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JP3545086B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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JP3545086B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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JP3545086B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、文字や記号やその他の画像表示を行うパッシブ駆動あるいはアクティブ駆動を行う液晶表示装置の構成に関し、とくにその視野角特性を改善する技術に関係する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に液晶表示装置は、一対の表示画素用電極を有するガラス基板上に均一な膜厚のポリイミドからなる液晶配向層を設け、一定の間隙を保つよう互いのガラス基板をはり合わせ、その間隙に液晶材料を封入して液晶層を設けている。
【0003】
以下に図5を用いて、一般的なパッシブ駆動を行う液晶表示装置の構造を説明する。図5は従来例におけるパッシブ駆動の液晶表示装置を示す断面図である。
【0004】
第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bには、それぞれ第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bを設ける。
【0005】
さらに第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bの上には、それぞれ所定の方向に綿布を用いてラビング処理をした第1の液晶配向層53aと第2の液晶配向層53bを設ける。
【0006】
さらにシール材料54を使用して、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとを対向してはり合わせて、その間隙に液晶層55を封入するように設ける。
【0007】
つぎに以上の構成の液晶表示装置の平面パターン形状を説明する。図6は一般的なパッシブ駆動の液晶表示装置を示す平面図である。
【0008】
液晶表示装置は、第1のガラス基板51aの上に設ける第1の表示画素用電極52aと、第2のガラス基板51bの上に設ける第2の表示画素用電極52bに駆動電圧を印加することにより、その間隙に封入される液晶層に電界を印加して液晶表示を行うものである。
【0009】
したがって、第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとが平面的で重なる領域である斜線部分のそれぞれが実際に点灯して表示を行う表示画素57になる。
【0010】
つぎに以上のように構成する液晶表示装置の製造方法について図5と図6とを用いて簡単に説明する。
【0011】
まず、スパッタリング法や真空蒸着法により片面の全面に透明電極膜を形成した第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bを所定のパターンのフォトマスクを用いて露光処理と、現像処理と、エッチング処理により、所定の電極パターン、すなわち第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとを形成する。
【0012】
その後、第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとの上面に、それぞれポリイミドワニスをフレキソ印刷法により均一な膜厚で形成する。
【0013】
その後、ポリイミドワニスの焼成処理を行い、配向膜とする。つぎに所定の方向に綿布で一定方向に表面を擦るラビング処理を行い、第1の液晶配向層53aと第2の液晶配向層53bとを形成する。
【0014】
その後、所定の間隙を保つよう、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとをシール材料54によってはり合わせ、その間隙に液晶材料を真空注入法により注入して液晶層55を形成して、液晶表示装置を得る。
【0015】
つぎに以上の説明の構成と異なる構造の液晶表示装置について図7を用いて説明する。図7は、液晶配向層と表示画素用電極との間に絶縁膜層を設ける従来例におけるパッシブ駆動の液晶表示装置を示す断面図である。
【0016】
図7に示すように、第2の表示画素用電極52bと第2の液晶配向層53bとの間に設ける絶縁膜層56は、一般に上下ショートと呼ばれる不良を防止するために設けられるものである。
【0017】
上下ショート不良は液晶表示装置製造工程、とくにガラス基板を対向してはり合わせる工程において、雰囲気中や製造装置などから発生するチリやホコリの導電性微小異物がガラス基板間にはさみ込まれ、その導電性微小異物が液晶配向層を突き破ることで、第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとが、この導電性微小異物を介して発生するショート不良である。
【0018】
そこで液晶配向層と表示画素用電極との間に、酸化シリコン(SiO2 )などの硬い無機絶縁膜、あるいは有機系シリコンなどを焼成してなる硬い絶縁膜からなる絶縁膜層56を設ける。
【0019】
この絶縁膜層56を設けることにより、導電性微小異物がガラス基板間にはさみ込まれても、この絶縁膜層56が突き破られることはない。
【0020】
このことにより、第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとがショートすることなく、上下ショート不良の発生を防止することができる。
【0021】
この絶縁膜層56の製造方法としては、第2の表示画素用電極52b上にフレキソ印刷法により有機系シリコンワニスを均一な膜厚に形成し、その後焼成して絶縁膜層56を形成する。
【0022】
さらに絶縁膜層56上に、ポリイミドワニスをフレキソ印刷法により均一な膜厚に形成し、その後焼成処理して液晶配向層53を形成する処理工程以外は、前述の図5を用いて説明した液晶表示装置の構造と同様であるので詳細な説明は省略する。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の図5と図7のような構成による従来技術の液晶表示装置では、第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52b上の第1の液晶配向層53aと第1の液晶配向層53bと絶縁膜層56とは、均一な膜厚で構成している。
【0024】
このため、表示画面内の液晶のしきい値電圧がそれぞれの表示画素で同一となり、それぞれの表示画素57は駆動電圧に従った均一な輝度を示すことになる。
【0025】
電圧と透過率とを示す図8のグラフを用いて、しきい値電圧の定義を示す。しきい値電圧とは、液晶表示装置に電圧を走査印加した際の透過率変化における変化点を意味し、その液晶表示装置が何ボルトで点灯するかを意味する。
【0026】
ここでは、明から暗の間で変化する透過光量を100%とした際に、透過光量が10%変化して、90%となったところの電圧をしきい値電圧としている。
【0027】
画面内で同一なしきい値電圧を有する従来の液晶表示装置に駆動信号を加えて表示を行うと、均一な表示は得られる。
【0028】
しかしながら、このような従来の液晶表示装置では液晶層の配向方向に伴うコントラストの視野角依存性が生じて、見る方向によっては階調反転やコントラストの急激な減少によって表示品位を著しく落とすこととなる。
【0029】
パソコン表示などの表示画面を大型化するときには、とくにこのような視野角依存性を改良することが望まれている。
【0030】
以上の従来例の説明ではパッシブ駆動の液晶表示装置について説明したが、それぞれの表示画素部分にアクティブ素子を有するアクティブ駆動の液晶表示装置においても以上の説明と同様の欠点が発生する。
【0031】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、視野角の広い液晶表示装置の構造を提供することである。
【0032】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置においては下記の手段を採用する。
【0033】
本発明の液晶表示装置は、第1のガラス基板および第2のガラス基板の両方のガラス基板、あるいはそのうちの少なくとも一方のガラス基板上の表示画素用電極上の液晶配向層の膜厚に表示画素毎に複数の膜厚領域を設ける構造か、あるいは液晶配向層の膜厚に表示画素毎に膜厚勾配を設けることを特徴とする。
【0034】
本発明の液晶表示装置は、第1のガラス基板および第2のガラス基板の両方のガラス基板上あるいは、そのうちの少なくとも一方のガラス基板上の表示画素用電極上の絶縁膜層の膜厚に表示画素毎に複数の膜厚領域を設ける構造か、あるいは絶縁膜層の膜厚に表示画素毎に膜厚勾配を設けることを特徴とする。
【0035】
【作用】
上記のような構造からどのような理由から、しきい値電圧を変化させることができるのかを、図2を用いて説明する。図2のグラフは、液晶配向層の膜厚を変化させたときの液晶表示装置のしきい値電圧変化を示す。
【0036】
液晶配向層は絶縁材料であるため、第1の表示画素用電極と第2の表示画素用電極間に印加された電圧は、誘電体である配向膜層と液晶層との電気容量比率により電圧分圧される。
【0037】
液晶配向層の膜厚が厚くなるにしたがい、液晶層に加わる電圧は小さくなる。したがって、図2のグラフに示すように、液晶配向層の膜厚が厚くなるにともなってしきい値電圧が上昇する。
【0038】
図2のグラフにおける曲線の勾配は、液晶配向層と液晶層との誘電率によって変化する。
【0039】
さらに、図7を用いて説明した上下ショート対策に用いる絶縁膜層も誘電体となるため、液晶配向層のときと同様に膜厚変化に伴いしきい値電圧が変化する。
【0040】
本発明はこのような知見から得られた表示画素上の液晶配向層の膜厚変化と、上下ショート不良対策の絶縁膜層の膜厚変化によるこのしきい値電圧変化を利用するものである。
【0041】
本発明によりそれぞれの表示画素中の液晶配向層に複数の膜厚領域あるいは膜厚勾配を設けることにより、それぞれの表示画素内に液晶配向層の膜厚の違いによる複数のしきい値電圧領域、あるいはしきい値電圧勾配を得ることができる。
【0042】
このため、一定の電圧の信号を加えたときに表示画素毎に、それぞれの液晶配向層の膜厚にしたがった電圧が液晶層に印加され、液晶配向層の膜厚にしたがった液晶分子の立ち方となる。
【0043】
そして実質的には、1表示画素内が異なる電圧で駆動される領域の混合となるために、複数の電圧によりコントラスト調整された表示の合成、すなわち視野角特性を改善することができる。
【0044】
さらにまた、液晶配向層の下層に上下ショート対策の絶縁膜層を設けるときにも、それぞれの表示画素中の絶縁膜層に複数の膜厚領域あるいは膜厚勾配を設ける。
【0045】
このことにより、液晶配向層のときと同様に、複数のしきい値電圧領域あるいはしきい値電圧勾配を得ることができ、視野角特性を改善することができる。
【0046】
【実施例】
以下に図面を用いて本発明の実施例を説明する。本発明の実施例における液晶表示装置の断面構造を図1の断面図に示す。さらに図6の平面図に液晶表示装置の平面パターン形状を示す。なお以下の説明では、パッシブ駆動の液晶表示装置を例にして説明する。
【0047】
図1に示すように、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとの上には、透明電極膜として酸化インジュウムスズ(ITO)からなる第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとを設ける。
【0048】
さらに第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとの上面には、それぞれポリイミドからなる第1の液晶配向層53aと、第2の液晶配向層53bとを設ける。
【0049】
とくに第2の液晶配向層53bには、それぞれの表示画素57毎に、30nmの膜厚領域と、130nmの膜厚領域とを面積比でおよそ50%ずつに設ける。なお図6の平面図では液晶配向層の図示は省略してある。
【0050】
さらに均一な間隙を保つようにエポキシ接着剤からなるシール材料54により第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとを重ね合わせ、その間隙に液晶材料を注入して液晶層55を設ける。
【0051】
第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとが重なり合う領域、すなわち図6に示す表示画素57単位毎に膜厚30nmの膜厚領域と130nmの膜厚領域との膜厚の異なる領域を設けている。
【0052】
以上のように構成する液晶表示装置について、以下にその構造を形成するための製造方法を示す。
【0053】
フォトリソグラフィー処理とエッチング処理とを行って得られた、所定のパターンの第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとを、それぞれ設ける第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bの表示領域全体にフレキソ印刷法によりポリイミドワニスを形成する。
【0054】
そして第2のガラス基板51bのみプリベークを行い、ポリイミドワニスの焼成処理を行う。
【0055】
その後、ポリイミドワニス上の全面にフォトレジストを回転塗布法により形成し、フォトレジストのプリベーク処理を行う。
【0056】
その後、それぞれの表示画素57の半分の領域を遮蔽するフォトマスクを使用して、露光処理と現像処理とを行い、フォトレジストをパターニングする。
【0057】
つぎにパターニングしたフォトレジストをエッチングマスクに用いてポリイミドワニスのエッチングを行う。このポリイミドワニスのエッチングは、ヒドラジンをエッチング液として用いて行う。その後、フォトレジストを剥離する。
【0058】
ここでエッチング時間を全膜厚のエッチング完了時間から30nm残存するように時間調整する。この結果、それぞれの表示画素57に、膜厚差を有する第2の液晶配向層53bを形成することができる。
【0059】
その後、温度200℃で1時間焼成処理することにより、最終的にそれぞれ表示画素57の半分領域が膜厚130nmとなり、エッチング処理した残り半分領域で30nmの膜厚を有する第2の液晶配向層53bを得ることができる。
【0060】
さらに、第1のガラス基板51aは、ポリイミドワニスをフレキソ印刷法により形成後、温度200℃で1時間の焼成処理を行い、第1の液晶配向層53aを形成する。
【0061】
その後、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51b上の第1の液晶配向層53aと第2の液晶配向層53b表面を綿布を巻いたロールにより所定の方向で回転ラビング処理して、配向処理した第1の液晶配向層53aと第2の液晶配向層53bとを得る。
【0062】
その後、5μmの間隙を保つよう、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとをシール材料54によりはり合わせ、液晶材料をその間隙に真空注入法により注入して液晶層55を形成して液晶表示装置を得る。
【0063】
本発明で使用する液晶配向層を構成するポリイミドワニスの膜厚と、その液晶配向層膜厚の変化による液晶表示装置のしきい値電圧との関係を図2のグラフに示す。
【0064】
図2のグラフに示すように、誘電材料の液晶配向層と液晶層の電気容量との比から液晶層に加わる電圧は、分圧されて変化し、しきい値電圧が液晶配向層の膜厚増加にしたがい上昇している。
【0065】
したがって、本発明の実施例による液晶表示装置では、厚さ30nmの液晶配向層領域と厚さ130nmの液晶配向層領域で絶縁層となる液晶配向層により、しきい値電圧は0.12Vの差を生じている。
【0066】
そのために本発明の液晶表示装置を駆動したときには、1表示画素を2種類の駆動電圧で駆動したこととなり、それぞれの駆動電圧による視野角特性を合成した視野角特性を示す。これにより液晶表示装置は広視野角表示を実現することができる。
【0067】
図3のグラフに、コントラスト−視野角特性を本発明の実施例と従来例とを比較として示す。
【0068】
コントラスト1以下の領域が表示が階調反転する視角を示すが、図3から明らかなように、従来技術に比較して、反転に対しておよそ10度の視野角が改善している。
【0069】
本発明の実施例における液晶表示装置では、フォトリソグラフィー処理とエッチング処理とにより液晶配向層の膜厚を変化させたが、精密なフレキソ印刷法による複数回のフレキソ印刷法を用いても、液晶配向層の膜厚を変化させて形成することは可能である。
【0070】
さらに、以上の実施例の説明では第2のガラス基板51b上の第2の液晶配向層53bの膜厚を2種類の膜厚で変化させた例で説明したが、第1のガラス基板51a上の第1の液晶配向層53aの膜厚を、複数種類の膜厚になるように変化させてもよい。
【0071】
さらに、第1のガラス基板51a上の第1の液晶配向層53aと第2のガラス基板51b上の第2の液晶配向層53bとの膜厚を、複数種類の膜厚になるように変化させてもよい。
【0072】
さらに、本発明の実施例の説明では、第1のガラス基板と第2のガラス基板とには表示画素用電極を設けるパッシブ型液晶表示装置で示したが、それぞれの表示画素単位毎に薄膜トランジスタ(TFT)や薄膜ダイオード(TFD)のアクティブ素子を設けるアクティブ駆動の液晶表示装置にも適用できる。
【0073】
ガラス基板上にTFTやTFDのアクティブ素子を設けるアクティブ駆動の液晶表示装置においても、以上の説明と同様の効果を有し、広視野角特性の表示が可能となる。
【0074】
つぎに本発明の第2の実施例における液晶表示装置の構造を、図4を用いて説明する。図4は、本発明の第2の実施例における液晶表示装置を示す断面図である。
【0075】
図4に示すように、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとの上面には、透明電極としてITOからなる第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとを設ける。
【0076】
第1のガラス基板51a上の第1の表示画素用電極52a上には、ポリイミドからなる第1の液晶配向層53aを設ける。
【0077】
さらに第2のガラス基板51b上の第2の表示画素用電極52b上には、それぞれの表示画素57毎に膜厚が70nmと170nmの2種の膜厚領域を有する絶縁膜層46を設ける。なおこの絶縁膜層46は、有機シリコン系の絶縁膜で構成する。
【0078】
さらにその絶縁膜層46上に、ポリイミド膜からなる第2の液晶配向層53bを設ける。
【0079】
この絶縁膜層46は、液晶表示装置の製造工程において混入する可能性のある金属などの導電性微小異物による第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとの間のショート、すなわち上下ショート不良防止目的で形成している。
【0080】
さらに第1のガラス基板51aには、第1の表示画素用電極52aと、第1の液晶配向層53aとを設ける。
【0081】
そして均一な間隙を保つようにエポキシ接着剤からなるシール材料54によって、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとを対向するように重ね合わせ、その間隙に液晶材料を封入して液晶層55を設ける。
【0082】
以上のように構成される液晶表示装置について以下に、その構造を形成するための製造方法を示す。
【0083】
フォトリソグラフィー処理とエッチング処理とを行って、所定のパターンの第1の表示画素用電極52aと第2の表示画素用電極52bとを、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとのそれぞれ設ける。
【0084】
その後、第2のガラス基板51a上の第1の表示画素用電極52a上の全面にフレキソ印刷法により有機シリコン系材料を形成し、仮乾燥処理を行う。
【0085】
その後、それぞれの表示画素57の半分の領域にのみ印刷できる印刷版を用いて、仮乾燥処理した有機シリコン系材料上にさらに重ねて有機シリコン系材料を印刷法により形成する。
【0086】
その後、温度250℃で2時間焼成する。このことにより、それぞれの表示画素57毎に膜厚が、70nmと170nmの2種の膜厚を有する絶縁膜層46を形成する。
【0087】
その後、絶縁膜層46の上面に、液晶配向層材料としてポリイミドワニスを印刷法により形成し、温度200℃で焼成処理して、第2の液晶配向層53bを形成する。
【0088】
さらに、第1のガラス基板51aの第1の表示画素用電極52aの上面には、ポリイミドワニスをフレキソ印刷法により形成した後、温度200℃で焼成処理を行う。この結果、第1の液晶配向層53aを形成する。
【0089】
その後、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51b上の第1の液晶配向層53aと第2の液晶配向層53bとを綿布を巻いたロールにより所定の方向で回転ラビング処理し、配向処理した第1の液晶配向層53aと第2の液晶配向層53bとを得る。
【0090】
その後、5μmの間隙を保つように、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとを対向するように配置し、シール材料54によりはり合わせる。
【0091】
その後、液晶材料を第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとの間隙に真空注入法により注入して、液晶層55を形成して液晶表示装置を得ることができる。
【0092】
本発明の実施例の液晶表示装置では、膜厚が70nmの絶縁膜層46領域と、膜厚が170nmの絶縁膜層46領域とで、しきい値電圧に0.12Vの差を生じる。
【0093】
そのために本発明の液晶表示装置を駆動したときには、1表示画素を2種類の駆動電圧で駆動したこととなり、それぞれの駆動電圧による視野角特性を合成した視野角特性を示す。これにより広視野角表示を有する液晶表示装置を実現することができる。
【0094】
さらに、以上の図4を用いて説明した実施例では、第2のガラス基板51bの第2の表示画素用電極52bと第2の液晶配向層53bとの間に設ける絶縁膜層46の膜厚を2種類の膜厚で変化させた例で説明した。
【0095】
しかしながら、第1のガラス基板51aの第1の表示画素用電極52aと第1の液晶配向層53aとの間に絶縁膜層を設けて、その絶縁膜層の膜厚を複数種類の膜厚になるように変化させてもよい。
【0096】
さらに、第1のガラス基板51aの第1の表示画素用電極52aと第1の液晶配向層53aとの間に絶縁膜層を設けて、さらに第2のガラス基板51bの第2の表示画素用電極52bと第2の液晶配向層53bとの間に絶縁膜層を設けてもよい。
【0097】
このように、第1のガラス基板51aと第2のガラス基板51bとの両方の絶縁膜層の膜厚を、複数種類の膜厚になるように変化させてもよい。
【0098】
さらに、図4を用いて説明した実施例では、パッシブ型液晶表示装置で示したが、第1のガラス基板51aあるいは第2のガラス基板51bの表示画素単位毎に薄膜トランジスタ(TFT)や薄膜ダイオード(TFD)などのアクティブ素子を設けるアクティブ駆動の液晶表示装置にも適用できる。
【0099】
ガラス基板上にTFTやTFDのアクティブ素子を設けるアクティブ駆動の液晶表示装置においても、以上の説明と同様の効果を有し、広視野角特性の表示が可能となる。
【0100】
さらにまた、図4を用いて説明した実施例では、上下ショート対策の絶縁膜層46の膜厚を、それぞれの表示画素内で変化させる例で説明した。
【0101】
しかしながら、ガラス基板上に表示画素用電極を設け、この表示画素用電極上に染色したゼラチンのカラーフィルターあるいは合成樹脂中に顔料を分散させたカラーフィルターを設け、さらにこのカラーフィルター上に平坦化の役割をもつ合成樹脂層を設ける基板による、パッシブ駆動あるいはアクティブ駆動のカラー液晶表示装置において、カラーフィルター上の合成樹脂層を絶縁膜層として適用し、その絶縁膜層の膜厚を変化することによっても、以上の説明と同様の広視野角特性の表示が可能となる効果が得られる。
【0102】
さらに図1と図4とを用いて説明した実施例では、第2のガラス基板上の第2の液晶配向層あるいは絶縁膜層の膜厚差を2種類としたが、膜厚差を3種類以上にしても、以上の説明と同様の広視野角特性の表示が可能となるという効果が得られる。
【0103】
さらにまた、液晶配向層や絶縁膜層の膜厚差を有する膜厚領域の種類を、連続的に無限に増やしたとき、すなわち表示画素毎に液晶配向層あるいは絶縁膜層に膜厚勾配を形成しても、以上の説明と同様の効果が得られる。
【0104】
この膜厚勾配は、たとえばフレキソ印刷法において、表示画素単位ごとに版厚を連続的に変化させたフレキソ版を用いて形成することができる。
【0105】
またこの膜厚勾配は、フォトリソグラフィー法において、表示画素単位ごとに連続的に露光量を変化させるようなフォトマスクを用いて、液晶配向層あるいは絶縁膜層をパターニングすることにより形成することもできる。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、それぞれの表示画素毎の液晶配向層あるいは絶縁膜層に複数の膜厚領域を形成することにより、あるいはまた、それぞれの表示画素毎に膜厚勾配を設ける。
【0107】
このことにより、それぞれの表示画素がそれぞれの表示画素上の液晶配向層あるいは絶縁膜層膜厚変化にしたがった複数の駆動電圧により駆動されることになる。したがって表示は、複数の駆動電圧の視角特性の合成となり、視野角特性が拡大し、広視野角特性の液晶表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例に用いた液晶配向層の膜厚としきい値電圧の関係を示すグラフである。
【図3】本発明の実施例における液晶表示装置のコントラストの視野角特性を従来例と比較したグラフである。
【図4】本発明の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図5】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図6】本発明と従来の液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図7】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図8】液晶表示装置におけるしきい値電圧の定義を示す図である。
【図9】液晶表示装置の液晶配向層の膜厚としきい値電圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
46 絶縁膜層
51a 第1のガラス基板
51b 第2のガラス基板
52a 第1の表示画素用電極
52b 第2の表示画素用電極
53a 第1の液晶配向層
53b 第2の液晶配向層
54 シール材料
55 液晶層
57 表示画素
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a configuration of a liquid crystal display device that performs passive driving or active driving for displaying characters, symbols, and other images, and particularly to a liquid crystal display device related to a technique for improving the viewing angle characteristics.
[0002]
[Prior art]
In general, a liquid crystal display device is provided with a liquid crystal alignment layer made of polyimide having a uniform thickness on a glass substrate having a pair of display pixel electrodes, and bonding the glass substrates together so as to maintain a constant gap. A liquid crystal layer is provided by enclosing the material.
[0003]
Hereinafter, a structure of a liquid crystal display device that performs general passive driving will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a conventional passively driven liquid crystal display device.
[0004]
A first display pixel electrode 52a and a second display pixel electrode 52b are provided on the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b, respectively.
[0005]
Further, on the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b, a first liquid crystal alignment layer 53a and a second liquid crystal alignment layer rubbed using a cotton cloth in a predetermined direction, respectively. 53b is provided.
[0006]
Further, the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are bonded to each other by using the sealing material 54 so as to face each other, and the liquid crystal layer 55 is provided in the gap therebetween.
[0007]
Next, the planar pattern shape of the liquid crystal display device having the above configuration will be described. FIG. 6 is a plan view showing a general passive drive liquid crystal display device.
[0008]
The liquid crystal display device applies a driving voltage to the first display pixel electrode 52a provided on the first glass substrate 51a and the second display pixel electrode 52b provided on the second glass substrate 51b. Thus, an electric field is applied to the liquid crystal layer sealed in the gap to perform liquid crystal display.
[0009]
Therefore, each of the hatched portions, which are areas where the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b overlap in a planar manner, becomes the display pixel 57 that actually lights up and performs display.
[0010]
Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device configured as described above will be briefly described with reference to FIGS.
[0011]
First, a first glass substrate 51a and a second glass substrate 51b, each having a transparent electrode film formed on one entire surface by a sputtering method or a vacuum evaporation method, are subjected to an exposure process using a photomask having a predetermined pattern, a development process, By an etching process, a predetermined electrode pattern, that is, a first display pixel electrode 52a and a second display pixel electrode 52b are formed.
[0012]
Thereafter, a polyimide varnish is formed on the upper surfaces of the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b with a uniform film thickness by flexographic printing.
[0013]
Thereafter, a baking treatment of the polyimide varnish is performed to form an alignment film. Next, a rubbing treatment of rubbing the surface in a predetermined direction with a cotton cloth in a predetermined direction is performed to form a first liquid crystal alignment layer 53a and a second liquid crystal alignment layer 53b.
[0014]
Thereafter, the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are bonded to each other with a sealing material 54 so as to maintain a predetermined gap, and a liquid crystal material is injected into the gap by a vacuum injection method to form a liquid crystal layer 55. Thus, a liquid crystal display device is obtained.
[0015]
Next, a liquid crystal display device having a structure different from that described above will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional passively driven liquid crystal display device in which an insulating film layer is provided between a liquid crystal alignment layer and a display pixel electrode.
[0016]
As shown in FIG. 7, an insulating film layer 56 provided between the second display pixel electrode 52b and the second liquid crystal alignment layer 53b is provided to prevent a defect generally called a vertical short circuit. .
[0017]
The vertical short-circuit defect is caused in the liquid crystal display device manufacturing process, especially in the process of bonding glass substrates to each other, by causing conductive fine foreign particles such as dust and dust generated from the atmosphere or from manufacturing equipment to be trapped between the glass substrates. When the conductive minute foreign matter penetrates the liquid crystal alignment layer, the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b are short-circuit defects generated through the conductive minute foreign matter.
[0018]
Accordingly, an insulating film layer 56 made of a hard inorganic insulating film such as silicon oxide (SiO2) or a hard insulating film obtained by firing organic silicon is provided between the liquid crystal alignment layer and the display pixel electrode.
[0019]
By providing the insulating film layer 56, even if conductive minute foreign matter is interposed between the glass substrates, the insulating film layer 56 is not pierced.
[0020]
As a result, the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b are not short-circuited, and the occurrence of short-circuiting in the vertical direction can be prevented.
[0021]
As a method of manufacturing the insulating film layer 56, an organic silicon varnish is formed to a uniform thickness on the second display pixel electrode 52b by flexographic printing, and then fired to form the insulating film layer 56.
[0022]
Further, except for the process of forming a polyimide varnish to a uniform film thickness by a flexographic printing method on the insulating film layer 56 and then performing a baking process to form the liquid crystal alignment layer 53, the liquid crystal described with reference to FIG. Since the structure is the same as that of the display device, detailed description is omitted.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art liquid crystal display device having the configuration shown in FIGS. 5 and 7, the first liquid crystal alignment layer 53a and the first liquid crystal alignment layer 53a on the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b. The liquid crystal alignment layer 53b and the insulating film layer 56 have a uniform thickness.
[0024]
For this reason, the threshold voltage of the liquid crystal in the display screen becomes the same for each display pixel, and each display pixel 57 shows uniform luminance according to the drive voltage.
[0025]
The definition of the threshold voltage is shown using the graph of FIG. 8 showing the voltage and the transmittance. The threshold voltage means a changing point in a change in transmittance when a voltage is applied to the liquid crystal display device by scanning, and means how many volts the liquid crystal display device turns on.
[0026]
Here, when the amount of transmitted light that changes between light and dark is assumed to be 100%, the voltage at which the amount of transmitted light changes by 10% and reaches 90% is set as the threshold voltage.
[0027]
When display is performed by applying a drive signal to a conventional liquid crystal display device having the same threshold voltage in a screen, uniform display can be obtained.
[0028]
However, in such a conventional liquid crystal display device, the viewing angle dependence of the contrast occurs according to the orientation direction of the liquid crystal layer, and depending on the viewing direction, the display quality is remarkably deteriorated due to gradation inversion or a sharp decrease in contrast. .
[0029]
When the size of a display screen such as a personal computer display is increased, it is particularly desired to improve such a viewing angle dependency.
[0030]
In the above description of the conventional example, a passive drive liquid crystal display device has been described. However, the same drawbacks as described above occur in an active drive liquid crystal display device having an active element in each display pixel portion.
[0031]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a structure of a liquid crystal display device having a wide viewing angle.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention employs the following means.
[0033]
The liquid crystal display device according to the present invention is characterized in that the thickness of the liquid crystal alignment layer on the display pixel electrode on both the first glass substrate and the second glass substrate or on at least one of the glass substrates is reduced. A feature is that a plurality of film thickness regions are provided for each pixel, or a film thickness gradient is provided for each display pixel in the film thickness of the liquid crystal alignment layer.
[0034]
The liquid crystal display device of the present invention provides a display on the thickness of the insulating film layer on the display pixel electrode on both the first glass substrate and the second glass substrate, or on at least one of the glass substrates. A feature is that a plurality of film thickness regions are provided for each pixel, or a film thickness gradient is provided for each display pixel in the thickness of the insulating film layer.
[0035]
[Action]
The reason why the threshold voltage can be changed from the above-described structure will be described with reference to FIG. The graph of FIG. 2 shows a change in the threshold voltage of the liquid crystal display device when the thickness of the liquid crystal alignment layer is changed.
[0036]
Since the liquid crystal alignment layer is an insulating material, the voltage applied between the first display pixel electrode and the second display pixel electrode depends on the electric capacity ratio between the dielectric alignment film layer and the liquid crystal layer. It is divided.
[0037]
As the thickness of the liquid crystal alignment layer increases, the voltage applied to the liquid crystal layer decreases. Therefore, as shown in the graph of FIG. 2, the threshold voltage increases as the thickness of the liquid crystal alignment layer increases.
[0038]
The gradient of the curve in the graph of FIG. 2 changes depending on the dielectric constant between the liquid crystal alignment layer and the liquid crystal layer.
[0039]
Further, since the insulating film layer used for countermeasures against upper and lower shorts described with reference to FIG. 7 also serves as a dielectric, the threshold voltage changes with a change in the film thickness similarly to the case of the liquid crystal alignment layer.
[0040]
The present invention utilizes the change in the thickness of the liquid crystal alignment layer on the display pixel obtained from such knowledge, and the change in the threshold voltage due to the change in the thickness of the insulating film layer as a countermeasure against short-circuiting failure.
[0041]
By providing a plurality of film thickness regions or film thickness gradients in the liquid crystal alignment layer in each display pixel according to the present invention, a plurality of threshold voltage regions due to differences in the thickness of the liquid crystal alignment layer in each display pixel, Alternatively, a threshold voltage gradient can be obtained.
[0042]
For this reason, when a signal of a constant voltage is applied, a voltage according to the thickness of each liquid crystal alignment layer is applied to the liquid crystal layer for each display pixel, and the rise of the liquid crystal molecules according to the thickness of the liquid crystal alignment layer. Be better.
[0043]
In addition, since a region in which one display pixel is driven by different voltages is substantially mixed, it is possible to synthesize a display whose contrast is adjusted by a plurality of voltages, that is, to improve a viewing angle characteristic.
[0044]
Further, when an insulating film layer for short-circuiting in the vertical direction is provided below the liquid crystal alignment layer, a plurality of thickness regions or thickness gradients are provided in the insulating film layer in each display pixel.
[0045]
Thus, as in the case of the liquid crystal alignment layer, a plurality of threshold voltage regions or threshold voltage gradients can be obtained, and the viewing angle characteristics can be improved.
[0046]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A sectional structure of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is shown in a sectional view of FIG. FIG. 6 is a plan view showing a planar pattern shape of the liquid crystal display device. In the following description, a passively driven liquid crystal display device will be described as an example.
[0047]
As shown in FIG. 1, a first display pixel electrode 52a made of indium tin oxide (ITO) as a transparent electrode film and a second display are provided on a first glass substrate 51a and a second glass substrate 51b. A pixel electrode 52b is provided.
[0048]
Further, a first liquid crystal alignment layer 53a and a second liquid crystal alignment layer 53b made of polyimide are provided on the upper surfaces of the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b, respectively.
[0049]
In particular, in the second liquid crystal alignment layer 53b, a 30 nm-thickness region and a 130 nm-thickness region are provided for each display pixel 57 at an area ratio of about 50%. The illustration of the liquid crystal alignment layer is omitted in the plan view of FIG.
[0050]
Further, the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are overlapped with a sealing material 54 made of an epoxy adhesive so as to maintain a uniform gap, and a liquid crystal material is injected into the gap to form a liquid crystal layer 55.
[0051]
A region where the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b overlap, that is, a film thickness of 30 nm and a film thickness of 130 nm for each display pixel 57 unit shown in FIG. Are provided.
[0052]
A manufacturing method for forming the structure of the liquid crystal display device configured as described above will be described below.
[0053]
A first glass substrate 51a and a second glass substrate 51a on which a first display pixel electrode 52a and a second display pixel electrode 52b of a predetermined pattern obtained by performing a photolithography process and an etching process, respectively, are provided. A polyimide varnish is formed on the entire display area of the glass substrate 51b by flexographic printing.
[0054]
Then, only the second glass substrate 51b is pre-baked, and the polyimide varnish is baked.
[0055]
Thereafter, a photoresist is formed on the entire surface of the polyimide varnish by a spin coating method, and the photoresist is prebaked.
[0056]
Thereafter, using a photomask that shields a half area of each display pixel 57, an exposure process and a development process are performed to pattern the photoresist.
[0057]
Next, the polyimide varnish is etched using the patterned photoresist as an etching mask. The etching of the polyimide varnish is performed using hydrazine as an etchant. Thereafter, the photoresist is stripped.
[0058]
Here, the etching time is adjusted so that 30 nm remains from the etching completion time of the entire film thickness. As a result, a second liquid crystal alignment layer 53b having a difference in film thickness can be formed in each display pixel 57.
[0059]
Thereafter, a baking process is performed at a temperature of 200 ° C. for one hour, so that the half region of each display pixel 57 finally has a thickness of 130 nm, and the second half of the etched region has a thickness of 30 nm in the second half region. Can be obtained.
[0060]
Further, the first glass substrate 51a is formed by forming a polyimide varnish by flexographic printing and then performing a baking treatment at a temperature of 200 ° C. for 1 hour to form a first liquid crystal alignment layer 53a.
[0061]
Thereafter, the surfaces of the first liquid crystal alignment layer 53a and the second liquid crystal alignment layer 53b on the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are rubbed in a predetermined direction with a roll of cotton cloth, and The first liquid crystal alignment layer 53a and the second liquid crystal alignment layer 53b that have been subjected to the alignment treatment are obtained.
[0062]
Thereafter, the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are bonded together with a sealing material 54 so as to maintain a gap of 5 μm, and a liquid crystal material is injected into the gap by a vacuum injection method to form a liquid crystal layer 55. To obtain a liquid crystal display device.
[0063]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of the polyimide varnish constituting the liquid crystal alignment layer used in the present invention and the threshold voltage of the liquid crystal display device due to the change in the thickness of the liquid crystal alignment layer.
[0064]
As shown in the graph of FIG. 2, the voltage applied to the liquid crystal layer is divided and changed based on the ratio of the capacitance of the liquid crystal alignment layer of the dielectric material to the capacitance of the liquid crystal layer. It is rising according to the increase.
[0065]
Therefore, in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the threshold voltage of the liquid crystal alignment layer region having a thickness of 30 nm and the liquid crystal alignment layer region serving as an insulating layer having a thickness of 130 nm differ by 0.12 V. Has occurred.
[0066]
Therefore, when the liquid crystal display device of the present invention is driven, one display pixel is driven by two types of driving voltages, and the viewing angle characteristics obtained by combining the viewing angle characteristics by the respective driving voltages are shown. Thereby, the liquid crystal display device can realize a wide viewing angle display.
[0067]
FIG. 3 is a graph showing the contrast-viewing angle characteristics of the embodiment of the present invention and the conventional example in comparison.
[0068]
An area having a contrast of 1 or less indicates a viewing angle at which the display is grayscale-inverted. As is apparent from FIG. 3, the viewing angle is improved by about 10 degrees with respect to the inversion as compared with the conventional technique.
[0069]
In the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the thickness of the liquid crystal alignment layer is changed by photolithography and etching. It is possible to form the layer by changing the thickness of the layer.
[0070]
Further, in the above description of the embodiment, an example in which the film thickness of the second liquid crystal alignment layer 53b on the second glass substrate 51b is changed by two kinds of film thickness is described. The thickness of the first liquid crystal alignment layer 53a may be changed so as to be a plurality of types of thickness.
[0071]
Further, the film thickness of the first liquid crystal alignment layer 53a on the first glass substrate 51a and the film thickness of the second liquid crystal alignment layer 53b on the second glass substrate 51b are changed so as to be a plurality of types. You may.
[0072]
Furthermore, in the description of the embodiments of the present invention, the first glass substrate and the second glass substrate are shown with a passive liquid crystal display device in which display pixel electrodes are provided. The present invention can be applied to an active drive liquid crystal display device provided with an active element such as a TFT (TFT) or a thin film diode (TFD).
[0073]
An active driving liquid crystal display device having TFT or TFD active elements on a glass substrate has the same effect as described above, and can display a wide viewing angle characteristic.
[0074]
Next, the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
[0075]
As shown in FIG. 4, a first display pixel electrode 52a and a second display pixel electrode 52b made of ITO as transparent electrodes are formed on the upper surfaces of the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b. Is provided.
[0076]
On the first display pixel electrode 52a on the first glass substrate 51a, a first liquid crystal alignment layer 53a made of polyimide is provided.
[0077]
Further, on the second display pixel electrode 52b on the second glass substrate 51b, an insulating film layer 46 having two types of film thickness regions of 70 nm and 170 nm is provided for each display pixel 57. The insulating film layer 46 is made of an organic silicon-based insulating film.
[0078]
Further, a second liquid crystal alignment layer 53b made of a polyimide film is provided on the insulating film layer 46.
[0079]
This insulating film layer 46 causes a short between the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b due to conductive minute foreign matter such as a metal which may be mixed in a manufacturing process of the liquid crystal display device. That is, it is formed for the purpose of preventing short-circuiting between upper and lower portions.
[0080]
Further, a first display pixel electrode 52a and a first liquid crystal alignment layer 53a are provided on the first glass substrate 51a.
[0081]
Then, the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are overlapped with each other by a sealing material 54 made of an epoxy adhesive so as to maintain a uniform gap, and a liquid crystal material is sealed in the gap to form a liquid crystal. A layer 55 is provided.
[0082]
A manufacturing method for forming the structure of the liquid crystal display device configured as described above will be described below.
[0083]
By performing photolithography and etching, the first display pixel electrode 52a and the second display pixel electrode 52b having a predetermined pattern are connected to the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b. Each is provided.
[0084]
Thereafter, an organic silicon-based material is formed on the entire surface of the first display pixel electrode 52a on the second glass substrate 51a by flexographic printing, and a temporary drying process is performed.
[0085]
Thereafter, using a printing plate capable of printing only in a half area of each display pixel 57, an organic silicon-based material is further formed on the temporarily dried organic silicon-based material by a printing method.
[0086]
Then, it is baked at a temperature of 250 ° C. for 2 hours. Thus, the insulating film layer 46 having two types of film thicknesses of 70 nm and 170 nm is formed for each display pixel 57.
[0087]
Thereafter, a polyimide varnish is formed as a liquid crystal alignment layer material on the upper surface of the insulating film layer 46 by a printing method, and baked at a temperature of 200 ° C. to form a second liquid crystal alignment layer 53b.
[0088]
Further, a polyimide varnish is formed on the upper surface of the first display pixel electrode 52a of the first glass substrate 51a by a flexographic printing method, and then a baking treatment is performed at a temperature of 200 ° C. As a result, a first liquid crystal alignment layer 53a is formed.
[0089]
Thereafter, the first liquid crystal alignment layer 53a and the second liquid crystal alignment layer 53b on the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are subjected to rotational rubbing in a predetermined direction by a roll of cotton cloth, and the alignment is performed. The processed first liquid crystal alignment layer 53a and second liquid crystal alignment layer 53b are obtained.
[0090]
Thereafter, the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b are arranged so as to face each other so as to maintain a gap of 5 μm, and are bonded to each other with the sealing material.
[0091]
After that, a liquid crystal material is injected into a gap between the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b by a vacuum injection method to form a liquid crystal layer 55, whereby a liquid crystal display device can be obtained.
[0092]
In the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, a difference in threshold voltage of 0.12 V occurs between the region of the insulating film layer 46 having a thickness of 70 nm and the region of the insulating film layer 46 having a thickness of 170 nm.
[0093]
Therefore, when the liquid crystal display device of the present invention is driven, one display pixel is driven by two types of driving voltages, and the viewing angle characteristics obtained by combining the viewing angle characteristics by the respective driving voltages are shown. Thereby, a liquid crystal display device having a wide viewing angle display can be realized.
[0094]
Further, in the embodiment described with reference to FIG. 4, the thickness of the insulating film layer 46 provided between the second display pixel electrode 52b of the second glass substrate 51b and the second liquid crystal alignment layer 53b. Was changed with two types of film thickness.
[0095]
However, an insulating film layer is provided between the first display pixel electrode 52a of the first glass substrate 51a and the first liquid crystal alignment layer 53a, and the thickness of the insulating film layer is reduced to a plurality of types. It may be changed so that
[0096]
Further, an insulating film layer is provided between the first display pixel electrode 52a of the first glass substrate 51a and the first liquid crystal alignment layer 53a, and the second display pixel electrode of the second glass substrate 51b is further provided. An insulating film layer may be provided between the electrode 52b and the second liquid crystal alignment layer 53b.
[0097]
As described above, the thicknesses of the insulating film layers of both the first glass substrate 51a and the second glass substrate 51b may be changed so as to have a plurality of types of film thicknesses.
[0098]
Further, in the embodiment described with reference to FIG. 4, the passive type liquid crystal display device is shown, but a thin film transistor (TFT) or a thin film diode (TFT) is provided for each display pixel unit of the first glass substrate 51a or the second glass substrate 51b. The present invention can also be applied to an active drive liquid crystal display device provided with an active element such as TFD).
[0099]
An active driving liquid crystal display device having TFT or TFD active elements on a glass substrate has the same effect as described above, and can display a wide viewing angle characteristic.
[0100]
Further, in the embodiment described with reference to FIG. 4, an example has been described in which the thickness of the insulating film layer 46 for preventing a vertical short is changed in each display pixel.
[0101]
However, a display pixel electrode is provided on a glass substrate, a color filter of dyed gelatin or a color filter in which a pigment is dispersed in a synthetic resin is provided on the display pixel electrode, and a flattening color filter is further provided on the color filter. In a passive or active drive color liquid crystal display device with a substrate provided with a synthetic resin layer having a role, the synthetic resin layer on the color filter is applied as an insulating film layer, and the thickness of the insulating film layer is changed. Also, the effect that the display of the wide viewing angle characteristic similar to the above description can be obtained is obtained.
[0102]
Further, in the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 4, the thickness difference between the second liquid crystal alignment layer and the insulating film layer on the second glass substrate is two, but the thickness difference is three. Even with the above, the effect that the display with the wide viewing angle characteristics similar to the above description can be obtained is obtained.
[0103]
Furthermore, when the type of the thickness region having the thickness difference between the liquid crystal alignment layer and the insulating film layer is continuously and infinitely increased, that is, a film thickness gradient is formed in the liquid crystal alignment layer or the insulating film layer for each display pixel. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
[0104]
This film thickness gradient can be formed, for example, by flexographic printing using a flexographic printing plate whose plate thickness is continuously changed for each display pixel.
[0105]
This film thickness gradient can also be formed by patterning the liquid crystal alignment layer or the insulating film layer using a photomask that continuously changes the exposure amount for each display pixel unit in the photolithography method. .
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, by forming a plurality of thickness regions in the liquid crystal alignment layer or the insulating film layer for each display pixel, or alternatively, for each display pixel A film thickness gradient is provided.
[0107]
As a result, each display pixel is driven by a plurality of drive voltages according to a change in the thickness of the liquid crystal alignment layer or the insulating film layer on each display pixel. Therefore, the display is a combination of the viewing angle characteristics of a plurality of driving voltages, the viewing angle characteristics are expanded, and a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a film thickness of a liquid crystal alignment layer used in an example of the present invention and a threshold voltage.
FIG. 3 is a graph comparing the viewing angle characteristics of contrast of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention with those of a conventional example.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 6 is a plan view showing a configuration of the present invention and a conventional liquid crystal display device.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 8 is a diagram showing a definition of a threshold voltage in a liquid crystal display device.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the thickness of a liquid crystal alignment layer of a liquid crystal display device and a threshold voltage.
[Explanation of symbols]
46 Insulating film layer 51a First glass substrate 51b Second glass substrate 52a First display pixel electrode 52b Second display pixel electrode 53a First liquid crystal alignment layer 53b Second liquid crystal alignment layer 54 Seal material 55 Liquid crystal layer 57 Display pixel

Claims (6)

対向する第1のガラス基板と第2のガラス基板とに設ける表示画素用電極と液晶配向層と、前記第1のガラス基板と第2のガラス基板間に設ける液晶層とを備える液晶表示装置において、
前記第1のガラス基板と第2のガラス基板の少なくともいずれか一方の各表示画素上に液晶配向層の高さが異なる複数の領域を設け、前記液晶配向層の高さの違いにより、液晶層に加わる電圧を変化させ視野角特性を改善したことを特徴とする液晶表示装置。
A first glass substrate and the second glass substrate and the display pixel electrodes provided on the liquid crystal alignment layer facing the liquid crystal display device and a liquid crystal layer provided between the first glass substrate and the second glass substrate ,
A plurality of regions having different liquid crystal alignment layers are provided on each display pixel of at least one of the first glass substrate and the second glass substrate. A liquid crystal display device characterized by improving the viewing angle characteristics by changing the voltage applied to the liquid crystal display.
前記各表示画素上において液晶配向層の高さが異なる複数の領域はそれぞれの膜厚が異なる液晶配向層を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a plurality of regions having different liquid crystal alignment layers on the respective display pixels have liquid crystal alignment layers having different thicknesses . 前記各表示画素上において液晶配向層の高さが異なる複数の領域は膜厚が連続的に変化する膜厚勾配を設けた液晶配向層を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of regions having different heights of the liquid crystal alignment layer on each of the display pixels have a liquid crystal alignment layer provided with a film thickness gradient in which the film thickness changes continuously. . 前記各表示画素上において液晶配向層の高さが異なる複数の領域は、前記表示画素用電極と前記液晶配向層との間にそれぞれ膜厚が異なる絶縁膜層を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。The plurality of regions having different heights of the liquid crystal alignment layer on each of the display pixels have insulating film layers having different thicknesses between the display pixel electrode and the liquid crystal alignment layer. 2. The liquid crystal display device according to 1. 前記各表示画素上において液晶配向層の高さが異なる複数の領域は前記表示画素用電極と前記液晶配向層との間に膜厚が連続的に変化する膜厚勾配を設けた絶縁膜層を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。A plurality of regions where the height of the liquid crystal alignment layer is different on each of the display pixels is an insulating film layer having a thickness gradient in which the film thickness changes continuously between the display pixel electrode and the liquid crystal alignment layer. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising: 前記絶縁膜層は、カラーフィルター上に設ける合成樹脂層であることを特徴とする請求項4又は5記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the insulating film layer is a synthetic resin layer provided on a color filter.
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