JPH0695094A - アクティブマトリクス型液晶表示パネル - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示パネルInfo
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- JPH0695094A JPH0695094A JP24304692A JP24304692A JPH0695094A JP H0695094 A JPH0695094 A JP H0695094A JP 24304692 A JP24304692 A JP 24304692A JP 24304692 A JP24304692 A JP 24304692A JP H0695094 A JPH0695094 A JP H0695094A
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- black matrix
- reverse tilt
- active matrix
- forming
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 逆チルトドメインとスペーサビーズによる光
抜けを防止し、高開口率で高コントラストのアクティブ
マトリクス型液晶表示パネルを提供する。 【構成】 逆チルトドメインの発生する場所の近傍かつ
ブラックマトリクスで遮光された位置に、ギャップ形成
用の凸部を設ける。
抜けを防止し、高開口率で高コントラストのアクティブ
マトリクス型液晶表示パネルを提供する。 【構成】 逆チルトドメインの発生する場所の近傍かつ
ブラックマトリクスで遮光された位置に、ギャップ形成
用の凸部を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
液晶表示パネルに関し、特にその表示品位向上に関す
る。
液晶表示パネルに関し、特にその表示品位向上に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】画素ごとに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
やダイオード等のスイッチング素子を設けたアクティブ
マトリクス型液晶表示パネルは、液晶ＴＶ等の種々のデ
ィスプレイに応用されており、最近ではＯＡ用ディスプ
レイやプロジェクションＴＶとしても大いに期待を集め
ている。
やダイオード等のスイッチング素子を設けたアクティブ
マトリクス型液晶表示パネルは、液晶ＴＶ等の種々のデ
ィスプレイに応用されており、最近ではＯＡ用ディスプ
レイやプロジェクションＴＶとしても大いに期待を集め
ている。
【０００３】現在、アクティブマトリクス型液晶表示パ
ネルにおいては、一般に上下基板間で液晶を９０゜ねじ
ったＴＮ液晶表示モードが用いられている。ＴＮ表示に
は上下偏光板の配置によって、電圧無印加時に黒表示を
行なうノーマリブラック表示モードと、電圧印加時に黒
表示を行なうノーマリホワイト表示モードがある。それ
ぞれの表示モードには一長一短があるが、黒の均一性と
コントラストの点ではノーマリホワイト表示モードが優
れている。
ネルにおいては、一般に上下基板間で液晶を９０゜ねじ
ったＴＮ液晶表示モードが用いられている。ＴＮ表示に
は上下偏光板の配置によって、電圧無印加時に黒表示を
行なうノーマリブラック表示モードと、電圧印加時に黒
表示を行なうノーマリホワイト表示モードがある。それ
ぞれの表示モードには一長一短があるが、黒の均一性と
コントラストの点ではノーマリホワイト表示モードが優
れている。
【０００４】アクティブマトリクス液晶表示パネルは、
表示品位向上の流れの中で高密度化、大画面化の方向に
進んでいる。それにともなって、液晶を均一配向させる
のが困難となってきている。
表示品位向上の流れの中で高密度化、大画面化の方向に
進んでいる。それにともなって、液晶を均一配向させる
のが困難となってきている。
【０００５】液晶表示に必要な液晶の均一配向処理は、
配向膜として形成したポリイミド膜の表面を、柔らかい
布で擦るラビング処理によってなされている。液晶パネ
ルは、表面に配向処理を施した２枚の基板間の数μｍの
ギャップに液晶を充填して形成される。液晶の充填方法
としては、一般に真空チャンバー内で行なう真空注入法
が用いられている。液晶の配向は注入時の流れの影響を
受けて乱れやすいため、パネルの温度を液晶−等方性液
体転移温度以上に一旦上げた後、冷却して液晶を再配列
させて、均一配向させる手段もとられている。しかし、
アクティブマトリクス型液晶表示パネルにおいては、基
板表面にＴＦＴやソース、ゲート配線による凸凹が存在
するため、均一にラビング処理することが困難で、配向
欠陥が発生しやすい。
配向膜として形成したポリイミド膜の表面を、柔らかい
布で擦るラビング処理によってなされている。液晶パネ
ルは、表面に配向処理を施した２枚の基板間の数μｍの
ギャップに液晶を充填して形成される。液晶の充填方法
としては、一般に真空チャンバー内で行なう真空注入法
が用いられている。液晶の配向は注入時の流れの影響を
受けて乱れやすいため、パネルの温度を液晶−等方性液
体転移温度以上に一旦上げた後、冷却して液晶を再配列
させて、均一配向させる手段もとられている。しかし、
アクティブマトリクス型液晶表示パネルにおいては、基
板表面にＴＦＴやソース、ゲート配線による凸凹が存在
するため、均一にラビング処理することが困難で、配向
欠陥が発生しやすい。
【０００６】アクティブマトリクス型液晶表示パネルに
おいて問題となる配向欠陥は２種類ある。ひとつは逆ね
じれドメインである。これは周囲の正常部と液晶のねじ
れ方向が反対のドメインであり、正常部との境界のディ
スクリネーションラインが光散乱を起こし、これが表示
領域に存在すると表示欠陥となる。この欠陥は電圧無印
加時にも存在し、とくにノーマリブラック表示モードで
輝点となり顕著な問題となる。そこで、通常はねじれ方
向を一方向に規定するために、右または左ねじれのカイ
ラル物質を添加すること等によって、逆ねじれドメイン
の発生を防止している。
おいて問題となる配向欠陥は２種類ある。ひとつは逆ね
じれドメインである。これは周囲の正常部と液晶のねじ
れ方向が反対のドメインであり、正常部との境界のディ
スクリネーションラインが光散乱を起こし、これが表示
領域に存在すると表示欠陥となる。この欠陥は電圧無印
加時にも存在し、とくにノーマリブラック表示モードで
輝点となり顕著な問題となる。そこで、通常はねじれ方
向を一方向に規定するために、右または左ねじれのカイ
ラル物質を添加すること等によって、逆ねじれドメイン
の発生を防止している。
【０００７】従来、液晶を充填するためのパネルギャッ
プは、樹脂またはシリカの球（スペーサビーズ）を液晶
パネル内に分散することによって、形成されていた。し
かし、画素サイズが小さくなると、画素部に存在するス
ペーサビーズによる光抜けが無視できなくなってくる。
プは、樹脂またはシリカの球（スペーサビーズ）を液晶
パネル内に分散することによって、形成されていた。し
かし、画素サイズが小さくなると、画素部に存在するス
ペーサビーズによる光抜けが無視できなくなってくる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明で問題とするＴ
Ｎ配向のアクティブマトリクス型液晶パネルにおける配
向欠陥は、電圧印加時にゲート配線とソース配線近傍に
誘起される逆チルトドメインによるものである。逆チル
トドメインはゲート電極とソース電極および画素電極の
電位関係によって大きさが変化し、通常の駆動条件では
このドメインが画素電極内部まで侵入する。こうなる
と、正常部との境界のディスクリネーションラインが逆
ツイストドメインの場合と同様に光散乱を起こし、表示
欠陥となる。このディスクリネーションラインによる光
散乱の影響は、電圧印加時に黒表示を行なうノーマリホ
ワイト表示モードにおいて顕著であり、画素の高密度化
により画素サイズが小さくなる程影響が大きくなり、コ
ントラスト低下を引き起こす。
Ｎ配向のアクティブマトリクス型液晶パネルにおける配
向欠陥は、電圧印加時にゲート配線とソース配線近傍に
誘起される逆チルトドメインによるものである。逆チル
トドメインはゲート電極とソース電極および画素電極の
電位関係によって大きさが変化し、通常の駆動条件では
このドメインが画素電極内部まで侵入する。こうなる
と、正常部との境界のディスクリネーションラインが逆
ツイストドメインの場合と同様に光散乱を起こし、表示
欠陥となる。このディスクリネーションラインによる光
散乱の影響は、電圧印加時に黒表示を行なうノーマリホ
ワイト表示モードにおいて顕著であり、画素の高密度化
により画素サイズが小さくなる程影響が大きくなり、コ
ントラスト低下を引き起こす。
【０００９】ディスクリネーションラインによる光抜け
を防ぐために、ブラックマトリクスの幅を広げると、開
口率が低下して表示輝度が低下してしまう。逆チルトド
メインは液晶のプレチルト角を高くすることである程度
抑制できるが、プレチルト角の効果だけでは、ディスク
リネーションラインの画素内への侵入を完全には防止で
きない。
を防ぐために、ブラックマトリクスの幅を広げると、開
口率が低下して表示輝度が低下してしまう。逆チルトド
メインは液晶のプレチルト角を高くすることである程度
抑制できるが、プレチルト角の効果だけでは、ディスク
リネーションラインの画素内への侵入を完全には防止で
きない。
【００１０】また、画素サイズの減少にともなって、画
素部に存在するスペーサビーズの影響による光抜けが問
題となる。黒表示時におけるビーズ及びその周囲からの
光抜けによって、コントラスト低下がおこる。
素部に存在するスペーサビーズの影響による光抜けが問
題となる。黒表示時におけるビーズ及びその周囲からの
光抜けによって、コントラスト低下がおこる。
【００１１】本発明はかかる点に鑑み、液晶パネルに発
生する表示欠陥、とくに電圧印加によってソース電極と
ゲート電極近傍に生じる逆チルトドメインの画素侵入を
防止し、かつスペーサの影響によるコントラスト低下を
排除して、高開口率で高品位のアクティブマトリクス型
液晶表示パネルを提供することを目的とする。
生する表示欠陥、とくに電圧印加によってソース電極と
ゲート電極近傍に生じる逆チルトドメインの画素侵入を
防止し、かつスペーサの影響によるコントラスト低下を
排除して、高開口率で高品位のアクティブマトリクス型
液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】ＴＦＴアレイ基板とブラ
ックマトリクスを有する対向基板を組み合わせて成る液
晶パネルにおいて、駆動時に逆チルトドメインが発生す
る場所の近傍、かつブラックマトリクスで遮光された領
域にギャップ形成用の凸部を設ける。これによって逆チ
ルトドメインの画素内への侵入を防止すると同時に、ス
ペーサビーズに起因する光抜けも防止し、高開口率、高
コントラストなアクティブマトリクス型液晶表示パネル
が得られる。
ックマトリクスを有する対向基板を組み合わせて成る液
晶パネルにおいて、駆動時に逆チルトドメインが発生す
る場所の近傍、かつブラックマトリクスで遮光された領
域にギャップ形成用の凸部を設ける。これによって逆チ
ルトドメインの画素内への侵入を防止すると同時に、ス
ペーサビーズに起因する光抜けも防止し、高開口率、高
コントラストなアクティブマトリクス型液晶表示パネル
が得られる。
【００１３】また、上記液晶パネルの製造工程におい
て、液晶配向処理を行なった後にギャップ形成用の凸部
を形成することで、配向欠陥のないアクティブマトリク
ス型液晶表示パネルを得ることができる。
て、液晶配向処理を行なった後にギャップ形成用の凸部
を形成することで、配向欠陥のないアクティブマトリク
ス型液晶表示パネルを得ることができる。
【００１４】
【作用】ＴＦＴ液晶表示パネルの駆動時に発生するドメ
インは、ドメイン内部の液晶の立ち上がり方が周囲の正
常部と異なる逆チルトドメインである。逆チルトドメイ
ンの発生機構は次のように考えられる。ソース、ゲート
配線と画素電極間に発生する横方向電界の影響によっ
て、液晶分子がプレチルトによって規定された方向とは
逆向きに立ち上がる。正規の立ち上がり方をする領域と
逆向きに立ち上がる領域の境界部がディスクリネーショ
ンラインとなり、光抜けを生じる。逆チルトが発生する
領域は、液晶の配向処理方向と横方向電界の向きによ
り、その大きさ及び形状が変化する。
インは、ドメイン内部の液晶の立ち上がり方が周囲の正
常部と異なる逆チルトドメインである。逆チルトドメイ
ンの発生機構は次のように考えられる。ソース、ゲート
配線と画素電極間に発生する横方向電界の影響によっ
て、液晶分子がプレチルトによって規定された方向とは
逆向きに立ち上がる。正規の立ち上がり方をする領域と
逆向きに立ち上がる領域の境界部がディスクリネーショ
ンラインとなり、光抜けを生じる。逆チルトが発生する
領域は、液晶の配向処理方向と横方向電界の向きによ
り、その大きさ及び形状が変化する。
【００１５】本発明において、駆動時に逆チルトドメイ
ンが発生する場所の近傍、かつブラックマトリクスで遮
光された領域にギャップ形成用の凸部を設けることによ
って、逆チルト領域の画素侵入が防止される。この理由
については詳細は不明であるが、現時点では次のように
推定している。ギャップ形成用の凸部の表面は、液晶の
一軸配向性をもたないため、この近傍では液晶の配向状
態が周囲と異なっていると思われる。この部分に逆チル
トディスクリネーションラインが到達すると、ディスク
リネーションラインがトラップされて安定に存在し、そ
れ以上画素内部へ広がらなくなる。さらに、本発明にお
いては、画素内にスペーサを配置する必要がないことか
ら、スペーサ部分およびスペーサ周囲の液晶の異常配向
部からの光抜けによるコントラスト低下の防止効果もあ
る。
ンが発生する場所の近傍、かつブラックマトリクスで遮
光された領域にギャップ形成用の凸部を設けることによ
って、逆チルト領域の画素侵入が防止される。この理由
については詳細は不明であるが、現時点では次のように
推定している。ギャップ形成用の凸部の表面は、液晶の
一軸配向性をもたないため、この近傍では液晶の配向状
態が周囲と異なっていると思われる。この部分に逆チル
トディスクリネーションラインが到達すると、ディスク
リネーションラインがトラップされて安定に存在し、そ
れ以上画素内部へ広がらなくなる。さらに、本発明にお
いては、画素内にスペーサを配置する必要がないことか
ら、スペーサ部分およびスペーサ周囲の液晶の異常配向
部からの光抜けによるコントラスト低下の防止効果もあ
る。
【００１６】通常、ＴＮ方式の液晶パネルのギャップは
数μｍである。したがって、ギャップ形成用の凸部の高
さは数μｍ必要である。しかし、数μｍの段差が存在す
る基板にラビングによって配向処理を行なうと、段差部
の近傍が配向処理されにくく、逆ねじれドメイン等の表
示欠陥が発生しやすい。また、凸部の強度によっては、
ラビング処理によって、形状が破壊されることも発生す
る。本発明の液晶パネルの製造工程において、液晶配向
処理を行なった後にギャップ形成用の凸部を形成するこ
とで、上述の表示欠陥や形状破壊の問題を回避すること
ができる。
数μｍである。したがって、ギャップ形成用の凸部の高
さは数μｍ必要である。しかし、数μｍの段差が存在す
る基板にラビングによって配向処理を行なうと、段差部
の近傍が配向処理されにくく、逆ねじれドメイン等の表
示欠陥が発生しやすい。また、凸部の強度によっては、
ラビング処理によって、形状が破壊されることも発生す
る。本発明の液晶パネルの製造工程において、液晶配向
処理を行なった後にギャップ形成用の凸部を形成するこ
とで、上述の表示欠陥や形状破壊の問題を回避すること
ができる。
【００１７】
【実施例】本発明において、ギャップ形成用の凸部は、
基本的にすべての画素の近傍に設けることが望ましい。
しかし、駆動方法によっては、パネル内で逆チルトドメ
インの画素侵入が問題となる場所が決まっている場合も
あり、その場合、ギャップ形成に支障がなければ、逆チ
ルトドメインの発生しやすい部分にのみ設置してもよ
い。ギャップ形成用の凸部はソース配線とゲート配線の
いずれか、または両方の近傍に設置する。対向基板に設
置する場合は、ブラックマトリクスで隠された領域で、
組み合わせた時にソースまたはゲート線近傍となる位置
に設置する。ギャップ形成用凸部を設置する位置は、ソ
ース、ゲート配線の近傍であり、配線に接していても、
離れていてもよい。凸部の大きさはとくに限定するもの
ではないが、あまり大きくすると開口率が減少し、パネ
ルの光透過率低下を招き問題である。
基本的にすべての画素の近傍に設けることが望ましい。
しかし、駆動方法によっては、パネル内で逆チルトドメ
インの画素侵入が問題となる場所が決まっている場合も
あり、その場合、ギャップ形成に支障がなければ、逆チ
ルトドメインの発生しやすい部分にのみ設置してもよ
い。ギャップ形成用の凸部はソース配線とゲート配線の
いずれか、または両方の近傍に設置する。対向基板に設
置する場合は、ブラックマトリクスで隠された領域で、
組み合わせた時にソースまたはゲート線近傍となる位置
に設置する。ギャップ形成用凸部を設置する位置は、ソ
ース、ゲート配線の近傍であり、配線に接していても、
離れていてもよい。凸部の大きさはとくに限定するもの
ではないが、あまり大きくすると開口率が減少し、パネ
ルの光透過率低下を招き問題である。
【００１８】ゲートまたはソース配線の近傍、かつブラ
ックマトリクスで遮光された領域にギャップ形成用凸部
を設ける方法としては、フォトリソグラフィーによる方
法や印刷による方法が可能である。
ックマトリクスで遮光された領域にギャップ形成用凸部
を設ける方法としては、フォトリソグラフィーによる方
法や印刷による方法が可能である。
【００１９】以下に本発明の実施例および比較例に用い
たアクティブマトリクス型液晶パネルの概略を説明す
る。アクティブ素子としてＴＦＴを有し、画面対角２．
８インチサイズ（アスペクト比３：４）で横ゲートライ
ン４７９本×縦ソースライン７２０本、画素数３４４８
８０のマトリクス基板を用いた。画素ピッチは縦８９μ
m、横７９μmである。なお、配線部の段差はソース配線
側が約７０００Å、ゲート配線側が約１０００Åで、配
線の幅は８μmである。対向側にはクロム（厚み１００
０Å）をパターニングしたブラックマトリクスを有する
基板を用いた。具体的な実施例においてはカラーフィル
タ層をもたない対向基板を用いたが、当然ながらカラー
フィルタ付きの基板を用いても同様の効果が得られる。
たアクティブマトリクス型液晶パネルの概略を説明す
る。アクティブ素子としてＴＦＴを有し、画面対角２．
８インチサイズ（アスペクト比３：４）で横ゲートライ
ン４７９本×縦ソースライン７２０本、画素数３４４８
８０のマトリクス基板を用いた。画素ピッチは縦８９μ
m、横７９μmである。なお、配線部の段差はソース配線
側が約７０００Å、ゲート配線側が約１０００Åで、配
線の幅は８μmである。対向側にはクロム（厚み１００
０Å）をパターニングしたブラックマトリクスを有する
基板を用いた。具体的な実施例においてはカラーフィル
タ層をもたない対向基板を用いたが、当然ながらカラー
フィルタ付きの基板を用いても同様の効果が得られる。
【００２０】液晶材料はΔｎが約０．０９のＰＣＨ系混
合液晶を用いた。カイラル剤として、右ねじれの４’−
（Ｓ−２−メチルブチル）−４−シアノビフェニルを、
０．２％添加した。パネルギャップは約５μmとした。
配向膜はポリイミド系樹脂のラビング処理膜を用いた。
これによって発生する液晶のプレチルト角は、クリスタ
ルローテーション法によって測定して、約２゜であっ
た。
合液晶を用いた。カイラル剤として、右ねじれの４’−
（Ｓ−２−メチルブチル）−４−シアノビフェニルを、
０．２％添加した。パネルギャップは約５μmとした。
配向膜はポリイミド系樹脂のラビング処理膜を用いた。
これによって発生する液晶のプレチルト角は、クリスタ
ルローテーション法によって測定して、約２゜であっ
た。
【００２１】電界印加時に発生するドメインの観察は偏
光顕微鏡下で行なった。 （比較例）（図５）は（比較例）に用いたアクティブマ
トリクス型液晶パネルの１画素の概略構造を示す断面図
であり、（図６）はその平面図である。ＴＦＴアレイ基
板と対向基板のラビング配向処理方向は、図中に示した
とおりである。実線の矢印２０で示したのがＴＦＴアレ
イ基板のラビング方向、破線の矢印２１で示したのが対
向基板のラビング方向である。パネルギャップは直径約
５μｍの樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の密度で分散し
て、形成した。ブラックマトリクスパターン１９の開口
率は４０％である。偏光板１５はノーマリホワイトモー
ドに配置し、パネル温度は５０℃の条件で評価した。こ
のパネルを対向電位を一定にして画面上部からゲートを
走査し、１フィールドごとにソース信号の極性を反転さ
せる通常駆動条件で表示し、ソース信号レベルが１０Ｖ
p-pの時のディスクリネーションラインライン発生の様
子を観察した。すると画面下部において、（図５）の２
４に示したような形状で、逆チルトディスクリネーショ
ンラインの画素内への侵入がみられた。電圧無印加の場
合とソース信号レベルが１０Ｖp-pの時のパネルの透過
光強度を測定し、コントラスト比を評価すると、画面上
部では２００：１であったのに対して、画面下部ではデ
ィスクリネーションラインの影響で５０：１に低下し
た。
光顕微鏡下で行なった。 （比較例）（図５）は（比較例）に用いたアクティブマ
トリクス型液晶パネルの１画素の概略構造を示す断面図
であり、（図６）はその平面図である。ＴＦＴアレイ基
板と対向基板のラビング配向処理方向は、図中に示した
とおりである。実線の矢印２０で示したのがＴＦＴアレ
イ基板のラビング方向、破線の矢印２１で示したのが対
向基板のラビング方向である。パネルギャップは直径約
５μｍの樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の密度で分散し
て、形成した。ブラックマトリクスパターン１９の開口
率は４０％である。偏光板１５はノーマリホワイトモー
ドに配置し、パネル温度は５０℃の条件で評価した。こ
のパネルを対向電位を一定にして画面上部からゲートを
走査し、１フィールドごとにソース信号の極性を反転さ
せる通常駆動条件で表示し、ソース信号レベルが１０Ｖ
p-pの時のディスクリネーションラインライン発生の様
子を観察した。すると画面下部において、（図５）の２
４に示したような形状で、逆チルトディスクリネーショ
ンラインの画素内への侵入がみられた。電圧無印加の場
合とソース信号レベルが１０Ｖp-pの時のパネルの透過
光強度を測定し、コントラスト比を評価すると、画面上
部では２００：１であったのに対して、画面下部ではデ
ィスクリネーションラインの影響で５０：１に低下し
た。
【００２２】（実施例１）（図１）は（実施例１）に用
いたアクティブマトリクス型液晶パネルの１画素の概略
構造を示す断面図であり、（図２）はその平面図であ
る。これは（比較例）の構造にソース、ゲート配線１７
の近傍にギャップ形成用の凸部２２を付加形成したもの
であり、凸部の形状は５μｍ□、高さは約５μｍであ
る。凸部２２は断面図中では非常に細長い形状になって
いるが、これは縦と横の倍率の違いによるもので、実際
の形状は縦、横、高さとも５μｍの立方体形状である。
この凸部によって、約５μｍのパネルギャップが形成で
きた。この凸部は以下の方法で形成した。ＴＦＴアレイ
基板上にポリアミック酸溶液を塗布、焼成して５μｍ厚
みのポリイミド膜を形成した。全面にＣｒを約２０００
Ａ蒸着し、ポジ型フォトレジストを使って５μｍ□のパ
ターニングを行なった。Ｃｒエッチング液を用いて凸部
形成場所以外のＣｒを除去し、Ｃｒをマスクにして反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）（条件：酸素１００％、
３００Ｗ、５分）によって、ポリイミドをパターニング
した。Ｃｒエッチング液に浸漬してＣｒを除去後、水洗
乾燥し、５μｍ□、高さ約５μｍの凸部を形成した。こ
の基板上に配向膜ポリイミドを７００Ａ形成し、ラビン
グによる配向処理を行い、ブラックマトリクス基板と組
み合わせて、ギャップを形成し、液晶を真空注入後、封
止した。
いたアクティブマトリクス型液晶パネルの１画素の概略
構造を示す断面図であり、（図２）はその平面図であ
る。これは（比較例）の構造にソース、ゲート配線１７
の近傍にギャップ形成用の凸部２２を付加形成したもの
であり、凸部の形状は５μｍ□、高さは約５μｍであ
る。凸部２２は断面図中では非常に細長い形状になって
いるが、これは縦と横の倍率の違いによるもので、実際
の形状は縦、横、高さとも５μｍの立方体形状である。
この凸部によって、約５μｍのパネルギャップが形成で
きた。この凸部は以下の方法で形成した。ＴＦＴアレイ
基板上にポリアミック酸溶液を塗布、焼成して５μｍ厚
みのポリイミド膜を形成した。全面にＣｒを約２０００
Ａ蒸着し、ポジ型フォトレジストを使って５μｍ□のパ
ターニングを行なった。Ｃｒエッチング液を用いて凸部
形成場所以外のＣｒを除去し、Ｃｒをマスクにして反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）（条件：酸素１００％、
３００Ｗ、５分）によって、ポリイミドをパターニング
した。Ｃｒエッチング液に浸漬してＣｒを除去後、水洗
乾燥し、５μｍ□、高さ約５μｍの凸部を形成した。こ
の基板上に配向膜ポリイミドを７００Ａ形成し、ラビン
グによる配向処理を行い、ブラックマトリクス基板と組
み合わせて、ギャップを形成し、液晶を真空注入後、封
止した。
【００２３】ラビング方向は（比較例）と同様である。
このパネルを（比較例）と同様に駆動して評価したとこ
ろ、画面下部においても、ディスクリネーションライン
の画素内への侵入がみられなかった。コントラストは画
面の上下とも３００：１程度得られた。このような高コ
ントラストの実現は、逆チルトディスクリネーションラ
インの画素侵入が防止されたことと、スペーサビーズの
影響によるによる光抜けがないことの両方の効果による
ものである。
このパネルを（比較例）と同様に駆動して評価したとこ
ろ、画面下部においても、ディスクリネーションライン
の画素内への侵入がみられなかった。コントラストは画
面の上下とも３００：１程度得られた。このような高コ
ントラストの実現は、逆チルトディスクリネーションラ
インの画素侵入が防止されたことと、スペーサビーズの
影響によるによる光抜けがないことの両方の効果による
ものである。
【００２４】（実施例２）（図３）は（実施例２）に用
いたアクティブマトリクス型液晶パネルの１画素の概略
構造を示す断面図であり、（図４）はその平面図であ
る。これは（比較例）の対向基板のブラックマトリクス
内にギャップ形成用の凸部２３を設けた構造である。凸
部は（実施例１）と同様に、ポジ型フォトレジストを用
いて、ポリイミドをパターニングして形成したもので、
形状は５μｍ□、高さ約５μｍである。ラビング方向は
（比較例）と同様である。このパネルを（比較例）と同
様に駆動して評価したところ、画面下部においても、デ
ィスクリネーションラインの画素内への侵入がみられな
かった。コントラストは画面の上下とも３００：１程度
得られた。このような高コントラストの実現は、逆チル
トディスクリネーションラインの画素侵入が防止された
ことと、スペーサビーズの影響による光抜けがないこと
の両方の効果によるものである。
いたアクティブマトリクス型液晶パネルの１画素の概略
構造を示す断面図であり、（図４）はその平面図であ
る。これは（比較例）の対向基板のブラックマトリクス
内にギャップ形成用の凸部２３を設けた構造である。凸
部は（実施例１）と同様に、ポジ型フォトレジストを用
いて、ポリイミドをパターニングして形成したもので、
形状は５μｍ□、高さ約５μｍである。ラビング方向は
（比較例）と同様である。このパネルを（比較例）と同
様に駆動して評価したところ、画面下部においても、デ
ィスクリネーションラインの画素内への侵入がみられな
かった。コントラストは画面の上下とも３００：１程度
得られた。このような高コントラストの実現は、逆チル
トディスクリネーションラインの画素侵入が防止された
ことと、スペーサビーズの影響による光抜けがないこと
の両方の効果によるものである。
【００２５】ギャップ形成用の凸部は、ＴＦＴアレイ基
板側と対向基板側の両方に同時に形成してもよい。ま
た、両方の基板の基板貼合わせ時に重なる場所に形成し
て、両者を合わせて所定のギャップ形成を行なうことも
できる。
板側と対向基板側の両方に同時に形成してもよい。ま
た、両方の基板の基板貼合わせ時に重なる場所に形成し
て、両者を合わせて所定のギャップ形成を行なうことも
できる。
【００２６】（実施例３）（実施例１）のパネル形成工
程において、ＴＦＴアレイ基板側のラビング配向処理を
ギャップ形成用凸部を作製する工程の前に行なった。
程において、ＴＦＴアレイ基板側のラビング配向処理を
ギャップ形成用凸部を作製する工程の前に行なった。
【００２７】ＴＦＴアレイ基板上に配向膜ポリイミドを
７００Ａ形成し、ラビングによる配向処理を行った。全
面にＣｒを約２０００Ａ蒸着し、その上にポリアミック
酸溶液を塗布、焼成して約５μｍ厚みのポリイミド膜を
形成した。さらに全面にＣｒを約２０００Ａ蒸着し、ポ
ジ型フォトレジストを使って５μｍ□のパターニングを
行なった。Ｃｒエッチング液を用いて凸部形成場所以外
のＣｒを除去し、Ｃｒをマスクにして反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）（条件：酸素１００％、３００Ｗ、５
分）によって、ポリイミドをパターニングした。Ｃｒエ
ッチング液に浸漬してＣｒを除去後、水洗乾燥し、５μ
ｍ□、高さ約５μｍの凸部を形成した。ブラックマトリ
クス基板と組み合わせて、ギャップを形成し、液晶を真
空注入後、封止した。
７００Ａ形成し、ラビングによる配向処理を行った。全
面にＣｒを約２０００Ａ蒸着し、その上にポリアミック
酸溶液を塗布、焼成して約５μｍ厚みのポリイミド膜を
形成した。さらに全面にＣｒを約２０００Ａ蒸着し、ポ
ジ型フォトレジストを使って５μｍ□のパターニングを
行なった。Ｃｒエッチング液を用いて凸部形成場所以外
のＣｒを除去し、Ｃｒをマスクにして反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）（条件：酸素１００％、３００Ｗ、５
分）によって、ポリイミドをパターニングした。Ｃｒエ
ッチング液に浸漬してＣｒを除去後、水洗乾燥し、５μ
ｍ□、高さ約５μｍの凸部を形成した。ブラックマトリ
クス基板と組み合わせて、ギャップを形成し、液晶を真
空注入後、封止した。
【００２８】凸部を形成した後にラビング処理を行なっ
た（実施例１）のパネルでは、画素内に逆ねじれドメイ
ンが観察された。一方、ラビング処理を行なった後、フ
ォトレジストをパターニングして凸部を形成したパネル
においては、逆ねじれドメインは全く観察されず、非常
に良好な液晶配向状態が得られた。この結果より、凸部
形成前にラビング配向処理を行なった方が、液晶配向の
均一性に優れていることがわかった。
た（実施例１）のパネルでは、画素内に逆ねじれドメイ
ンが観察された。一方、ラビング処理を行なった後、フ
ォトレジストをパターニングして凸部を形成したパネル
においては、逆ねじれドメインは全く観察されず、非常
に良好な液晶配向状態が得られた。この結果より、凸部
形成前にラビング配向処理を行なった方が、液晶配向の
均一性に優れていることがわかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明のアクティブマトリクス型液晶表
示パネルは、液晶パネルに発生する表示欠陥、とくに駆
動電圧印加時に発生する逆チルトドメインとスペーサビ
ーズの影響による光抜けを防止し、高開口率で高コント
ラストのアクティブマトリクス型液晶表示パネルを実現
できる。
示パネルは、液晶パネルに発生する表示欠陥、とくに駆
動電圧印加時に発生する逆チルトドメインとスペーサビ
ーズの影響による光抜けを防止し、高開口率で高コント
ラストのアクティブマトリクス型液晶表示パネルを実現
できる。
【図１】本発明の（実施例１）のアクティブマトリクス
型液晶素子の概略構造を示す断面図
型液晶素子の概略構造を示す断面図
【図２】本発明の（実施例１）の概略構造を示す平面図
【図３】本発明の（実施例２）のアクティブマトリクス
型液晶素子の概略構造を示す断面図
型液晶素子の概略構造を示す断面図
【図４】本発明の（実施例２）の概略構造を示す平面図
【図５】本発明の（比較例）のアクティブマトリクス型
液晶素子の概略構造を示す断面図
液晶素子の概略構造を示す断面図
【図６】本発明の（比較例）の概略構造を示す平面図
１ ＴＦＴアレイ側ガラス基板 ２ ＳｉＯ2膜 ３ ＳｉＮｘ膜 ４ ポリイミド配向膜 ５ ＩＴＯ電極 ６ 画素電極（ＩＴＯ） ７ ゲート ８ アモルファスシリコン層 ９ ソース １０ ドレイン １１ 液晶 １２ 対向電極（ＩＴＯ） １３ 対向側ガラス基板 １４ ブラックマトリクス １５ 偏光板 １６ ゲート配線 １７ ソース配線 １８ ＴＦＴ １９ ブラックマトリクスパターン ２０ ＴＦＴアレイ基板側ラビング方向 ２１ 対向基板側ラビング方向 ２２ ＴＦＴアレイ基板に形成した凸部 ２３ 対向基板に形成した凸部 ２４ 逆チルトディスクリネーションライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 將市 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】ＴＦＴアレイ基板とブラックマトリクスを
有する対向基板を組み合わせて成る液晶パネルにおい
て、ＴＦＴアレイ基板側の駆動時に逆チルトドメインが
発生する場所の近傍、かつブラックマトリクスで遮光さ
れた領域にギャップ形成用の凸部を設けたことを特徴と
するアクティブマトリクス型液晶表示パネル。 - 【請求項２】ＴＦＴアレイ基板とブラックマトリクスを
有する対向基板を組み合わせて成る液晶パネルにおい
て、対向基板側の駆動時に逆チルトドメインが発生する
場所の近傍、かつブラックマトリクス領域内部にギャッ
プ形成用の凸部を設けたことを特徴とするアクティブマ
トリクス型液晶表示パネル。 - 【請求項３】ＴＦＴアレイ基板とブラックマトリクスを
有する対向基板を組み合わせて成る液晶パネルの製造工
程において、液晶配向処理を行なった後にギャップ形成
用の凸部を形成することを特徴とする請求項１または２
記載のアクティブマトリクス型液晶表示パネルの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24304692A JPH0695094A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | アクティブマトリクス型液晶表示パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24304692A JPH0695094A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | アクティブマトリクス型液晶表示パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695094A true JPH0695094A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17098018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24304692A Pending JPH0695094A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | アクティブマトリクス型液晶表示パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695094A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100484552B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2005-04-22 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 전기 광학 장치 및 그의 제조 방법 |
| US7593081B2 (en) | 1998-09-18 | 2009-09-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having alignment control for brightness and response |
| US8643820B2 (en) | 1996-06-25 | 2014-02-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device having liquid crystal display device |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP24304692A patent/JPH0695094A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8643820B2 (en) | 1996-06-25 | 2014-02-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device having liquid crystal display device |
| US8665409B2 (en) | 1996-06-25 | 2014-03-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device with sealing material |
| US9507213B2 (en) | 1996-06-25 | 2016-11-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device having liquid crystal display device |
| US7593081B2 (en) | 1998-09-18 | 2009-09-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having alignment control for brightness and response |
| US7808594B2 (en) | 1998-09-18 | 2010-10-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having alignment control for brightness and response |
| US7898627B2 (en) | 1998-09-18 | 2011-03-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Vertical alignment type liquid crystal display apparatus |
| US8018559B2 (en) | 1998-09-18 | 2011-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having alignment control for brightness and response |
| US8023085B2 (en) | 1998-09-18 | 2011-09-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having alignment control for brightness and response |
| KR100484552B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2005-04-22 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 전기 광학 장치 및 그의 제조 방법 |
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