JPH0682786A - Liquid crystal display element and its manufacture - Google Patents
Liquid crystal display element and its manufactureInfo
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- JPH0682786A JPH0682786A JP23577792A JP23577792A JPH0682786A JP H0682786 A JPH0682786 A JP H0682786A JP 23577792 A JP23577792 A JP 23577792A JP 23577792 A JP23577792 A JP 23577792A JP H0682786 A JPH0682786 A JP H0682786A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子及びその製
造方法、特にアクティブマトリクス型液晶表示素子及び
その製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to an active matrix liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶を用いたカラー表示技術が、
液晶TV,大画面用プロジェクタ,パソコン,車載用ナ
ビゲーションシステムなど各方面において実用化されて
いる。液晶を用いてより高精細なカラー表示素子を実現
するには、表示部の開口率,コントラスト及び視野角を
考慮し、ディスクリネーションが表示部に発生しないよ
うにする必要がある。そのためには液晶のプレチルト角
の制御が重要となってくる。2. Description of the Related Art In recent years, color display technology using liquid crystals has become popular.
It has been put to practical use in various fields such as LCD TVs, large-screen projectors, personal computers, and car navigation systems. In order to realize a higher-definition color display device using liquid crystal, it is necessary to consider the aperture ratio, the contrast and the viewing angle of the display unit so that disclination does not occur in the display unit. For that purpose, control of the pretilt angle of the liquid crystal becomes important.
【0003】従来の液晶表示素子は、図2に示すように
ガラス基板1上にカラーフィルタ2とブラックマトリク
ス3を配置し、その上にITO(Indium Tin
Oxide)に代表される対向電極4を形成したカラ
ーフィルタ(CF)基板及びガラス基板1上にTFT1
2と画素電極11を配置したTFT基板に配向膜5とし
てラビング処理をほどこしたポリイミドを形成し、この
両基板間に液晶を5〜10μmのギャップを保ってシー
ル材8により挟持した構造をしている。そして、このと
きの配向膜5と液晶7との界面の液晶分子9は、配向膜
5の平面と、ある角度(プレチルト角)を保った分子配
列をしている。プレチルト角は両方の基板で同じにされ
図2の例では2°にされている。In a conventional liquid crystal display device, a color filter 2 and a black matrix 3 are arranged on a glass substrate 1 as shown in FIG. 2, and an ITO (Indium Tin) is formed thereon.
TFT 1 on a color filter (CF) substrate and a glass substrate 1 on which a counter electrode 4 typified by an oxide is formed.
2 is formed on the TFT substrate on which the pixel electrode 11 and the pixel electrode 11 are arranged by rubbing treatment as an alignment film 5, and a liquid crystal is sandwiched between the substrates with a sealing material 8 keeping a gap of 5 to 10 μm. There is. The liquid crystal molecules 9 at the interface between the alignment film 5 and the liquid crystal 7 at this time have a molecular alignment that maintains a certain angle (pretilt angle) with the plane of the alignment film 5. The pretilt angle is the same for both substrates and is 2 ° in the example of FIG.
【0004】また、液晶のプレチルト角はpre−im
ide型配向膜では加温により溶剤をとばしてポリイミ
ドを形成し、その後ラビング処理をほどこすことにより
得られる方法と、imide化型配向膜のように焼成に
よりポリイミドを形成し、その後ラビング処理をほどこ
すことに得られる方法の2つの方法が一般的に行なわれ
ている。The pretilt angle of the liquid crystal is pre-im.
In the case of the ide type alignment film, the solvent is removed by heating to form a polyimide, and then a rubbing treatment is performed, and a polyimide is formed by baking like an imidation type alignment film, and then a rubbing treatment is performed. Two methods are commonly used, which are obtained by rubbing.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示素子で
は、画素領域にディスクリネーションラインが現れない
ようにするため、ブラックマトリクスにより遮光し、コ
ントラストの低下や表示不良の発生を抑えていた。しか
し、表示部の大画面化やプロジェクターの大投影化に伴
い高精細化が要求されるため、開口率の向上やコントラ
ストの視覚依存性を小さくする必要があった。しかしな
がら、画素部の開口率を上げるとディスクリネーション
が現われるため、コントラストの低下や表示不良が発生
するという問題点があった。この問題点を解決するため
には、液晶のプレチルト角を高くすることが有効である
が、あまり高くするとコントラストの視覚依存性が大き
くなる(視野角低下)という別の問題が発生した。この
ため、ディスクリネーションの発生を抑えて画素部の開
口率を上げ、かつ視野角を広くすることが困難であっ
た。In the conventional liquid crystal display element, in order to prevent the disclination line from appearing in the pixel area, the black matrix is used to shield the light, thereby suppressing the deterioration of contrast and the occurrence of display defects. However, as the screen size of the display unit and the projection size of the projector are increased, higher definition is required, and therefore it is necessary to improve the aperture ratio and reduce the visual dependency of contrast. However, when the aperture ratio of the pixel portion is increased, disclination appears, so that there is a problem that the contrast is lowered and a display defect occurs. In order to solve this problem, it is effective to increase the pretilt angle of the liquid crystal, but if it is too high, another problem that the visual dependence of the contrast becomes large (viewing angle reduction) occurs. Therefore, it is difficult to suppress the occurrence of disclination, increase the aperture ratio of the pixel portion, and widen the viewing angle.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の基板間
に液晶を挟持する構造の液晶表示素子において、前記基
板の一方と他方の対向基板とで異なった液晶のプレチル
ト角にしたことを特徴とする。プレチルト角を異ならせ
ることは、配向膜の焼成条件を異ならせることにより行
うことができる。According to the present invention, in a liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal is sandwiched between two substrates, one of the substrates and the other counter substrate have different pretilt angles of the liquid crystal. Is characterized by. Different pretilt angles can be achieved by different firing conditions for the alignment film.
【0007】[0007]
【作用】横電界の影響の強い一方のプレチルト角(≧1
°)を対向基板のプレチルト角より1°以上高くするこ
とにより、一方の基板側でディスクリネーションを抑
え、対向基板側で広視野角を得る。[Function] One of the pretilt angles (≧ 1
By making the angle (°) higher than the pretilt angle of the counter substrate by 1 ° or more, disclination is suppressed on one substrate side and a wide viewing angle is obtained on the counter substrate side.
【0008】[0008]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例を示す概略図である。
この実施例はプレチルト角の異なる2種のポリイミドを
用いた例である。配向膜5は、pre−imide型ポ
リイミドであり、加温により溶媒として用いているγ−
ブチルラクトンをとばして配向膜を形成する。実際の広
視野角液晶表示素子の製造は、ガラス基板1にRGBの
カラーフィルタ2とブラックマトリクス3を配置し、対
向電極4を形成したカラーフィルタ基板に液晶のプレチ
ルト角が1°を示すポリイミドを印刷法により塗布し、
180℃で2時間加温後ラビング処理を行う。また、ガ
ラス基板1に画素電極11とTFT12を配置したTF
T基板には、液晶のプレチルト角が4°を示すポリイミ
ドを塗布し、180℃で2時間加温後ラビング処理を行
う。そしてこれらのカラーフィルタ基板とTFT基板は
トランスファー6により導通をとり、シール材8を用い
て6μmのギャップを保って重ね合せる。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.
This embodiment is an example using two kinds of polyimides having different pretilt angles. The alignment film 5 is a pre-imide type polyimide, and is used as a solvent by heating.
An alignment film is formed by skipping butyl lactone. An actual wide-viewing-angle liquid crystal display device is manufactured by arranging a color filter 2 of RGB and a black matrix 3 on a glass substrate 1 and using a polyimide having a liquid crystal pretilt angle of 1 ° on a color filter substrate on which a counter electrode 4 is formed. Apply by printing method,
After heating at 180 ° C. for 2 hours, rubbing treatment is performed. In addition, the TF in which the pixel electrode 11 and the TFT 12 are arranged on the glass substrate 1.
A polyimide having a liquid crystal pretilt angle of 4 ° is applied to the T substrate, heated at 180 ° C. for 2 hours, and then rubbed. The color filter substrate and the TFT substrate are electrically connected by a transfer 6 and are overlapped with each other by using a sealing material 8 while keeping a gap of 6 μm.
【0009】このようにして製造された液晶表示素子は
図3(a)〜(d)に示すように従来例(a),(c)
では、ゲート線からのディスクリネーション13の距離
が最大で7μmの領域まで進行し画素電極11に進入し
ていたが、本実施例(b),(d)では3μmの距離ま
でディスクリネーションラインが後退し画素電極11に
進入しなくなったため、コントラストが向上し表示不良
の発生がなくなった。その結果、画素部の開口率を従来
の約2.5倍まで上げることができ、また、カラーフィ
ルタ基板側のプレチルト角は1°と低いため、液晶表示
素子面左右30°の方向においてコントラストが従来例
(図2)に比べ約1.5倍となり広視野角を得ることが
できた。The liquid crystal display device manufactured in this manner is shown in FIGS. 3 (a) to 3 (d), and the conventional examples (a) and (c) are used.
Then, the distance of the disclination 13 from the gate line advanced to the region of 7 μm at the maximum and entered the pixel electrode 11, but in the present embodiments (b) and (d), the disclination line reaches the distance of 3 μm. Since it retreated and did not enter the pixel electrode 11, the contrast was improved and the occurrence of display defects was eliminated. As a result, the aperture ratio of the pixel portion can be increased to about 2.5 times that of the conventional one, and since the pretilt angle on the color filter substrate side is as low as 1 °, the contrast in the direction of 30 ° to the left and right of the liquid crystal display element surface is high. Compared with the conventional example (FIG. 2), the viewing angle was about 1.5 times wider and a wider viewing angle could be obtained.
【0010】次に、ポリイミドの製造条件を変えること
により、プレチルト角をコントロールする本発明の第2
の実施例について説明する。配向膜5は焼成型ポリイミ
ドであり、任意のプレチルト角を得るために焼成条件を
設定し、ポリアミック酸からポリイミドを形成する。実
際の広視野角液晶表示素子は、第1の実施例と同様のカ
ラーフィルタ基板にポリアミック酸を塗布して170℃
で2時間焼成し、その後ラビング処理を行う。また、T
FT基板も同様にポリアミック酸を塗布して200℃で
1.5時間焼成し、その後ラビング処理をほどこし第1
の実施例と同様に重ねる。Next, the second aspect of the present invention for controlling the pretilt angle by changing the polyimide production conditions.
An example will be described. The alignment film 5 is a baking type polyimide, and baking conditions are set to obtain an arbitrary pretilt angle, and polyimide is formed from polyamic acid. An actual wide-viewing-angle liquid crystal display device has a color filter substrate similar to that of the first embodiment coated with polyamic acid at 170 ° C.
It is baked for 2 hours, and then a rubbing treatment is performed. Also, T
Similarly, the FT substrate is coated with polyamic acid, baked at 200 ° C. for 1.5 hours, and then subjected to rubbing treatment.
The same as in the above example.
【0011】このようにして製造された高視野角液晶表
示素子は、液晶のプレチルト角がカラーフィルタ基板側
では1°、そしてTFT基板側では4°を示し、第1の
実施例と同様にディスクリネーションが後退し、開口率
が上がって、コントラストも上がり、高視野角を得られ
るという効果が得られた。また、本実施例は、両基板共
同一組成のポリアミック酸からポリイミドを形成するた
めに、同一装置を用いてポリイミド印刷ができるため、
第1の実施例のように塗布装置の洗浄が必要ない。その
ため、1ロット(20p)あたり40分の時間短縮とな
る。The high-viewing-angle liquid crystal display device manufactured in this manner has a liquid crystal pretilt angle of 1 ° on the color filter substrate side and 4 ° on the TFT substrate side, which is the same as in the first embodiment. The effect is that the receding receding, the aperture ratio is increased, the contrast is increased, and a high viewing angle can be obtained. In addition, in this example, since polyimide is formed from polyamic acid of both substrates jointly having one composition, polyimide printing can be performed using the same apparatus,
It is not necessary to clean the coating device as in the first embodiment. Therefore, the time for each lot (20p) is shortened by 40 minutes.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、一方の基
板側の液晶のプレチルト角が対向基板の液晶のプレチル
ト角と異なっている。特に一方の液晶のプレチルト角
(≧1°)の対向側の液晶のプレチルト角の差が1°以
上ある構造をしている。これにより図4(b)に示した
実験結果からもわかるように、横電界の強い一方の基板
側の電極(TFT,MIM側)の影響が小さくなるた
め、ディスクリネーションの進行を抑えることができ、
そのため、画素部の開口率を上げることができる。ま
た、図4(a)に示した実験結果から対向基板側では、
一方の基板側より液晶のプレチルト角が低いため、プレ
チルト角増加に伴うコントラストの視覚依存を抑え広視
野角を実現できる。As described above, in the present invention, the pretilt angle of the liquid crystal on one substrate side is different from the pretilt angle of the liquid crystal on the counter substrate. In particular, the structure is such that the difference between the pretilt angles (≧ 1 °) of one liquid crystal and the pretilt angle of the liquid crystal on the opposite side is 1 ° or more. As a result, as can be seen from the experimental result shown in FIG. 4B, the influence of the electrode (TFT, MIM side) on the one substrate side where the lateral electric field is strong is reduced, so that the progress of disclination can be suppressed. You can
Therefore, the aperture ratio of the pixel portion can be increased. In addition, from the experimental result shown in FIG. 4A, on the counter substrate side,
Since the pretilt angle of the liquid crystal is lower than that of one of the substrates, it is possible to realize a wide viewing angle by suppressing the visual dependence of the contrast due to the increase in the pretilt angle.
【図1】本発明の第1の実施例を示す概略断面図であ
る。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図2】一般的な従来のカラー液晶表示素子を示す概略
断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a general conventional color liquid crystal display device.
【図3】本発明と従来例とのディスクリネーションライ
ンの進行度を比較した図で、(a),(b)はカラーフ
ィルタ基板側から見た平面図、(c),(d)はTFT
基板側から見た平面図である。FIG. 3 is a diagram comparing the degree of progress of the disclination line of the present invention and the conventional example, (a) and (b) are plan views seen from the color filter substrate side, and (c) and (d) are TFT
It is the top view seen from the substrate side.
【図4】(a)はプレチルト角とコトラストの関係を示
す図であり、(b)はプレチルト角差とディスクリネー
ション発生距離との関係を示す図である。4A is a diagram showing a relationship between a pretilt angle and cotrust, and FIG. 4B is a diagram showing a relationship between a pretilt angle difference and a disclination generation distance.
1 ガラス基板 2 カラーフィルタ 3 ブラックマトリクス 4 対向電極 5 配向膜 6 トランスファー 7 液晶 8 シール材 9 液晶分子 10 プレチルト角 11 画素電極 12 TFT 1 glass substrate 2 color filter 3 black matrix 4 counter electrode 5 alignment film 6 transfer 7 liquid crystal 8 sealant 9 liquid crystal molecule 10 pretilt angle 11 pixel electrode 12 TFT
Claims (3)
晶表示素子において、前記基板の一方の液晶のプレチル
ト角が対向基板の液晶のプレチルト角と異なることを特
徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal is sandwiched between two substrates, wherein a pretilt angle of one liquid crystal of the substrate is different from a pretilt angle of a liquid crystal of an opposite substrate.
基板の液晶のプレチルト角との差が1°以上あることを
特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the difference between the pretilt angle of the liquid crystal on one substrate and the pretilt angle of the liquid crystal on the counter substrate is 1 ° or more.
板とで異ならせることにより液晶のプレチルト角を制御
することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。3. A method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the pretilt angle of the liquid crystal is controlled by making one substrate and the counter substrate have different firing conditions for the alignment film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23577792A JPH0682786A (en) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | Liquid crystal display element and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23577792A JPH0682786A (en) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | Liquid crystal display element and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0682786A true JPH0682786A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=16991090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23577792A Pending JPH0682786A (en) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | Liquid crystal display element and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0682786A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5956109A (en) * | 1994-11-28 | 1999-09-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating color filters used in a liquid crystal display |
JP2009075174A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Tesucomu Kk | Liquid crystal display device |
JP2009075173A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Tesucomu Kk | Liquid crystal display device |
US8610844B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-12-17 | Tescom Co., Ltd. | Liquid crystal display |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP23577792A patent/JPH0682786A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5956109A (en) * | 1994-11-28 | 1999-09-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating color filters used in a liquid crystal display |
JP2009075174A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Tesucomu Kk | Liquid crystal display device |
JP2009075173A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Tesucomu Kk | Liquid crystal display device |
US8610844B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-12-17 | Tescom Co., Ltd. | Liquid crystal display |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990209 |