁膜６０は１つの画素電
極４０領域に対して、複数の開口６１をもつように形成
されている。本実施形態では、画素電極の大きさ ａμ
ｍ×ｂμｍ を７０μｍ×２００μｍとし、開口を２０
μｍ×２０μｍ、開口と開口との線幅ｃを５μｍとし
た。開口形状は多角形形状となっている。図１では画素
電極は六角形形状となっており、長方形の一部を切り欠
いた形状となっている。開口は１つの画素に対して１０
個あり、これら１０個の開口がなす全体の開口形状は、
画素電極の有効表示領域の外周形状と相似形をなしてい
る。
１を用いて詳細に説明する。絶縁膜６０は１つの画素電
極４０領域に対して、複数の開口６１をもつように形成
されている。本実施形態では、画素電極の大きさ ａμ
ｍ×ｂμｍ を７０μｍ×２００μｍとし、開口を２０
μｍ×２０μｍ、開口と開口との線幅ｃを５μｍとし
た。開口形状は多角形形状となっている。図１では画素
電極は六角形形状となっており、長方形の一部を切り欠
いた形状となっている。開口は１つの画素に対して１０
個あり、これら１０個の開口がなす全体の開口形状は、
画素電極の有効表示領域の外周形状と相似形をなしてい
る。
【００１５】本実施形態では、複数の開口を有するよう
にパターニング形成された絶縁膜を配置することによっ
て画素電極上に凹凸が形成されることになり、表示領域
中の粒状スペーサの移動を、この凹凸によって制御する
ことが可能となる。すなわち、スペーサ散布により配置
されたスペーサのうち画素電極上に配置されたスペーサ
は、液晶セルとしたときに振動や衝撃などにより移動し
たとしても、絶縁膜に形成された開口によりその移動範
囲が制御され、配向膜の傷つきを小さくすることが可能
となる。凹凸の大きさとしては、液晶セルの状態、すな
わち本実施の形態においては開口を有する形状にパター
ニングされた絶縁膜を覆って配向膜を配置した状態で、
凹凸の差が１０００オングストローム以上あればよく、
更に好ましくは１５００オングストローム以上あれば良
い。更には、配向膜のラビング処理による配向不良の発
生領域範囲を狭くするために、凹凸の大きさを２５００
オングストローム以下程度にすることが望ましい。
にパターニング形成された絶縁膜を配置することによっ
て画素電極上に凹凸が形成されることになり、表示領域
中の粒状スペーサの移動を、この凹凸によって制御する
ことが可能となる。すなわち、スペーサ散布により配置
されたスペーサのうち画素電極上に配置されたスペーサ
は、液晶セルとしたときに振動や衝撃などにより移動し
たとしても、絶縁膜に形成された開口によりその移動範
囲が制御され、配向膜の傷つきを小さくすることが可能
となる。凹凸の大きさとしては、液晶セルの状態、すな
わち本実施の形態においては開口を有する形状にパター
ニングされた絶縁膜を覆って配向膜を配置した状態で、
凹凸の差が１０００オングストローム以上あればよく、
更に好ましくは１５００オングストローム以上あれば良
い。更には、配向膜のラビング処理による配向不良の発
生領域範囲を狭くするために、凹凸の大きさを２５００
オングストローム以下程度にすることが望ましい。
【００１６】また、本実施形態では、開口形状を多角形
状としたが、図４（ｂ）に示すように円形形状としても
同様の効果が得られることは言うまでもなく、少なくと
も絶縁膜に形成される開口が１つの画素電極に対して複
数であれば、従来の画素電極上に絶縁膜を形成しない形
状のものとくらべ、効果を得ることができる。
状としたが、図４（ｂ）に示すように円形形状としても
同様の効果が得られることは言うまでもなく、少なくと
も絶縁膜に形成される開口が１つの画素電極に対して複
数であれば、従来の画素電極上に絶縁膜を形成しない形
状のものとくらべ、効果を得ることができる。
【００１７】また、本実施形態では、開口は１つの画素
に対して１０個あり、これら１０個の開口がなす全体の
開口形状は、画素電極の有効表示領域の外周形状と相似
形をなしている。これにより画素電極上に形成される絶
縁膜の形成領域を少なくすることができ、電圧降下を防
止することができる。例えば、図４（ａ）のように長方
形の画素電極形状を使用した場合であれば、複数の開口
全体がなす形状が画素電極形状に沿って略相似形とする
こにより、この効果を得ることができる。
に対して１０個あり、これら１０個の開口がなす全体の
開口形状は、画素電極の有効表示領域の外周形状と相似
形をなしている。これにより画素電極上に形成される絶
縁膜の形成領域を少なくすることができ、電圧降下を防
止することができる。例えば、図４（ａ）のように長方
形の画素電極形状を使用した場合であれば、複数の開口
全体がなす形状が画素電極形状に沿って略相似形とする
こにより、この効果を得ることができる。
【００１８】また、本実施形態では、信号線、走査線及
びスイッチング素子を覆うよう形成した絶縁膜と同じ層
で画素電極上に配置される複数の開口を有する膜を形成
したが、これに限られるものではなく、異なる層で形成
しても良い。
びスイッチング素子を覆うよう形成した絶縁膜と同じ層
で画素電極上に配置される複数の開口を有する膜を形成
したが、これに限られるものではなく、異なる層で形成
しても良い。
【００１９】また、本実施形態では、アレイ基板上に１
つの画素電極に対応して複数の開口を有するようにパタ
ーニングした絶縁膜を形成したが、対向基板側に画素電
極に対応して複数の開口を有するようにパターニングし
た膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
つの画素電極に対応して複数の開口を有するようにパタ
ーニングした絶縁膜を形成したが、対向基板側に画素電
極に対応して複数の開口を有するようにパターニングし
た膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
【００２０】また、開口の大きさとしては、開口形状を
任意の線できったときに４０μｍ未満であればよく、こ
れによりスペーサの移動可能範囲を制御することが可能
となる。例えば、開口形状を２０μｍ×２０μｍの正方
形とした場合、この正方形の対角線の長さがスペーサの
移動可能な最長の距離となる。そして、開口の大きさの
最小値は、パターニングの精度及び画素電極形成領域に
対する開口を有するようパターニング形成された膜の形
成領域の割合等を考慮して好ましい値を設定すればよ
い。また、開口間距離すなわち線幅ｃの値に関しても、
パターニングの精度及び画素電極形成領域に対する開口
を有するようパターニング形成された膜の形成領域の割
合等を考慮して好ましい値を設定すればよい。
任意の線できったときに４０μｍ未満であればよく、こ
れによりスペーサの移動可能範囲を制御することが可能
となる。例えば、開口形状を２０μｍ×２０μｍの正方
形とした場合、この正方形の対角線の長さがスペーサの
移動可能な最長の距離となる。そして、開口の大きさの
最小値は、パターニングの精度及び画素電極形成領域に
対する開口を有するようパターニング形成された膜の形
成領域の割合等を考慮して好ましい値を設定すればよ
い。また、開口間距離すなわち線幅ｃの値に関しても、
パターニングの精度及び画素電極形成領域に対する開口
を有するようパターニング形成された膜の形成領域の割
合等を考慮して好ましい値を設定すればよい。
【００２１】また、図６及び図７に示すように、アレイ
基板１０及び対向基板１００のそれぞれにストライプ状
にパターニングした絶縁膜をほぼ直交するように配置し
ても良い。図６は、画素領域とアレイ基板側の絶縁膜の
パターニング形状２０２と対向基板側の絶縁間のパター
ニング形状２０１との位置関係を表している。図７は、
液晶表示装置１１０とした時の図６の線VII−VII′で切
ったときの縦断面図である。図６，７に示すように、液
晶表示装置１１０は、アレイ基板１０と対向基板１００
との間に液晶層９０を挟持し、2 枚の基板間距離を粒状
スペーサ８０によって保持している。対向基板１００
は、基板１０１上にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）から
なる着色層１０２、対向電極１０４、ストライプ状にパ
ターニングされた絶縁膜２０１、配向膜７０が順次配置
されている。アレイ基板１０は、基板１１上にスイッチ
ング素子（図示せず）及び画素電極４０が配置され、ス
イッチング素子及び画素電極の外周部を覆う絶縁膜２０
２が配置され、これらを覆うように配向膜７０が配置さ
れている。更に、画素電極の有効画素領域に対応する絶
縁膜２０２はストライプ状の開口が形成されるようにパ
ターニングされており、この絶縁膜２０２のパターン形
状は、アレイ基板１０側に配置される配向膜の配向処理
方向とほぼ平行をなすストライプ形状を有している。一
方、対向基板側に配置される絶縁膜２０１も、対向基板
１００側に配置される配向膜の配向膜処理方向とほぼ平
行をなすストライプ形状を有している。このように２枚
の基板の両方にパターニングした膜を形成してもよい。
また、２枚の基板各々に配置されている画素領域の絶縁
膜が配向膜の配向処理方向とほぼ平行なため、ラビング
の毛が配向膜に十分に接しないために生じる配向不良領
域の発生を防止でき、画質の良い液晶表示装置を得るこ
とができる。
基板１０及び対向基板１００のそれぞれにストライプ状
にパターニングした絶縁膜をほぼ直交するように配置し
ても良い。図６は、画素領域とアレイ基板側の絶縁膜の
パターニング形状２０２と対向基板側の絶縁間のパター
ニング形状２０１との位置関係を表している。図７は、
液晶表示装置１１０とした時の図６の線VII−VII′で切
ったときの縦断面図である。図６，７に示すように、液
晶表示装置１１０は、アレイ基板１０と対向基板１００
との間に液晶層９０を挟持し、2 枚の基板間距離を粒状
スペーサ８０によって保持している。対向基板１００
は、基板１０１上にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）から
なる着色層１０２、対向電極１０４、ストライプ状にパ
ターニングされた絶縁膜２０１、配向膜７０が順次配置
されている。アレイ基板１０は、基板１１上にスイッチ
ング素子（図示せず）及び画素電極４０が配置され、ス
イッチング素子及び画素電極の外周部を覆う絶縁膜２０
２が配置され、これらを覆うように配向膜７０が配置さ
れている。更に、画素電極の有効画素領域に対応する絶
縁膜２０２はストライプ状の開口が形成されるようにパ
ターニングされており、この絶縁膜２０２のパターン形
状は、アレイ基板１０側に配置される配向膜の配向処理
方向とほぼ平行をなすストライプ形状を有している。一
方、対向基板側に配置される絶縁膜２０１も、対向基板
１００側に配置される配向膜の配向膜処理方向とほぼ平
行をなすストライプ形状を有している。このように２枚
の基板の両方にパターニングした膜を形成してもよい。
また、２枚の基板各々に配置されている画素領域の絶縁
膜が配向膜の配向処理方向とほぼ平行なため、ラビング
の毛が配向膜に十分に接しないために生じる配向不良領
域の発生を防止でき、画質の良い液晶表示装置を得るこ
とができる。
【００２２】上記実施例では、アレイ基板側のみまたは
対向基板とアレイ基板の両方にパターニングした膜を形
成しているが、対向基板側のみにパターニングした膜を
形成しても良い。
対向基板とアレイ基板の両方にパターニングした膜を形
成しているが、対向基板側のみにパターニングした膜を
形成しても良い。
【００２３】上記の実施の形態では複数の開口を有する
形状にパターニングされた膜を配置しているが、図５に
示すように、画素電極４０に対応する領域に複数の島状
パターン６２を有するようにパターニング形成された膜
を配置をしても同様の効果を得ることができる。この場
合の開口の幅は、島状パターン間の距離に相当すること
になる。
形状にパターニングされた膜を配置しているが、図５に
示すように、画素電極４０に対応する領域に複数の島状
パターン６２を有するようにパターニング形成された膜
を配置をしても同様の効果を得ることができる。この場
合の開口の幅は、島状パターン間の距離に相当すること
になる。
【００２４】島状パターンの他の実施形態として、図７
に示すようにＬ字形状にしても良い。この場合において
も振動等によるスペーサの移動の範囲を制限することが
できる。この実施形態では、アレイ基板の配向処理方向
の入射方向側にＬ字状の直角部分がくるように島状パタ
ーン６２が配置されている。
に示すようにＬ字形状にしても良い。この場合において
も振動等によるスペーサの移動の範囲を制限することが
できる。この実施形態では、アレイ基板の配向処理方向
の入射方向側にＬ字状の直角部分がくるように島状パタ
ーン６２が配置されている。
【００２５】本発明のように、対向基板またはアレイ基
板上に、画素に対応する領域に複数の開口を有するよう
にパターニング膜や島状パターン膜を有するような液晶
表示装置においては、複数の開口を有するようにパター
ニング膜や島状パターン膜により、画素領域に段差が生
じる。この段差により、配向膜をラビングにより配向処
理する場合に、ラビングの毛のあたる場所とあたらない
場所が発生する。具体的には図１のような複数の開口を
有するようにパターニングされた液晶表示装置では、膜
の格子部分付近でラビングの毛のあたらない場所、すな
わち配向処理がされない領域が発生する。この配向処理
がなされない領域の液晶分子と配向処理がなされている
領域の液晶分子とは、液晶の捩れ向きが逆になるツイス
トリバースが発生する場合があり、画面内で輝点が生
じ、画質をさげる原因となっていた。本発明のような対
向基板またはアレイ基板上に、画素に対応する領域に複
数の開口を有するようにパターニング膜や島状パターン
膜を有するような液晶表示装置においては、輝点の発生
を防止するために、（液晶カイラルピッチ／セルギャッ
プ）の値を１０〜１４とすることが望ましく、上記実施
形態においては、液晶のカイラルピッチを６０μｍ、セ
ルギャップを５μｍとし、液晶カイラルピッチとセルギ
ャップとの比率（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）
の値を１２としている。以下に表１、図９を用いてカイ
ラルピッチとツイストリバースの発生数との関係につい
て説明する。尚、液晶カイラルピッチとは、液晶分子が
捩れ配列している場合の捩れ１回転あたりの液晶層厚み
を示す。
板上に、画素に対応する領域に複数の開口を有するよう
にパターニング膜や島状パターン膜を有するような液晶
表示装置においては、複数の開口を有するようにパター
ニング膜や島状パターン膜により、画素領域に段差が生
じる。この段差により、配向膜をラビングにより配向処
理する場合に、ラビングの毛のあたる場所とあたらない
場所が発生する。具体的には図１のような複数の開口を
有するようにパターニングされた液晶表示装置では、膜
の格子部分付近でラビングの毛のあたらない場所、すな
わち配向処理がされない領域が発生する。この配向処理
がなされない領域の液晶分子と配向処理がなされている
領域の液晶分子とは、液晶の捩れ向きが逆になるツイス
トリバースが発生する場合があり、画面内で輝点が生
じ、画質をさげる原因となっていた。本発明のような対
向基板またはアレイ基板上に、画素に対応する領域に複
数の開口を有するようにパターニング膜や島状パターン
膜を有するような液晶表示装置においては、輝点の発生
を防止するために、（液晶カイラルピッチ／セルギャッ
プ）の値を１０〜１４とすることが望ましく、上記実施
形態においては、液晶のカイラルピッチを６０μｍ、セ
ルギャップを５μｍとし、液晶カイラルピッチとセルギ
ャップとの比率（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）
の値を１２としている。以下に表１、図９を用いてカイ
ラルピッチとツイストリバースの発生数との関係につい
て説明する。尚、液晶カイラルピッチとは、液晶分子が
捩れ配列している場合の捩れ１回転あたりの液晶層厚み
を示す。
【００２６】表１は、上記実施形態の液晶表示装置の液
晶のカイラルピッチを変えた場合のツイストリバースの
値を測定した結果であり、（液晶カイラルピッチ／セル
ギャップ）の値とツイストリバースの発生数との関係を
示している。図９はこの表１に基づいてグラフ化したも
のである。画面としてみた場合に画質に影響のないレベ
ルのツイストリバースの発生数は、１ｃｍ２あたり４０
以下であり、これを画質合格認定レベルとした。図９か
らわかるように、ツイストリバースの発生を防止するに
は（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）の値を１４以
下にすることが望ましく、液晶の応答速度の点を考慮す
ると（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）の値を１０
以上にすることが望ましい。従って、液晶層厚を約４〜
５μｍとすると、好ましい液晶カイラルピッチは４０μ
ｍ〜７０μｍとなる。このように、対向基板またはアレ
イ基板上に、画素に対応する領域に複数の開口を有する
膜や島状パターン膜を有するような液晶表示装置におい
ては、（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）の値を１
０〜１４にすることにより、液晶表示装置の画質を向上
させることができる。
晶のカイラルピッチを変えた場合のツイストリバースの
値を測定した結果であり、（液晶カイラルピッチ／セル
ギャップ）の値とツイストリバースの発生数との関係を
示している。図９はこの表１に基づいてグラフ化したも
のである。画面としてみた場合に画質に影響のないレベ
ルのツイストリバースの発生数は、１ｃｍ２あたり４０
以下であり、これを画質合格認定レベルとした。図９か
らわかるように、ツイストリバースの発生を防止するに
は（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）の値を１４以
下にすることが望ましく、液晶の応答速度の点を考慮す
ると（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）の値を１０
以上にすることが望ましい。従って、液晶層厚を約４〜
５μｍとすると、好ましい液晶カイラルピッチは４０μ
ｍ〜７０μｍとなる。このように、対向基板またはアレ
イ基板上に、画素に対応する領域に複数の開口を有する
膜や島状パターン膜を有するような液晶表示装置におい
ては、（液晶カイラルピッチ／セルギャップ）の値を１
０〜１４にすることにより、液晶表示装置の画質を向上
させることができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【発明の効果】本発明では、１つの画素電極領域に対し
て、複数の開口を有するようにパターニング形成された
絶縁膜をアレイ基板または対向基板に配置する、または
複数の島状パターンを有するようにパターニング形成さ
れた絶縁膜を配置することによって、表示領域中の粒状
スペーサの移動を、この凹凸によって制御することが可
能となる。これにより、スペーサ移動による配向膜の傷
つきを防止でき、表示不良を防止することが可能とな
る。
て、複数の開口を有するようにパターニング形成された
絶縁膜をアレイ基板または対向基板に配置する、または
複数の島状パターンを有するようにパターニング形成さ
れた絶縁膜を配置することによって、表示領域中の粒状
スペーサの移動を、この凹凸によって制御することが可
能となる。これにより、スペーサ移動による配向膜の傷
つきを防止でき、表示不良を防止することが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施形態である液晶表示装置のアレ
イ基板を表す平面図。
イ基板を表す平面図。
【図２】本発明の一実施形態である液晶表示装置の縦断
面図。
面図。
【図３】従来の液晶表示装置のアレイ基板を表す平面
図。
図。
【図４】本発明の他の実施形態である液晶表示装置のア
レイ基板を表す平面図。
レイ基板を表す平面図。
【図５】本発明の他の実施形態である液晶表示装置のア
レイ基板を表す平面図。
レイ基板を表す平面図。
【図６】本発明の他の実施形態である液晶表示装置のア
レイ基板及び対向基板に配置される絶縁膜のパターン形
状を表す平面図。
レイ基板及び対向基板に配置される絶縁膜のパターン形
状を表す平面図。
【図７】図６の線VII−VII′で切断したときの液晶表示
装置の縦断面図。
装置の縦断面図。
【図８】本発明の他の実施形態である液晶表示装置のア
レイ基板を表す平面図。
レイ基板を表す平面図。
【図９】本発明の液晶表示装置における（液晶カイラル
ピッチ／セルギャップ）の値とツイストリバースの発生
数との関係を表す図。
ピッチ／セルギャップ）の値とツイストリバースの発生
数との関係を表す図。
１０…アレイ基板 ２０…信号線 ３０…走査線 ４０…画素電極 ５０…スイッチング素子 ６０…絶縁膜 ６１…開口パターン ６２…島状パターン ７０…配向膜 ８０…スペーサ ９０…液晶層 １００…対向基板 １１０…液晶表示装置 ２０１…対向基板側に形成される絶縁膜 ２０２…アレイ基板側に形成される絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 富章 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内 (72)発明者 星野 修 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内
Claims (15)
- 【請求項１】 基板の一主面上に交差して配置された複
数の信号線及び複数の走査線と、前記交差部毎に配置さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の各々
に接続された画素電極と、を有するアレイ基板と、 前記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、 前記アレイ基板と前記対向基板との間隙に挟持された液
晶層と、 前記間隙を保持する粒状スペーサと、 前記アレイ基板、前記対向基板の少なくとも一方に液晶
層に接して配置された配向膜と、を具備する液晶表示装
置において、 前記アレイ基板または前記対向基板上には前記画素電極
に対応する領域に、複数の開口を有するようにパターニ
ング形成された膜が配置されていることを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項２】 基板の一主面上に交差して配置された複
数の信号線及び複数の走査線と、前記交差部毎に配置さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の各々
に接続された画素電極と、前記信号線、走査線、スイッ
チング素子を覆うように配置された絶縁膜とを有するア
レイ基板と、 前記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、 前記アレイ基板と前記対向基板との間隙に挟持された液
晶層と、 前記間隙を保持する粒状スペーサと、 前記アレイ基板、前記対向基板の少なくとも一方に液晶
層に接して配置された配向膜と、を具備する液晶表示装
置において、 前記絶縁膜は前記画素電極の一部を覆っており、画素電
極を覆う前記絶縁膜は複数の開口を有するようにパター
ニング形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記開口形状は多角形形状を有すること
を特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記開口は、その開口形状を任意の直線
で切ったときの幅が４０μｍ未満であることを特徴とす
る請求項１または2 記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記画素電極１つに対応する複数の開口
全体がなす開口形状が略画素電極形状に沿った形状であ
ることを特徴とする特徴とする請求項１または２記載の
液晶表示装置。 - 【請求項６】 基板の一主面上に交差して配置された複
数の信号線及び複数の走査線と、前記交差部毎に配置さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の各々
に接続された画素電極と、を有するアレイ基板と、 前記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、 前記アレイ基板と前記対向基板との間隙に挟持された液
晶層と、 前記間隙を保持する粒状スペーサと、 前記アレイ基板、前記対向基板の少なくとも一方に液晶
層に接して配置された配向膜と、を具備する液晶表示装
置において、 前記アレイ基板または前記対向基板上には前記画素電極
に対応する領域に、複数の島状パターンを有するように
パターニング形成された膜が配置されていることを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項７】 基板の一主面上に交差して配置された複
数の信号線及び複数の走査線と、前記交差部毎に配置さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の各々
に接続された画素電極と、前記信号線、走査線、スイッ
チング素子を覆うように配置された絶縁膜とを有するア
レイ基板と、 前記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、 前記アレイ基板と前記対向基板との間隙に挟持された液
晶層と、 前記間隙を保持する粒状スペーサと、 前記アレイ基板、前記対向基板の少なくとも一方に液晶
層に接して配置された配向膜と、を具備する液晶表示装
置において、前記絶縁膜は前記画素電極の一部を覆って
おり、画素電極を覆う前記絶縁膜は複数の島状パターン
を有するようにパターニング形成されていることを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記パターニングされた膜又は絶縁膜に
より形成された凹凸が１０００オングストローム以上で
あることを特徴とする請求項１、２、６、７のいずれか
１つ記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記パターニングされた膜又は絶縁膜に
より形成された凹凸が１５００オングストローム以上で
あることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】 前記液晶層のカイラルピッチと前記液
晶層の厚さとの比率、（液晶カイラルピッチ／液晶層の
厚さ）の値が１０〜１４であることを特徴とする請求項
８または９記載の液晶表示装置。 - 【請求項１１】 前記液晶層のカイラルピッチと前記液
晶層の厚さとの比率、（液晶カイラルピッチ／液晶層の
厚さ）の値が１０〜１４であることを特徴とする請求項
１、２、６、７のいずれか１つ記載の液晶表示装置。 - 【請求項１２】 前記液晶層のカイラルピッチが４０〜
７０μｍであることを特徴とする請求項１０または１１
記載の液晶表示装置。 - 【請求項１３】 前記液晶層のカイラルピッチが６０μ
ｍであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装
置。 - 【請求項１４】 前記絶縁膜は窒化珪素からなることを
特徴とする請求項２または７記載の液晶表示装置。 - 【請求項１５】 前記パターニング形成された膜が配置
される基板側には前記配向膜が配置され、前記パターニ
ング形成された膜のパターン形状は、前記配向膜に施さ
れる配向処理方向に沿った形状に形成されていることを
特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12546698A JP4128653B2 (ja) | 1997-10-06 | 1998-05-08 | 液晶表示装置 |
| TW087116196A TW589475B (en) | 1997-10-06 | 1998-09-29 | Liquid crystal display |
| KR10-1998-0041615A KR100406775B1 (ko) | 1997-10-06 | 1998-10-02 | 액정표시장치 |
| US09/165,155 US6163358A (en) | 1997-10-06 | 1998-10-02 | Active matrix LCD with insulating film having apertures for limiting movement of spacers |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-272282 | 1997-10-06 | ||
| JP27228297 | 1997-10-06 | ||
| JP12546698A JP4128653B2 (ja) | 1997-10-06 | 1998-05-08 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174466A true JPH11174466A (ja) | 1999-07-02 |
| JP4128653B2 JP4128653B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=26461906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12546698A Expired - Fee Related JP4128653B2 (ja) | 1997-10-06 | 1998-05-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6163358A (ja) |
| JP (1) | JP4128653B2 (ja) |
| KR (1) | KR100406775B1 (ja) |
| TW (1) | TW589475B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264735A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Advanced Color Tec Kk | 液晶表示装置用基板および液晶表示装置 |
| KR100433805B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2004-06-02 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
| US6760089B1 (en) | 1999-03-11 | 2004-07-06 | Nec Lcd Technologies Ltd. | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
| CN100432761C (zh) * | 2005-04-29 | 2008-11-12 | 中华映管股份有限公司 | 液晶显示面板及其制造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US6811274B2 (en) * | 2002-12-04 | 2004-11-02 | General Electric Company | Polarization sensitive optical substrate |
| US6909482B2 (en) * | 2002-12-11 | 2005-06-21 | General Electric Company | Display substrate with reflective color filters |
| TWI382264B (zh) | 2004-07-27 | 2013-01-11 | Samsung Display Co Ltd | 薄膜電晶體陣列面板及包括此面板之顯示器裝置 |
| US20070285608A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-13 | Au Optronics Corporation | Placement of spacers in a liquid crystal display panel |
| CN101868755B (zh) * | 2007-08-09 | 2012-11-07 | 夏普株式会社 | 液晶面板、液晶显示单元、液晶显示装置、电视接收机 |
| CN113552736B (zh) | 2020-04-23 | 2024-01-30 | 中强光电股份有限公司 | 电控视角切换器及显示装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5181132A (en) * | 1990-05-31 | 1993-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and method for producing the same with metal spacer in hole of thin film device's insulator |
| JPH06175115A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-24 | Fujitsu Ltd | 液晶表示パネルとその製造方法 |
| JPH0933918A (ja) * | 1995-07-25 | 1997-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 反射型液晶パネル |
| JP3999824B2 (ja) * | 1995-08-21 | 2007-10-31 | 東芝電子エンジニアリング株式会社 | 液晶表示素子 |
| JP3883641B2 (ja) * | 1997-03-27 | 2007-02-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | コンタクト構造およびアクティブマトリクス型表示装置 |
-
1998
- 1998-05-08 JP JP12546698A patent/JP4128653B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-29 TW TW087116196A patent/TW589475B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-10-02 US US09/165,155 patent/US6163358A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-02 KR KR10-1998-0041615A patent/KR100406775B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6760089B1 (en) | 1999-03-11 | 2004-07-06 | Nec Lcd Technologies Ltd. | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
| US6954250B2 (en) | 1999-03-11 | 2005-10-11 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
| JP2001264735A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Advanced Color Tec Kk | 液晶表示装置用基板および液晶表示装置 |
| KR100433805B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2004-06-02 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
| CN100432761C (zh) * | 2005-04-29 | 2008-11-12 | 中华映管股份有限公司 | 液晶显示面板及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4128653B2 (ja) | 2008-07-30 |
| KR100406775B1 (ko) | 2004-03-22 |
| TW589475B (en) | 2004-06-01 |
| KR19990036838A (ko) | 1999-05-25 |
| US6163358A (en) | 2000-12-19 |
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