JP2000056296A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JP2000056296A
JP2000056296A JP10222145A JP22214598A JP2000056296A JP 2000056296 A JP2000056296 A JP 2000056296A JP 10222145 A JP10222145 A JP 10222145A JP 22214598 A JP22214598 A JP 22214598A JP 2000056296 A JP2000056296 A JP 2000056296A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
crystal display
substrate
protruding structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10222145A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3849959B2 (ja
Inventor
Sunao Kurihara
直 栗原
Yusuke Tsuda
裕介 津田
Masahito Imai
雅人 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Sony Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp, Sony Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP22214598A priority Critical patent/JP3849959B2/ja
Priority to US09/357,380 priority patent/US6335780B1/en
Publication of JP2000056296A publication Critical patent/JP2000056296A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3849959B2 publication Critical patent/JP3849959B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/137Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の大きさの液晶領域を有する、視角特性
の優れた高コントラストの液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 本願発明液晶表示装置は、第1の基板
と、第2の基板と、該第1および第2の基板の間に挟持
された液晶層とを有し、第1の基板は、突起状構造体
と、液晶層側に設けられた垂直配向層を有し、液晶層
は、突起状構造体によって分割された複数の液晶領域を
有する。複数の液晶領域内の液晶分子は、少なくとも電
圧印加時に、第1の基板の表面に垂直な軸を中心に軸対
称配向し、複数の液晶領域の各々の大きさが約70μm
以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピューターや
AV機器などの表示装置として用いられる液晶表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平10−186330号公報は、広
視野角特性を有しコントラストの良好な表示を得ること
ができる液晶表示装置として、電圧印加時に画素領域毎
に液晶分子が軸対称状に配向する液晶表示装置を開示し
ている。
【0003】図6(a)は、液晶表示装置100の部分
断面図(図6(b)のY−Y’における断面図)、図6
(b)は、図6(a)の上面図を示す。液晶表示装置1
00においては、透明電極63が形成された基板62上
に、高さ約3μmの凸部(液晶分子配向規制構造体)6
6が画素領域69外に形成されている。また、凸部66
の上には感光性ポリイミドを用いて高さ約5μmのスペ
ーサー65が形成され、その上にはJALS−204
(日本合成ゴム)をスピンコートすることによって垂直
配向層68が形成されている。もう一方の基板(図示せ
ず)にも同じ材料を用いて垂直配向層68が形成されて
いる。
【0004】凸部66で包囲される領域、すなわち、画
素領域69の大きさは、100μm×100μmであ
る。電圧印加時に、複数の画素領域69毎に液晶層の液
晶分子は軸対称している。
【0005】液晶表示装置100は、液晶材料に予め混
合しておいた光硬化性樹脂を電圧印加しながら硬化して
得られる配向安定層によって、液晶分子の軸対称配向を
安定化させている。光硬化性樹脂としては、アクリレー
ト系、メタアクリレート系、スチレン系、およびこれら
の誘導体を使用することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、特開平10−186330号公報の構成では、光
硬化性樹脂を使用するので、コストが増加する、液晶
層に電圧を印加して液晶分子の軸対称配向を形成した状
態で、紫外線を照射し光硬化性樹脂を硬化して配向安定
層を形成させるので、液晶表示装置の製造工程が増加す
る、液晶分子の配向固定の際に照射される紫外線によ
って、液晶材料がいくらか分解され電圧保持率の低下を
招き、表示の信頼性を低下させる(画像の焼き付け現象
が起こる)、などの問題が生じていた。
【0007】一方、配向安定層を形成しなければ、応答
速度が遅いなどの問題点が生じる。
【0008】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、配向安定層を形成することなく軸対称
配向を安定化し、充分な応答速度を実現できる液晶表示
装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第1の基板と、第2の基板と、該第1および第2の
基板の間に挟持された液晶層とを有し、該第1の基板
は、突起状構造体と、該液晶層側に設けられた垂直配向
層を有し、該液晶層は、該突起状構造体によって分割さ
れた複数の液晶領域を有し、該複数の液晶領域内の液晶
分子は、少なくとも電圧印加時に、該第1の基板の表面
に垂直な軸を中心に軸対称配向し、該複数の液晶領域の
各々の大きさが約70μm以下であり、そのことによっ
て上記目的が達成される。
【0010】前記複数の液晶領域を1画素内に有しても
よい。
【0011】前記突起状構造体が格子状に配置されても
よい。
【0012】前記突起状構造体が市松模様状に配置され
てもよい。
【0013】前記突起状構造体によって囲まれる領域が
大きさの異なる多角形であり、かつ該多角形が規則的に
配置されてもよい。
【0014】前記突起状構造体が透明材料で形成されて
もよい。
【0015】前記突起状構造体の高さが約2μm以下で
あってもよい。
【0016】応答時間が60ms以下であることが好ま
しい。
【0017】前記第2の基板は、基板と誘電体シート
と、該第1の基板と該誘電体シートとの間に形成された
リブとで囲まれたライン状放電チャネルを備えるプラズ
マセルであって、前記突起状構造体は、前記第1の基板
と該誘電体シートとの間に形成されてもよい。
【0018】以下、作用について説明する。
【0019】本発明の液晶表示装置において、基板上に
設けられた突起状構造体によって分割された複数の液晶
領域の大きさが、約70μm以下であるので、それぞれ
の液晶領域内に安定な軸対称配向を形成でき、かつ、充
分な応答速度、すなわち、60ms以下の応答時間が得
られる。また、突起状構造体によって分割された複数の
液晶領域の大きさが、約50μm以下であれば、さらに
充分な応答速度(充分短い応答時間)、すなわち、55
ms以下の応答時間が得られる。
【0020】本発明の液晶表示装置において、突起状構
造体によって分割された複数の液晶領域を1画素内に有
するので、大きな画素を有する液晶表示装置に好適に使
用することができる。また、突起状構造体の形状および
大きさによって、液晶領域の大きさを変更することがで
きる。
【0021】本発明の液晶表示装置において、突起状構
造体が格子状あるいは、市松模様状に配置されるので、
高開口率を実現することができる。
【0022】突起状構造体によって囲まれる領域が大き
さの異なる多角形であり、かつ多角形が規則的に配置す
るので、格子状あるいは、市松模様状に配置するよりも
開口率を高めることができる。
【0023】また、本発明の液晶表示装置において、突
起状構造体を透明材料で形成することによって、突起状
構造体の上の液晶層に光が透過するので、表示に寄与さ
せることができる。
【0024】突起状構造体の高さを約2μm以下、より
好ましくは、約1μm以下にすることにより、突起状構
造体とそれに対向する基板とで挟まれる領域(液晶領域
ではない部分)の液晶層の厚さが突起状構造体で包囲さ
れる領域と同じ厚さに近くなり、突起状構造体とそれに
対向する基板とで挟まれる領域の表示特性が、突起状構
造体で包囲される領域の表示特性に近くなる。
【0025】また、本発明の液晶表示装置においては、
駆動素子は特に限定する必要はないが、プラズマ発生基
板を組み合わせることにより、大型の液晶表示装置にお
いて、大きな効果が生じる。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に具体
的に説明する。
【0027】(基本動作)図3を参照しながら、本発明
の液晶表示装置200の動作原理を説明する。(a)
は、中間電圧印加時の、(b)は、電圧無印加時の状態
を示す断面図である。
【0028】本発明の液晶表示装置においては、第1お
よび第2の基板1と2との間に、誘電異方性(Δε)が
負(n型)の液晶分子からなる液晶層9が挟持され、第
1および第2の基板1と2上には、液晶層9に電圧を印
加するために、信号電極3および走査電極4が設けられ
ている。第1の基板1に形成された信号電極3と、第2
の基板2に形成された走査電極4とは交差する状態で設
けられ、信号電極3と走査電極4との交差部分で画素領
域が形成される。さらに、第1および第2の基板1と2
の液晶層9に接する表面には、垂直配向層5a及び5b
が形成されている。
【0029】また、第1および第2の基板1および2の
少なくとも一方の液晶層9側の面には、突起状構造体7
が形成されている。この突起状構造体7によって、液晶
層9は、doutとdinの2種類の異なる厚さを有する。
その結果、後述するように、電圧印加時に軸対称配向を
呈するdDの大きさを有する液晶領域(ドメイン)が、
突起状構造体7によって包囲される領域によって規定さ
れる。なお、信号電極3は、突起状構造体7の上(但し
垂直配向層5aの下)に形成されてもよい。
【0030】電圧無印加時には、(b)に示すように、
液晶分子42は、垂直配向層5aおよび5bの配向規制
力によって、基板に垂直な方向に配向している。電圧を
印加すると、負の誘電異方性を有する液晶分子42に、
液晶分子の長軸を電界の方向に対して垂直に配向させる
力が働くので、(a)に示すように、基板に平行になる
ように傾く(中間調表示状態)。このとき、液晶分子4
2は、突起状構造体7により配向方向が制御され、軸対
称配向する。
【0031】なお、本発明の液晶表示装置においては、
駆動素子は特に限定する必要はないが、プラズマ発生基
板を組み合わせた大型ディスプレイでより大きな効果が
生じる。
【0032】(突起状構造体)本発明の液晶表示装置
は、一画素領域に複数の液晶領域8が存在するように、
突起状構造体7を有している。突起状構造体7は、例え
ば、図2(a)に示すように、規則的に格子状に配置さ
れる。突起状構造体7に囲まれた領域が液晶領域8とな
り、一画素領域に複数の液晶領域8が存在する。突起状
構造体7の形態としては、図2(a)の代わりに、図2
(b)のように市松模様状に配置されてもよいし、図2
(c)のように市松模様状で突起状構造体7が互いにつ
ながっている配置でもよい。また、図2(d)のように
市松模様状で突起状構造体7が互いにつながっていない
配置でもよいし、図2(e)のように市松模様で突起状
構造体7が長方形であり液晶領域8が大小異なる二つの
四角形になるように配置してもよい。突起状構造体7及
び液晶領域8の形状は、四角形に限られず、他の多角形
であってもよい。
【0033】突起状構造体7は、液晶領域8の大きさが
70μm以下、望ましくは50μmとなるように形成さ
れればよい。また、突起状構造体7の断面形状は、正方
形のほかに、長方形などの多角形、または、半円形、台
形であってよい。
【0034】本願発明の液晶表示装置においては、突起
状構造体7の配置によって液晶領域の大きさと位置を制
御することができる。また、一画素内に、十分な数の液
晶領域を存在させることができる。従って、液晶分子の
配向方向が液晶パネル全体として巨視的に平均化され、
種々の観察方向における透過率がほぼ対称となる。すな
わち、屈折率異方性が平均化された状態となり、視角依
存性がなくなり、液晶表示装置の表示品位を向上させる
ことができる。また、液晶領域8のサイズを十分に小さ
く、眼の解像度以下にして形成することが可能となるの
で、ザラツキ感のない表示を得ることができ、液晶表示
装置の表示品位を向上させることができる。
【0035】本願発明の液晶表示装置においては、突起
状構造体7によって囲まれる液晶領域8の大きさが70
μm以下なので、十分な応答速度が得られる。液晶領域
8の大きさが50μm以下であれば、さらに十分な応答
速度が得られる。
【0036】液晶領域8の大きさと応答時間との関係を
図7に示す。なお、図7における測定に用いた液晶材料
は、△n=0.08、ε//=3.3、ε=6.0、粘
度=20mm2/s、K22/K11=1.2の物性値を有
し、垂直配向膜には、JALS−945を用いている。
また、印加電圧は7.0V、測定温度は25℃、液晶領
域は正方形あり、セルギャップは6μmである。
【0037】本願発明の液晶表示装置のように突起状構
造体7が存在する場合、電圧を印加すると、液晶分子は
基板に平行になるように傾く。従って、電圧印加時にお
いて、突起状構造体7によって囲まれた液晶領域内の液
晶分子は、突起状構造体7の付近から倒れる方向が順次
決まってゆき、液晶領域の中心部分にある液晶分子は倒
れる方向が定まるのに時間がかかる。よって、突起状構
造体7によって囲まれた液晶領域のサイズを小さくすれ
ば、液晶領域の中心にある液晶分子が突起状構造体7の
付近から順次倒れててくる時間が短縮され、図7のよう
に十分な応答速度を得ることができるようになる。
【0038】突起状構造体7の幅は、開口率に大きく関
与する。開口率を考慮すると、突起状構造体7の幅は細
ければ細いほど好ましく、突起状構造体7によって囲ま
れた液晶領域の大きさは大きければ大きいほど好まし
い。しかしながら、突起状構造体7によって囲まれた液
晶領域の大きさが大きければ、図7に示すように十分な
応答速度が得られない。
【0039】また、突起状構造体7の幅は、突起状構造
体7の形成プロセスによってその下限が決定される。例
えば、突起状構造体7の幅の下限が50μm程度であ
り、かつ、液晶領域のサイズを50μmとした時、突起
状構造体7の配置は図2(a)の格子状では開口率が2
5%であるのに対し、図2(b)の市松模様状では開口
率が50%となる。従って、このような条件下では、突
起状構造体7を図2(b)のように配置することが好ま
しい。
【0040】また、例えば、突起状構造体の最小巾が6
0μmであり、かつ、液晶領域のサイズを50μmとす
るとき、図2(c)のように配置すればよい。例えば、
突起状構造体の最小巾が40μmであり、かつ、液晶領
域のサイズを50μmとするとき、図2(d)のように
配置すればよい。例えば、突起状構造体の最小巾が10
μmであり、かつ、液晶領域のサイズを50μmとする
とき、図2(e)のように、市松模様で突起状構造体7
が長方形であり液晶領域8が大小異なる二つの四角形に
なるように配置することが好ましい。
【0041】開口部の幅と突起状構造体7の幅との比
(図2(e)における液晶領域8の大きい方の一辺の長
さと液晶領域8の小さい方の一辺の長さの比)を3:1
とすると、図2(a)の格子状配置では56.25%の開口
率しか得られないのに対し、図2(e)の配置では62.5
%の開口率が得られる。
【0042】上述のように、突起状構造体7は、所望の
突起状構造体7の幅と液晶領域8のサイズとによって、
適宜最適な配置を定めればよい。
【0043】また、突起状構造体7の高さは、約2μm
であるのが好ましい。約1μmであればさらに好まし
い。突起状構造体とそれに対向する基板とで挟まれる領
域(液晶領域ではない部分)の液晶層の厚さが突起状構
造体で包囲される領域と同じ厚さに近くなり同じ表示特
性を示すからである。
【0044】なお、突起状構造体7を透明材料にするこ
とが好ましい。突起状構造体とそれに対向する基板とで
挟まれる部分の液晶(液晶領域ではない部分)部分も透
過に寄与し、全体の透過率が向上するからである。
【0045】(基板)TFT(薄膜トランジスタ)など
をスイッチング素子として用いて各画素のスイッチング
制御するアクティブマトリクス型液晶表示装置において
は、突起状構造体7を形成する基板に、画素電極、TF
Tおよび各配線などが形成された基板を用いてもよい。
また、それとは対向する側の、対向電極や必要に応じて
形成されたカラーフィルターを有する対向基板を用いて
もよい。また、プラズマアドレス型の液晶表示装置にお
いては、液晶層と接して設けられる側の誘電体シートに
突起状構造体7を形成してもよい。
【0046】本発明の液晶表示装置は、一方向に液晶を
配向させる表示モードではないため、製造過程におい
て、基板上の配向膜のラビング工程を省略することが可
能となる。さらに、本発明の液晶表示装置における表示
モードでは、突起状構造体7の上に垂直配向層5bを形
成する場合に、垂直配向層5bの材料が突起状構造体7
上ではじかれ、垂直配向層5bの材料を突起状構造体7
にうまく塗布できなくなるという問題が生じる。この場
合には、突起状構造体7を形成した基板上に表面処理を
行うと効果的である。具体的には、例えばシランカップ
リング処理によって表面層を改質するか、あるいはドラ
イエッチングによって表面層を除去するなどの表面処理
を行う。
【0047】(液晶材料)本発明の液晶表示装置におけ
る表示モードは、垂直配向型の表示装置のため、本発明
で用いられる液晶材料は、電圧を印加したときに液晶分
子が電界の方向に垂直になるように傾く、負の誘電率異
方性(Δε<0)を有する、いわゆる、n型の液晶材料
である。Δεの絶対値の大きさは、用途により適宜設定
できる。一般的には、駆動電圧を低下させる観点から、
大きな絶対値を有することが好ましい。
【0048】(垂直配向層)液晶分子を垂直に配向させ
る表面を有していればよく、材料は、無機材料でも有機
材料でもかまわない。例えば、ポリイミドタイプ(JA
LS−204(日本合成ゴム)、1211(日産化
学))、無機系(EXP−OA003(日産化学工
業))などが使用できる。
【0049】
【実施例】以下本発明の実施例を示すが、本発明は、こ
れに限定されるものではない。
【0050】(実施例1)図1を参照しながら、本実施
例の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【0051】図1は、本実施形態に係る液晶表示装置の
具体的構成を模式的に示す図である。図1(a)は、そ
の液晶表示装置を示す断面図(図1(b)のX−X’に
おける断面図)であり、図1(b)は上面図である。
【0052】例えばガラスで形成される第2の基板2上
にITOからなる透明な走査電極4をストライプ状に形
成し、さらに、JALS−945(日本合成ゴム)をス
ピンコートし、ポリイミド等の垂直配向層5aを形成す
る。
【0053】例えばガラスで形成される第1の基板1上
にITOからなる透明な信号電極3をストライプ状に形
成し、さらに、感光性樹脂を塗布し、高さ約2μm、幅
約20μmの突起状構造体7を、フォトマスクを介して
パターニングして形成する。突起状構造体7は、突起状
構造体7によって囲まれる液晶領域の大きさが約50μ
mで規則的に配置されるように形成する。第1の基板1
に形成された信号電極3と、第2の基板2に形成された
走査電極4とは、交差する状態で設けられ、信号電極3
と走査電極4との交差部分に画素領域6が形成される。
【0054】また、必要に応じて、第1の基板1の液晶
層9側の表面には、カラーフィルター(図示せず)およ
びブラックマトリクス(図示せず)が形成され、その上
に信号電極3がストライプ状に形成される。カラーフィ
ルターは、各画素ごとに異なるカラー(例えば、赤、
緑、青)用の着色層を有し、また、ブラックマトリクス
はカラーフィルターの各着色層の間に形成される。
【0055】突起状構造体7の上に、感光性樹脂を塗布
し、高さ約4μmのスペーサー10が所定の位置に形成
されるようにフォトマスクを介してパターニングして形
成する。さらに、スペーサー10の上にJALS−94
5(日本合成ゴム)をスピンコートし、ポリイミド等の
垂直配向層5bを形成する。
【0056】両方の基板を貼りあわせ、さらに基板間に
液晶層9としてn型液晶材料(△ε=−2.7,△n=
0.079、セルギャップ6μmで90°ツイストとな
るように液晶材料のツイスト角を設定)を注入し、突起
状構造体7に囲まれた領域に液晶領域8を有する液晶セ
ルを完成した。
【0057】突起状構造体7ならびにスペーサー10に
は感光性のアクリル、メタクリレート、ポリイミド、ゴ
ム系の材料を使用してもよい。感光性を有し、筆圧(4
009/φ)程度の押圧に対して、突起状構造体7なら
びにスペーサー10が破壊されない強度を持つものであ
れば、どのような材料を使用してもよい。
【0058】液晶セルの両側に、偏光板をクロスニコル
状態になるように配置し、本実施形態1の液晶表示装置
を完成した。
【0059】本実施例の液晶表示装置においては、図1
(b)に示されるように、1画素領域6内に突起状構造
体7に囲まれた液晶領域8を30個有する(1画素領域
の大きさは約350μm×420μm)。
【0060】図4は、実施例1の液晶表示装置のコント
ラストの視角依存性を示す。図4において、ψは方位角
(表示面内の角度)、θは視角(表面法線からの傾き
角)であり、ハッチング線はコントラスト10:1以上
の領域を示す。図4から明らかなように、広い視角範囲
において高いコントラスト比が得られた。
【0061】(実施例2)駆動素子にプラズマ発生基板
を使用した構成のプラズマアドレス型の液晶表示装置3
00の部分断面図を図5に示す。
【0062】プラズマアドレス型液晶表示装置300
は、画素信号に応じて入射光を変調して画像表示を行う
表示セル90と、表示セル90に面接合してその走査
(アドレッシング)を行うプラズマセル80とからなる
フラットパネル構造を有している。プラズマセル80
(第2の基板)は行状に配列した放電チャネル26を有
し、逐次プラズマ放電を発生して表示セル90を線順次
で走査する。
【0063】放電チャネル26は行状の空間を形成する
リブ83と、各リブ下部に設けられたアノード電極24
と、空間内で両側のアノード電極24の中間に配された
カソード電極25とからなる。アノード電極24とカソ
ード電極25とは互いに反対極性で、両者の間に物理開
口が規定される。なお、リブ83によって区切られたラ
イン上のプラズマ空間にはプラズマ発生用のガスが封入
されている。また、このリブ83によって誘電体シート
34と基板81とが、一定間隔を維持するように保持さ
れている。誘電体シート34は、例えば、薄板ガラス
(例えば厚さ50μm)で形成される。液晶表示装置3
00に入射した光はこの物理開口のみを通過する。一
方、表示セル90は行状に配列した信号電極12を有
し、放電チャネル26との交差部分に画素を形成すると
ともに、線順次走査に同期して画像信号を印加し画素毎
に入射光の変調を行う。
【0064】表示セル90とプラズマセル80とは誘電
体シート34によって互いに隔てられている。プラズマ
セル80は、誘電体シート34に下側から接合したガラ
ス基板81を用いて構成される。一方、表示セル90
は、誘電体シート34に上側から接合したガラス基板7
0(第1の基板)を用いて構成されている。ガラス基板
70と誘電体シート34との間には、表示媒体として液
晶材料16が保持されている。ガラス基板70の内表面
には、カラーフィルター13とITOなどで形成される
透明材料からなる信号電極12とが基板70側からこの
順に形成されている。信号電極12の上に突起状構造体
71が図2に示されるような所定のパターンで設けら
れ、その突起状構造体71とスペーサー73の表面と基
板70の表面を覆うように垂直配向層84が形成されて
いる。表示媒体としての液晶材料16を保持するもう一
方の誘電体シート34の表示媒体16側表面にも、垂直
配向層85が形成されている。
【0065】図5に示される本実施例では、プラズマ発
生セル80上の誘電体シート34上に突起状構造体71
と垂直配向層72とを形成することが困難であるため
に、基板70側に突起状構造体71と垂直配向層72と
を形成している。本願発明においては、この例に限られ
ず、表示セル90の基板70側に突起状構造体71と垂
直配向層72とを形成してもよい。
【0066】また、プラズマアドレス型の液晶表示装置
300では、プラズマ発生セル80のリブ83によって
区切られたライン上のプラズマ空間が、駆動電極として
の機能を有するため、基板70側には、そのライン上の
プラズマ空間と交差する方向のみに液晶駆動用の配線を
設ければよい。
【0067】本実施例の液晶表示装置においても、広い
視角範囲において高いコントラスト比、応答速度および
表示の信頼性(画像の焼き付け現象が起こりにくい)が
得られた。また、プラズマアドレス型液晶表示装置は、
大画面に好適であるので、プラズマ発生基板を組み合わ
せることにより、表示品質の優れた大型液晶表示装置を
提供することができる。
【0068】
【発明の効果】上述のように、本発明によると、基板上
に設けられた突起状構造体によって分割された複数の液
晶領域の大きさが、約70μm以下であるので、充分な
応答速度を実現でき、配向安定層を形成する必要がな
い。
【0069】また、所望の大きさの液晶領域を1画素内
に形成するように、突起状構造体を設けることができ
る。さらに、突起状構造体を透明材料で形成することに
よって、突起状構造体の上の液晶層が透過するので、表
示に寄与させることができる。
【0070】本発明の液晶表示装置においては、プラズ
マ発生基板を組み合わせることにより、表示品質の優れ
た大型液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の液晶表示装置を示す図であり、
(a)は断面図、(b)は上面図である。
【図2】本発明の突起状構造体の形状を示す図である。
【図3】本発明の液晶表示装置の動作原理を説明する図
である。(a)は電圧印加時の、(b)は電圧無印加時
の状態を示す図である。
【図4】実施例1の液晶表示装置の視角特性を示す図で
ある。
【図5】実施例2の液晶表示装置を示す断面図である。
【図6】従来例の広視野角型液晶表示装置の平面図であ
る。
【図7】正方形の液晶領域の大きさと応答時間との関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
1、2 基板 3 信号電極 4 走査電極 5a、5b、72、85垂直配向層 6 画素領域 7 突起状構造体 8 液晶領域 9 液晶層 10 スペーサー 12 信号電極 13 カラーフィルタ 24 アノード電極 25 カソード電極 26 放電チャネル 34 誘電体シート 42 液晶分子 70、81 基板 71 突起状構造体 80 表示セル 83 リブ 90 プラズマセル 200 液晶表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 裕介 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 今井 雅人 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 2H090 HB08Y HC05 JB02 LA02 LA04 LA15 MA01 MA06 MA15

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の基板と、第2の基板と、該第1お
    よび第2の基板の間に挟持された液晶層とを有し、 該第1の基板は、突起状構造体と、該液晶層側に設けら
    れた垂直配向層を有し、 該液晶層は、該突起状構造体によって分割された複数の
    液晶領域を有し、 該複数の液晶領域内の液晶分子は、少なくとも電圧印加
    時に、該第1の基板の表面に垂直な軸を中心に軸対称配
    向し、該複数の液晶領域の各々の大きさが約70μm以
    下である液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の液晶領域を1画素内に有する
    請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記突起状構造体が格子状に配置されて
    いる請求項1に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記突起状構造体が市松模様状に配置さ
    れている請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記突起状構造体によって囲まれる領域
    が大きさの異なる多角形であり、かつ該多角形が規則的
    に配置される請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記突起状構造体が透明材料で形成され
    ている請求項1に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 前記突起状構造体の高さが約2μm以下
    である請求項1に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 応答時間が60ms以下の請求項1に記
    載の液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 前記第2の基板は、基板と誘電体シート
    と、該第1の基板と該誘電体シートとの間に形成された
    リブとで囲まれたライン状放電チャネルを備えるプラズ
    マセルであって、前記突起状構造体は、前記第1の基板
    と該誘電体シートとの間に形成されている、請求項1か
    ら8に記載の液晶表示装置。
JP22214598A 1998-08-05 1998-08-05 液晶表示装置 Expired - Fee Related JP3849959B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22214598A JP3849959B2 (ja) 1998-08-05 1998-08-05 液晶表示装置
US09/357,380 US6335780B1 (en) 1998-08-05 1999-07-20 LCD with protrusion structures for axially symmetrically aligning liquid crystal in regions smaller than 70 μm×70 μm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22214598A JP3849959B2 (ja) 1998-08-05 1998-08-05 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000056296A true JP2000056296A (ja) 2000-02-25
JP3849959B2 JP3849959B2 (ja) 2006-11-22

Family

ID=16777893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22214598A Expired - Fee Related JP3849959B2 (ja) 1998-08-05 1998-08-05 液晶表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6335780B1 (ja)
JP (1) JP3849959B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6501524B1 (en) * 1998-12-28 2002-12-31 Fujitsu Limited Liquid crystal display device
JP2005196176A (ja) * 2003-12-30 2005-07-21 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置
CN1301438C (zh) * 2002-12-20 2007-02-21 精工爱普生株式会社 液晶显示装置和电子设备
CN100346206C (zh) * 2004-08-27 2007-10-31 友达光电股份有限公司 以斜向电场控制液晶分子倾倒方向的液晶显示器及其制造方法
JP2007286641A (ja) * 2001-08-31 2007-11-01 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
CN100416381C (zh) * 2001-04-11 2008-09-03 夏普公司 液晶显示器
JP2010134155A (ja) * 2008-12-04 2010-06-17 Stanley Electric Co Ltd キャラクタ型垂直配向液晶表示装置
JP2010134076A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Stanley Electric Co Ltd キャラクタ型垂直配向液晶表示装置
JP2013140194A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子及びその製造方法
US8842244B2 (en) 2008-12-03 2014-09-23 Stanley Electric Co., Ltd. Character type vertical alignment mode liquid crystal display device comprising wall layers with a shape along a periphery of one of display patterns formed by superposing segment and common electrodes

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100662059B1 (ko) * 1998-10-12 2006-12-27 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2000292791A (ja) * 1999-02-04 2000-10-20 Sharp Corp 液晶表示素子およびプラズマアドレス型液晶表示装置
JP3926056B2 (ja) * 1999-03-16 2007-06-06 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP3969887B2 (ja) * 1999-03-19 2007-09-05 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
US6657695B1 (en) * 1999-06-30 2003-12-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display wherein pixel electrode having openings and protrusions in the same substrate
JP4468529B2 (ja) * 1999-07-09 2010-05-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2001091925A (ja) * 1999-07-16 2001-04-06 Sharp Corp 液晶表示装置
JP4393662B2 (ja) * 2000-03-17 2010-01-06 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の作製方法
US6803979B2 (en) * 2000-04-19 2004-10-12 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. In-plane switching LCD panel with transverse dielectric protrusions
US7697099B2 (en) * 2003-11-07 2010-04-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and fabrication method thereof
JP3712637B2 (ja) 2000-08-11 2005-11-02 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその欠陥修正方法
US6897918B1 (en) * 2000-09-15 2005-05-24 Toray Industries, Inc. Color filter with protrusion
JP3601788B2 (ja) * 2000-10-31 2004-12-15 シャープ株式会社 液晶表示装置
US7292300B2 (en) 2000-10-31 2007-11-06 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display with radially-inclined liquid crystal in unit solid portions arranged in a single direction
TW554221B (en) * 2001-01-09 2003-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3875125B2 (ja) * 2001-04-11 2007-01-31 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR20030082141A (ko) * 2002-04-16 2003-10-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 패턴드 스페이서를 가지는 액정표시장치
KR20040002155A (ko) * 2002-06-29 2004-01-07 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 수직 배향 모드 액정표시장치
TWI266939B (en) * 2003-09-29 2006-11-21 Sharp Kk Liquid crystal display apparatus
JP4338511B2 (ja) 2003-12-24 2009-10-07 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR100680103B1 (ko) * 2004-02-02 2007-02-28 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치
JP3891995B2 (ja) 2004-04-26 2007-03-14 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2006284787A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Sharp Corp 液晶表示装置
US8111356B2 (en) 2006-09-12 2012-02-07 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel provided with microlens array, method for manufacturing the liquid crystal display panel, and liquid crystal display device
JP4865801B2 (ja) 2006-09-28 2012-02-01 シャープ株式会社 マイクロレンズアレイ付き液晶表示パネル、その製造方法、および液晶表示装置
CN101568877B (zh) * 2006-12-18 2011-05-11 夏普株式会社 液晶显示装置
CN101578549B (zh) 2007-01-11 2011-08-17 夏普株式会社 带微透镜阵列的液晶显示面板和液晶显示装置
US20100118227A1 (en) * 2007-03-28 2010-05-13 Satoshi Shibata Liquid cystal display panel with microlens array and method for manufacturing the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06301036A (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
JPH07318940A (ja) * 1994-05-20 1995-12-08 Sharp Corp 液晶表示装置
JPH0961794A (ja) 1995-08-24 1997-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネル
JP3113553B2 (ja) 1995-08-31 2000-12-04 松下電器産業株式会社 液晶表示パネル及びその製造方法
JP3110289B2 (ja) 1995-09-06 2000-11-20 松下電器産業株式会社 液晶表示パネル
JP3271693B2 (ja) * 1996-04-05 2002-04-02 シャープ株式会社 液晶表示素子の製造方法
JP3317637B2 (ja) * 1996-07-30 2002-08-26 シャープ株式会社 液晶表示装置用基板およびその製造方法並びにそれを用いた液晶表示装置
JP3395878B2 (ja) * 1996-12-20 2003-04-14 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP3395877B2 (ja) 1996-12-20 2003-04-14 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JPH10332923A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Sharp Corp カラーフィルター及び液晶表示装置
US6043860A (en) * 1998-03-19 2000-03-28 Industrial Technology Research Institute Method for reducing stabilization time for an LCD using voltage and radiation

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6501524B1 (en) * 1998-12-28 2002-12-31 Fujitsu Limited Liquid crystal display device
CN100416381C (zh) * 2001-04-11 2008-09-03 夏普公司 液晶显示器
JP2007286641A (ja) * 2001-08-31 2007-11-01 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP2007286640A (ja) * 2001-08-31 2007-11-01 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP2007286642A (ja) * 2001-08-31 2007-11-01 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP4602381B2 (ja) * 2001-08-31 2010-12-22 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN1301438C (zh) * 2002-12-20 2007-02-21 精工爱普生株式会社 液晶显示装置和电子设备
JP4541129B2 (ja) * 2003-12-30 2010-09-08 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置
JP2005196176A (ja) * 2003-12-30 2005-07-21 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置
CN100346206C (zh) * 2004-08-27 2007-10-31 友达光电股份有限公司 以斜向电场控制液晶分子倾倒方向的液晶显示器及其制造方法
JP2010134076A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Stanley Electric Co Ltd キャラクタ型垂直配向液晶表示装置
US8842244B2 (en) 2008-12-03 2014-09-23 Stanley Electric Co., Ltd. Character type vertical alignment mode liquid crystal display device comprising wall layers with a shape along a periphery of one of display patterns formed by superposing segment and common electrodes
JP2010134155A (ja) * 2008-12-04 2010-06-17 Stanley Electric Co Ltd キャラクタ型垂直配向液晶表示装置
JP2013140194A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示素子及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3849959B2 (ja) 2006-11-22
US6335780B1 (en) 2002-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3849959B2 (ja) 液晶表示装置
JP3481843B2 (ja) 液晶表示装置
US7684003B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
KR100590744B1 (ko) 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법, 상기 컬러 필터 기판을 포함하는 액정 표시 장치
EP0409618A2 (en) An image display apparatus
JPH11242211A (ja) 液晶表示装置
JPH11271718A (ja) 液晶表示装置、プラズマアドレス型液晶表示装置及びその製造方法
CN110824763B (zh) 显示面板及制作方法和显示装置
JP2007212872A (ja) 液晶表示装置
US7388632B2 (en) Liquid crystal display device having a second black matrix layer covering surfaces of a first black matrix layer including the sides thereof
US6690440B1 (en) Liquid crystal element and manufacturing method thereof
JP5332548B2 (ja) カラーフィルタ及びそれを備えた液晶表示装置
JP2007133409A (ja) 垂直配向モード液晶表示装置
JP3334676B2 (ja) 液晶表示装置
US6445438B1 (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
JPH11264979A (ja) 液晶表示装置
WO2007077644A1 (ja) 液晶表示装置
KR100720450B1 (ko) 멀티도메인 액정표시장치 및 그 제조방법
JPH0829790A (ja) 液晶表示装置
JP4853754B2 (ja) 複数配向分割型垂直配向モード液晶ディスプレイ、およびこれに用いたカラーフィルタ
JP4517624B2 (ja) 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、電子機器
JPH112718A (ja) カラーフィルタおよびカラー液晶表示装置
JP3522845B2 (ja) 液晶表示パネル
JPH10239690A (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP4250813B2 (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030708

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees