JPH01312526A

JPH01312526A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH01312526A
Application number: JP14160088A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kurihara; 栗原　孝明; Kuniyuki Hayama; 葉山　訓幸; Hiroyuki Ikeda; 裕幸池田; Kazuyuki Watanabe; 和幸渡辺
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Device Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は液晶表示素子、特にその基板面の構造につい
てのものである。

（従来の技術）液晶表示素子は、所定の透明電極が形成された基板の間
隙にネマチック液晶等を充填して表示機能を有するもの
であり、基板の間隙の間隔は１０μｍ前後と狭い。また
、その要求する精度は厳しく、わずかな間隙の間隔の変
動で表示部分の色むらが生じていた。

一方、液晶表示素子は、液晶分子の捩れ角と立ち方によ
り、観察方向が限定される。従って、観察方向によって
は、非常に視認しずらいという欠点があった。

そこで、特開昭６１１３７１３２＠公報では、透明基板
の液晶に接する界面側全面に無数の凹凸を化学エツチン
グで形成することが提案されている。この基板全面に設
けた無数の凹凸は、２〜７μｍの深さを有し、液晶表示
素子の間隙において、個々の凹凸部分で種々の干渉色が
発生する。この微細な干渉色は、はぼ可視全域のスペク
トルを有し、観察者はこれらの微細な干渉色の色を見る
ことになり、加法混色にて表示面の色相は無彩色となる
。

この結果、液晶層の間隙のばらつきによる色むらは相殺
され、表示品位は向上する。加えて、観察者は色点の加
法混色による色相を表示として見るため、一種の複屈折
モードとしての効果及び光拡散効果とにより、従来の液
晶の旋光性を利用した光シヤツター効果の表示と比較し
て、視野角は向上する。

特に、可視領域全域の干渉色の加法混色の色相を見るた
め、ポジ表示でのＯＮ時或いはネガ表示でのＯＦＦ時の
黒レベルは極めてよく、バックライトを用いたネガ表示
、例えば車載用のダツシュボードパネルに用いた場合、
極めて黒白がはっきりしていてコントラストがよく、明
るくて視野角の広い表示を実現することができる。

（発明が解決しようとする課題）この種の液晶表示素子では、一対の透明基板の少なくと
も一方に化学処理により凹凸が施され、更にその上に透
明電極が全面につけられた後、所望のパターンにエツチ
ングされる。近年、表示内容は集積化される傾向にあり
、点灯部分は電極の幅が充分にあるものの、端子への引
きまわしの幅は非常に厳しく制限され、ｏ、ｉｍｍを割
る場合もある。このような状況に加えて、深さ６〜７μ
ｍの凹凸が存在するときには、電極の端子への引きまわ
し部分で断線する可能性は高く、製品の良品率を下げる
ことが多かった。

また、高精細化をはかるに際しては、電極の線幅が厳し
く制限され、凹凸上への配線電極の形成が難しく、更に
、１００μｍ四方程度四方前内での液晶分子の配向制御
が困難でおる。

この発明はこのような従来の事情に鑑みなされたもので
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、一主面側にそれぞれ第１及び第２電極が形
成されてなる第１及び第２基板を各々の一生面側が対向
するように液晶を挟持した状態で組み合わせて構成され
るとともに、第１及び第２基板の少なくとも一方の一生
面側に凹凸処理が施されており、第１及び第２基板間に
電圧を印加することにより表示を行う液晶表示素子につ
いてのものであり、凹凸処理が施された第１或いは第２
基板は平坦化した部分を有している。

（作　用）この発明は、従来、基板上全面にわたり凹凸処理が施さ
れていたものを、更に、その上に、基板面の一部ないし
は全面を平坦化した平坦化部を具漏させることにより、
例えば、セグメント表示等の画素の大きな場合には表示
部を凹凸処理のままとし、その他の領域を平坦化して、
光学特性と生産性を向上させ、また、高精細表示のよう
に画素の小さい場合には、全面を平坦化し、生産性と視
角特性の向上及び良好な液晶配向状態を実現できる。

（実施例）以下、この発明の詳細を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、同図（ａ
）は同図（ｂ）のＡ−Ａ−線を矢印方向からみたときの
断面図を表している。同図において、ガラス基板１，２
の一重部３，４上にはそれぞれ例えばＩＴＯ（インジウ
ム・チン・オキサイド）からなる第１及び第２電極５，
６と例えば０．１μｍの厚さのポリイミドからなる配向
膜７゜８が形成されていて、第１及び第２基板９，１０
が構成されている。そして、−主面３，４が対向するよ
うに、第１及び第２基板９，１０は封着剤１１を用いて
組み合わせられており、その間隙には液晶１２が挟持さ
れている。一方、第１及び第２基板９゜１０において他
主面１３．１４側には、それぞれ偏光板１５、１６が被
着されており、照明手段１７を用いて背後から照射する
ことにより表示を行う。ここで、第１及び第２基板９゜
１０の少なくとも一方、例えば観察者にとって前方に位
置する第１基板９の一重部３側に凹凸処理が施されては
いるが、この凹凸処理部分１８は第１及び第２基板９，
１０間に電圧を印加することにより表示を行う表示部及
びその周辺部分に限られており、その他の部分即ち表示
部以外の部分である背景部の一部には凹凸処理が施され
てなく、平坦化した状態である平坦化部１９になってい
る。このような第１基板９を形成するには、ガラス基板
１の一重部３上の平坦部分１８とする予定の部分を所定
のマスク粘着フィルムで覆い、エツチング液に浸゛して
化学エツチングすればよい。また、平坦化部１９は、凹
凸処理部分１８との色相の異なりを防ぐため、偏光板１
５上で平坦化部１９と対向する部分に、ブラックマスク
２０をスクリーン印刷等で形成している。

この実施例は、背景部の一部が平坦化しているため、従
来の全面に凹凸処理を施したものに比べ、次のような利
点を有している。

■この実施例は、偏光板１５．１６の偏光軸を平行に配
置した透過型で１２桁の７セグメント表示を行うもので
、スタティック駆動で表示するときに、１００本にもの
ぼる端子部２１への電極引きまわしが必要になる。そし
て、このピッチは０．１ｍｍ以下で極めて細いものとな
るが、端子部２１への電極引きまわしは平坦化部１９で
行われているので、配線の断線は極めて少なかった。

■表面が粗面でおると光が拡散するが、粗面上に形成さ
れた電極パターンは極めて視認しずらい。

通常、第１及び第２基板９．１０の組み合わせは、ガラ
ス基板１，２上の背景部に第１及び第２電極５．６と同
じ材料で同時に形成されたアライメントマークを、落射
光で観察しながら精密に行うが、アライメントマークを
平坦化部１９に設けることにより、アライメントマーク
の視認が容易になる。

■通常、配向膜７，８の膜厚はそれぞれ第１及び第２電
極５，６との干渉色により判断するが、基板全面が粗面
であるとこの干渉色は出にくい。

この実施例では、平坦化部１９が存在しこの部分で上述
の干渉色が出るので、配向膜７，８の膜厚の管理が可能
となる。なお、液晶１２を充填する間隙の間隔について
も、事情は同様である。

第２図はこの発明の他の実施例を示す断面図であり、第
１図に相当する部分には同一の符号を付しである。この
実施例は第１図に示した実施例と比較した場合、第１基
板９の構成が異なっている。

即ち、第２図に示すように、ガラス基板１の一重部３上
は全面に機械的研磨により、凹凸処理を施しており、続
いて、この凹凸処理を覆うように例えば５ｔ０２からな
る平滑［１３０を形成して、平坦化部１９を得ている。

そして、平”／ｆ４層３層上０上順次、アライメントマ
ークを要素として含む第１電極５及び配向膜７が形成さ
れていて、第１基板９が構成されている。一方、第２基
板１０の構成は第１図に示した実施例と同様である。そ
して、−主面３゜４が対向するように、第１及び第２基
板９，１０は封着剤１１を用いて組み合わせられており
、その間隙には液晶１２が挟持されている。一方、第１
及び第２基板９，１０において他主面１３．１４側には
、それぞれ偏光板１５．１６が被着されており、照明手
段１７を用いて背後から照射することにより表示を行う
。

この実施例では、背景部の一部を含む第１基板９上の全
面が、平滑層３０の働きにより平坦化されているため、
端子部２１への電極引きまわし部分のみならず、極めて
微細なピッチ及びパターンを有する第１電極５に対して
も、従来の全面に凹凸処理を施したものに比べ、断線等
を減少させることができる。また、観察者にとって前方
に位置する第１基板９の一重部３の全面に凹凸処理が施
されているため、視角方位によるコントラスト比の変動
を低下させることができる。例えば、第３図はこの実施
例と基板に凹凸処理が施されていない通常の液晶表示素
子（従来例）のコントラスト比の視角分布を比較した図
であり、同図（ａ）は６時方向から１２時方向、同図（
ｂ）は９時方向から３時方向についての分布を表してい
る。同図においては−、白丸○を結んだ破線が従来例、
黒丸・を結んだ実線がこの実施例の特性を示している。

実際に、同図かられかるように、従来例ではコントラス
ト比の分布に大きな偏りがあるのに対し、こ　　　′の
実施例では従来例に比べ均一な分布をしている。

また、視角を変えて観察した場合、従来例では表示色の
反転が生ずるのに対して、この実施例では表示色の反転
が見られなかった。

なお、今までの実施例では、観察者にとって前方に位置
する第１基板９側のみに凹凸処理が施されていたが、凹
凸処理は観察者にとって後方に位置する第２基板１０側
のみ或いは第１及び第２基板９，１０の両方に施されて
いてもよいことは言うまでもない。

［発明の効果］この発明は、２枚の基板の少なくとも一方に凹凸処理が
施してなる液晶表示素子において、凹凸処理面の一部な
いしは全面に平坦化した部分があるので、電極配線を平
坦部上に施すことにより、断線を減少させることができ
るのみならず、大画素表示では、凹凸処理面を画素とす
ることで光学特性を向上させ、高精細表示では、画素部
も平坦化することで、視角特性の向上と良好な液晶配向
状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はこの発
明の他の実施例を示す図、第３図はこの発明の一実施例
と従来例におけるコントラスト比の視角分布を比較した
図である。３．４・・・−主面５・・・第１電極６・・・第２電極９・・・第１基板１０・・・第２基板１２・・・液晶１８・・・凹凸処理部分１９・・・平坦化部代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　竹　花　喜久男ｔＳ偏光城（ｃＬ）（シ）第　　１　因第２図

Claims

【特許請求の範囲】

一主面側にそれぞれ第１及び第２電極が形成されてなる
第１及び第２基板を各々の前記一主面側が対向するよう
に液晶を挟持した状態で組み合わせて構成されるととも
に、前記第１及び第２基板の少なくとも一方の前記一主
面側に凹凸処理が施されており、前記第１及び第２基板
間に電圧を印加することにより表示を行う液晶表示素子
において、前記凹凸処理が施された前記第１或いは第２
基板は平坦化部を有することを特徴とする液晶表示素子
。