JPH1195228A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH1195228A JPH1195228A JP9251939A JP25193997A JPH1195228A JP H1195228 A JPH1195228 A JP H1195228A JP 9251939 A JP9251939 A JP 9251939A JP 25193997 A JP25193997 A JP 25193997A JP H1195228 A JPH1195228 A JP H1195228A
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- crystal display
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 視角特性が改善され、視認性に優れる高品位
表示の液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 液晶層３０の層厚を基板の中央部１３Ａ
から周辺部１３Ｂにかけて徐々に大きくする。電圧の印
加に対して層厚が小さい程、液晶層の液晶分子の傾きが
大きくなり、中央部位置から見た表示の均一性を得る。
表示の液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 液晶層３０の層厚を基板の中央部１３Ａ
から周辺部１３Ｂにかけて徐々に大きくする。電圧の印
加に対して層厚が小さい程、液晶層の液晶分子の傾きが
大きくなり、中央部位置から見た表示の均一性を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は視角依存性を改善し
た液晶表示素子に関するものである。
た液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄型軽量かつ低消費電力の表示装
置を得るものとして、電界効果型の旋光モードおよび複
屈折モードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置が一般
的に用いられている。
置を得るものとして、電界効果型の旋光モードおよび複
屈折モードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置が一般
的に用いられている。
【０００３】旋光モード液晶表示素子の内、ネマティッ
ク液晶組成物を用い、たとえば９０゜捩じれた分子配列
をもつＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶は原理的に白黒
表示で、高いコントラスト比を示すことから、時計や電
卓等に用いられ、また、良好な階調表示性を示し、応答
速度が比較的速い（数十ミリ秒）事から、単純マトリッ
クス駆動や、スイッチング素子を各画素毎に具備したア
クティブマトリックス駆動を用い、ＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal ）、またカ
ラーフィルタと組み合わせてフルカラー表示の液晶テレ
ビやＯＡ機器等に応用されている。
ク液晶組成物を用い、たとえば９０゜捩じれた分子配列
をもつＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶は原理的に白黒
表示で、高いコントラスト比を示すことから、時計や電
卓等に用いられ、また、良好な階調表示性を示し、応答
速度が比較的速い（数十ミリ秒）事から、単純マトリッ
クス駆動や、スイッチング素子を各画素毎に具備したア
クティブマトリックス駆動を用い、ＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal ）、またカ
ラーフィルタと組み合わせてフルカラー表示の液晶テレ
ビやＯＡ機器等に応用されている。
【０００４】一方、複屈折モード液晶表示素子としては
一般的に９０゜以上捩じれた分子配列を持つＳＴＮ（Su
per Twisted Nematic ）型液晶および、ＳＥＢ（Super
Twisted Brefringence Effect ）型液晶などがあり、急
峻な電気光学特性を有するため各画素毎にＴＦＴやＴＦ
Ｄ（薄膜ダイオード）等のスイッチング素子を配せずと
も構造が単純で製造コストが安価な単純マトリックス状
の電極構造を用いて時分割駆動により、容易に大画面が
実現可能とされている。
一般的に９０゜以上捩じれた分子配列を持つＳＴＮ（Su
per Twisted Nematic ）型液晶および、ＳＥＢ（Super
Twisted Brefringence Effect ）型液晶などがあり、急
峻な電気光学特性を有するため各画素毎にＴＦＴやＴＦ
Ｄ（薄膜ダイオード）等のスイッチング素子を配せずと
も構造が単純で製造コストが安価な単純マトリックス状
の電極構造を用いて時分割駆動により、容易に大画面が
実現可能とされている。
【０００５】そしてこれらの液晶表示素子は、一般に共
通電極とこれを覆うように配向膜が形成された共通電極
基板、および複数の画素電極が列設されこれを覆うよう
に配向膜が形成された画素電極基板を夫々ラビングによ
り配向処理した後、両電極基板を対向配置し周囲を封止
して液晶セルを形成し、この両電極基板の間（セルギャ
ップ）にカイラル剤が添加されるシクロヘキサン系、エ
ステル系、ビフェニール系、ピリミジン系などの液晶組
成物を封入して製造されている。しかしながら、これら
の液晶表示素子は、見る角度や、方向によってコントラ
スト比や表示色が変化するという視角依存性がある。
通電極とこれを覆うように配向膜が形成された共通電極
基板、および複数の画素電極が列設されこれを覆うよう
に配向膜が形成された画素電極基板を夫々ラビングによ
り配向処理した後、両電極基板を対向配置し周囲を封止
して液晶セルを形成し、この両電極基板の間（セルギャ
ップ）にカイラル剤が添加されるシクロヘキサン系、エ
ステル系、ビフェニール系、ピリミジン系などの液晶組
成物を封入して製造されている。しかしながら、これら
の液晶表示素子は、見る角度や、方向によってコントラ
スト比や表示色が変化するという視角依存性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように前記液晶
表示素子は、視角依存性があり、特に大面積になると視
差の影響で真正面から見ても画面中央と端で見えかたが
異なるという不都合がある。本発明は上記不都合を解決
するものである。
表示素子は、視角依存性があり、特に大面積になると視
差の影響で真正面から見ても画面中央と端で見えかたが
異なるという不都合がある。本発明は上記不都合を解決
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面に電極を
有する第１の基板および第２の基板を前記各電極が相対
向するように設置した間にネマティック液晶組成物の液
晶層を狭持した液晶表示素子において、前記第１および
第２の基板間の前記液晶層の層厚が連続的にまたは段階
的に変化し、かつ、中央部に比べ周辺部の方が厚いこと
を特徴とする液晶表示素子を得るものである。
有する第１の基板および第２の基板を前記各電極が相対
向するように設置した間にネマティック液晶組成物の液
晶層を狭持した液晶表示素子において、前記第１および
第２の基板間の前記液晶層の層厚が連続的にまたは段階
的に変化し、かつ、中央部に比べ周辺部の方が厚いこと
を特徴とする液晶表示素子を得るものである。
【０００８】また、前記中央部と周辺部の液晶層の厚み
をｄ、液晶の屈折率異方性をΔｎとすると、中央部と周
辺部のΔｎｄの差が１５％以下である液晶表示素子を得
るものである。
をｄ、液晶の屈折率異方性をΔｎとすると、中央部と周
辺部のΔｎｄの差が１５％以下である液晶表示素子を得
るものである。
【０００９】また、第１の基板と第２の基板の少なくと
も一方の厚みを徐々に変化して液晶層厚を変化させてな
る液晶表示素子を得るものである。
も一方の厚みを徐々に変化して液晶層厚を変化させてな
る液晶表示素子を得るものである。
【００１０】また、基板と電極との間に基板の中央部か
ら周辺部にかけて層厚が小さくなる透明絶縁層を形成し
てなる液晶表示素子を得るものである。
ら周辺部にかけて層厚が小さくなる透明絶縁層を形成し
てなる液晶表示素子を得るものである。
【００１１】また、透明絶縁層がカラーフィルターであ
る液晶表示素子を得るものである。
る液晶表示素子を得るものである。
【００１２】また、液晶層の層厚が同心的に変化してな
る液晶表示素子を得るものである。
る液晶表示素子を得るものである。
【００１３】また、基板の少なくとも一方を可撓性基板
とし、前記基板間に配置し基板間隙を保持するスペーサ
の高さまたは径を基板の一領域で小さくこれから離れる
に従い大きくしてなる液晶表示素子を得るものである。
とし、前記基板間に配置し基板間隙を保持するスペーサ
の高さまたは径を基板の一領域で小さくこれから離れる
に従い大きくしてなる液晶表示素子を得るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、上記により液晶表示素
子の表示色の視角依存性を軽減するものであるが、その
作用について以下に説明する。ＴＮやＳＴＮなどの液晶
表示素子において、光が液晶表示素子の表示面に垂直に
入射する場合と斜めに入射する場合とでは、液晶表示素
子中を伝搬する光の偏光状態は異なり、この偏光状態の
違いが表示画の反転現象や着色現象に直接反映する。
子の表示色の視角依存性を軽減するものであるが、その
作用について以下に説明する。ＴＮやＳＴＮなどの液晶
表示素子において、光が液晶表示素子の表示面に垂直に
入射する場合と斜めに入射する場合とでは、液晶表示素
子中を伝搬する光の偏光状態は異なり、この偏光状態の
違いが表示画の反転現象や着色現象に直接反映する。
【００１５】このような現象は、液晶表示素子の表示面
を見る角度を表示面法線（正面）から大きく傾けていく
と観察され、特に液晶層に電圧を印加する手段を有する
液晶セル（以下駆動セルと呼ぶ）の液晶層に電圧が印加
されている画素で顕著に見られる。この現象は、画面サ
イズが大きくなった場合は更に顕著になり、正面から見
た場合でも中央と周辺部に視差が生じるため、表示画の
見えかたが異なってくる。
を見る角度を表示面法線（正面）から大きく傾けていく
と観察され、特に液晶層に電圧を印加する手段を有する
液晶セル（以下駆動セルと呼ぶ）の液晶層に電圧が印加
されている画素で顕著に見られる。この現象は、画面サ
イズが大きくなった場合は更に顕著になり、正面から見
た場合でも中央と周辺部に視差が生じるため、表示画の
見えかたが異なってくる。
【００１６】すなわち図９に示すように駆動セル１００
の対向する両電極１０１、１０２に同一電圧が印加され
ている場合に、駆動セルを正面から観察すると、画面中
央部の液晶分子１０３Ａの傾きと周辺部の液晶分子１０
３Ｂの傾きθ１は同じであるが異なって見える。このた
め光の透過率が異なってみえるため、表示画の見えかた
に影響を及ぼす。特に液晶分子が点に見える方向は、光
を透過するためノ一マリホワイト表示では表示が黒く見
えてしまうため視認性が著しく悪くなる。いわゆる黒つ
ぶれ現象である。
の対向する両電極１０１、１０２に同一電圧が印加され
ている場合に、駆動セルを正面から観察すると、画面中
央部の液晶分子１０３Ａの傾きと周辺部の液晶分子１０
３Ｂの傾きθ１は同じであるが異なって見える。このた
め光の透過率が異なってみえるため、表示画の見えかた
に影響を及ぼす。特に液晶分子が点に見える方向は、光
を透過するためノ一マリホワイト表示では表示が黒く見
えてしまうため視認性が著しく悪くなる。いわゆる黒つ
ぶれ現象である。
【００１７】そこで、本発明では、駆動セルを正面から
見た場合の中央部と周辺部の見え方をほぼ同じにするこ
とで黒つぶれを軽減し、視角依存性の少ない良好な画像
を得る手法を見出した。
見た場合の中央部と周辺部の見え方をほぼ同じにするこ
とで黒つぶれを軽減し、視角依存性の少ない良好な画像
を得る手法を見出した。
【００１８】つまり、図１０に示すように、駆動セル２
００の液晶層２０４の厚みを中央部２０４Ａを薄く、周
辺部２０４Ｂを厚くし、徐々に変化させることで、電極
２０１、２０２に電圧を印加した状態の液晶分子２０３
の傾きの角度を図で正面でθ２、周辺でこれより小さな
θ３として、正面から観察した時にほぼ均一に見込める
ようにできることを見出したのである。
００の液晶層２０４の厚みを中央部２０４Ａを薄く、周
辺部２０４Ｂを厚くし、徐々に変化させることで、電極
２０１、２０２に電圧を印加した状態の液晶分子２０３
の傾きの角度を図で正面でθ２、周辺でこれより小さな
θ３として、正面から観察した時にほぼ均一に見込める
ようにできることを見出したのである。
【００１９】液晶層の厚みを変えると電圧のかかりかた
が変化し、液晶層が薄いと実効的にかかる電界強度が強
いため、液晶分子が低い電圧で傾くようになる。一方、
液晶層が厚いと電界強度が弱まるため、液晶分子が傾き
始めるためには十分な電圧が必要となる。したがって、
同一セルで中央部２０４Ａが薄く、周辺部２０４Ｂが厚
いと、中央部の液晶分子が十分に傾いた状態でも、周辺
部の液晶分子はまだ十分に傾いた状態に到っていないこ
とになる。前記状態が混在した駆動セルを正面から観察
すると、視差の傾き分と周辺の液晶分子の傾きがほぼ似
たような状態（図１０参照）になるので、正面の液晶分
子と周辺部の液晶分子の傾きがほぼ同じ角度にみえる。
このため、視角依存性の少ない良好な画像が得られるよ
うになる。
が変化し、液晶層が薄いと実効的にかかる電界強度が強
いため、液晶分子が低い電圧で傾くようになる。一方、
液晶層が厚いと電界強度が弱まるため、液晶分子が傾き
始めるためには十分な電圧が必要となる。したがって、
同一セルで中央部２０４Ａが薄く、周辺部２０４Ｂが厚
いと、中央部の液晶分子が十分に傾いた状態でも、周辺
部の液晶分子はまだ十分に傾いた状態に到っていないこ
とになる。前記状態が混在した駆動セルを正面から観察
すると、視差の傾き分と周辺の液晶分子の傾きがほぼ似
たような状態（図１０参照）になるので、正面の液晶分
子と周辺部の液晶分子の傾きがほぼ同じ角度にみえる。
このため、視角依存性の少ない良好な画像が得られるよ
うになる。
【００２０】中央部と周辺部の液晶層のΔｎｄがあまり
大きく異なると中央部の透過率が低くなり過ぎ、表示が
暗くなるので、中央部と周辺部の液晶層のΔｎｄの差は
１５％以下に押さえるのが好ましい。
大きく異なると中央部の透過率が低くなり過ぎ、表示が
暗くなるので、中央部と周辺部の液晶層のΔｎｄの差は
１５％以下に押さえるのが好ましい。
【００２１】また、液晶層の厚みの変わり方は、液晶層
に面している基板の一方の面の凹凸のみが変化してもよ
いし、両方の面が変化してもよい。更には、厚みが変わ
る境界領域は連続でも段階的に不連続でもよく、上下基
板で段階部の境界が一致していてもしていなくても良
い。
に面している基板の一方の面の凹凸のみが変化してもよ
いし、両方の面が変化してもよい。更には、厚みが変わ
る境界領域は連続でも段階的に不連続でもよく、上下基
板で段階部の境界が一致していてもしていなくても良
い。
【００２２】実際に液晶層の厚みを変化させる方法とし
ては、上記のようにカラーフィルター層を複数に分け形
成し、この際、中央部と周辺部の層数を変えることで厚
みを変化させる、オーバーコート樹脂層を複数に分け形
成し、この際、中央部と周辺部の層数を変えることで厚
みを変化させる、ＳｉＮ、ＳｉＯ2 等の透明無機絶縁層
を複数層重ねる、などの構成とすることが好ましい実施
の形態として得られるが、基板を湾曲させるなどでも可
能でこれらに限定されるものではない。
ては、上記のようにカラーフィルター層を複数に分け形
成し、この際、中央部と周辺部の層数を変えることで厚
みを変化させる、オーバーコート樹脂層を複数に分け形
成し、この際、中央部と周辺部の層数を変えることで厚
みを変化させる、ＳｉＮ、ＳｉＯ2 等の透明無機絶縁層
を複数層重ねる、などの構成とすることが好ましい実施
の形態として得られるが、基板を湾曲させるなどでも可
能でこれらに限定されるものではない。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下本発明の液晶表示素子の実施
形態を図面により詳細に説明する。なお各図において同
一符号の部分は同様部分を示す。
形態を図面により詳細に説明する。なお各図において同
一符号の部分は同様部分を示す。
【００２４】（実施形態１）透明電極１２が形成された
対向基板を構成するガラス基板１１と画素電極２２およ
びＴＦＴ駆動素子２３が形成されたアレイ基板を構成す
るガラス基板２１を用意した。ＴＦＴ駆動素子には画素
サイズ１００μｍ×３００μｍのＩＴＯ画素電極２２に
接続されている。なお、画面サイズは１０．４”（イン
チ）である。
対向基板を構成するガラス基板１１と画素電極２２およ
びＴＦＴ駆動素子２３が形成されたアレイ基板を構成す
るガラス基板２１を用意した。ＴＦＴ駆動素子には画素
サイズ１００μｍ×３００μｍのＩＴＯ画素電極２２に
接続されている。なお、画面サイズは１０．４”（イン
チ）である。
【００２５】基板１１の透明電極１２とガラス基板１１
の間にはＳｉＮ絶縁層１３を積層、パタ−ニングし、中
央部１３ＡのＳｉＮ厚を１μｍに、周辺部１３ＢのＳｉ
Ｎ厚を０．５μｍにした。中央部と周辺部のＳｉＮ厚は
０．１μｍ刻みで変化している。基板１１、基板２１と
もにプレチルト角が７゜のポリイミド（ＳＥ−７２１０
（日産化学社製））配向膜１４、２４を印刷法で１００
０Ａ（オングストローム）厚に形成した。このようにし
て得られた基板１１、２１をポリイミド配向膜上で液晶
分子が９０゜ねじれのユニフォーム配列になり、黒つぶ
れの視角方向が上下になるようにラビング配向処理を行
い、スペーサを介して配置し、シール剤によりシールし
て液晶セルを作製した。
の間にはＳｉＮ絶縁層１３を積層、パタ−ニングし、中
央部１３ＡのＳｉＮ厚を１μｍに、周辺部１３ＢのＳｉ
Ｎ厚を０．５μｍにした。中央部と周辺部のＳｉＮ厚は
０．１μｍ刻みで変化している。基板１１、基板２１と
もにプレチルト角が７゜のポリイミド（ＳＥ−７２１０
（日産化学社製））配向膜１４、２４を印刷法で１００
０Ａ（オングストローム）厚に形成した。このようにし
て得られた基板１１、２１をポリイミド配向膜上で液晶
分子が９０゜ねじれのユニフォーム配列になり、黒つぶ
れの視角方向が上下になるようにラビング配向処理を行
い、スペーサを介して配置し、シール剤によりシールし
て液晶セルを作製した。
【００２６】この液晶セルにネマティック液晶組成物Ｚ
ＬＩ−４７９２（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製：Δｎ＝０．０９
４）を注入した。得られる液晶層３０の厚みは周辺部で
ｄB：５μｍ、中央部でｄA ：４．５μｍであった。Δ
ｎｄA ／ΔｎｄB ＝０．９であり、Δｎｄ差は１０％と
なる。なお、ｄは液晶層厚である。
ＬＩ−４７９２（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製：Δｎ＝０．０９
４）を注入した。得られる液晶層３０の厚みは周辺部で
ｄB：５μｍ、中央部でｄA ：４．５μｍであった。Δ
ｎｄA ／ΔｎｄB ＝０．９であり、Δｎｄ差は１０％と
なる。なお、ｄは液晶層厚である。
【００２７】この液晶表示素子１０について液晶の配向
を調べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られ
た。この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高
品位表示が得られた。
を調べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られ
た。この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高
品位表示が得られた。
【００２８】（実施形態２）図２に示すように、基板１
１と基板２１ともにガラス基板上にＳｉＯ2 透明絶縁膜
２５、２６を積層、パタ−ニングし、中央部２５Ａ、２
６ＡのＳ１０2 絶縁層厚を０．５μｍに、周辺部２５
Ｂ、２６Ｂの厚みを０．３μｍにした。中央部から周辺
部にかけてのＳｉＯ2 厚は０．０５μｍ刻みで変化して
いる。更に、基板１１と基板２１の厚みが変わる境界は
図示破線で示すように一致するようにした以外は、実施
形態１の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製した。液
晶層３０の層厚は中央部でｄA ：４．６μｍ、周辺部で
ｄB ：５μｍである。
１と基板２１ともにガラス基板上にＳｉＯ2 透明絶縁膜
２５、２６を積層、パタ−ニングし、中央部２５Ａ、２
６ＡのＳ１０2 絶縁層厚を０．５μｍに、周辺部２５
Ｂ、２６Ｂの厚みを０．３μｍにした。中央部から周辺
部にかけてのＳｉＯ2 厚は０．０５μｍ刻みで変化して
いる。更に、基板１１と基板２１の厚みが変わる境界は
図示破線で示すように一致するようにした以外は、実施
形態１の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製した。液
晶層３０の層厚は中央部でｄA ：４．６μｍ、周辺部で
ｄB ：５μｍである。
【００２９】この液晶表示素子について液晶の配向を調
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
【００３０】（実施形態３）図３において、実施形態２
のように、両基板１１、２１の中央部のＳｉＯ2 絶縁層
２５、２６厚を０．５μｍに、周辺部の厚みを０．３μ
ｍにし、中央部と周辺部のＳｉＯ2 厚を０．１μｍ刻み
に変化させた。更に、基板１と基板２の厚みが変わる境
界が図示破線で示すようにずれるようにした以外は、前
記実施形態２の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製し
た。
のように、両基板１１、２１の中央部のＳｉＯ2 絶縁層
２５、２６厚を０．５μｍに、周辺部の厚みを０．３μ
ｍにし、中央部と周辺部のＳｉＯ2 厚を０．１μｍ刻み
に変化させた。更に、基板１と基板２の厚みが変わる境
界が図示破線で示すようにずれるようにした以外は、前
記実施形態２の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製し
た。
【００３１】この液晶表示素子について液晶の配向を調
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
【００３２】（実施形態４）図４において実施形態１と
同様に一方のガラス基板１１上にのみアクリル樹脂層２
７をスピナーにより、周辺部が薄く、中央部が厚くなる
ように塗布した。この為、中央部２７Ａから周辺部２７
Ｂにかけてはアクリル樹脂の厚みは連続して変化してお
り、境界部は存在しない。実際の厚みは、周辺部２７Ｂ
が１．２μｍ、中央部２７Ａがｌ．５μｍであった。こ
れ以外は実施形態１の場合と同じ条件で液晶表示素子を
作製した。ｄA は４．７μｍ、ｄB は５μｍである。
同様に一方のガラス基板１１上にのみアクリル樹脂層２
７をスピナーにより、周辺部が薄く、中央部が厚くなる
ように塗布した。この為、中央部２７Ａから周辺部２７
Ｂにかけてはアクリル樹脂の厚みは連続して変化してお
り、境界部は存在しない。実際の厚みは、周辺部２７Ｂ
が１．２μｍ、中央部２７Ａがｌ．５μｍであった。こ
れ以外は実施形態１の場合と同じ条件で液晶表示素子を
作製した。ｄA は４．７μｍ、ｄB は５μｍである。
【００３３】この液晶表示素子について液晶の配向を調
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
【００３４】（実施形態５）実施形態４において、アク
リル樹脂を加工する基板をアレイ基板２１にした以外は
実施形態４の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製し
た。この液晶表示素子について液晶の配向を調べたとこ
ろ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。この液晶
表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位表示が得
られた。
リル樹脂を加工する基板をアレイ基板２１にした以外は
実施形態４の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製し
た。この液晶表示素子について液晶の配向を調べたとこ
ろ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。この液晶
表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位表示が得
られた。
【００３５】（実施形態６）図５において、ＩＴＯの透
明共通電極１２と赤Ｒ．緑Ｇ．青Ｂフィルタがデルタ配
列されたカラーフィルタ２８が形成されたガラス基板１
１と画素電極２２およびＴＦＴ駆動素子２３が形成され
たガラス基板２１を用意した。ＴＦＴ駆動素子２３には
画素サイズ１００μｍ×３００μｍのＩＴＯ電極２２に
接続されている。なお、画面サイズは１０．４”であ
る。基板１１のカラーフィルタ層２８の厚みを、中央部
２８Ａが２μｍに、周辺部２８Ｂが１．５μｍになるよ
うに形成した。
明共通電極１２と赤Ｒ．緑Ｇ．青Ｂフィルタがデルタ配
列されたカラーフィルタ２８が形成されたガラス基板１
１と画素電極２２およびＴＦＴ駆動素子２３が形成され
たガラス基板２１を用意した。ＴＦＴ駆動素子２３には
画素サイズ１００μｍ×３００μｍのＩＴＯ電極２２に
接続されている。なお、画面サイズは１０．４”であ
る。基板１１のカラーフィルタ層２８の厚みを、中央部
２８Ａが２μｍに、周辺部２８Ｂが１．５μｍになるよ
うに形成した。
【００３６】中央部と周辺部の厚みは０．１μｍ刻みで
変化している。
変化している。
【００３７】基板１１、基板２１ともにプレチルト角が
１゜のポリイミド（ＡＬ−１０５１（日本合成ゴム社
製））を印刷法で８００Ａ厚に形成し配向膜１４、２４
を得た。このようにして得られた基板１１、２１をポリ
イミド配向膜１４、２４上で液晶分子が９０゜ねじれの
ユニフォーム配列になり、黒つぶれの視角方向が上下に
なるようにラビング配向処理を行い、スペーサを介して
配置し、シール剤によりシールして液晶セルを作製し
た。この液晶セルにネマティック液晶組成物ＺＬＩ−４
７９２（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製：Δｎ＝０．０９４）を注
入した。液晶層の厚みは周辺部でｄB ：５μｍ、中央部
でｄA ：４．５μｍであった。
１゜のポリイミド（ＡＬ−１０５１（日本合成ゴム社
製））を印刷法で８００Ａ厚に形成し配向膜１４、２４
を得た。このようにして得られた基板１１、２１をポリ
イミド配向膜１４、２４上で液晶分子が９０゜ねじれの
ユニフォーム配列になり、黒つぶれの視角方向が上下に
なるようにラビング配向処理を行い、スペーサを介して
配置し、シール剤によりシールして液晶セルを作製し
た。この液晶セルにネマティック液晶組成物ＺＬＩ−４
７９２（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製：Δｎ＝０．０９４）を注
入した。液晶層の厚みは周辺部でｄB ：５μｍ、中央部
でｄA ：４．５μｍであった。
【００３８】この液晶表示素子について液晶の配向を調
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
べたところ、９０゜ツイストの均一な配向が得られた。
この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ均一な高品位
表示が得られた。
【００３９】（実施形態７）図６に示すように、実施形
態１におけるＳｉＮ絶縁層２９の厚みが変わる境界領域
２９Ｃが丸みを帯びて加工されている以外は、実施形態
１の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製した。ｄB ：
５μｍ、ｄA ：４．５μｍである。この液晶表示素子に
ついて液晶の配向を調べたところ、９０°ツイストの均
一な配向が得られた。この液晶表示素子を駆動したとこ
ろ、ほぼ均一な高品位表示が得られた。
態１におけるＳｉＮ絶縁層２９の厚みが変わる境界領域
２９Ｃが丸みを帯びて加工されている以外は、実施形態
１の場合と同じ条件で液晶表示素子を作製した。ｄB ：
５μｍ、ｄA ：４．５μｍである。この液晶表示素子に
ついて液晶の配向を調べたところ、９０°ツイストの均
一な配向が得られた。この液晶表示素子を駆動したとこ
ろ、ほぼ均一な高品位表示が得られた。
【００４０】（実施形態８）実施形態６における配向膜
形成工程で、まずポリイミドを形成し、前面をラビング
配向処理した後に画面上半分を隠した状態で、逆方向に
再度ラビング配向処理を行い、基板１１と基板２１のラ
ビング配向処理数の同じ面同士が内側になるようにスペ
ーサを介して配置した以外は、実施形態６と同じ条件で
液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子について液
晶の配向を調べたところ、９０゜ッイストの均一な配向
が得られた。この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ
均一な高品位表示が得られた。
形成工程で、まずポリイミドを形成し、前面をラビング
配向処理した後に画面上半分を隠した状態で、逆方向に
再度ラビング配向処理を行い、基板１１と基板２１のラ
ビング配向処理数の同じ面同士が内側になるようにスペ
ーサを介して配置した以外は、実施形態６と同じ条件で
液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子について液
晶の配向を調べたところ、９０゜ッイストの均一な配向
が得られた。この液晶表示素子を駆動したところ、ほぼ
均一な高品位表示が得られた。
【００４１】（実施形態９）実施形態６においてポリイ
ミドを形成後、レジスト塗布、露光、現像をおこない画
素の半分がレジストマスクで覆われた状態で、逆方向に
ラビング配向処理をした後、レジスト剥離を行い、基板
１と基板２のラビング配向処理数の同じ面同士が内側に
なるようにスペーサを介して配置した以外は、実施形態
６と同じ条件で液晶表示素子を作製した。この液晶表示
素子について液晶の配向を調べたところ、９０゜ツイス
トの均一な配向が得られた。この液晶表示素子を駆動し
たところ、前面ほぼ均一な高品位表示が得られた。
ミドを形成後、レジスト塗布、露光、現像をおこない画
素の半分がレジストマスクで覆われた状態で、逆方向に
ラビング配向処理をした後、レジスト剥離を行い、基板
１と基板２のラビング配向処理数の同じ面同士が内側に
なるようにスペーサを介して配置した以外は、実施形態
６と同じ条件で液晶表示素子を作製した。この液晶表示
素子について液晶の配向を調べたところ、９０゜ツイス
トの均一な配向が得られた。この液晶表示素子を駆動し
たところ、前面ほぼ均一な高品位表示が得られた。
【００４２】（実施形態１０）図７に本実施形態を示
す。表面にＩＴＯの透明共通電極１２を形成した対向電
極となる基板に可撓性が生じる薄い例えば１ｍｍ以下の
厚みのガラス板で形成する。一方、アレイ基板２１とな
る平板ガラス基板上に画素電極２２０マトリクス状に配
置し、さらに数画素電極ごとに１つの割合で両基板の間
隙をきめる柱状突起のスペーサ３１を配置する。柱状ス
ペーサ３１は画面を形成する表示領域３２の中央部３２
Ａを中心にして周辺部３２Ｂにかけて同心状に徐々に高
さを大きくしてあり、中央部でｄA ：４．５μｍ、周辺
部でｄB ：５μｍとしている。
す。表面にＩＴＯの透明共通電極１２を形成した対向電
極となる基板に可撓性が生じる薄い例えば１ｍｍ以下の
厚みのガラス板で形成する。一方、アレイ基板２１とな
る平板ガラス基板上に画素電極２２０マトリクス状に配
置し、さらに数画素電極ごとに１つの割合で両基板の間
隙をきめる柱状突起のスペーサ３１を配置する。柱状ス
ペーサ３１は画面を形成する表示領域３２の中央部３２
Ａを中心にして周辺部３２Ｂにかけて同心状に徐々に高
さを大きくしてあり、中央部でｄA ：４．５μｍ、周辺
部でｄB ：５μｍとしている。
【００４３】両基板１１、２１の周縁部を封着剤３３に
よって封着し、空セルを作製し、液晶注入口（図示せ
ず）からネマティック液晶組成物を減圧注入法により注
入して、液晶層３０を得る。すなわち空セルを排気され
た容器内に収容し、負圧を利用して液晶組成物を注入す
る。負圧状態で注入口を封止すると、ガラス基板１１は
スペーサの高さに応じて液晶層側に湾曲して固定され、
表示部の中央部で液晶層厚が小さく、周辺部にいくにし
たがい同心的に大となる。すなわち、印加電圧に対し
て、まず中央部の液晶が駆動され、電圧を増大するにし
たがって周辺の液晶が駆動されるので、均一な高品位表
示という所期の効果を得ることができる。
よって封着し、空セルを作製し、液晶注入口（図示せ
ず）からネマティック液晶組成物を減圧注入法により注
入して、液晶層３０を得る。すなわち空セルを排気され
た容器内に収容し、負圧を利用して液晶組成物を注入す
る。負圧状態で注入口を封止すると、ガラス基板１１は
スペーサの高さに応じて液晶層側に湾曲して固定され、
表示部の中央部で液晶層厚が小さく、周辺部にいくにし
たがい同心的に大となる。すなわち、印加電圧に対し
て、まず中央部の液晶が駆動され、電圧を増大するにし
たがって周辺の液晶が駆動されるので、均一な高品位表
示という所期の効果を得ることができる。
【００４４】（実施形態１１）図８に示すように、長方
形のアレイ基板２１に対して同形の対向基板１１を薄く
形成する。対向基板の共通電極１２上に表示領域の中央
部付近に垂直方向（短辺方向）にそって微小球状スペー
サ３４を帯状に散布する。アレイ基板２１の周縁にそっ
て封着剤３３を形成するが、短辺方向を封着する封着剤
３３に表示部のスペーサ３４よりもやや径大の球状スペ
ーサ３５を混入しておく。両基板を対向させ、スペーサ
にそって対向基板１１を湾曲させると、基板の弾性によ
って円滑な湾曲形状になり、封着剤を固化することによ
って、図示のように湾曲が維持される。形成される基板
間隙で挟持される液晶層は層厚が中央部３６で小、周辺
部３７で大となる中央ラインから線対称的に変化する。
この構成によってとくに左右方向に広幅の画面で均一な
高品位表示が得られる。
形のアレイ基板２１に対して同形の対向基板１１を薄く
形成する。対向基板の共通電極１２上に表示領域の中央
部付近に垂直方向（短辺方向）にそって微小球状スペー
サ３４を帯状に散布する。アレイ基板２１の周縁にそっ
て封着剤３３を形成するが、短辺方向を封着する封着剤
３３に表示部のスペーサ３４よりもやや径大の球状スペ
ーサ３５を混入しておく。両基板を対向させ、スペーサ
にそって対向基板１１を湾曲させると、基板の弾性によ
って円滑な湾曲形状になり、封着剤を固化することによ
って、図示のように湾曲が維持される。形成される基板
間隙で挟持される液晶層は層厚が中央部３６で小、周辺
部３７で大となる中央ラインから線対称的に変化する。
この構成によってとくに左右方向に広幅の画面で均一な
高品位表示が得られる。
【００４５】なお、本発明は実施形態においてＴＦＴを
用いたＴＮ型液晶表示素子のみについて触れたが、ＭＩ
ＭなどのＴＦＤを用いたアクティブマトリックスおよび
ＳＴＮなどのシンプルマトリックス液晶表示素子に応用
しても優れた効果が得られることは言うまでもない。
用いたＴＮ型液晶表示素子のみについて触れたが、ＭＩ
ＭなどのＴＦＤを用いたアクティブマトリックスおよび
ＳＴＮなどのシンプルマトリックス液晶表示素子に応用
しても優れた効果が得られることは言うまでもない。
【００４６】また、本発明を実施形態で基板正面の中央
部の延長上に観察位置を置いた場合を説明したが、観察
位置が基板正面から離れ、基板を斜め方向から観察する
場合には、観察角度の変化に応じて液晶層の厚みを変化
させるようにした構成（基板の一端から他端に液晶層厚
が単調に増加する）も含むものであることはいうまでも
ない。
部の延長上に観察位置を置いた場合を説明したが、観察
位置が基板正面から離れ、基板を斜め方向から観察する
場合には、観察角度の変化に応じて液晶層の厚みを変化
させるようにした構成（基板の一端から他端に液晶層厚
が単調に増加する）も含むものであることはいうまでも
ない。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、液晶表示素子の視角特
性が改善され、視認性に優れる高品位表示の液晶表示素
子を提供することができる。
性が改善され、視認性に優れる高品位表示の液晶表示素
子を提供することができる。
【図１】本発明の実施形態１を説明する断面略図、
【図２】本発明の実施形態２を説明する断面略図、
【図３】本発明の実施形態３を説明する断面略図、
【図４】本発明の実施形態４を説明する断面略図、
【図５】本発明の実施形態６を説明する断面略図、
【図６】本発明の実施形態７を説明する断面略図、
【図７】本発明の実施形態１０を説明する断面略図、
【図８】本発明の実施形態１１を説明する断面略図、
【図９】従来の液晶表示素子の分子配列形状を説明する
略図、
略図、
【図１０】本発明の液晶表示素子の分子配列形状を説明
する略図。
する略図。
１０： 液晶表示素子 １１： 基板 １２： 電極 １３： 絶縁層 １３Ａ：中央部 １３Ｂ：周辺部 １４： 配向膜 ２１： 基板 ２２： 画素電極 ２３： ＴＦＴ駆動素子 ２４： 配向膜 ２５： 絶縁層 ２６： 絶縁層 ３０： 液晶層
Claims (7)
- 【請求項１】 表面に電極を有する第１の基板および第
２の基板を前記各電極が相対向するように設置した間に
ネマティック液晶組成物の液晶層を狭持した液晶表示素
子において、前記第１および第２の基板間の前記液晶層
の層厚が連続的にまたは段階的に変化し、かつ、中央部
に比べ周辺部の方が厚いことを特徴とする液晶表示素
子。 - 【請求項２】 前記中央部と周辺部の液晶層の厚みを
ｄ、液晶の屈折率異方性をΔｎとすると、中央部と周辺
部のΔｎｄの差が１５％以下であることを特徴とする請
求項１に記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 第１の基板と第２の基板の少なくとも一
方の厚みを徐々に変化して液晶層厚を変化させてなる請
求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 基板と電極との間に基板の中央部から周
辺部にかけて層厚が小さくなる透明絶縁層を形成してな
る請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項５】 透明絶縁層がカラーフィルターである請
求項４記載の液晶表示素子。 - 【請求項６】 液晶層の層厚が同心的に変化してなる請
求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 表面に電極を有する第１の基板および第
２の基板を前記各電極が相対向するように設置した間に
ネマティック液晶組成物の液晶層を狭持した液晶表示素
子において、基板の少なくとも一方を可撓性基板とし、
前記基板間に配置し基板間隙を保持するスペーサの高さ
または径を基板の一領域で小さく、離れるに従い大きく
してなる液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9251939A JPH1195228A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9251939A JPH1195228A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1195228A true JPH1195228A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17230232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9251939A Pending JPH1195228A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1195228A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004078226A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置用基板、液晶表示装置及びこれの製造方法 |
| US6806940B1 (en) | 1999-01-29 | 2004-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with particular cell gap |
| KR100488957B1 (ko) * | 2002-02-01 | 2005-05-11 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 수직 배향 액정표시장치의 제조방법 |
| US7298449B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-11-20 | Hitachi Displays, Ltd. | Liquid crystal display apparatus and method for manufacturing the same |
| JP2009229685A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| KR100923677B1 (ko) | 2002-12-31 | 2009-11-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치과 그 제조방법 |
| WO2016203946A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | ソニー株式会社 | 表示装置および表示装置の製造方法ならびに電子機器 |
| CN110223915A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-09-10 | 电子科技大学 | 一种具有厚度梯度可变的氮化硅薄膜的制作方法 |
| WO2020183769A1 (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP9251939A patent/JPH1195228A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6806940B1 (en) | 1999-01-29 | 2004-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with particular cell gap |
| KR100488957B1 (ko) * | 2002-02-01 | 2005-05-11 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 수직 배향 액정표시장치의 제조방법 |
| JP2004078226A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置用基板、液晶表示装置及びこれの製造方法 |
| KR100923677B1 (ko) | 2002-12-31 | 2009-11-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치과 그 제조방법 |
| US7298449B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-11-20 | Hitachi Displays, Ltd. | Liquid crystal display apparatus and method for manufacturing the same |
| JP2009229685A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| WO2016203946A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | ソニー株式会社 | 表示装置および表示装置の製造方法ならびに電子機器 |
| US10622413B2 (en) | 2015-06-16 | 2020-04-14 | Sony Corporation | Display device, method of manufacturing display device, and electronic apparatus |
| WO2020183769A1 (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
| US11604388B2 (en) | 2019-03-14 | 2023-03-14 | Japan Display Inc. | Display device |
| US11809049B2 (en) | 2019-03-14 | 2023-11-07 | Japan Display Inc. | Display device |
| CN110223915A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-09-10 | 电子科技大学 | 一种具有厚度梯度可变的氮化硅薄膜的制作方法 |
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