JPH03241319A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH03241319A JPH03241319A JP3886990A JP3886990A JPH03241319A JP H03241319 A JPH03241319 A JP H03241319A JP 3886990 A JP3886990 A JP 3886990A JP 3886990 A JP3886990 A JP 3886990A JP H03241319 A JPH03241319 A JP H03241319A
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- crystal display
- display element
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
液晶表示装置に関し、
背面光源による液晶の温度上昇に起因した駆動電圧のむ
らを配向膜の膜厚によって補正することを目的とし、
液晶表示素子と、背面光源を有し、前記液晶表示素子は
、基板と、電極と、配向膜と、液晶を有するものであり
、前記背面光源は、液晶表示素子を背面から照射するも
のであり、前記基板は、透明なガラス板からなるもので
あり、前記電極は、透明な導電薄膜であって、基板に被
着されており、かつ縞状に設けられているものであり、
前記配向膜は、絶縁性の薄膜であって、電極に被着され
ているものであり、前記液晶は、電極が交差するように
基板の2枚が対向して封着された間隙に注入されている
ものであり、前記配向膜は、膜厚が、背面光源によって
生ずる液晶の温度分布に対応して、温度の低い所ではよ
り薄<、温度の高い所ではより厚くなっているものであ
るように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a liquid crystal display device, and aims to correct the unevenness of drive voltage caused by temperature rise of liquid crystal due to a backlight source by adjusting the film thickness of an alignment film. The liquid crystal display element has a substrate, an electrode, an alignment film, and a liquid crystal, the back light source illuminates the liquid crystal display element from the back, and the substrate is a transparent It is made of a glass plate, and the electrode is a transparent conductive thin film that is adhered to the substrate and is provided in a striped shape,
The alignment film is an insulating thin film that is adhered to the electrodes, and the liquid crystal is injected into a gap between two substrates facing each other and sealed together so that the electrodes intersect. The alignment film has a thickness that is thinner at low temperatures and thicker at high temperatures, corresponding to the temperature distribution of the liquid crystal caused by the backlight source. Configure it as follows.
本発明は、液晶表示装置に係わり、特に背面光源による
液晶の温度上昇に起因した駆動電圧のむらを配向膜の膜
厚によって補正してなる液晶表示装置に関する。The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device in which unevenness in drive voltage caused by temperature rise of liquid crystal caused by a backlight source is corrected by the thickness of an alignment film.
近年のエレクトロニクスの長足な進展による装置本体の
軽薄短小化に伴って、人間と機械のインタフェースの要
素デバイスの1つであるデイスプレィにも、小型化、軽
量化の要請が強くなってきている。With the rapid progress in electronics in recent years, which has led to smaller and lighter equipment, there has been a growing demand for displays, which are one of the elemental devices of the human-machine interface, to be smaller and lighter.
そして、従来多用されていたCRTデイスプレィに替わ
るデイスプレィとして、液晶表示素子を用いたLCD
(Liquid Crystal Display、
液晶デイスプレィ)が注目されている。The LCD, which uses a liquid crystal display element, is an alternative to the CRT display that has been widely used in the past.
(Liquid Crystal Display,
(liquid crystal display) is attracting attention.
LCDは、かつて、動作速度が遅く、コントラストも低
く、カラー化も難しく、駆動回路も複雑で、とても表示
容量の大きなデイスプレィには向かないと評価されてい
たが、昨今の新しい液晶材料と駆動方式の開発、表示素
子の改良などの革新的な進展によって、CRTデイスプ
レィに劣らないデイスプレィになり得る可能性がでてき
た。LCDs were once considered slow operating speeds, low contrast, difficult to colorize, and complex drive circuits, making them unsuitable for displays with very large display capacities.However, with recent advances in new liquid crystal materials and drive methods, With innovative developments such as the development of CRT displays and the improvement of display elements, it has become possible to create a display that is as good as a CRT display.
しかし、大きな画面の隅々まで均質な表示品質を実現す
るためには、製造技術的にまだまだ検討の余地がある。However, in order to achieve uniform display quality throughout the large screen, there is still room for consideration in terms of manufacturing technology.
液晶表示素子は、比較的粘稠な液体の中で大きな分子を
動かして、偏光などの光学的効果を利用してデイスプレ
ィを得ようとするもので、一般には応答が遅いので、液
晶表示素子を用いたLCDは動画のような動きの速い表
示には向かないといわれていた。Liquid crystal display elements move large molecules in a relatively viscous liquid and use optical effects such as polarization to obtain a display. Generally, the response is slow, so liquid crystal display elements It was said that the LCD used was not suitable for displaying fast-moving images such as moving images.
しかし、TN (Twist Nematic、ツイ
ストネマチック)液晶とかS T N (S uper
T N )液晶とか呼ばれる新しい液晶材料が開発
されたり、TF T (Thin Film Tran
sistor 、薄膜トランジスタ)を画素ごとに配列
した、いわゆるアクティブマトリックス駆動方式用の駆
動ICが開発されたりして、CRTに劣らないデイスプ
レィが実現できる見通しがでてきている。However, TN (Twist Nematic) liquid crystals and S T N (Super
A new liquid crystal material called TN) liquid crystal has been developed, and TF T (Thin Film Tran) has been developed.
With the development of a drive IC for the so-called active matrix drive system in which thin film transistors (sisters, thin film transistors) are arranged for each pixel, there is a prospect that a display comparable to a CRT will be realized.
また、従来、外乱入射光に利用した反射型のデイスプレ
ィから、液晶表示素子を一種の光バルブとなし、バット
ライトとも呼ばれる背面光源を用いた透過型も実用にな
ってきている。そして、暗い所でも表示が見えるように
なり、液晶表示素子を用いたLCDは携帯用のTVはも
ちろん、パーソナルコンピュータをはじめとする小型の
情報機器用デイスプレィとして注目されている。Furthermore, in addition to conventional reflective displays that utilize incident incident light, transmissive displays that use a liquid crystal display element as a type of light valve and use a back light source, also called a bat light, have come into practical use. Displays can now be seen even in dark places, and LCDs using liquid crystal display elements are attracting attention not only for portable TVs but also as displays for small information devices such as personal computers.
第6図は従来の透過型液晶表示装置の一例の構成断面図
、第7図は温度と駆動電圧との関係図、第8図は駆動電
圧と透過率との関係図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the structure of an example of a conventional transmissive liquid crystal display device, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between temperature and driving voltage, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between driving voltage and transmittance.
図中、1は基板、2は電極、3は配向膜、4は液晶、5
はシール、10は液晶表示素子、2oは背面光源、30
は液晶表示装置である。In the figure, 1 is a substrate, 2 is an electrode, 3 is an alignment film, 4 is a liquid crystal, and 5
is a seal, 10 is a liquid crystal display element, 2o is a back light source, 30
is a liquid crystal display device.
第6図において、基板1はガラス板で、その上に例えば
透明なIT○(I ndium T in Oxid
e)膜からなる電極2が設けられたいわゆる透明導電ガ
ラスが2枚用いられる。In FIG. 6, the substrate 1 is a glass plate on which, for example, transparent IT○ (Indium Tin Oxid) is coated.
e) Two so-called transparent conductive glasses provided with electrodes 2 made of films are used.
そして、それぞれの基板1には、電極2が例えば工、チ
ングなどによって、X方向とY方向に縞状に設けられ、
2枚の基板1を重ねたとき電極2の交点が、例えば64
0 X 400 ドツトの画素となるいわゆるマトリッ
クス電極構成となっている。Then, on each substrate 1, electrodes 2 are provided in a striped manner in the X direction and the Y direction by, for example, machining, chiming, etc.
When the two substrates 1 are stacked, the intersection of the electrodes 2 is, for example, 64
It has a so-called matrix electrode configuration that becomes a pixel of 0.times.400 dots.
この電極2の上には、例えば膜厚が数十nmのボリイξ
ドとかポリビニルアルコールとかの配向膜3が設けられ
ているが、この配向膜3の被着は、非常に薄く形成する
必要があるので例えば転写印刷の手法によって設けられ
ている。そして1.配向膜3は、ラビングと呼ばれる機
械的な擦りによって膜表面に配向処理がなされる。On this electrode 2, for example, a polyurethane film ξ with a film thickness of several tens of nanometers is placed.
An alignment film 3 made of polyvinyl alcohol or polyvinyl alcohol is provided, but since it is necessary to form the alignment film 3 very thinly, it is provided by, for example, a transfer printing method. And 1. The surface of the alignment film 3 is subjected to alignment treatment by mechanical rubbing called rubbing.
液晶4には、こ\で示したTN方式の液晶表示素子10
においては、ネマチック型と呼ばれる液晶材料が用いら
れる。The liquid crystal 4 includes a TN type liquid crystal display element 10 shown here.
In this case, a liquid crystal material called nematic type is used.
ところで、電極2と配向膜3が被着された基板1は、2
枚の基板1のそれぞれの電極2が互いに交差するように
重ねられ、例えば7μmといった微細間隙をもって例え
ば熱硬化性の接着剤からなるシール5によって周りが封
着される。そして、液晶4は一部シール5のなされてな
い注入口からこの微細隙間に例えば真空注入された後液
密に封止される。By the way, the substrate 1 on which the electrode 2 and the alignment film 3 are attached is 2
The respective electrodes 2 of the two substrates 1 are stacked so as to cross each other, and the periphery is sealed with a seal 5 made of, for example, a thermosetting adhesive with a minute gap of, for example, 7 μm. Then, the liquid crystal 4 is injected, for example, under vacuum, into this minute gap through an injection port that is partially unsealed 5, and then sealed liquid-tightly.
こうして、液晶表示素子10ができあがり、この液晶表
示素子10の背面に背面光源20を配設すると液晶表示
装置30となる。In this way, the liquid crystal display element 10 is completed, and when the back light source 20 is disposed on the back side of this liquid crystal display element 10, a liquid crystal display device 30 is obtained.
注入された液晶4の分子は、挟んでいる上下の配向膜3
のそれぞれずれの配向方向に従って螺旋を描くように捩
しれて配向している。Molecules of the injected liquid crystal 4 are exposed to the upper and lower alignment films 3 sandwiched between them.
They are twisted and oriented in a spiral manner according to the orientation direction of each shift.
そして、電極2に電圧が印加されると、この配向が解け
て電界の方向、つまり間隙の厚さ方向に整列する。この
ような液晶4の分子が捩しれて配向したり、電界方向に
整列したりする状態の違いを表示に利用することができ
、このことが、この液晶表示素子10がツイストネマチ
ック(TN)方式と呼ばれる所以である。Then, when a voltage is applied to the electrode 2, this orientation is released and the electrodes are aligned in the direction of the electric field, that is, in the thickness direction of the gap. Differences in the state in which the molecules of the liquid crystal 4 are twisted and oriented or aligned in the direction of the electric field can be used for display, and this allows the liquid crystal display element 10 to be of a twisted nematic (TN) type. That is why it is called.
電極2に電圧が印加されていない配向状態と電圧が印加
されて配向が解けた状態のどちらの状態を、光が透過す
る明状態にするか、光が透過しない暗状態にするかは、
図示してない偏光板の配置によって任意に決めることが
できる。Which state, the oriented state in which no voltage is applied to the electrode 2 or the state in which the orientation is released by applying a voltage, should be a bright state through which light is transmitted or a dark state through which light is not transmitted is determined by
It can be arbitrarily determined by the arrangement of polarizing plates (not shown).
こ覧では、電極2に電圧が掛かってない配向状態を明状
態とし、電圧が印加されて配向が解けた状態を暗状態と
しており、液晶4の配向状態を解くのに必要な電圧を駆
動電圧と呼んでいる。In this diagram, the alignment state where no voltage is applied to the electrodes 2 is defined as a bright state, and the state where voltage is applied and the alignment is released is defined as a dark state, and the voltage required to release the alignment state of the liquid crystal 4 is defined as the drive voltage. It is called.
一方、背面光源20は、液晶表示素子10の背面に配設
され、基板1の隅々まで均一に照射することが望ましい
。そのために、薄っぺらいEL(電場発光素子〉光源や
、冷陰極放電管と拡散板を組合せた光源なども用いられ
るでいる。しかし、強い光で明るい照射光を得ようとす
ると、白熱電球のような発熱を伴うものが多用されてい
る。そして、この背面光源20の発熱によって、液晶表
示素子10の中央部と周辺部では温度の分布が生じる。On the other hand, it is preferable that the back light source 20 is disposed on the back side of the liquid crystal display element 10 and irradiates every corner of the substrate 1 uniformly. For this purpose, thin EL (electroluminescent element) light sources and light sources that combine a cold cathode discharge tube and a diffuser plate are also used. The heat generated by the backlight source 20 causes a temperature distribution between the center and the periphery of the liquid crystal display element 10.
ところで、液晶表示素子10は、粘性をもった大きな液
晶分子の動きを電界によって制御するものである。従っ
て、分子の動きが液晶4の材料自体の粘度によって左右
されることを本質的に避けることができない。しかも、
この液晶4の粘度は、温度によって左右され、これも本
質的に避けることはできない。つまり、温度が低ければ
粘度が下がって分子が動き難くなり、温度が高くなれば
粘度が下がって液晶分子が動き易くなる。Incidentally, the liquid crystal display element 10 controls the movement of large viscous liquid crystal molecules using an electric field. Therefore, it is essentially unavoidable that the movement of molecules is influenced by the viscosity of the material of the liquid crystal 4 itself. Moreover,
The viscosity of the liquid crystal 4 depends on the temperature, which is also essentially unavoidable. In other words, when the temperature is low, the viscosity decreases, making it difficult for molecules to move, and when the temperature is high, the viscosity decreases, making it easier for liquid crystal molecules to move.
そして、このような液晶4の温度に依存した挙動は、第
7図に示したように、電極2に印加される駆動電圧の差
異として現れる。つまり、温度が低くければ液晶分子は
動き難いので、より高い駆動電圧が必要であり、温度が
高ければ液晶分子は動き易くなるので、より低い駆動電
圧で液晶4の配向を解くことができる。Such temperature-dependent behavior of the liquid crystal 4 appears as a difference in the driving voltages applied to the electrodes 2, as shown in FIG. In other words, if the temperature is low, the liquid crystal molecules are difficult to move, so a higher driving voltage is required. If the temperature is high, the liquid crystal molecules are easier to move, so the orientation of the liquid crystal 4 can be released with a lower driving voltage.
ところが、電極2に印加される駆動電圧は、般に駆動回
路の回路定数で決まるばらつきの範囲内で一定なので、
液晶表示素子10に温度むらがあると、その温度むらに
よって液晶の分子の配向状態にもむらが現れる。However, since the drive voltage applied to the electrode 2 is generally constant within the range of variation determined by the circuit constants of the drive circuit,
When there is temperature unevenness in the liquid crystal display element 10, the temperature unevenness causes unevenness in the alignment state of the liquid crystal molecules.
第8図において、印加される駆動電圧が■。のとき、破
線で示した液晶表示素子10の中央部(高温部)では、
温度が比較的高いので液晶分子が動き易い状態になって
おり、すてに配向が解けて暗状態になっている。それに
対して、実線で示した液晶表示素子10の周辺部(低温
部)では、温度が比較的低くて液晶分子が動き難いので
、まだ配向が解けず明状態になっている。In FIG. 8, the applied driving voltage is ■. At this time, in the central part (high temperature part) of the liquid crystal display element 10 indicated by the broken line,
Since the temperature is relatively high, the liquid crystal molecules are in a state where they are easy to move, and the orientation is completely released and the state becomes dark. On the other hand, in the peripheral area (low-temperature area) of the liquid crystal display element 10 shown by the solid line, the temperature is relatively low and the liquid crystal molecules do not easily move, so the alignment is not yet solved and the area is in a bright state.
こうして、背面光源20の熱の影響によって、液晶表示
素子10に全面均質を表示ができないことが間々起こる
。In this way, due to the influence of heat from the back light source 20, it sometimes happens that the liquid crystal display element 10 cannot display a uniform image over the entire surface.
このように、発熱を伴う背面光源を用いた場合には、液
晶表示素子の中央部と周辺部に温度むらが生じるために
、所定の駆動電圧を印加したとき液晶の分子配向のむら
に起因して光の透過率にむらが現れる。そのため、この
透過率のむらは、もろに液晶表示素子の表示むらとなっ
て現れる問題があった。In this way, when a backlight source that generates heat is used, temperature unevenness occurs between the center and the periphery of the liquid crystal display element, and when a predetermined driving voltage is applied, the temperature may vary due to unevenness in the molecular orientation of the liquid crystal. Unevenness appears in the light transmittance. Therefore, there is a problem that this unevenness in transmittance appears as display unevenness in the liquid crystal display element.
そこで、本発明においては、背面光源に起因する液晶の
温度むらを、配向膜の膜厚によって液晶に実効的に印加
される駆動電圧を補正してなる液晶表示装置を提供する
ことを目的としている。Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which the temperature unevenness of the liquid crystal caused by the back light source is corrected by the driving voltage effectively applied to the liquid crystal by the thickness of the alignment film. .
上で述べた課題は、
液晶表示素子と、背面光源を有し、
前記液晶表示素子は、基板と、電極と、配向膜と、液晶
を有するものであり、
前記背面光源は、液晶表示素子を背面から照射するもの
であり、
前記基板は、透明なガラス板からなるものであり、
前記電極は、透明な導!薄膜であって、基板に被着され
ており、かつ縞状に設けられているものであり、
前記配向膜は、絶縁性の薄膜であって、電極に被着され
ているものであり、
前記液晶は、電極が交差するように基板の2枚が対向し
て封着された間隙に注入されているものであり、
前記配向膜は、膜厚が、背面光源によって生ずる液晶の
温度分布に対応して、温度の低い所ではより薄く、温度
の高い所ではより厚くなっているものである
ように構成された液晶表示装置によって解決される。The above-mentioned problem includes: a liquid crystal display element and a backlight source; the liquid crystal display element includes a substrate, an electrode, an alignment film, and a liquid crystal; and the backlight source includes a liquid crystal display element. The irradiation is from the back side, the substrate is made of a transparent glass plate, and the electrode is a transparent conductor! The alignment film is a thin film that is adhered to the substrate and is provided in a striped pattern, and the alignment film is an insulating thin film that is adhered to the electrode. The liquid crystal is injected into a gap between two substrates that are sealed facing each other so that the electrodes intersect, and the thickness of the alignment film corresponds to the temperature distribution of the liquid crystal caused by the back light source. This problem is solved by a liquid crystal display device configured to be thinner at low temperatures and thicker at high temperatures.
以上述べたように、背面光源付きの液晶表示装置におい
ては、背面光源の発熱に起因して液晶に温度分布が生じ
、この温度分布によって液晶に最適な駆動電圧に分布が
生じ、延いては表示にむらが現れるのに対して、本発明
においては、液晶に温度分布が生じても印加される駆動
電圧を最適にして、表示にむらが現れないようにしてい
る。As mentioned above, in a liquid crystal display device with a backlight source, a temperature distribution occurs in the liquid crystal due to the heat generated by the backlight source, and this temperature distribution causes a distribution in the optimal driving voltage for the liquid crystal, which in turn causes the display In contrast, in the present invention, even if temperature distribution occurs in the liquid crystal, the applied drive voltage is optimized to prevent unevenness from appearing in the display.
液晶表示素子は、抵抗(R)と静電容量(C)が連なっ
た1つの回路を構成していると見なされる。つまり、配
向膜も液晶も、それぞれがRとCの両成分が並列に接続
されたインピーダンスをもっている。そして、上下の電
極に挟まれて、配向膜〜液晶−配向膜が直列に連なって
いる。A liquid crystal display element is considered to constitute one circuit in which a resistance (R) and a capacitance (C) are connected. In other words, both the alignment film and the liquid crystal each have an impedance in which both the R and C components are connected in parallel. The alignment film to liquid crystal alignment film are connected in series between the upper and lower electrodes.
従って、上下の電極に印加された駆動電圧は、2つの配
向膜と液晶のインピーダンスの比に分配されることにな
る。Therefore, the driving voltage applied to the upper and lower electrodes is distributed according to the impedance ratio between the two alignment films and the liquid crystal.
第5図は配向膜の膜厚と駆動電圧との関係図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the thickness of the alignment film and the drive voltage.
同図から、液晶表示素子の駆動電圧は、配向膜の膜厚と
よい比例関係にあり、配向膜の膜厚を厚くしていくと、
駆動電圧が直線的に上昇していくことが分かる。From the figure, the driving voltage of the liquid crystal display element has a good proportional relationship with the thickness of the alignment film, and as the thickness of the alignment film increases,
It can be seen that the driving voltage increases linearly.
そこで、本発明においては、まず、背面光源に起因して
液晶表示素子の液晶にどのような温度分布が生じるかを
予め調べ、その結果から液晶表示素子の駆動電圧がどの
ようを分布になるかを第7図によって知るようにしてい
る。Therefore, in the present invention, first, we first investigate in advance what kind of temperature distribution occurs in the liquid crystal of the liquid crystal display element due to the backlight source, and from the results, we can determine the distribution of the driving voltage of the liquid crystal display element. This can be understood from Figure 7.
次いで、駆動電圧の分布を均して一様にするためには、
配向膜の膜厚をどのように分布させればよいかを第6図
によって知るようにしている。Next, in order to make the distribution of drive voltage uniform,
How the thickness of the alignment film should be distributed can be understood from FIG. 6.
こうして、液晶表示素子に背面光源が所定の条件の下で
配設された液晶表示装置においては、ある決まった形(
パターン)で液晶表示素子の液晶に温度分布に起因した
駆動電圧の分布を生じるので、その分布を補正するよう
に配向膜の膜厚を制御すれば、表示むらのない液晶表示
装置を得ることができる。In this way, in a liquid crystal display device in which a backlight source is disposed on a liquid crystal display element under predetermined conditions, a certain shape (
(pattern) causes a drive voltage distribution in the liquid crystal of the liquid crystal display element due to temperature distribution, so if the thickness of the alignment film is controlled to correct this distribution, it is possible to obtain a liquid crystal display device with no display unevenness. can.
第1図は本発明の詳細な説明する断面図、第2図は温度
分布図、第3図は配向膜の膜厚分布図、第4図は駆動電
圧分布図である。FIG. 1 is a sectional view explaining the present invention in detail, FIG. 2 is a temperature distribution diagram, FIG. 3 is a film thickness distribution diagram of an alignment film, and FIG. 4 is a driving voltage distribution diagram.
図中、lは基板、2は電極、3は配向膜、4は液晶、5
はシール、工0は液晶表示素子、20は背面光源、30
は液晶表示装置である。In the figure, l is the substrate, 2 is the electrode, 3 is the alignment film, 4 is the liquid crystal, and 5
is a seal, 0 is a liquid crystal display element, 20 is a back light source, 30
is a liquid crystal display device.
第1図において、基板工には、特殊な用途以外は透明で
平滑なガラス板が多用されている。こ\では200X3
00 mmのは%’A4判の大きさのガラス板を用いて
いる。In FIG. 1, transparent and smooth glass plates are often used for circuit board work except for special purposes. In this case, 200X3
00 mm uses a glass plate of %'A4 size.
電極2は、例えば膜厚が数十nmのITO膜で、基板l
の上に設けられる。The electrode 2 is, for example, an ITO film with a film thickness of several tens of nanometers, and is
is installed on top of the
このITO膜は、X方向あるいはY方向に例えばピンチ
が0.33mm、パターン幅0.3mmの縞状にエツチ
ングされており、2枚の基板lを対向して重ねたとき、
電極2の交点が例えば640 X 400ドツトの画素
となるいわゆるマトリックス電極構成になっている。This ITO film is etched in a stripe shape with a pinch of 0.33 mm and a pattern width of 0.3 mm in the X direction or Y direction, and when two substrates 1 are stacked facing each other,
It has a so-called matrix electrode configuration in which the intersections of the electrodes 2 form pixels of, for example, 640 x 400 dots.
この電極2の上には、例えば膜厚が50nmのポリイミ
ドとかポリビニルアルコールとかからなる配向膜3が設
けられ、ラビング(擦り)による配向処理がなされる。On this electrode 2, an alignment film 3 made of polyimide or polyvinyl alcohol with a thickness of 50 nm, for example, is provided, and alignment treatment is performed by rubbing.
配向膜3の被着には、種々の成膜方法があるが、膜厚が
薄い上に膜厚分布をもたせる必要があり、しかも基板1
の周辺部は電極2を露出させる必要があるので、配向膜
材料をインクとなした転写印刷の手法を用いて行われる
。There are various film forming methods for depositing the alignment film 3, but it is necessary to have a thin film thickness and a film thickness distribution.
Since it is necessary to expose the electrode 2 in the peripheral area of , a transfer printing method using the alignment film material as ink is used.
液晶4には、こ\ではTN方式の液晶表示素子10なの
で、ネマチック型と呼ばれる液晶材料が用いられる。As the liquid crystal 4 is a TN type liquid crystal display element 10, a liquid crystal material called a nematic type is used.
シール5には、例えばエポキシ系の熱硬化性接着剤を用
い、2枚の基板lを例えば10μm程度の間隙をもって
対向させ、液晶4の注入口の残して例えば1mmの幅で
基板lをぐるっと巡るように施される。For the seal 5, for example, an epoxy-based thermosetting adhesive is used, and the two substrates 1 are placed facing each other with a gap of, for example, about 10 μm, and the seal 5 is made by going around the substrate 1 with a width of 1 mm, for example, leaving an injection port for the liquid crystal 4. It is applied as follows.
そして、液晶4が真空注入されると注入口が液密に封止
され、液晶表示素子10ができあがる。Then, when the liquid crystal 4 is injected under vacuum, the injection port is liquid-tightly sealed, and the liquid crystal display element 10 is completed.
背面光源20は、20Wの白熱電球であり、液晶表示素
子10の中央部背面に70mmの間隔を空けて配設し、
カバー6で覆って液晶表示装置3oを構成している。The back light source 20 is a 20W incandescent light bulb, and is arranged at the back of the center part of the liquid crystal display element 10 with an interval of 70 mm,
It is covered with a cover 6 to constitute a liquid crystal display device 3o.
ところで、液晶表示素子10に注入されている液晶4は
、背面光源20の発熱の影響を受けて、中央部と周辺部
で第2図に示したような温度分布を生じる。By the way, the liquid crystal 4 injected into the liquid crystal display element 10 is affected by the heat generated by the back light source 20, and a temperature distribution as shown in FIG. 2 occurs in the center and peripheral parts.
この温度分布は、模擬的に作った液晶表示素子10の2
枚重ねたガラス板の内側に、温度によって変色するサー
モペイントを複数箇所の測定点に塗布して測定したもの
である。This temperature distribution is similar to that of the simulated liquid crystal display element 10.
The measurements were taken by applying thermopaint, which changes color depending on the temperature, to the inside of stacked glass plates at multiple measurement points.
この結果と、第5図で示した配向膜の膜厚と駆動電圧と
の関係から、駆動電圧が補正されて温度分布に関係なく
一様になるように、配向膜3に膜厚分布をもたせる。Based on this result and the relationship between the thickness of the alignment film and the drive voltage shown in FIG. 5, the alignment film 3 is given a thickness distribution so that the drive voltage is corrected and becomes uniform regardless of the temperature distribution. .
すなわち、配向膜3の被着に際して、凹版の凹部の開口
の大きさに分布をもたせ、配向膜3の膜厚が第3図に示
したように、周辺部では50nm、中央部では70nm
になるようにする。That is, when depositing the alignment film 3, the size of the opening of the concave portion of the intaglio is distributed, so that the thickness of the alignment film 3 is 50 nm at the periphery and 70 nm at the center, as shown in FIG.
Make it so.
こうして、膜厚分布をもった配向膜3を有する基板1を
組み上げた液晶表示装置30の駆動電圧は、第4図に示
したように、液晶表示素子10が背面光源20の影響に
よって第2図に示した温度分布をもっているにもかかわ
らず、中央部も周辺部も一定で表示品質にもむらがなく
、本発明になる配向膜3の膜厚による温度分布補正が効
果的になされていることが確認できた。As shown in FIG. 4, the driving voltage of the liquid crystal display device 30 assembled with the substrate 1 having the alignment film 3 with a film thickness distribution is as shown in FIG. Despite having the temperature distribution shown in , the display quality is uniform in both the center and the periphery, and the temperature distribution is effectively corrected by the thickness of the alignment film 3 according to the present invention. was confirmed.
温度分布の形やそれを補正する配向膜の膜厚の絶対値、
駆動電圧の絶対値などは、背面光源、液晶材料や配向膜
材料の物性、基板間隙、駆動回路の定数などによって左
右され、種々の変形が可能である。The shape of the temperature distribution and the absolute value of the thickness of the alignment film that corrects it,
The absolute value of the driving voltage depends on the backlight source, the physical properties of the liquid crystal material and alignment film material, the gap between the substrates, the constants of the driving circuit, etc., and various modifications are possible.
また、こ\では、配向膜に膜厚分布をもたせるために転
写印刷の手法を用い、転写ロールに配向膜材料のインク
を供給するのに微細な凹凸を有する凹版の凹部の開口の
大きさを分布させて中央部膜厚がが厚くなるようにした
。In addition, in order to give the alignment film a film thickness distribution, a transfer printing method is used, and in order to supply the ink of the alignment film material to the transfer roll, the size of the opening of the concave part of the intaglio plate with fine irregularities is adjusted. The film was distributed so that the film thickness was thicker in the center.
しかし、凹部の配置密度を分布させたり、凹部の深さを
分布させたりすることもでき、種々の変形が可能である
。However, it is also possible to distribute the arrangement density of the recesses or the depth of the recesses, and various modifications are possible.
背面光源の発熱に影響されて液晶表示素子に温度分布が
生じ、そのために液晶の駆動電圧に分布が生じて液晶表
示素子の全面に均一な表示が得られなかった従来の液晶
表示装置に対して、本発明においては、配向膜の膜厚を
制御することによって駆動電圧の分布を補正している。Compared to conventional liquid crystal display devices, where a temperature distribution occurs in the liquid crystal display element due to the heat generated by the backlight source, which causes a distribution in the driving voltage of the liquid crystal, making it impossible to obtain a uniform display over the entire surface of the liquid crystal display element. In the present invention, the distribution of driving voltage is corrected by controlling the thickness of the alignment film.
その結果、本発明によれば、背面光源の選択の余地が増
大し、液晶表示装置の用途拡大に寄与するところが大で
ある。As a result, according to the present invention, there is more room for selection of backlight sources, which greatly contributes to expanding the applications of liquid crystal display devices.
第1図は本発明の詳細な説明する断面図、第2図は温度
分布図、
第3図は配向膜の膜厚分布図、
第4図は駆動電圧分布図、
第5図は配向膜の膜厚と駆動電圧との関係図、第6図は
従来の透過型液晶表示装置の一例の構成断面図、
第7図は温度と駆動電圧との関係図、
第8図は駆動電圧と透過率との関係図、である。
図において、
1は基板、
3は配向膜、
10は液晶表示素子、
30は液晶表示装置、
である。
2は電極、
4は液晶、
20は背面光源、Fig. 1 is a sectional view explaining the present invention in detail, Fig. 2 is a temperature distribution chart, Fig. 3 is a film thickness distribution chart of the alignment film, Fig. 4 is a drive voltage distribution diagram, and Fig. 5 is a diagram of the alignment film. Figure 6 is a diagram showing the relationship between film thickness and drive voltage. Figure 6 is a cross-sectional view of the structure of an example of a conventional transmission type liquid crystal display. Figure 7 is a diagram showing the relationship between temperature and drive voltage. Figure 8 is drive voltage and transmittance. This is a diagram of the relationship between In the figure, 1 is a substrate, 3 is an alignment film, 10 is a liquid crystal display element, and 30 is a liquid crystal display device. 2 is an electrode, 4 is a liquid crystal, 20 is a back light source,
Claims (1)
記液晶表示素子(10)は、基板(1)と、電極(2)
と、配向膜(3)と、液晶(4)を有するものであり、 前記背面光源(20)は、前記液晶表示素子(10)を
背面から照射するものであり、 前記基板(1)は、透明なガラス板からなるものであり
、 前記電極(2)は、透明な導電薄膜であって、前記基板
(1)に被着されており、かつ縞状に設けられているも
のであり、 前記配向膜(3)は、絶縁性の薄膜であって、前記電極
(2)に被着されているものであり、前記液晶(4)は
、前記電極(2)が交差するように前記基板(1)の2
枚が対向して封着された間隙に注入されているものであ
り、 前記配向膜(3)は、膜厚が、前記背面光源(20)に
よって生ずる前記液晶(4)の温度分布に対応して、温
度の低い所ではより薄く、温度の高い所ではより厚くな
っているものである ことを特徴とする液晶表示装置。[Claims] It has a liquid crystal display element (10) and a back light source (20), and the liquid crystal display element (10) has a substrate (1) and an electrode (2).
, an alignment film (3), and a liquid crystal (4), the back light source (20) irradiating the liquid crystal display element (10) from the back side, and the substrate (1) comprising: It is made of a transparent glass plate, and the electrode (2) is a transparent conductive thin film that is adhered to the substrate (1) and is provided in a striped pattern. The alignment film (3) is an insulating thin film that is attached to the electrode (2), and the liquid crystal (4) is attached to the substrate ( 1)-2
The alignment film (3) has a film thickness that corresponds to the temperature distribution of the liquid crystal (4) caused by the back light source (20). A liquid crystal display device characterized in that it is thinner in areas where the temperature is low and thicker in areas where the temperature is high.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3886990A JPH03241319A (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3886990A JPH03241319A (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241319A true JPH03241319A (en) | 1991-10-28 |
Family
ID=12537221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3886990A Pending JPH03241319A (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03241319A (en) |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP3886990A patent/JPH03241319A/en active Pending
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