JPH1138444A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH1138444A JPH1138444A JP19404397A JP19404397A JPH1138444A JP H1138444 A JPH1138444 A JP H1138444A JP 19404397 A JP19404397 A JP 19404397A JP 19404397 A JP19404397 A JP 19404397A JP H1138444 A JPH1138444 A JP H1138444A
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- liquid crystal
- substrate
- electrode
- switching element
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- Pending
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に、強誘電性液晶材料或いは反強誘電性液晶材料
等の大きな自発分極を有するスメクチック液晶材料を用
いた液晶表示装置に関する。The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly to a liquid crystal display using a smectic liquid crystal material having a large spontaneous polarization such as a ferroelectric liquid crystal material or an antiferroelectric liquid crystal material.
【0002】[0002]
【従来の技術】強誘電性液晶材料及び反強誘電性液晶材
料は、大きな自発分極を有するスメクチック液晶材料で
ある。このような液晶材料を用いた液晶表示装置は、表
面安定化表示モードで駆動されることにより、速い応答
速度及び広い視野角を得ることができるため、次世代の
液晶表示装置として期待されており、アクティブマトリ
クスを用いて駆動することによる動画表示が試みられて
いる。2. Description of the Related Art Ferroelectric liquid crystal materials and antiferroelectric liquid crystal materials are smectic liquid crystal materials having a large spontaneous polarization. A liquid crystal display device using such a liquid crystal material is expected to be a next-generation liquid crystal display device because it can obtain a fast response speed and a wide viewing angle by being driven in a surface stabilized display mode. Moving image display by driving using an active matrix has been attempted.
【0003】しかしながら、これら大きな自発分極を有
する液晶材料は、数十〜数千という非常に高い誘電率を
有しているため、ネマチック液晶材料を用いた液晶表示
装置では問題とならなかった配向膜の厚さのばらつき等
が、装置の表示性能に大きく影響することが判明した。
以下に、その理由を説明する。However, since these liquid crystal materials having a large spontaneous polarization have a very high dielectric constant of several tens to several thousands, an alignment film which does not pose a problem in a liquid crystal display device using a nematic liquid crystal material. It has been found that variations in the thickness of the device greatly affect the display performance of the device.
The reason will be described below.
【0004】液晶表示装置は、基板上に形成された画素
電極、画素電極と対向して設けられた対向電極、及び画
素電極と対向電極との間に設けられた液晶層とを有して
いる。このような液晶表示装置の画素電極と対向電極と
の間に所定の電圧を印加すると、印加電圧に応じた電場
が液晶層に形成される。A liquid crystal display device has a pixel electrode formed on a substrate, a counter electrode provided to face the pixel electrode, and a liquid crystal layer provided between the pixel electrode and the counter electrode. . When a predetermined voltage is applied between the pixel electrode and the counter electrode of such a liquid crystal display device, an electric field corresponding to the applied voltage is formed in the liquid crystal layer.
【0005】しかしながら、一般に、液晶表示装置には
画素電極及び対向電極の表面に配向膜や絶縁膜等が設け
られているため、電極間に印加された電圧は、液晶層だ
けに印加されるわけではなく、配向膜や絶縁膜のように
画素電極と対向電極との間に設けられた全ての部材に分
圧されてしまう。そのため、配向膜や絶縁膜のような部
材の厚さのばらつきが、液晶層に形成される電場に影響
してコントラストのばらつきを生じさせるのである。However, since a liquid crystal display device is generally provided with an alignment film and an insulating film on the surface of a pixel electrode and a counter electrode, the voltage applied between the electrodes is applied only to the liquid crystal layer. Instead, the pressure is divided by all members provided between the pixel electrode and the counter electrode, such as an alignment film and an insulating film. Therefore, variations in the thickness of members such as an alignment film and an insulating film affect the electric field formed in the liquid crystal layer and cause variations in contrast.
【0006】また、電極間に設けられた配向膜や絶縁膜
は、液晶層と直列に接続されたコンデンサとして作用す
ると考えられる。このコンデンサの容量のばらつきは、
フレーム毎に液晶材料の配向を反転させて液晶表示装置
を駆動する場合(以下、交流駆動という)にはコントラ
ストに影響を与え、液晶材料の配向を反転させずに複数
のフレームにわたり書き込みを行って駆動する場合(以
下、直流駆動という)には応答速度とコントラストとに
影響を与える。Further, it is considered that the alignment film or the insulating film provided between the electrodes functions as a capacitor connected in series with the liquid crystal layer. The variation in the capacitance of this capacitor is
When the liquid crystal display device is driven by inverting the orientation of the liquid crystal material for each frame (hereinafter referred to as AC driving), the contrast is affected, and writing is performed over a plurality of frames without inverting the orientation of the liquid crystal material. When driving (hereinafter, referred to as DC driving), the response speed and the contrast are affected.
【0007】上述の配向膜や絶縁膜等の厚さのばらつき
は、ネマチック液晶材料を用いた液晶表示装置において
は、配向膜や絶縁膜の厚さが液晶層の厚さの1/50程
度と少なく、ネマチック液晶材料と、配向膜に用いられ
る有機高分子材料や絶縁膜に用いられる無機酸化物材料
とがほぼ同じオーダーの誘電率を有しているため、表示
性能に殆ど影響を与えない。[0007] In the liquid crystal display device using a nematic liquid crystal material, the thickness variation of the alignment film and the insulating film is about 1/50 of the thickness of the liquid crystal layer. Since the nematic liquid crystal material and the organic polymer material used for the alignment film and the inorganic oxide material used for the insulating film have almost the same dielectric constant, the display performance is hardly affected.
【0008】しかしながら、誘電率の大きなスメクチッ
ク液晶材料を用いた強誘電性または反強誘電性液晶表示
装置においては、配向膜や絶縁膜等の厚さの僅かなばら
つきが素子の表示性能に大きな影響を与えるのである。However, in a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display using a smectic liquid crystal material having a large dielectric constant, a slight variation in the thickness of an alignment film, an insulating film or the like has a great effect on the display performance of the element. To give.
【0009】このような表示性能への影響は、均一な厚
さの配向膜等が形成された基板のみを用いることにより
低減することができるが、歩留まりが低下して製造コス
トが上昇するという問題を生じる。また、配向膜等を、
均一な厚さでかつ高い歩留まりで形成することは非常に
困難である。したがって、不均一な厚さの配向膜や絶縁
膜が形成された場合でも、製造後に表示性能を制御する
ことが可能な強誘電性液晶表示装置が求められている。[0009] Such influence on display performance can be reduced by using only a substrate on which an alignment film or the like having a uniform thickness is formed, but the problem is that the yield is reduced and the manufacturing cost is increased. Is generated. Also, the alignment film and the like,
It is very difficult to form with a uniform thickness and a high yield. Therefore, there is a need for a ferroelectric liquid crystal display device capable of controlling display performance after manufacturing even when an alignment film or an insulating film having an uneven thickness is formed.
【0010】また、直流駆動の場合は、強誘電性または
反強誘電性液晶表示装置の応答速度及びコントラスト
は、配向膜の厚さを変えることにより制御することがで
きる。しかしながら、応答速度とコントラストとはトレ
ードオフの関係にあるため、速い応答速度と高いコント
ラストとを同時に得ることは困難である。In the case of direct current drive, the response speed and contrast of a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device can be controlled by changing the thickness of the alignment film. However, since there is a trade-off between the response speed and the contrast, it is difficult to simultaneously obtain a high response speed and a high contrast.
【0011】したがって、直流駆動の強誘電性或いは反
強誘電性液晶表示装置の製造において、動画表示仕様と
する場合と、モニター仕様とする場合とでは、それぞれ
配向膜や絶縁膜の厚さを変える必要がある。すなわち、
速い応答速度が求められる動画表示仕様では、配向膜や
絶縁膜を厚く形成し、高速な応答は必要とされないが高
いコントラストが求められるモニター仕様では、配向膜
や絶縁膜を薄く形成する必要があるのである。Therefore, in the manufacture of a DC-driven ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device, the thickness of the alignment film and the thickness of the insulating film are changed depending on whether a moving image is displayed or a monitor is used. There is a need. That is,
For moving image display specifications that require a fast response speed, the alignment film and insulating film must be formed thick, and for high-contrast monitor specifications that do not require high-speed response, the alignment film and insulating film must be formed thin. It is.
【0012】しかしながら、このように、それぞれの仕
様に応じて強誘電性或いは反強誘電性液晶表示装置を製
造すると、その使用目的はモニター用もしくは動画表示
用のどちらかに絞られてしまう。したがって、同一のパ
ネルで、製造後に表示性能を制御することにより、モニ
ター用としても動画表示用としても使用可能な強誘電性
或いは反強誘電性液晶時装置が求められている。However, when a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device is manufactured according to the respective specifications as described above, the purpose of use is limited to monitor use or moving image display. Therefore, there is a need for a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal device that can be used for both a monitor and a moving image display by controlling the display performance after manufacturing with the same panel.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造後に表
示性能を制御することが可能な強誘電性或いは反強誘電
性液晶表示装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device capable of controlling display performance after manufacturing.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、 a) 第1のスイッチング素子と、前記第1のスイッチ
ング素子と信号電極線を共有する第2のスイッチング素
子と、前記第1のスイッチング素子のソース電極に電気
的に接続された第1の画素電極と、前記第1の画素電極
と並置して設けられ、前記第2のスイッチング素子のソ
ース電極に電気的に接続された第2の画素電極とを有す
る第1の基板、 b) 前記第1の基板の第1及び第2の画素電極が形成
された面に対向して配置され、その対向面に対向電極を
有する第2の基板、 c) 前記第1の基板と第2の基板との間に設けられ、
強誘電性或いは反強誘電性液晶材料を含む液晶層、及び d) 前記第1及び第2の画素電極と前記対向電極との
間に設けられ、前記第1の画素電極−対向電極間の領域
と、前記第2の画素電極−対向電極間の領域とで、異な
る電気容量を有する誘電層を具備することを特徴とする
液晶表示装置を提供する。According to the present invention, there are provided: a) a first switching element, a second switching element sharing a signal electrode line with the first switching element, and a source of the first switching element. A first pixel electrode electrically connected to the electrode, a second pixel electrode provided in parallel with the first pixel electrode, and electrically connected to a source electrode of the second switching element; A) a first substrate having a counter electrode on the surface of the first substrate on which the first and second pixel electrodes are formed, and c) a second substrate having a counter electrode on the opposite surface of the first substrate. Provided between the first substrate and the second substrate,
A liquid crystal layer containing a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal material; and d) a region provided between the first and second pixel electrodes and the counter electrode, between the first pixel electrode and the counter electrode. And a region between the second pixel electrode and the counter electrode, and a dielectric layer having a different electric capacitance.
【0015】また、本発明は、 a) スイッチング素子と、前記スイッチング素子のソ
ース電極に電気的に接続された画素電極とを有する第1
の基板、 b) 対向電極と、前記対向電極上に設けられた絶縁層
と、前記絶縁層上の所定の位置に設けられた導電層とを
具備し、前記第1の基板の画素電極が形成された面と対
向して配置された第2の基板、 c) 前記第1の基板と第2の基板との間に設けられ、
強誘電性或いは反強誘電性液晶材料を含む液晶層、 d) 前記第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方
に、前記液晶層と接して設けられた配向膜、及び e) 前記スイッチング素子と前記導電層との間に設け
られた光遮断部を具備し、前記導電層は、前記第1の基
板の画素電極及びスイッチング素子に対応して設けら
れ、前記対向電極及び導電層のスイッチング素子に対応
する部分へのレーザー光の照射により、前記対向電極と
導電層とが電気的に接続されることを特徴とする液晶表
示装置を提供する。本発明は、上記液晶表示装置におい
て、前記光遮断部がブラックマトリクスであることを特
徴とする。The present invention also provides: a) a first element having a switching element and a pixel electrode electrically connected to a source electrode of the switching element.
B) a counter electrode, an insulating layer provided on the counter electrode, and a conductive layer provided at a predetermined position on the insulating layer, wherein a pixel electrode of the first substrate is formed. A second substrate disposed opposite to the surface provided; c) provided between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer containing a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal material; d) an alignment film provided on at least one of the first substrate and the second substrate in contact with the liquid crystal layer; and e) the switching element. And a light blocking portion provided between the conductive layer and the conductive layer, wherein the conductive layer is provided corresponding to the pixel electrode and the switching element of the first substrate, and the switching element of the counter electrode and the conductive layer is provided. A liquid crystal display device characterized in that the opposite electrode and the conductive layer are electrically connected by irradiating a portion corresponding to (a) with laser light. The present invention is characterized in that in the above liquid crystal display device, the light blocking portion is a black matrix.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の液晶表示装置について説明する。図1に、本発明の第
1の実施形態に係る液晶表示装置の断面図を示す。図1
において、液晶表示装置1は、第1の基板であるアレイ
基板2、アレイ基板2と対向して配置された第2の基板
である対向基板3、及びアレイ基板2と対向基板3との
間に設けられた液晶層4により構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. FIG.
In the liquid crystal display device 1, an array substrate 2 serving as a first substrate, a counter substrate 3 serving as a second substrate disposed to face the array substrate 2, and a liquid crystal display device 1 disposed between the array substrate 2 and the counter substrate 3. It is constituted by the liquid crystal layer 4 provided.
【0017】アレイ基板2では、基板5の対向基板3と
の対向面に、第1及び第2のスイッチング素子(図示せ
ず)が設けられているとともに、これら第1及び第2の
スイッチング素子のそれぞれのソース電極と電気的に接
続された第1及び第2の画素電極9、10が形成され、
これらによってアレイ基板2が構成されている。In the array substrate 2, first and second switching elements (not shown) are provided on a surface of the substrate 5 facing the counter substrate 3, and the first and second switching elements are provided. First and second pixel electrodes 9, 10 electrically connected to the respective source electrodes are formed,
These form an array substrate 2.
【0018】対向基板3では、透明基板15のアレイ基
板2との対向面に、ブラックマトリクス16及びカラー
フィルタ層17、透明な対向電極19、及び透明な絶縁
層18が順次設けられている。In the counter substrate 3, a black matrix 16, a color filter layer 17, a transparent counter electrode 19, and a transparent insulating layer 18 are sequentially provided on a surface of the transparent substrate 15 facing the array substrate 2.
【0019】液晶層4は、強誘電性液晶材料もしくは反
強誘電性液晶材料20で構成されており、アレイ基板2
と対向基板3との間には、両者の間隔を一定に保つため
のスペーサ21が介在している。The liquid crystal layer 4 is made of a ferroelectric liquid crystal material or an antiferroelectric liquid crystal material 20.
A spacer 21 is interposed between the substrate and the counter substrate 3 to keep the distance between them constant.
【0020】また、アレイ基板2と対向基板3の対向面
の裏面には、偏光板11及び偏光板14がそれぞれ設け
られている。アレイ基板2及び対向基板3のそれぞれの
対向面には、第1の画素電極9上と第2の画素電極10
上とで厚さの異なる配向膜22、23が、それぞれ誘電
層として形成されている。なお、ここで誘電層とは、画
素電極9、10と対向電極18との間に設けられる、金
属等の導電体や液晶材料20を除く、配向膜22、23
や絶縁膜19等の誘電性を有する層である。A polarizing plate 11 and a polarizing plate 14 are provided on the back surfaces of the opposing surfaces of the array substrate 2 and the opposing substrate 3, respectively. On the opposing surfaces of the array substrate 2 and the opposing substrate 3, the first pixel electrode 9 and the second pixel electrode 10
Alignment films 22 and 23 having different thicknesses are formed as dielectric layers. Here, the dielectric layer refers to the alignment films 22 and 23 provided between the pixel electrodes 9 and 10 and the counter electrode 18 except for a conductor such as a metal or a liquid crystal material 20.
And a layer having a dielectric property such as the insulating film 19.
【0021】上記強誘電性液晶表示装置のアレイ基板2
について、図2及び図3を参照しながら説明する。図2
及び図3は、それぞれアレイ基板2の上面図及び等価回
路図である。図2において、基板5上には、第1のスイ
ッチング素子6、第1のスイッチング素子6と信号電極
線8を共有する第2のスイッチング素子7、第1のスイ
ッチング素子6のソース電極と電気的に接続された第1
の画素電極9、及び第2のスイッチング素子7のソース
電極と電気的に接続された第2の画素電極10が設けら
れている。Array substrate 2 of the ferroelectric liquid crystal display device
Will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
3 and 3 are a top view and an equivalent circuit diagram of the array substrate 2, respectively. In FIG. 2, a first switching element 6, a second switching element 7 sharing a signal electrode line 8 with the first switching element 6, and a source electrode of the first switching element 6 are electrically connected to a substrate 5. The first connected to
And a second pixel electrode 10 electrically connected to the source electrode of the second switching element 7.
【0022】第1及び第2のスイッチング素子6、7
は、それぞれ独立に駆動されるゲート電極線12、13
を有しており、第1の画素電極9と第2の画素電極10
とは独立してスイッチングされる。First and second switching elements 6, 7
Are gate electrode lines 12 and 13 that are driven independently of each other.
And a first pixel electrode 9 and a second pixel electrode 10
Is switched independently of.
【0023】このように、本発明の第1の態様に係る液
晶表示装置においては、画素電極9、10で1つの画素
が構成され、配向膜22、23の厚さが画素電極9、1
0上でそれぞれ異なるため、画素電極9、10を独立に
スイッチングすることにより、異なる表示性能を得るこ
とができる。As described above, in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, one pixel is constituted by the pixel electrodes 9 and 10, and the thickness of the alignment films 22 and 23 is
Since the pixel electrodes 9 and 10 are different from each other, different display performances can be obtained by switching the pixel electrodes 9 and 10 independently.
【0024】すなわち、画素電極9のみをスイッチング
する場合、配向膜22、23の画素電極9上の領域が薄
く形成されているため、モニター表示に適した高いコン
トラストを得ることができる。また、画素電極10のみ
をスイッチングする場合、配向膜22、23の画素電極
9上の領域が厚く形成されているため、動画表示に適し
た高速応答性を得ることができる。That is, when only the pixel electrode 9 is switched, a high contrast suitable for monitor display can be obtained because the regions of the alignment films 22 and 23 on the pixel electrode 9 are formed thin. When only the pixel electrode 10 is switched, since the regions of the alignment films 22 and 23 on the pixel electrode 9 are formed thick, high-speed responsiveness suitable for displaying moving images can be obtained.
【0025】なお、画素電極9と画素電極10を、連動
させてスイッチングする場合、モニター等での表示に適
した高いコントラストを得ることができるだけでなく、
光の利用効率を向上させることができる。When the pixel electrode 9 and the pixel electrode 10 are switched in conjunction with each other, not only can a high contrast suitable for display on a monitor or the like be obtained, but also a high contrast can be obtained.
Light use efficiency can be improved.
【0026】このように、本発明の第1の実施形態に係
る液晶表示装置によると、装置を製造した後に駆動方法
を制御することにより、装置の表示性能を制御すること
が可能となる。As described above, according to the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, it is possible to control the display performance of the device by controlling the driving method after manufacturing the device.
【0027】以上、配向膜22、23の両方の厚さを、
画素電極9上と画素電極10上とで変える場合について
説明したが、配向膜22、23のいずれか一方の厚さを
変えてもよい。また、画素電極9、10と対向電極19
との間に、配向膜22、23以外の誘電層を設け、その
誘電層の厚さを変えても装置の表示性能を制御すること
ができる。さらに、この誘電層を、画素電極9−対向電
極19間の領域と、画素電極10−対向電極19間の領
域とで、比誘電率の異なる材料で構成しても同様の効果
を得ることができる。As described above, both thicknesses of the alignment films 22 and 23 are
Although the case where the thickness is changed between the pixel electrode 9 and the pixel electrode 10 has been described, the thickness of one of the alignment films 22 and 23 may be changed. The pixel electrodes 9 and 10 and the counter electrode 19
A dielectric layer other than the alignment films 22 and 23 is provided between them, and the display performance of the device can be controlled even if the thickness of the dielectric layer is changed. Further, the same effect can be obtained even if this dielectric layer is formed of materials having different relative dielectric constants in the region between the pixel electrode 9 and the counter electrode 19 and the region between the pixel electrode 10 and the counter electrode 19. it can.
【0028】誘電層の電気容量は、同じ電気容量を有す
るポリイミド膜の膜厚に換算した場合に、画素電極9−
対向電極19間の領域と画素電極10−対向電極19間
の領域とで、10nm〜150nm程度異なることが好
ましく、30nm〜50nmnm程度異なることがより
好ましい。誘電層の電気容量にこのような差を形成する
と、それぞれの駆動方法で駆動することにより、高いコ
ントラスト及び速い応答速度を得ることができる。When the electric capacity of the dielectric layer is converted into the thickness of a polyimide film having the same electric capacity, the pixel electrode 9-
The difference between the region between the counter electrode 19 and the region between the pixel electrode 10 and the counter electrode 19 is preferably about 10 nm to 150 nm, more preferably about 30 nm to 50 nm. When such a difference is formed in the capacitance of the dielectric layer, a high contrast and a high response speed can be obtained by driving each of the driving methods.
【0029】次に、本発明の第2の実施形態に係る液晶
表示装置について、図4を参照しながら説明する。図4
において、液晶表示装置31は、第1の基板であるアレ
イ基板32、アレイ基板32と対向して配置された第2
の基板である対向基板33、及びアレイ基板32と対向
基板33との間に設けられた液晶層34により構成され
ている。Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
, The liquid crystal display device 31 includes an array substrate 32 as a first substrate, and a second substrate
, And a liquid crystal layer 34 provided between the array substrate 32 and the counter substrate 33.
【0030】アレイ基板32では、基板5の対向基板3
3との対向面に、スイッチング素子35が設けられてい
るとともに、このスイッチング素子35のソース電極と
電気的に接続された画素電極36が形成されている。こ
のスイッチング素子35上には、ブラックマトリクス3
7が形成されており、ブラックマトリクス37と画素電
極36の上には配向膜38が設けられている。すなわ
ち、アレイ基板32は、ブラックマトリクス(BM)オ
ンアレイ構造を有している。In the array substrate 32, the opposite substrate 3 of the substrate 5
The switching element 35 is provided on a surface facing the switching element 3, and a pixel electrode 36 electrically connected to a source electrode of the switching element 35 is formed. On this switching element 35, the black matrix 3
7 are formed, and an alignment film 38 is provided on the black matrix 37 and the pixel electrodes 36. That is, the array substrate 32 has a black matrix (BM) on-array structure.
【0031】液晶層34は、強誘電性液晶材料もしくは
反強誘電性液晶材料20で構成されており、アレイ基板
32と対向基板33との間には、両者の間隔を一定に保
つためのスペーサ21が介在している。The liquid crystal layer 34 is made of a ferroelectric liquid crystal material or an antiferroelectric liquid crystal material 20, and a spacer is provided between the array substrate 32 and the counter substrate 33 to keep a constant distance therebetween. 21 intervenes.
【0032】対向基板33では、透明基板15のアレイ
基板32との対向面に、カラーフィルタ層17、対向電
極19、絶縁層39、所定のパターンでパターニングさ
れた導電層41、絶縁層40、及び配向膜42が順次設
けられている。In the counter substrate 33, the color filter layer 17, the counter electrode 19, the insulating layer 39, the conductive layer 41 patterned in a predetermined pattern, the insulating layer 40, An alignment film 42 is provided sequentially.
【0033】なお、これらアレイ基板32及び対向基板
33のそれぞれの対向面の裏面には、偏光板11及び偏
光板14がそれぞれ設けられている。製造直後の液晶表
示装置31は、参照番号43に示すように、対向電極1
9と導電層41とが近接して配置されていながらも電気
的に絶縁されている。したがって、参照番号43に示す
ような状態では、導電層41は対向電極として機能して
いない。The polarizing plate 11 and the polarizing plate 14 are provided on the back surfaces of the respective opposing surfaces of the array substrate 32 and the opposing substrate 33, respectively. The liquid crystal display device 31 immediately after manufacture has a counter electrode 1 as shown by reference numeral 43.
9 and the conductive layer 41 are arranged close to each other, but are electrically insulated. Therefore, in the state shown by reference numeral 43, the conductive layer 41 does not function as a counter electrode.
【0034】しかしながら、この液晶表示装置31の対
向電極19及び導電層41にYAGレーザー等のレーザ
ー光を、基板15側から照射すると、参照番号44に示
すように対向電極19と導電層41とが電気的に接続さ
れ、導電層41が対向電極として機能するようになる。However, when the opposite electrode 19 and the conductive layer 41 of the liquid crystal display device 31 are irradiated with laser light such as a YAG laser from the substrate 15 side, the opposite electrode 19 and the conductive layer 41 are separated from each other as indicated by reference numeral 44. It is electrically connected, and the conductive layer 41 functions as a counter electrode.
【0035】したがって、所定の位置にレーザー光を照
射することにより、画素電極36と対向電極との間に位
置する配向膜及び絶縁膜の電気容量が変化するため、レ
ーザー光照射前に比べて、絶縁膜や配向膜の厚さを薄く
したのと同様の効果を得ることができるのである。Therefore, by irradiating a predetermined position with a laser beam, the electric capacity of the alignment film and the insulating film located between the pixel electrode 36 and the counter electrode changes, so that compared with before the laser beam irradiation, The same effect as when the thickness of the insulating film or the alignment film is reduced can be obtained.
【0036】以上、対向電極19上に、絶縁層39を介
して導電層41を1層積層した場合について説明した
が、対向電極19上に、複数の導電層を絶縁層を介して
積層した構成としてもよい。このように複数の導電層を
積層すると、照射するレーザー光の強度を適宜制御する
ことにより、多段階的に配向膜及び絶縁膜の電気容量を
制御することができる。The case where one conductive layer 41 is laminated on the counter electrode 19 with the insulating layer 39 interposed therebetween has been described. However, a configuration in which a plurality of conductive layers are laminated on the counter electrode 19 with the insulating layer interposed therebetween is described. It may be. When a plurality of conductive layers are stacked in this manner, the electric capacities of the alignment film and the insulating film can be controlled in multiple steps by appropriately controlling the intensity of laser light to be applied.
【0037】また、複数の導電層を積層する場合に、そ
れぞれの導電層を部分的にずらして積層すると、レーザ
ー光の照射位置を制御することにより所望の導電層を対
向電極19に電気的に接続することができる。When a plurality of conductive layers are stacked, if the respective conductive layers are partially shifted, the desired conductive layer can be electrically connected to the counter electrode 19 by controlling the irradiation position of the laser beam. Can be connected.
【0038】また、参照番号43に示す位置の対向電極
19、導電層41、及び絶縁層39のみを選択的に溶融
するために、参照番号43に示す位置において、対向電
極19、導電層41、及び絶縁層39の少なくとも1つ
を、比較的低融点の光吸収性材料で構成することが好ま
しい。装置をこのような構成とすると、対向電極19と
導電層41とを効率的に導通させることができ、配向膜
42や絶縁層40等が溶融されるのを防ぐことができ
る。In order to selectively melt only the opposing electrode 19, the conductive layer 41 and the insulating layer 39 at the position indicated by the reference numeral 43, the opposing electrode 19, the conductive layer 41, Preferably, at least one of the insulating layers 39 is made of a light-absorbing material having a relatively low melting point. When the device has such a configuration, the opposing electrode 19 and the conductive layer 41 can be efficiently conducted, and the alignment film 42, the insulating layer 40, and the like can be prevented from being melted.
【0039】また、セルギャップを狭くした場合に対向
電極19と画素電極36との電気的短絡を防止するため
に、絶縁層40を厚さが100nm以上となるように形
成することが好ましい。In order to prevent an electrical short circuit between the counter electrode 19 and the pixel electrode 36 when the cell gap is narrowed, it is preferable that the insulating layer 40 be formed to have a thickness of 100 nm or more.
【0040】なお、このようなレーザー光の照射は、ア
レイ基板32に形成されたスイッチング素子35を損傷
するおそれがあるが、本発明の第2の実施形態に係る強
誘電性液晶表示装置においては、スイッチング素子35
上にブラックマトリクス37等の光遮断部が設けられて
いるため、レーザー光はこの光遮断部に吸収または反射
され、スイッチング素子35を損傷するおそれがない。The irradiation of the laser beam may damage the switching element 35 formed on the array substrate 32. However, in the ferroelectric liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the switching element 35 may be damaged. , Switching element 35
Since the light blocking portion such as the black matrix 37 is provided on the upper side, the laser light is absorbed or reflected by the light blocking portion, and there is no possibility that the switching element 35 is damaged.
【0041】この光遮断部は、必ずしもスイッチング素
子35上に設ける必要はない。光遮断部は、透明基板1
5側から入射するレーザー光が、対向電極19及び導電
層41に到達するように、及びスイッチング素子35に
到達しないように配置される。したがって、光遮断部
を、例えば、導電層41と絶縁層40との間に、レーザ
ー光のスイッチング素子35への到達を防止するように
配置してもよい。This light blocking section does not necessarily need to be provided on the switching element 35. The light blocking part is a transparent substrate 1
The laser beam incident from the fifth side is arranged so as to reach the counter electrode 19 and the conductive layer 41 and not to reach the switching element 35. Therefore, the light blocking section may be arranged, for example, between the conductive layer 41 and the insulating layer 40 so as to prevent laser light from reaching the switching element 35.
【0042】また、光遮断部は、レーザー光を遮断する
ものであれば特に制限はなく、光反射性の材料や光吸収
性の材料で構成されるが、光吸収性の材料を用いるこ
と、特にブラックマトリクスであることが好ましい。こ
のように光遮断部をブラックマトリクスとすると、良好
な表示性能を得ることができ、さらに装置の構成を単純
にすることができる。The light blocking portion is not particularly limited as long as it blocks laser light, and is made of a light reflecting material or a light absorbing material. Particularly, a black matrix is preferable. When the light shielding portion is made of a black matrix, good display performance can be obtained, and the configuration of the device can be simplified.
【0043】上述の液晶表示装置31は、配向膜や絶縁
膜を厚く形成した動画表示仕様、或いは、製造後にレー
ザー光を照射することにより配向膜や絶縁膜の厚さを実
質的に薄くして、モニター仕様とすることができる。ま
た、上述の強誘電性液晶表示装置31は、表示面内で表
示性能のばらつきがある場合には、所定の位置に選択的
にレーザー光を照射することにより、面内での表示性能
を均一化することができる。The above-described liquid crystal display device 31 has a moving image display specification in which an alignment film or an insulating film is formed thick, or a laser light beam is irradiated after manufacturing to substantially reduce the thickness of the alignment film or the insulating film. , Monitor specification. Further, when there is a variation in display performance in the display surface, the above-described ferroelectric liquid crystal display device 31 can uniformly irradiate the display performance in the surface by selectively irradiating a predetermined position with laser light. Can be
【0044】以上説明した本発明の第1及び第2の実施
形態に係る液晶表示装置では、アレイ基板にはガラス等
の透明基板が用いられ、この基板上に、ゲート電極線、
信号電極線、及びTFT等で構成されるスイッチング素
子、及び配向膜等が形成される。In the liquid crystal display devices according to the first and second embodiments of the present invention described above, a transparent substrate such as glass is used as an array substrate, and a gate electrode line,
A switching element including a signal electrode line, a TFT, and the like, an alignment film, and the like are formed.
【0045】対向基板には、ガラス等の透明基板が用い
られ、必要に応じてその表面にカラーフィルタ層が形成
される。これらアレイ基板及び対向基板上に形成される
画素電極、対向電極、導電層は、ITO等の透明導電性
材料で構成され、配向膜は、ポリイミド、ポリアミド、
ポリビニルアルコール、ポリイミドアミド、及びSiN
等の一般的な配向膜に用いられる材料で構成される。ま
た、絶縁膜は、SiO2 等の透明な絶縁性の無機材料や
Ta2 O5 等で構成され、アレイ基板及び対向基板に
は、それぞれ偏光板が設けられる。また、液晶層を構成
する液晶材料としては、強誘電性液晶材料や反強誘電性
液晶材料等の大きな自発分極を有するスメクチック液晶
材料が用いられる。As the opposing substrate, a transparent substrate such as glass is used, and a color filter layer is formed on the surface as necessary. The pixel electrode, the counter electrode, and the conductive layer formed on the array substrate and the counter substrate are made of a transparent conductive material such as ITO, and the alignment film is polyimide, polyamide,
Polyvinyl alcohol, polyimide amide, and SiN
And the like, which is used for a general alignment film. The insulating film is made of a transparent insulating inorganic material such as SiO 2 , Ta 2 O 5, or the like, and a polarizing plate is provided on each of the array substrate and the counter substrate. As the liquid crystal material forming the liquid crystal layer, a smectic liquid crystal material having a large spontaneous polarization such as a ferroelectric liquid crystal material or an antiferroelectric liquid crystal material is used.
【0046】[0046]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、これら実施例は、本発明の理解を容易にする目的で
記載されるものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲
内で種々変更するすることができる。Embodiments of the present invention will be described below. These embodiments are described for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
【0047】(実施例1)図1に示す反強誘電性液晶表
示装置を、以下に示すようにして作製した。まず、図2
に示す、透明ガラス基板5上に2系統のスイッチング素
子6、7、及びITOからなる画素電極9、10が形成
されたアレイ基板2を用い、画素電極9、10上に、日
本合成ゴム社製の可溶性ポリイミドAを20nmの厚さ
に印刷し、焼成した。Example 1 An antiferroelectric liquid crystal display device shown in FIG. 1 was manufactured as follows. First, FIG.
The array substrate 2 in which two switching elements 6, 7 and pixel electrodes 9, 10 made of ITO are formed on a transparent glass substrate 5 shown in FIG. Was printed to a thickness of 20 nm and baked.
【0048】次に、ポリイミド膜が形成されたアレイ基
板2の全面にフェノール樹脂系ポジ型レジストを塗布
し、このレジスト膜に、中心波長436nmのUV光を
用いて画素電極9に対応するパターンで露光した。露光
されたレジストを、東京応化社製の現像液NMD−3を
用いて除去して、画素電極9上のポリイミド膜を露出さ
せ、この露出されたポリイミド膜をエッチングにより除
去した。Next, a phenolic resin-based positive resist is applied to the entire surface of the array substrate 2 on which the polyimide film is formed, and the resist film is patterned in a pattern corresponding to the pixel electrode 9 using UV light having a center wavelength of 436 nm. Exposure. The exposed resist was removed using a developer NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. to expose a polyimide film on the pixel electrode 9, and the exposed polyimide film was removed by etching.
【0049】さらに、残留するレジスト膜を、東京応化
社製のレジスト剥離液ハクリ−104を用いて除去し、
アレイ基板2の画素電極9、10が形成された面の全面
に40nmの厚さでポリイミドAを塗布し、焼成した。
以上のようにして、画素電極9上での厚さが40nm、
画素電極10上での厚さが60nmの配向膜22を形成
した。Further, the remaining resist film was removed by using a resist stripper 104 made by Tokyo Ohka Co., Ltd.
Polyimide A was applied to a thickness of 40 nm on the entire surface of the array substrate 2 on which the pixel electrodes 9 and 10 were formed, and baked.
As described above, the thickness on the pixel electrode 9 is 40 nm,
An alignment film 22 having a thickness of 60 nm on the pixel electrode 10 was formed.
【0050】次に、ガラス基板15上に、カラーフィル
タ17、ブラックマトリクス16、絶縁膜18、及び対
向電極19が形成された対向基板3についても、アレイ
基板2と同様にして配向膜23を形成した。Next, the orientation film 23 is formed on the glass substrate 15 on the color filter 17, the black matrix 16, the insulating film 18, and the counter electrode 19 in the same manner as the array substrate 2. did.
【0051】以上のようにして作製したアレイ基板2及
び対向基板3のそれぞれの配向膜22、23にラビング
処理を施し、セルギャップが2μmとなるようにして液
晶セルを作製した。この液晶セルに、自発分極が250
nC/cm2 、応答速度が70μs、飽和電圧が1.5
V/μmの三井石油社製の無しきい値型反強誘電性液晶
材料Bを注入し、液晶セルを封止した。この液晶セルの
両面に偏光板11、14を設けて反強誘電性液晶表示装
置1を作製した。A rubbing treatment was applied to the alignment films 22 and 23 of the array substrate 2 and the counter substrate 3 manufactured as described above, and a liquid crystal cell was manufactured with a cell gap of 2 μm. This liquid crystal cell has a spontaneous polarization of 250
nC / cm 2 , response speed 70 μs, saturation voltage 1.5
A V / μm thresholdless antiferroelectric liquid crystal material B manufactured by Mitsui Oil Co., Ltd. was injected, and the liquid crystal cell was sealed. Polarizing plates 11 and 14 were provided on both sides of the liquid crystal cell, and an antiferroelectric liquid crystal display device 1 was manufactured.
【0052】なお、スイッチング素子6、7が形成され
たアレイ基板2としては、最大印加電圧±5V、画素数
640×480のVGAを使用した。以上のようにして
作製した反強誘電性液晶表示装置1について、ゲート電
極線13にのみ走査信号を入力して直流駆動したとこ
ろ、応答速度が60ms、コントラスト比が20と、動
画表示に適した高速応答性を得ることができた。また、
ゲート電極線12、13に同時に走査信号を入力して擬
似直流駆動したところ、応答速度が90ms、コントラ
スト比が80と、モニター等の表示に適した高コントラ
ストを得ることができた。A VGA having a maximum applied voltage of ± 5 V and a number of pixels of 640 × 480 was used as the array substrate 2 on which the switching elements 6 and 7 were formed. When the antiferroelectric liquid crystal display device 1 manufactured as described above was driven by direct current by inputting a scanning signal only to the gate electrode line 13, the response speed was 60 ms and the contrast ratio was 20, which was suitable for displaying moving images. High-speed response was obtained. Also,
When a scanning signal was simultaneously input to the gate electrode lines 12 and 13 to perform pseudo DC driving, a response speed of 90 ms, a contrast ratio of 80, and a high contrast suitable for display on a monitor or the like could be obtained.
【0053】(比較例1)配向膜の厚さを均一に形成
し、各画素に1つの画素電極を用いたこと以外は実施例
1と同様にして、図6に示す反強誘電性液晶表示装置1
01を作製した。Comparative Example 1 An antiferroelectric liquid crystal display shown in FIG. 6 was formed in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the alignment film was formed uniformly and one pixel electrode was used for each pixel. Apparatus 1
01 was produced.
【0054】すなわち、ガラス基板5上に、面積が画素
電極9と画素電極10との和に等しい画素電極109が
形成され、さらにこの画素電極109をスイッチングす
るスイッチング素子(図示せず)が形成されたアレイ基
板102を用い、このアレイ基板102上に均一な厚さ
でポリイミドからなる配向膜103を形成した。また、
対向基板3の表面にも均一な厚さでポリイミドからなる
配向膜104を形成して、反強誘電性液晶表示装置10
1を作製した。That is, a pixel electrode 109 having an area equal to the sum of the pixel electrode 9 and the pixel electrode 10 is formed on the glass substrate 5, and a switching element (not shown) for switching the pixel electrode 109 is formed. Using the array substrate 102 thus formed, an alignment film 103 made of polyimide was formed on the array substrate 102 with a uniform thickness. Also,
An anti-ferroelectric liquid crystal display device 10 is also formed by forming an alignment film 104 made of polyimide with a uniform thickness on the surface of the counter substrate 3.
1 was produced.
【0055】なお、配向膜103、104の厚さをそれ
ぞれ0〜100nmの範囲で変えて装置を作製し、それ
ぞれの装置について実施例1と同様にして応答速度及び
コントラスト比を測定した。その結果を図7に示す。A device was manufactured by changing the thickness of each of the alignment films 103 and 104 in the range of 0 to 100 nm, and the response speed and the contrast ratio of each device were measured in the same manner as in Example 1. FIG. 7 shows the result.
【0056】図7において、横軸は一方の基板に設けら
れた配向膜の膜厚を示し、縦軸は応答速度及びコントラ
スト比を示している。また、曲線130はコントラスト
比についてのデータを示しており、曲線131は応答速
度についてのデータを示している。なお、絶縁膜が設け
られた場合は、比誘電率からポリイミド膜厚に換算する
ことにより、同一のグラフにプロットされる。In FIG. 7, the horizontal axis indicates the thickness of the alignment film provided on one substrate, and the vertical axis indicates the response speed and the contrast ratio. Further, a curve 130 shows data on the contrast ratio, and a curve 131 shows data on the response speed. When an insulating film is provided, the same graph is plotted by converting the relative dielectric constant into a polyimide film thickness.
【0057】このグラフから明らかなように、実施例1
で作製した反強誘電性液晶表示装置1は、比較例1で作
製した反強誘電性液晶表示装置の配向膜の膜厚を40n
mとした場合及び60nmとした場合に相当する表示性
能を、駆動方法を変えることにより得ることができる。As is clear from this graph, Example 1
The antiferroelectric liquid crystal display device 1 manufactured in Comparative Example 1 has an alignment film thickness of 40 n of the antiferroelectric liquid crystal display device manufactured in Comparative Example 1.
Display performance equivalent to the case of m and 60 nm can be obtained by changing the driving method.
【0058】(実施例2)配向膜22及び23を以下に
示すようにして形成したこと以外は、実施例1と同様に
して反強誘電性液晶表示装置を作製した。(Example 2) An antiferroelectric liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the alignment films 22 and 23 were formed as described below.
【0059】まず、実施例1と同様にして、アレイ基板
2上に40μmの厚さのポリイミド膜を形成し、その上
に所定のパターンのレジスト膜を形成した。次に、この
レジスト膜が形成されたアレイ基板2の全面に、20μ
mの厚さのポリイミド膜を形成し、レジストとともにレ
ジスト膜上のポリイミド膜を除去した。First, a polyimide film having a thickness of 40 μm was formed on the array substrate 2 in the same manner as in Example 1, and a resist film having a predetermined pattern was formed thereon. Next, 20 μm is formed on the entire surface of the array substrate 2 on which the resist film is formed.
A polyimide film having a thickness of m was formed, and the polyimide film on the resist film was removed together with the resist.
【0060】このようにして、画素電極9上での厚さが
40nm、画素電極10上での厚さが60nmの配向膜
22を形成した。また、対向基板3についても同様にし
て配向膜23を形成して、反強誘電性液晶表示装置1を
作製した。Thus, an alignment film 22 having a thickness of 40 nm on the pixel electrode 9 and a thickness of 60 nm on the pixel electrode 10 was formed. In addition, the alignment film 23 was formed on the counter substrate 3 in the same manner, and the antiferroelectric liquid crystal display device 1 was manufactured.
【0061】以上のようにして作製した反強誘電性液晶
表示装置1について、応答速度及びコントラスト比を測
定したところ、実施例1で作製した装置と同様の値が得
られた。The response speed and contrast ratio of the antiferroelectric liquid crystal display device 1 manufactured as described above were measured, and the same values as those of the device manufactured in Example 1 were obtained.
【0062】(実施例3)以下に示すようにして、画素
電極9、10、及び対向電極19上にSiO2 からなる
絶縁層が設けられ、これら絶縁層の上に配向膜22、2
3が形成された反強誘電性液晶表示装置を作製した。(Embodiment 3) An insulating layer made of SiO 2 is provided on the pixel electrodes 9 and 10 and the counter electrode 19 as described below, and the alignment films 22 and 2 are formed on these insulating layers.
An antiferroelectric liquid crystal display device on which No. 3 was formed was manufactured.
【0063】まず、実施例1で用いたのと同様のアレイ
基板5の画素電極9、10が形成された面の全面に、C
VD成膜装置を用いて、SiO2 からなる厚さ34nm
の絶縁層を形成した。なお、この絶縁層は、厚さ20n
mのポリイミド配向膜に相当する電気容量を有してい
る。First, the entire surface of the array substrate 5 on which the pixel electrodes 9 and 10 are formed is the same as that used in the first embodiment.
Using a VD film forming apparatus, a thickness of 34 nm made of SiO 2
Was formed. This insulating layer has a thickness of 20n.
m has a capacitance equivalent to that of the polyimide alignment film.
【0064】次に、アレイ基板2上に形成された絶縁層
全面に、上述のようにしてレジストパターンを形成し、
露出した絶縁層を弗酸でエッチングして除去した。残留
するレジスト膜を除去した後、40nmの厚さでポリイ
ミド膜を形成した。Next, a resist pattern is formed on the entire surface of the insulating layer formed on the array substrate 2 as described above.
The exposed insulating layer was removed by etching with hydrofluoric acid. After removing the remaining resist film, a polyimide film having a thickness of 40 nm was formed.
【0065】以上のようにして、画素電極9上に厚さ4
0nmのポリイミド膜を、画素電極10上に厚さ74n
mのSiO2 −ポリイミド複合膜を形成した。なお、こ
の複合膜は、60nmの厚さのポリイミド膜に相当する
電気容量を有している。As described above, the thickness 4
A polyimide film having a thickness of 74 nm is formed on the pixel electrode 10 with a thickness of 74 nm.
m of SiO 2 -polyimide composite film was formed. Note that this composite film has an electric capacity corresponding to a polyimide film having a thickness of 60 nm.
【0066】対向基板3についても同様にして、ポリイ
ミド膜及びSiO2 −ポリイミド複合膜を形成し、反強
誘電性液晶表示装置1を作製した。このようにして作製
した反強誘電性液晶表示装置について、応答速度及びコ
ントラスト比を測定したところ、実施例1で作製した装
置と同様の値が得られた。Similarly, a polyimide film and a SiO 2 -polyimide composite film were formed on the opposing substrate 3 to produce an antiferroelectric liquid crystal display device 1. When the response speed and the contrast ratio of the antiferroelectric liquid crystal display device thus manufactured were measured, values similar to those of the device manufactured in Example 1 were obtained.
【0067】(実施例4)配向膜22、23を以下に示
すようにして形成したこと以外は、実施例1と同様にし
て反強誘電性液晶表示装置1を作製した。(Example 4) An antiferroelectric liquid crystal display device 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the alignment films 22 and 23 were formed as described below.
【0068】まず、実施例1で用いたのと同様のアレイ
基板2の画素電極9、10上に、20nmの厚さで日本
合成ゴム社製の感光性ポリイミドCを全面に印刷した。
次に、強度380mJ/cm2 、極大波長365nmの
平行光を、露光用マスクを介して照射して、画素電極1
0上に形成された感光性ポリイミド膜のみを選択的に露
光した。この感光性ポリイミド膜に、1 .5kg/cm
3 の窒素ガス雰囲気下で、9mL/minの流量で現像
液を240秒間噴霧し、続いて現像液とリンス液との混
合液、及びリンス液をそれぞれ10秒間づつ噴霧した。
さらに、窒素ガスを吹き付けながら20秒間スピンドラ
イを行い、アレイ基板2の表面を乾燥させた。First, 20 nm thick photosensitive polyimide C manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. was printed on the entire surface of the pixel electrodes 9 and 10 of the array substrate 2 similar to that used in Example 1.
Next, parallel light having an intensity of 380 mJ / cm 2 and a maximum wavelength of 365 nm is irradiated through an exposure mask to form a pixel electrode 1.
Only the photosensitive polyimide film formed on the substrate 0 was selectively exposed. This photosensitive polyimide film has 1. 5kg / cm
In a nitrogen gas atmosphere of No. 3 , a developer was sprayed at a flow rate of 9 mL / min for 240 seconds, and subsequently, a mixed solution of the developer and the rinsing solution and a rinsing solution were sprayed for 10 seconds each.
Furthermore, spin drying was performed for 20 seconds while blowing nitrogen gas to dry the surface of the array substrate 2.
【0069】このようにして画素電極10上のみに厚さ
20nmのポリイミド膜を形成した後、基板全面に40
nmの厚さで可溶性ポリイミドAを塗布して、画素電極
9上に厚さ40nmのポリイミド膜を、画素電極10上
に厚さ60nmのポリイミド膜を形成した。なお、可溶
性ポリイミドAから形成されたポリイミド膜と、感光性
ポリイミドCから形成されたポリイミド膜とは、ほぼ同
じ比誘電率を有していた。After a 20-nm-thick polyimide film is formed only on the pixel electrode 10 in this manner, a
A 40 nm thick polyimide film was formed on the pixel electrode 9 and a 60 nm thick polyimide film was formed on the pixel electrode 10 by applying soluble polyimide A to a thickness of 10 nm. The polyimide film formed from the soluble polyimide A and the polyimide film formed from the photosensitive polyimide C had substantially the same relative dielectric constant.
【0070】対向基板3についても同様にして、ポリイ
ミド膜を形成し、反強誘電性液晶表示装置1を作製し
た。このようにして作製した反強誘電性液晶表示装置に
ついて、応答速度及びコントラスト比を測定したとこ
ろ、実施例1で作製した装置と同様の値が得られた。A polyimide film was formed on the opposite substrate 3 in the same manner, and the antiferroelectric liquid crystal display device 1 was manufactured. When the response speed and the contrast ratio of the antiferroelectric liquid crystal display device thus manufactured were measured, values similar to those of the device manufactured in Example 1 were obtained.
【0071】(実施例5)図4に示す反強誘電性液晶表
示装置を、以下に示すようにして作製した。まず、透明
ガラス基板5上にスイッチング素子35、及びITOか
らなる画素電極36、及びスイッチング素子35上にブ
ラックマトリクス37を形成した。次に、この透明ガラ
ス基板5の画素電極36が形成された面に、ポリイミド
Aを塗布して40nmの厚さのポリイミド膜を成膜し
た。さらに、このポリイミド膜の表面にラビング処理を
施すことにより配向膜38を形成して、BMオンアレイ
構造のアレイ基板32を形成した。Example 5 The antiferroelectric liquid crystal display device shown in FIG. 4 was manufactured as follows. First, a switching element 35 and a pixel electrode 36 made of ITO were formed on the transparent glass substrate 5, and a black matrix 37 was formed on the switching element 35. Next, polyimide A was applied on the surface of the transparent glass substrate 5 on which the pixel electrodes 36 were formed, to form a polyimide film having a thickness of 40 nm. Further, a rubbing treatment was performed on the surface of the polyimide film to form an alignment film 38, thereby forming an array substrate 32 having a BM-on-array structure.
【0072】次に、カラーフィルタ層17が形成された
ガラス基板15上に、対向電極19として厚さ150n
mのITO膜を形成し、このITO膜上に絶縁層39と
して8.5nmの厚さでSiO2 膜を形成した。このS
iO2 膜上に、導電層41として厚さ150nmのIT
O膜を画素電極36に対応するパターンで形成し、この
ITO膜上に絶縁層40として厚さ17nmのSiO2
膜を形成した。さらに、このSiO2 膜上に、ポリイミ
ドからなる厚さ30nmの配向膜42を形成することに
より、対向基板33を形成した。Next, on the glass substrate 15 on which the color filter layer 17 was formed, a 150 nm thick counter electrode 19 was formed.
to form an ITO film of m, to form a SiO 2 film with a thickness of 8.5nm as the insulating layer 39 on the ITO film. This S
A 150 nm thick IT layer is formed on the iO 2 film as a conductive layer 41.
An O film is formed in a pattern corresponding to the pixel electrode 36, and a 17 nm thick SiO 2 film is formed on the ITO film as an insulating layer 40.
A film was formed. Further, a counter substrate 33 was formed by forming an alignment film 42 of polyimide having a thickness of 30 nm on the SiO 2 film.
【0073】以上のようにして形成したアレイ基板32
及び対向基板33を用いたこと以外は実施例1と同様に
して、反強誘電性液晶表示装置31を形成した。なお、
絶縁層39として形成した厚さ8.5nmのSiO2 膜
は、厚さ5nmのポリイミド膜に相当する電気容量を有
している。The array substrate 32 formed as described above
An antiferroelectric liquid crystal display device 31 was formed in the same manner as in Example 1 except that the counter substrate 33 was used. In addition,
The 8.5-nm-thick SiO 2 film formed as the insulating layer 39 has an electric capacity corresponding to a 5-nm-thick polyimide film.
【0074】上述のようにして形成した反強誘電性液晶
表示装置31について点燈試験を行った。その結果、配
向膜38、42の膜厚のばらつきのために、表示面内で
応答速度及びコントラストのばらつきが観測された。A lighting test was performed on the antiferroelectric liquid crystal display device 31 formed as described above. As a result, variations in response speed and contrast in the display surface were observed due to variations in the thickness of the alignment films 38 and 42.
【0075】図5に、反強誘電性液晶表示装置31の上
面図を示す。この図で、参照番号52、53は、それぞ
れ信号電極線及びゲート電極線を示し、参照番号50
は、表示性能の均一な画素を示し、参照番号51は、表
示性能の不均一な画素を示している。なお、参照番号4
3で示す位置には、TFT等が形成されている。FIG. 5 shows a top view of the antiferroelectric liquid crystal display device 31. In this figure, reference numerals 52 and 53 indicate a signal electrode line and a gate electrode line, respectively, and reference numeral 50
Indicates a pixel having uniform display performance, and reference numeral 51 indicates a pixel having non-uniform display performance. Reference number 4
TFTs and the like are formed at positions indicated by reference numeral 3.
【0076】この図から明らかなように、表示性能の不
均一な画素51は、表示面の隅に多くみられた。また、
画素50に対する画素51の表示性能のばらつきを、図
7に示すグラフから、配向膜38、42の膜厚のばらつ
きに換算したところ、画素50に対して画素51では、
それぞれの配向膜で2. 5nm程度厚く形成されている
ことが判明した。As is apparent from this figure, many pixels 51 having non-uniform display performance were found at the corners of the display surface. Also,
When the variation in the display performance of the pixel 51 with respect to the pixel 50 was converted into the variation in the film thickness of the alignment films 38 and 42 from the graph shown in FIG.
It was found that each alignment film was formed to be about 2.5 nm thick.
【0077】次に、表示性能の不均一な画素51につい
て、参照番号43で示す位置に、強誘電性液晶表示装置
31の対向基板33側からYAGレーザー光を照射し
た。その結果、図4に示す対向電極19、導電層41、
及び絶縁層39が位置43で溶融し、参照番号44に示
すように対向電極19と導電層41とが電気的に接続さ
れた。したがって、画素51の表示性能のばらつきが補
正され、表示面内での表示性能の均一な反強誘電性液晶
表示装置を得ることができた。Next, a YAG laser beam was applied to the position indicated by reference numeral 43 from the counter substrate 33 side of the ferroelectric liquid crystal display device 31 for the pixel 51 having non-uniform display performance. As a result, the counter electrode 19 shown in FIG.
Then, the insulating layer 39 was melted at the position 43, and the counter electrode 19 and the conductive layer 41 were electrically connected as indicated by reference numeral 44. Accordingly, the variation in the display performance of the pixels 51 is corrected, and an antiferroelectric liquid crystal display device having a uniform display performance in the display surface can be obtained.
【0078】以上、実施例1〜5では、直流駆動した場
合について説明したが、実施例5の反強誘電性液晶表示
装置については交流駆動した場合でも同様の効果を得る
ことができる。また、上記実施例1〜5では、反強誘電
性液晶を用いた場合について説明したが、強誘電性液晶
を用いても同様の効果を得ることができる。In the above, Embodiments 1 to 5 have been described for the case of DC driving. However, the same effect can be obtained for the antiferroelectric liquid crystal display device of Embodiment 5 even in the case of AC driving. Further, in the above-described Examples 1 to 5, the case where the antiferroelectric liquid crystal is used has been described. However, the same effect can be obtained by using the ferroelectric liquid crystal.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
1つの画素にそれぞれ独立に駆動される2つの画素電極
が設けられ、配向膜等の誘電層の電気容量がそれぞれの
画素電極上で異なるため、駆動する画素単位を適宜選択
することにより、表示性能を制御することが可能な強誘
電性或いは反強誘電性液晶表示装置が提供されるまた、
本発明によると、対向電極上に、各画素ごとにパターニ
ングされた導電層が絶縁層を介して設けられ、スイッチ
ング素子と導電層との間に光遮断部が設けられるため、
表示面側から所定の位置にレーザー光を照射することに
より対向電極と導電層とを電気的に接続して表示性能を
制御することが可能な強誘電性或いは反強誘電性液晶表
示装置が提供される。As described above, according to the present invention,
One pixel is provided with two pixel electrodes that are independently driven, and the electric capacity of a dielectric layer such as an alignment film is different on each pixel electrode. A ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device capable of controlling
According to the present invention, on the counter electrode, a conductive layer patterned for each pixel is provided via an insulating layer, and a light blocking portion is provided between the switching element and the conductive layer.
Provided is a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal display device capable of controlling display performance by electrically connecting a counter electrode and a conductive layer by irradiating a predetermined position from a display surface with a laser beam. Is done.
【図1】本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の
断面図。FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置に
用いられるアレイ基板の上面図。FIG. 2 is a top view of an array substrate used in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置に
用いられるアレイ基板の等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an array substrate used in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の
断面図。FIG. 4 is a sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の
上面図。FIG. 5 is a top view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】従来の反液晶表示装置の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional anti-liquid crystal display device.
【図7】従来の反強誘電性液晶表示装置における配向膜
の膜厚に対する応答速度及びコントラスト比の変化を示
すグラフ。FIG. 7 is a graph showing changes in response speed and contrast ratio with respect to the thickness of an alignment film in a conventional antiferroelectric liquid crystal display device.
1、31、101…液晶表示装置 2、32、102…アレイ基板 3、33…対向基板 4、34…液晶層 5…基板 6、7、35…スイッチング素子 8、52…信号電極線 9、10、109…画素電極 11、14…偏光板 12、13、53、105…ゲート電極線 15…透明基板 16、37…ブラックマトリクス 17…カラーフィルタ層 18、39、40…絶縁層 19…対向電極 20…強誘電性或いは反強誘電性液晶材料 21…スペーサ 22、23、38、42、103、104…配向膜 41…導電層 43、44…位置 50、51…画素 130、131…曲線 1, 31, 101: Liquid crystal display device 2, 32, 102: Array substrate 3, 33: Counter substrate 4, 34: Liquid crystal layer 5: Substrate 6, 7, 35: Switching element 8, 52: Signal electrode line 9, 10 , 109: pixel electrode 11, 14, polarizing plate 12, 13, 53, 105: gate electrode line 15, transparent substrate 16, 37: black matrix 17: color filter layer 18, 39, 40 ... insulating layer 19: counter electrode 20 ... ferroelectric or anti-ferroelectric liquid crystal material 21 ... spacers 22, 23, 38, 42, 103, 104 ... alignment film 41 ... conductive layer 43, 44 ... position 50, 51 ... pixels 130, 131 ... curve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 剛 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 長田 洋之 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 高頭 孝毅 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 奥村 治彦 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tsuyoshi Ito 33 Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Production Technology Research Institute (72) Inventor Hiroyuki Nagata 33 Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address: Within Toshiba Production Technology Laboratory (72) Inventor Takaki Takato 33, Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Production Technology Laboratory (72) Inventor: Haruhiko Okumura Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 33 Shin-Isago-cho Toshiba Production Technology Research Institute
Claims (3)
2のスイッチング素子と、 前記第1のスイッチング素子のソース電極に電気的に接
続された第1の画素電極と、 前記第1の画素電極と並置して設けられ、前記第2のス
イッチング素子のソース電極に電気的に接続された第2
の画素電極とを有する第1の基板、 b) 前記第1の基板の第1及び第2の画素電極が形成
された面に対向して配置され、その対向面に対向電極を
有する第2の基板、 c) 前記第1の基板と第2の基板との間に設けられ、
強誘電性或いは反強誘電性液晶材料を含む液晶層、及び d) 前記第1及び第2の画素電極と前記対向電極との
間に設けられ、前記第1の画素電極−対向電極間の領域
と、前記第2の画素電極−対向電極間の領域とで、異な
る電気容量を有する誘電層を具備することを特徴とする
液晶表示装置。A) a first switching element; a second switching element sharing a signal electrode line with the first switching element; and a source electrode of the first switching element. A first pixel electrode, and a second pixel electrode provided in parallel with the first pixel electrode and electrically connected to a source electrode of the second switching element.
A) a first substrate having a pixel electrode; b) a second substrate having a counter electrode disposed on the surface of the first substrate on which the first and second pixel electrodes are formed, and having a counter electrode on the opposite surface. A substrate, c) provided between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer containing a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal material; and d) a region provided between the first and second pixel electrodes and the counter electrode, between the first pixel electrode and the counter electrode. And a region between the second pixel electrode and the counter electrode, and a dielectric layer having a different electric capacitance.
た画素電極とを有する第1の基板、 b) 対向電極と、 前記対向電極上に設けられた絶縁層と、 前記絶縁層上の所定の位置に設けられた導電層とを具備
し、前記第1の基板の画素電極が形成された面と対向し
て配置された第2の基板、 c) 前記第1の基板と第2の基板との間に設けられ、
強誘電性或いは反強誘電性液晶材料を含む液晶層、 d) 前記第1の基板及び第2の基板の少なくとも一方
に、前記液晶層と接して設けられた配向膜、及び e) 前記スイッチング素子と前記導電層との間に設け
られた光遮断部を具備し、 前記導電層は、前記第1の基板の画素電極及びスイッチ
ング素子に対応して設けられ、前記対向電極及び導電層
のスイッチング素子に対応する部分へのレーザー光の照
射により、前記対向電極と導電層とが電気的に接続され
ることを特徴とする液晶表示装置。2. A first substrate comprising: a) a switching element; and a pixel electrode electrically connected to a source electrode of the switching element; b) a counter electrode; and an insulating layer provided on the counter electrode. A second substrate, comprising: a conductive layer provided at a predetermined position on the insulating layer; and a second substrate disposed to face a surface of the first substrate on which a pixel electrode is formed; Provided between the first substrate and the second substrate,
A liquid crystal layer containing a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal material; d) an alignment film provided on at least one of the first substrate and the second substrate in contact with the liquid crystal layer; and e) the switching element. And a light blocking portion provided between the conductive layer and the conductive layer, wherein the conductive layer is provided corresponding to the pixel electrode and the switching element of the first substrate, and the switching element of the counter electrode and the conductive layer is provided. A liquid crystal display device, wherein the opposite electrode and the conductive layer are electrically connected by irradiating a laser beam to a portion corresponding to.
ることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light blocking portion is a black matrix.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19404397A JPH1138444A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19404397A JPH1138444A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1138444A true JPH1138444A (en) | 1999-02-12 |
Family
ID=16317996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19404397A Pending JPH1138444A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1138444A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8289493B2 (en) | 2009-10-13 | 2012-10-16 | Au Optronics Corporation | Display panel having different thickness of alignment layers in different regions |
WO2020217959A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 京セラ株式会社 | Micro led element substrate and display device |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP19404397A patent/JPH1138444A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8289493B2 (en) | 2009-10-13 | 2012-10-16 | Au Optronics Corporation | Display panel having different thickness of alignment layers in different regions |
WO2020217959A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 京セラ株式会社 | Micro led element substrate and display device |
JPWO2020217959A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 |
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