JP2001083520A - Multi-domain type liquid crystal display element - Google Patents
Multi-domain type liquid crystal display elementInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチドメイン型
の液晶表示素子に関し、特に、薄膜トランジスタ等の能
動素子により駆動される高精細型の液晶表示素子に関す
る。The present invention relates to a multi-domain type liquid crystal display device, and more particularly to a high definition type liquid crystal display device driven by an active device such as a thin film transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示素子を用いた表示装置は、軽
量、薄型、低消費電力等の特徴を有していることから、
OA機器、情報端末、時計、テレビ等のさまざまな分野
で利用されている。特に、薄膜トランジスタ(以下TF
Tと称する)を用いた液晶表示素子は、その高い応答性
から、携帯テレビやコンピュータのように、多くの情報
を含んだデータを表示する表示用モニタに用いられてい
る。2. Description of the Related Art A display device using a liquid crystal display element has features such as light weight, thin shape, and low power consumption.
It is used in various fields such as OA equipment, information terminals, clocks, and televisions. In particular, thin film transistors (hereinafter TF)
A liquid crystal display element using T) is used for a display monitor that displays data including a lot of information, such as a portable television or a computer, due to its high responsiveness.
【0003】近年、情報量の増大に伴い、画像の精細度
や表示速度の向上が求められている。精細度の向上に
は、TFTアレイ構造の微細化により対応がなされてい
る。一方、光のスイッチングを行う液晶層では、画素の
微細化に伴い、単位時間当たりの動作速度が短くなるた
め、液晶材料の応答速度も現在のモードより2倍ないし
数十倍速いものが要求される。In recent years, as the amount of information has increased, there has been a demand for improvements in image definition and display speed. In order to improve the definition, a TFT array structure is miniaturized. On the other hand, in the liquid crystal layer that performs light switching, the operation speed per unit time is shortened with the miniaturization of pixels, so that the response speed of the liquid crystal material is required to be two to several tens times faster than the current mode. You.
【0004】これらの要求を満たす液晶モードとしてネ
マチック液晶を用いたOCB方式、VAN方式、HAN
方式、π配列方式、スメクチック液晶を用いた界面安定
型強誘電性液晶(SSFLC)方式、反強誘電性液晶方
式が検討されている。特に、VAN型配向モードは、従
来のツイストネマチック型(TN)モードより速い応答
速度が得られることや、垂直配向処理の採用により、従
来、静電気破壊などの不良原因の発生が危惧されていた
ラビング配向処理工程を削除可能であることから、近年
注目されている液晶表示モードである。As a liquid crystal mode satisfying these requirements, an OCB mode, a VAN mode, and a HAN mode using a nematic liquid crystal.
A system, a π-alignment system, an interface-stable ferroelectric liquid crystal (SSFLC) system using a smectic liquid crystal, and an antiferroelectric liquid crystal system are being studied. In particular, the VAN type alignment mode can provide a faster response speed than the conventional twisted nematic type (TN) mode, and the use of the vertical alignment process has conventionally raised concerns about the occurrence of defects such as electrostatic breakdown. This is a liquid crystal display mode that has recently attracted attention because the alignment process can be omitted.
【0005】また、VAN型配向モードでは、視野角の
補償設計が容易であることから、広視野角を実現するた
めのマルチドメイン型のVAN液晶モードが注目されて
いる。In the VAN-type alignment mode, a multi-domain VAN liquid crystal mode for realizing a wide viewing angle has attracted attention because it is easy to design a compensation for a viewing angle.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
ドメイン型のVAN液晶モードでは、ドメイン分割によ
り誘起されるドメイン境界等の発生により、光の透過率
を確保し難いことや、能動素子の対向面上の電極抵抗値
が大きくなり易いことが問題となる。However, in the multi-domain VAN liquid crystal mode, it is difficult to secure the light transmittance due to the occurrence of domain boundaries and the like induced by the domain division, and it is difficult to ensure the light transmission on the opposing surface of the active element. There is a problem that the electrode resistance value is easily increased.
【0007】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、マルチドメイン型の液晶表示素子にお
いて、ドメイン分割形成要素となる構造が、液晶表示素
子基板の一方の面上のみに形成され、かつ、画素電極の
構成要素や画素電極下部の絶縁層形状によってチルト制
御および配向分割構造が構成されることにより、対向基
板との合わせ精度に依存せず、高い光透過率と広い視野
角を確保することが可能な液晶表示素子を提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a multi-domain liquid crystal display element in which a structure serving as a domain division forming element is formed only on one surface of a liquid crystal display element substrate. In addition, the tilt control and the orientation division structure are configured by the components of the pixel electrode and the shape of the insulating layer below the pixel electrode, so that the light transmittance and the wide viewing angle are independent of the alignment accuracy with the counter substrate. It is to provide a liquid crystal display element which can ensure the following.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る液晶表示素子は、透明電極構造を有
する一対の基板と、これら透明基板間に挟持された液晶
材料と、上記一方の基板のみに形成され液晶分子のチル
ト方向を制御するチルト制御部と、を備えたことを特徴
としている。In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention comprises a pair of substrates having a transparent electrode structure, a liquid crystal material sandwiched between these transparent substrates, A tilt control unit formed only on the substrate to control the tilt direction of the liquid crystal molecules.
【0009】また、この発明に係る液晶表示素子によれ
ば、チルト制御部は、画素電極の下方に形成され、画素
電極内で液晶分子のチルト方向を決定し配向分割する凹
凸形状の絶縁層を有している。また、チルト制御部は、
画素電極周辺部において、画素電極の下方に形成された
絶縁層と隣接する他の画素電極の下方に形成された絶縁
層とが所定幅で互いに重なり合った凸状傾斜部、あるい
は、上記絶縁層と配線との積層構造によって構成された
凸状傾斜部を備えている。Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, the tilt control section includes the uneven insulating layer which is formed below the pixel electrode and determines the tilt direction of the liquid crystal molecules in the pixel electrode and performs orientation division. Have. Also, the tilt control unit
In the peripheral portion of the pixel electrode, an insulating layer formed below the pixel electrode and an insulating layer formed below another adjacent pixel electrode overlap with each other with a predetermined width, or a convex inclined portion, It has a convex inclined portion formed by a laminated structure with wiring.
【0010】上記構成の液晶表示素子によれば、液晶分
子のチルト方向を安定して制御でき、高い光透過率と広
い視野角とを実現することができる。According to the liquid crystal display device having the above structure, the tilt direction of liquid crystal molecules can be controlled stably, and a high light transmittance and a wide viewing angle can be realized.
【0011】上記一方の基板としては、TFT等の能動
素子が形成されているアレイ基板が挙げられる。TFT
は、a−Si、p−Si、ITO等の半導体層と、A
l、Mo、Cr、Cu、Ta等の金属層とを重ね合せる
ことにより、電気的に作用する素子として構成されてい
る。特に、アレイ基板上に色表示用のカラーフィルタを
造り込むCOA(カラーフィル−タオン−アレイ)構造
の場合、対向基板にカラーフィルタを形成する方式と異
なり、透明基板同士の位置合わせが容易となり、製造効
率の向上を図ることができる。An example of the one substrate is an array substrate on which active elements such as TFTs are formed. TFT
Is a semiconductor layer of a-Si, p-Si, ITO, etc., and A
By superimposing a metal layer such as l, Mo, Cr, Cu, Ta, or the like, the device is configured as an element that operates electrically. In particular, in the case of a COA (color filter-on-array) structure in which a color filter for color display is formed on an array substrate, unlike a method in which a color filter is formed on a counter substrate, alignment between transparent substrates becomes easy, Manufacturing efficiency can be improved.
【0012】画素電極の下に形成する絶縁層としては、
SiOx,SiNx,Al2O3などの金属酸化膜に代
表される無機層や、ポリイミド、アクリル、エポキシな
どに代表される有機層を用いるが、電気的に絶縁性に優
れているとともにPEP(フォトエッチングプロセス)
等によって加工が可能な透明材料であれば他の材料を用
いてもよい。特に、絶縁材料自体が感光性を示すレジス
ト材料や感光性アクリル樹脂は、マスク露光を行うこと
により所定形状にパターン形成可能であることから、本
発明の絶縁層に適している。As an insulating layer formed under the pixel electrode,
An inorganic layer typified by a metal oxide film such as SiOx, SiNx, Al 2 O 3 or an organic layer typified by polyimide, acrylic, epoxy or the like is used. Etching process)
Other materials may be used as long as they are transparent materials that can be processed by the above method. In particular, a resist material or a photosensitive acrylic resin in which the insulating material itself exhibits photosensitivity is suitable for the insulating layer of the present invention since it can be patterned into a predetermined shape by performing mask exposure.
【0013】また、上記絶縁層は、液晶分子の配向に特
定の傾斜を誘起させるに十分な高さと傾きとが要求され
る。本発明者等は、実験的に絶縁層の形状パラメータを
検討し、液晶表示素子として安定した動作が得られる寸
法を見出した。Further, the insulating layer is required to have a height and a tilt that are sufficient to induce a specific tilt in the alignment of liquid crystal molecules. The present inventors have experimentally examined the shape parameters of the insulating layer and found a dimension at which stable operation as a liquid crystal display element can be obtained.
【0014】まず、絶縁層の高さは、1つの傾斜面を構
成する層の厚みが1.0〜1.5μmの範囲となるよう
に設定されていると、液晶分子の電気−光学特性が安定
することを見出した。また、絶縁層の傾斜については、
最大傾斜角が30〜89°の斜面として形成されている
場合、あるいは、円筒外周面のような湾曲面として構成
されている場合に、液晶分子のチルト方向を安定して制
御できることを見出した。First, when the height of the insulating layer is set so that the thickness of the layer constituting one inclined surface is in the range of 1.0 to 1.5 μm, the electro-optical characteristics of the liquid crystal molecules are reduced. Found to be stable. Also, regarding the inclination of the insulating layer,
It has been found that the tilt direction of the liquid crystal molecules can be controlled stably when the maximum inclination angle is formed as an inclined surface of 30 to 89 ° or when it is formed as a curved surface such as a cylindrical outer peripheral surface.
【0015】絶縁層により上述したような斜面を形成す
る場合、感光性を持たない無機絶縁層や有機絶縁層で
は、エッチング工程の制御によるテーパエッチング法を
用いることにより、斜面の形状制御が可能である。一
方、感光性を示す有機絶縁層では、濃度勾配マスクを用
いた露光によるテーパ形成や、一旦傾斜を持たないパタ
ーンを形成した後、加熱工程により絶縁層のメルトを誘
起し、表面張力によって所定形状の傾斜面の形成するこ
とができる。In the case where the above-mentioned slope is formed by the insulating layer, the shape of the slope can be controlled by using a taper etching method by controlling an etching process in the inorganic or organic insulating layer having no photosensitivity. is there. On the other hand, in the case of an organic insulating layer exhibiting photosensitivity, after a taper is formed by exposure using a concentration gradient mask or a pattern having no slope is formed, a melt of the insulating layer is induced by a heating step, and a predetermined shape is formed by surface tension. Can be formed.
【0016】例えば、感光性アクリル樹脂等は、パター
ニング後の加熱工程温度を制御することにより、容易に
円筒面形状の傾斜を形成できる材料であり、プロセス安
定性も高く本発明の絶縁層に適した材料である。For example, a photosensitive acrylic resin or the like is a material that can easily form a slope of a cylindrical shape by controlling the temperature of a heating step after patterning, and has high process stability and is suitable for the insulating layer of the present invention. Material.
【0017】有機絶縁層中に特定波長の光を透過、吸収
する顔料を分散してカラーフィルタとして用いた場合、
画素電極の下に設けられた絶縁層、カラーフィルタ層、
およびチルト制御層を1つの構成材料によって形成する
ことができ、製造工程数や材料の低減を図り、低い製造
コストで特性の優れた液晶表示素子を得ることができ
る。When a pigment that transmits and absorbs light of a specific wavelength is dispersed in an organic insulating layer and used as a color filter,
An insulating layer provided under the pixel electrode, a color filter layer,
In addition, the tilt control layer can be formed of one constituent material, the number of manufacturing steps and materials can be reduced, and a liquid crystal display element having excellent characteristics can be obtained at low manufacturing cost.
【0018】一般に、液晶表示素子では、隣接する画素
毎にRGB等のカラーフィルタ層を並列して形成するこ
とにより、カラー画像表示を可能としている。このよう
に、隣接画素毎にカラーフィルタ層を形成する際、絶縁
層同士を重ね合せることで、液晶分子のチルト制御に必
要な一方の傾斜構造を形成することができる。In general, in a liquid crystal display device, a color image can be displayed by forming a color filter layer such as RGB for each adjacent pixel in parallel. As described above, when the color filter layer is formed for each adjacent pixel, one inclined structure required for tilt control of liquid crystal molecules can be formed by overlapping the insulating layers.
【0019】また、隣接画素電極の下方にそれぞれ設け
られた絶縁層同士を一定の間隔で形成することにより、
絶縁層の傾斜構造を得ることができる。すなわち、絶縁
層同士を重ね合わせることにより凸状の傾斜構造を得る
ことができ、あるいは、絶縁層間に隙間を設けることに
より、凹状の傾斜構造を得ることができる。凸状傾斜構
造と凹状傾斜構造とは、画素内のチルト配向分割をどの
ように制御するかの設計に応じて選択されるが、絶縁層
をパターニングする際にマスク寸法を変更することによ
り容易に選択可能であり、製造上も簡便な方法である。Further, by forming the insulating layers provided below the adjacent pixel electrodes at regular intervals,
An inclined structure of the insulating layer can be obtained. That is, a convex inclined structure can be obtained by overlapping the insulating layers, or a concave inclined structure can be obtained by providing a gap between the insulating layers. The convex inclined structure and the concave inclined structure are selected according to the design of how to control the tilt alignment division in the pixel, but can be easily changed by changing the mask dimension when patterning the insulating layer. It is selectable and it is a simple method in production.
【0020】以上のように、画素電極下部に設けた絶縁
層自体の傾斜構造と、隣合う絶縁層同士により形成する
傾斜構造とによって、各画素毎に所定の配向分割構造を
形成し、高い光透過率および広い視野角を備えた液晶表
示素子を実現することができる。As described above, a predetermined orientation division structure is formed for each pixel by the inclined structure of the insulating layer itself provided below the pixel electrode and the inclined structure formed by the adjacent insulating layers. A liquid crystal display device having transmittance and a wide viewing angle can be realized.
【0021】特に、画素電極下部に形成した絶縁層の凹
状傾斜構造と、隣接する絶縁層同士が重なって形成され
た画素周辺部の凸状傾斜構造とによりチルト制御を行う
場合、画素電極に電荷を供給する配線を、上記凹状傾斜
構造に重ねて設けることにより、本来必要なチルト制御
用の傾斜構造以外の傾斜構造領域が生じることがなく、
画素部での光利用効率が向上し明るい表示特性を維持す
ることができる。In particular, when tilt control is performed by the concave inclined structure of the insulating layer formed below the pixel electrode and the convex inclined structure of the peripheral portion of the pixel formed by overlapping the adjacent insulating layers, the pixel electrode is charged. By providing the wiring for supplying the superimposed on the concave inclined structure, an inclined structure region other than the originally required tilt control inclined structure does not occur,
Light utilization efficiency in the pixel portion is improved, and bright display characteristics can be maintained.
【0022】画素電極に電荷を供給する配線としては、
TFTから画素電極に電荷を供給するソース電極や画素
電極への電荷供給を補助する補助容量電極からの配線等
が挙げられる。一般に、これらの配線は、画素電極の下
部に設けられた絶縁層に形成されているコンタクトホー
ルやビアと呼ばれる凹所を介して画素電極に接続されて
いるが、本発明によれば、画素領域に所定のパターンで
形成された凹所傾斜構造をコンタクトホールとして利用
することができる。この場合、従来、数μm〜10μm
程度の微小窪みで形成され電気的な接続の信頼性が低い
コンタクトホールのコンタクト特性を向上することが可
能となる。The wiring for supplying electric charges to the pixel electrode includes:
A wiring from a source electrode for supplying electric charge from the TFT to the pixel electrode and an auxiliary capacitance electrode for assisting electric charge supply to the pixel electrode may be used. Generally, these wirings are connected to the pixel electrode via a recess called a contact hole or a via formed in an insulating layer provided below the pixel electrode. The recessed inclined structure formed in a predetermined pattern can be used as a contact hole. In this case, conventionally, several μm to 10 μm
It is possible to improve the contact characteristics of a contact hole which is formed by the minute dents and has low reliability of electrical connection.
【0023】一方、画素部の凹状傾斜構造と平坦部とで
電界を生じさせるための独立した画素電極構造は、TF
Tアレイの形成工程において信号配線用に成膜されたA
l薄膜やMoT薄膜などを用いて画素電極下部に所定パ
ターンの独立電極を予め形成し、その上に凹凸構造を形
成するための絶縁層を形成した後、予め形成した所定パ
ターンの独立電極上に位置した絶縁層を除去することに
より、絶縁層上に形成するITO膜と上記所定パターン
の独立電極との間で電界を形成することが可能となる。
独立電極により誘起される電界は、TFTアレイ基板上
の画素電位に対して常に液晶層駆動用電位より高い電位
差が形成される信号状態となり、画素平坦部電極端から
凹所構造部電極端へ電界が形成され、安定した液晶分子
のチルト方向制御が可能となる。On the other hand, an independent pixel electrode structure for generating an electric field between the concave inclined structure of the pixel portion and the flat portion is TF
A film formed for signal wiring in the T array forming process
A predetermined pattern of independent electrodes is formed in advance under the pixel electrodes using a thin film or a MoT thin film, and an insulating layer for forming a concavo-convex structure is formed thereon. By removing the located insulating layer, an electric field can be formed between the ITO film formed on the insulating layer and the independent electrode having the predetermined pattern.
The electric field induced by the independent electrode is in a signal state in which a potential difference always higher than the liquid crystal layer driving potential with respect to the pixel potential on the TFT array substrate is formed, and the electric field is applied from the pixel flat portion electrode end to the concave structure electrode end. Are formed, and the tilt direction of the liquid crystal molecules can be stably controlled.
【0024】更に、一方の基板上に形成する絶縁層とし
ては、画素電極下部に設けられ傾斜構造を構成する絶縁
層、および画素電極全域を覆うように成膜されたSiO
x膜、あるいはアクリル系絶縁有機膜が用いられる。ま
た、絶縁層の材料としては、使用する液晶材料の誘電率
にもよるが、比較的誘電率の低い材料が好ましい。Further, as the insulating layer formed on one of the substrates, an insulating layer provided below the pixel electrode and constituting an inclined structure, and a SiO 2 film formed so as to cover the entire area of the pixel electrode are provided.
An x film or an acrylic insulating organic film is used. As a material of the insulating layer, a material having a relatively low dielectric constant is preferable, though it depends on the dielectric constant of the liquid crystal material to be used.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の実施の形態に係るマルチドメイン型の液晶表示素子
およびその画素構造について詳細に説明する。図1に示
すように、液晶表示素子は、所定の隙間をおいて対向配
置されたアレイ基板1および対向基板2と、これらの基
板間に挟持された液晶層32と、を備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a multi-domain liquid crystal display device and a pixel structure thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display element includes an array substrate 1 and a counter substrate 2 which are arranged to face each other with a predetermined gap, and a liquid crystal layer 32 sandwiched between these substrates.
【0026】アレイ基板1は、透明絶縁基板としてのガ
ラス基板を備え、このガラス基板上には、マトリックス
状に延びた多数の信号線4および走査線5と、これら信
号線4と走査線5との各交差部に接続されたTFT3
と、接続電極となる補助容量電極6と、が設けられてい
る。また、信号線4および走査線5で囲まれた各領域に
は、画素電極7が設けられ、対応するTFT3に電気的
に接続されている。また、画素電極7と補助容量電極6
との間には絶縁層9が形成されている。The array substrate 1 includes a glass substrate as a transparent insulating substrate. On the glass substrate, a large number of signal lines 4 and scanning lines 5 extending in a matrix, and these signal lines 4 and scanning lines 5 are arranged. TFT3 connected to each intersection of
And an auxiliary capacitance electrode 6 serving as a connection electrode. A pixel electrode 7 is provided in each region surrounded by the signal lines 4 and the scanning lines 5, and is electrically connected to the corresponding TFT 3. The pixel electrode 7 and the auxiliary capacitance electrode 6
The insulating layer 9 is formed between the two.
【0027】一方、対向基板2は、透明絶縁基板として
のガラス基板を備え、このガラス基板上にはITO(イ
ンジウム−ティン−オキサイド)からなる透明導電膜1
0がほぼ全面に亘って形成されている。そして、アレイ
基板1および対向基板2の液晶層32と直接接する界面
には、液晶分子20にそれぞれ基板に対して垂直な方向
の配向を与える配向膜13、14が形成されている。こ
れにより、液晶分子20は、その長軸が基板の界面に対
して垂直な方向を向くように配向されている。On the other hand, the opposite substrate 2 includes a glass substrate as a transparent insulating substrate, and a transparent conductive film 1 made of ITO (indium-tin-oxide) is provided on the glass substrate.
0 is formed over almost the entire surface. At the interfaces of the array substrate 1 and the opposing substrate 2 that are in direct contact with the liquid crystal layer 32, alignment films 13 and 14 that give the liquid crystal molecules 20 alignment in a direction perpendicular to the substrate are formed. As a result, the liquid crystal molecules 20 are oriented such that their major axes are oriented in a direction perpendicular to the interface of the substrate.
【0028】また、各画素領域において、絶縁層9には
凹状傾斜部8が形成されている。この凹状傾斜部8は、
隙間を置いて対向した一対の湾曲した傾斜面8aを有
し、各画素領域内を信号線4とほぼ平行に延びている。
そして、各画素電極7は凹状傾斜部8を含む絶縁層9上
に形成され、この凹状傾斜部を介して対応する補助容量
電極6に電気的に接続されている。In each pixel region, a concave inclined portion 8 is formed in the insulating layer 9. This concave inclined portion 8
It has a pair of curved inclined surfaces 8a facing each other with a gap, and extends in each pixel region almost in parallel with the signal lines 4.
Each pixel electrode 7 is formed on the insulating layer 9 including the concave inclined portion 8, and is electrically connected to the corresponding auxiliary capacitance electrode 6 via the concave inclined portion.
【0029】更に、各画素電極7の周縁部における絶縁
層9は、隣接する他の画素領域の絶縁層9と所定幅だけ
互いに重なって形成され、その重複部により凸状傾斜部
12を構成している。凸状傾斜部12は、対向基板2側
に凸となる傾斜面12aを有し、信号線4とほぼ平行に
延びているとともに、隣接する画素電極7間に位置して
いる。Further, the insulating layer 9 in the peripheral portion of each pixel electrode 7 is formed so as to overlap with the insulating layer 9 in another adjacent pixel region by a predetermined width, and the overlapping portion constitutes a convex inclined portion 12. ing. The convex inclined portion 12 has an inclined surface 12 a protruding toward the counter substrate 2, extends substantially parallel to the signal line 4, and is located between the adjacent pixel electrodes 7.
【0030】これら凹状傾斜部8および凸状傾斜部12
の傾斜面8a、12aの界面において、液晶配向の分割
が誘起され、液晶分子20の配向は、その長軸がガラス
基板に対して垂直な方向から傾斜面の傾き方向に特定角
度だけ傾斜した配列15、16となる。この傾斜配列1
5、16の傾き方向が互いに一致することにより、傾斜
面8a、12a間に囲まれた領域の液晶分子20がチル
ト方向17に倒れ、ドメインを形成する。そして、1つ
の画素領域において、これらのドメインが複数形成され
ることにより、液晶分子20の異方性の補償効果が生
じ、広い視野角を実現することができる。The concave inclined portion 8 and the convex inclined portion 12
At the interface between the inclined surfaces 8a and 12a, the division of the liquid crystal alignment is induced, and the alignment of the liquid crystal molecules 20 is such that the major axis is inclined by a specific angle from the direction perpendicular to the glass substrate to the inclination direction of the inclined surface. 15 and 16. This inclined array 1
When the inclination directions of 5 and 16 coincide with each other, the liquid crystal molecules 20 in the region surrounded between the inclined surfaces 8a and 12a fall in the tilt direction 17 to form a domain. By forming a plurality of these domains in one pixel region, an effect of compensating for the anisotropy of the liquid crystal molecules 20 is generated, and a wide viewing angle can be realized.
【0031】次に、上述した基本構成を有する液晶表示
素子の実施例および比較例を製造方法と合わせて説明す
る。 実施例1 図2に示すように、まず、公知の方法により、ガラス基
板上に信号線4、走査線5等の配線類、TFT3、およ
び補助容量電極6を形成した後、これらの上にアクリル
系感光性樹脂を厚さ1.2μmで成膜し、90℃で12
0秒間だけプレアニールを施す。Next, examples and comparative examples of the liquid crystal display device having the above-described basic configuration will be described together with a manufacturing method. Example 1 As shown in FIG. 2, first, wirings such as a signal line 4 and a scanning line 5, a TFT 3, and an auxiliary capacitance electrode 6 were formed on a glass substrate by a known method. A photosensitive resin is formed into a film having a thickness of 1.2 μm.
Perform pre-annealing for only 0 seconds.
【0032】続いて、平行露光装置により、画素電極と
一対一に対応するマスクを用いてアクリル系感光性樹脂
膜を露光し、更に、現像処理によりパターニングする。
その後、230℃で1時間ポストアニールを行い、アク
リル系感光性樹脂膜をメルト処理および硬化処理するこ
とにより、それぞれ画素形成領域に位置しているととも
に傾斜面8aを有する凹状傾斜部8を備えた第1絶縁層
9aを形成する。Subsequently, the acrylic photosensitive resin film is exposed by a parallel exposure device using a mask corresponding to the pixel electrode one-to-one, and is further patterned by a development process.
Thereafter, post-annealing was performed at 230 ° C. for 1 hour, and the acrylic photosensitive resin film was subjected to a melt process and a hardening process, so that the concave slope portions 8 each having a slope 8 a were located at the pixel formation region. The first insulating layer 9a is formed.
【0033】次に、上記と同様の工程により、それぞれ
隣合う第1絶縁層9a間に位置した第2絶縁層9bおよ
び第3絶縁膜9cを形成する。この場合、各第2絶縁層
9bおよび第3絶縁膜9cは傾斜面8aを有する凹状傾
斜部8を備え、また、それぞれの端部は、画素領域の外
側で隣接する他の絶縁層と重なり、凸状傾斜部12を形
成する。Next, a second insulating layer 9b and a third insulating film 9c located between the adjacent first insulating layers 9a are formed by the same steps as described above. In this case, each of the second insulating layer 9b and the third insulating film 9c has a concave inclined portion 8 having an inclined surface 8a, and each end overlaps with another insulating layer adjacent outside the pixel region, The convex inclined portion 12 is formed.
【0034】続いて、スパッタ装置により、第1、第2
および第3絶縁層9a、9b、9c上に厚さ1000Å
のITO膜を成膜し、同時に、凹状傾斜部8を介して補
助容量電極6に導通させる。そして、ITO膜に公知の
フォトリソグラフィ工程を施して画素電極7を形成した
後、配向膜13として厚さ700Åの垂直配向用ポリイ
ミド膜を全面に形成することによりアレイ基板1が構成
される。更に、アレイ基板1の配向膜13上において画
素領域から外れた配線上に、画素電極10個に対して1
個の割合で、アクリル系感光性樹脂を用いて高さ4μ
m、直径20μmのスペーサ22を形成した。Subsequently, the first and second sputter devices are used.
And a thickness of 1000Å on the third insulating layers 9a, 9b, 9c.
Is formed, and at the same time, conduction is made to the auxiliary capacitance electrode 6 via the concave inclined portion 8. Then, a known photolithography process is performed on the ITO film to form the pixel electrode 7, and then a 700-mm-thick polyimide film for vertical alignment is formed as an alignment film 13 on the entire surface, thereby forming the array substrate 1. Further, on the wiring that deviates from the pixel region on the alignment film 13 of the array substrate 1, 1
4μ height using acrylic photosensitive resin
m, a spacer 22 having a diameter of 20 μm was formed.
【0035】一方、対向基板2のガラス基板上に、透明
導電膜として、ITOからなる厚さ1000Åの共通電
極10を形成するとともに、共通電極に重ね配向膜14
として、厚さ700Åの垂直配向用ポリイミド膜を形成
する。On the other hand, on the glass substrate of the opposing substrate 2, a common electrode 10 made of ITO and having a thickness of 1000.degree. Is formed as a transparent conductive film.
To form a vertical alignment polyimide film having a thickness of 700 °.
【0036】続いて、対向基板2周縁のシール領域に、
シール材としてエポキシ系熱硬化性樹脂をディスペンサ
により塗布する。そして、配向膜13、14が向い合う
ようにアレイ基板1および対向基板2をシール材を介し
て貼り合わせ、所定の荷重を印加しながら160℃で2
時間、熱処理することにより、シール材を熱硬化する。
これにより、液晶分子注入用のセル30が形成される。
その後、セル30内に負の誘電異方性を示す液晶材料を
注入し封止することにより、垂直配向液晶層32を形成
した。以上の工程により液晶表示素子が完成する。Subsequently, in the sealing area on the periphery of the opposing substrate 2,
An epoxy-based thermosetting resin is applied as a sealing material by a dispenser. Then, the array substrate 1 and the opposing substrate 2 are bonded together via a sealing material so that the alignment films 13 and 14 face each other.
The sealing material is thermally cured by heat treatment for a time.
Thus, a cell 30 for injecting liquid crystal molecules is formed.
Thereafter, a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy was injected into the cell 30 and sealed to form a vertically aligned liquid crystal layer 32. Through the above steps, a liquid crystal display element is completed.
【0037】図3は、上記のように構成された液晶表示
素子の動作状態における、各画素内の液晶分子配向分割
状態を示すもので、凹状傾斜部8および凸状傾斜部12
により、安定して分割されたドメイン構造を確認するこ
とができる。FIG. 3 shows the liquid crystal molecule alignment division state in each pixel in the operation state of the liquid crystal display element configured as described above. The concave inclined portion 8 and the convex inclined portion 12 are shown.
Thereby, the domain structure divided stably can be confirmed.
【0038】比較例1 図4は、図3に示した本発明の実施例1に対応した比較
例1を示している。この比較例1に係る液晶表示素子を
製造する場合には、まず、公知の方法により、ガラス基
板上に信号線44、走査線45等の配線類、TFT4
3、および補助容量電極46を形成した後、補助容量電
極46上にアクリル系感光性樹脂を厚さ1.2μmで成
膜し、90℃で120秒間だけプレアニールを施す。Comparative Example 1 FIG. 4 shows Comparative Example 1 corresponding to Example 1 of the present invention shown in FIG. When manufacturing the liquid crystal display element according to Comparative Example 1, first, wirings such as the signal lines 44 and the scanning lines 45 and the TFT 4 are formed on a glass substrate by a known method.
3, and after forming the auxiliary capacitance electrode 46, an acrylic photosensitive resin is formed in a thickness of 1.2 μm on the auxiliary capacitance electrode 46 and pre-annealed at 90 ° C. for 120 seconds.
【0039】続いて、平行露光装置により、画素電極と
一対一に対応するマスクを用いてアクリル系感光性樹脂
膜を露光し、更に、現像処理によりパターニングする。
その後、230℃で1時間ポストアニールを行い、アク
リル系感光性樹脂膜をメルト処理および硬化処理するこ
とにより、コンタクトホール48を有した絶縁層49を
全面に形成する。Subsequently, the acrylic photosensitive resin film is exposed to light using a mask corresponding to the pixel electrodes one-to-one by a parallel exposure device, and is further patterned by a development process.
Thereafter, post-annealing is performed at 230 ° C. for 1 hour, and the acrylic photosensitive resin film is subjected to a melt treatment and a curing treatment, thereby forming an insulating layer 49 having a contact hole 48 on the entire surface.
【0040】続いて、スパッタ装置により、絶縁層49
上に厚さ1000ÅのITO膜を成膜し、同時に、コン
タクトホール48を介して補助容量電極46に導通させ
る。そして、ITO膜に公知のフォトリソグラフィ工程
を施して画素電極47を形成した後、配向膜53として
厚さ700Åの垂直配向用ポリイミド膜を全面に形成す
ることによりアレイ基板1が構成される。Subsequently, the insulating layer 49 is formed by a sputtering device.
An ITO film having a thickness of 1000 成膜 is formed thereon, and at the same time, conduction is made to the auxiliary capacitance electrode 46 via the contact hole 48. Then, a known photolithography process is performed on the ITO film to form a pixel electrode 47, and then a 700-mm-thick polyimide film for vertical alignment is formed as an alignment film 53 on the entire surface, whereby the array substrate 1 is formed.
【0041】一方、対向基板2のガラス基板上に、透明
導電膜として、ITOからなる厚さ1000Åの共通電
極50を形成するとともに、共通電極に重ね配向膜54
として、厚さ700Åの垂直配向用ポリイミド膜を形成
する。On the other hand, on the glass substrate of the opposite substrate 2, a common electrode 50 made of ITO and having a thickness of 1000.degree. Is formed as a transparent conductive film.
To form a vertical alignment polyimide film having a thickness of 700 °.
【0042】続いて、対向基板2のシール領域に、シー
ル材としてエポキシ系熱硬化性樹脂をディスペンサによ
り塗布する。また、一定のセルギャップを保持するた
め、直径4μmの樹脂スペーサ56を、1mm2当たり
30個程度となるようにアレイ基板1上に散布する。Subsequently, an epoxy-based thermosetting resin is applied as a sealing material to the sealing region of the counter substrate 2 by a dispenser. Further, in order to maintain a constant cell gap, resin spacers 56 having a diameter of 4 μm are sprayed on the array substrate 1 so as to be about 30 per 1 mm 2 .
【0043】そして、配向膜53、54が向い合うよう
にアレイ基板1および対向基板2をシール材を介して貼
り合わせ、所定の荷重を印加しながら160℃で2時
間、熱処理することにより、シール材を熱硬化する。そ
れにより、液晶分子注入用のセル30が形成される。そ
の後、セル30内に負の誘電異方性を示す液晶材料を注
入し封止することにより、垂直配向液晶層32を形成し
た。以上の工程により液晶表示素子が完成する。Then, the array substrate 1 and the opposing substrate 2 are bonded together with a sealing material so that the alignment films 53 and 54 face each other, and heat-treated at 160 ° C. for 2 hours while applying a predetermined load to form a seal. The material is heat cured. Thus, a cell 30 for injecting liquid crystal molecules is formed. Thereafter, a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy was injected into the cell 30 and sealed to form a vertically aligned liquid crystal layer 32. Through the above steps, a liquid crystal display element is completed.
【0044】図5に示すように、上記のように構成され
た液晶表示素子の動作状態における、各画素内の液晶分
子配向分割状態は、コンタクトホール48および画素周
辺の漏れ磁界によりシュリーレン組織が発生し、不安定
な配向状態であることが確認された。As shown in FIG. 5, in the operation state of the liquid crystal display device configured as described above, the liquid crystal molecule alignment division state in each pixel is caused by the generation of a schlieren structure due to the leakage magnetic field around the contact hole 48 and the pixel. However, it was confirmed that the alignment state was unstable.
【0045】実施例2 図6に示すように、実施例2に係る液晶表示素子は、実
施例1に係る液晶表示素子と同一のプロセスにより製造
され、同一の構成を備えている。但し、アレイ基板1の
第1、第2、第3絶縁層9a、9b、9cを形成する
際、アクリル系感光性樹脂材料にそれぞれ赤、青、緑の
顔料を分散して用いることにより、厚さ3μmのカラー
フィルタ絶縁層9R、9B、9Gとして形成している。
なお、対向基板2には、実施例1と同様に、共通電極1
0および配向膜14のみが設けられている。その他、実
施例1と同一の部分には同一の参照符号を付している。Embodiment 2 As shown in FIG. 6, the liquid crystal display device according to Embodiment 2 is manufactured by the same process as the liquid crystal display device according to Embodiment 1, and has the same configuration. However, when the first, second, and third insulating layers 9a, 9b, and 9c of the array substrate 1 are formed, red, blue, and green pigments are dispersed and used in an acrylic photosensitive resin material, respectively. The color filter insulating layers 9R, 9B, 9G having a thickness of 3 μm are formed.
The common electrode 1 is provided on the opposite substrate 2 as in the first embodiment.
Only 0 and the alignment film 14 are provided. In addition, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
【0046】このように構成された実施例2によれば、
凹状傾斜部8および凸状傾斜部12により安定して分割
されたドメイン構造を有するカラー液晶表示素子が得ら
れる。According to the second embodiment configured as described above,
A color liquid crystal display element having a domain structure stably divided by the concave inclined portions 8 and the convex inclined portions 12 is obtained.
【0047】比較例2 図7に示すように、比較例2に係る液晶表示素子は、図
4に示した比較例1に係る液晶表示素子をカラー化した
ものであり、アレイ基板1は比較例1と同一のプロセス
により製造されている。また、対向基板2には、共通電
極50および配向膜54に加えて、赤、青、緑のカラー
層60R、60B、60Gおよびブラックストライプ6
0BKを有したカラーフィルタ層60が設けられてい
る。Comparative Example 2 As shown in FIG. 7, the liquid crystal display element according to Comparative Example 2 is a colorized version of the liquid crystal display element according to Comparative Example 1 shown in FIG. 1 is manufactured by the same process. Further, in addition to the common electrode 50 and the alignment film 54, the opposing substrate 2 includes red, blue, and green color layers 60R, 60B, and 60G and a black stripe 6.
A color filter layer 60 having 0BK is provided.
【0048】このように構成された液晶表示素子におい
ても、各画素内にシュリーレン組織が発生し、不安定な
液晶分子配向状態となる。Also in the liquid crystal display device thus configured, a schlieren structure is generated in each pixel, and an unstable liquid crystal molecule alignment state is obtained.
【0049】実施例3 図8ないし図10は、この発明の実施例3に係る液晶表
示素子を示している。この液晶表示素子を製造する場合
には、まず、公知の方法により、ガラス基板上に信号線
4、信号線と同一層の独立電極37、走査線5等の配線
類、TFT3、および補助容量電極6を形成した後、こ
れらの上にアクリル系感光性樹脂を厚さ1.2μmで成
膜し、90℃で120秒間だけプレアニールを施す。Third Embodiment FIGS. 8 to 10 show a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. When manufacturing this liquid crystal display element, first, a signal line 4, an independent electrode 37 in the same layer as the signal line, wirings such as a scanning line 5, a TFT 3, and an auxiliary capacitance electrode are formed on a glass substrate by a known method. After the formation of No. 6, an acrylic photosensitive resin is formed thereon with a thickness of 1.2 μm, and is pre-annealed at 90 ° C. for 120 seconds.
【0050】続いて、平行露光装置により、画素電極と
一対一に対応するマスクを用いてアクリル系感光性樹脂
膜を露光し、更に、現像処理によりパターニングする。
その後、230℃で1時間ポストアニールを行い、アク
リル系感光性樹脂膜をメルト処理および硬化処理するこ
とにより、それぞれ画素形成領域に位置しているととも
に、コンタクトホール35と、独立電極37上に位置し
傾斜面8aを有した凹部38と、を備えた第1絶縁層9
aを形成する。Subsequently, the acrylic photosensitive resin film is exposed by a parallel exposure apparatus using a mask corresponding to the pixel electrodes one-to-one, and is patterned by a development process.
Thereafter, post-annealing is performed at 230 ° C. for 1 hour, and the acrylic photosensitive resin film is melt-processed and hardened to be located at the pixel formation region, respectively, and at the contact hole 35 and the independent electrode 37. And a concave portion 38 having an inclined surface 8a.
a is formed.
【0051】次に、上記と同様の工程により、それぞれ
隣合う第1絶縁層9a間に位置した第2絶縁層9bおよ
び第3絶縁膜9cを形成する。この場合、各第2絶縁層
9bおよび第3絶縁膜9cは、コンタクトホール35、
および傾斜面8aを備えた凹部38を有しているととも
に、それぞれの端部は、画素領域の外側で隣接する他の
絶縁層と重なり、凸状傾斜部12を形成する。Next, a second insulating layer 9b and a third insulating film 9c located between the adjacent first insulating layers 9a are formed by the same steps as described above. In this case, each of the second insulating layer 9b and the third insulating film 9c is formed with a contact hole 35,
And a concave portion 38 having an inclined surface 8 a, and each end overlaps with another insulating layer adjacent outside the pixel region to form a convex inclined portion 12.
【0052】続いて、スパッタ装置により、第1、第2
および第3絶縁層9a、9b、9c上に厚さ1000Å
のITO膜を成膜し、フォトリソグラフィ工程を施して
画素電極7を形成するとともに、独立電極37上のIT
Oを除去してほぼ矩形状の電極除去部39を形成する。
その後、配向膜13として厚さ700Åの垂直配向用ポ
リイミド膜を全面に形成する。更に、アレイ基板1の配
向膜13上において画素領域から外れた配線上に、画素
電極10個に対して1個の割合で、アクリル系感光性樹
脂を用いて高さ4μm、直径20μmのスペーサ22を
形成した。Subsequently, the first and second sputter devices are used.
And a thickness of 1000Å on the third insulating layers 9a, 9b, 9c.
Is formed, and a photolithography process is performed to form a pixel electrode 7.
O is removed to form a substantially rectangular electrode removing portion 39.
Thereafter, a polyimide film for vertical alignment having a thickness of 700 ° is formed as an alignment film 13 on the entire surface. Further, a spacer 22 having a height of 4 μm and a diameter of 20 μm using acrylic photosensitive resin is provided on the wirings deviating from the pixel region on the alignment film 13 of the array substrate 1 at a ratio of one pixel electrode to 10 pixel electrodes. Was formed.
【0053】一方、対向基板2のガラス基板上に、透明
導電膜として、ITOからなる厚さ1000Åの共通電
極10を形成するとともに、共通電極に重ね配向膜14
として、厚さ700Åの垂直配向用ポリイミド膜を形成
する。On the other hand, on the glass substrate of the opposite substrate 2, a common electrode 10 made of ITO and having a thickness of 1000.degree. Is formed as a transparent conductive film.
To form a vertical alignment polyimide film having a thickness of 700 °.
【0054】続いて、対向基板2のシール領域に、シー
ル材としてエポキシ系熱硬化性樹脂をディスペンサによ
り塗布する。そして、配向膜13、14が向い合うよう
にアレイ基板1および対向基板2をシール材を介して貼
り合わせ、所定の荷重を印加しながら160℃で2時
間、熱処理することにより、シール材を熱硬化する。そ
れにより、液晶分子注入用のセル30が形成される。そ
の後、セル30内に負の誘電異方性を示す液晶材料を注
入し封止することにより、垂直配向液晶層32を形成し
た。以上の工程により液晶表示素子が完成する。Subsequently, an epoxy-based thermosetting resin is applied as a sealing material to the sealing region of the counter substrate 2 by a dispenser. Then, the array substrate 1 and the opposing substrate 2 are bonded together via a sealing material so that the alignment films 13 and 14 face each other, and heat-treated at 160 ° C. for 2 hours while applying a predetermined load, so that the sealing material is heated. To cure. Thus, a cell 30 for injecting liquid crystal molecules is formed. Thereafter, a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy was injected into the cell 30 and sealed to form a vertically aligned liquid crystal layer 32. Through the above steps, a liquid crystal display element is completed.
【0055】実施例4 図11は、この発明の実施例4に係る液晶表示素子を示
している。この液晶表示素子を製造する場合には、ま
ず、公知の方法により、ガラス基板上に信号線4、走査
線5等の配線類、TFT3、および補助容量電極6を形
成した後、これらの上にアクリル系感光性樹脂を厚さ
1.2μmで成膜し、90℃で120秒間だけプレアニ
ールを施す。Fourth Embodiment FIG. 11 shows a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. In the case of manufacturing this liquid crystal display element, first, wirings such as the signal line 4 and the scanning line 5, the TFT 3, and the auxiliary capacitance electrode 6 are formed on a glass substrate by a known method. An acrylic photosensitive resin is formed into a film having a thickness of 1.2 μm, and is pre-annealed at 90 ° C. for 120 seconds.
【0056】続いて、平行露光装置により、画素電極と
一対一に対応するマスクを用いてアクリル系感光性樹脂
膜を露光し、更に、現像処理によりパターニングする。
その後、230℃で1時間ポストアニールを行い、アク
リル系感光性樹脂膜をメルト処理および硬化処理するこ
とにより、それぞれ画素形成領域に位置しているととも
にコンタクトホール35を有した第1絶縁層9aを形成
する。Subsequently, the acrylic photosensitive resin film is exposed by a parallel exposure device using a mask corresponding to the pixel electrodes one-to-one, and is further patterned by a development process.
Thereafter, post-annealing is performed at 230 ° C. for 1 hour, and the acrylic photosensitive resin film is subjected to a melt treatment and a curing treatment, so that the first insulating layer 9 a having the contact hole 35 and being located in the pixel formation region is formed. Form.
【0057】上記と同様のプロセスにより、それぞれコ
ンタクトホール35を有した第2絶縁層9bおよび第3
絶縁層9cを第1絶縁層9aの両側に形成し、その際、
画素周縁部で第1絶縁層9aと所定幅だけ重なることに
より凸状傾斜部12を形成する。The second insulating layer 9b having the contact hole 35 and the third
An insulating layer 9c is formed on both sides of the first insulating layer 9a,
The convex inclined portion 12 is formed by overlapping the first insulating layer 9a by a predetermined width at the peripheral portion of the pixel.
【0058】続いて、スパッタ装置により、第1、第2
および第3絶縁層9a、9b、9c上に厚さ1000Å
のITO膜を成膜し、同時に、コンタクトホール35を
介して補助容量電極6に導通させる。そして、ITO膜
に公知のフォトリソグラフィ工程を施して画素電極7を
形成する。Subsequently, the first and second sputtering devices are used.
And a thickness of 1000Å on the third insulating layers 9a, 9b, 9c.
Is formed, and at the same time, conduction is made to the auxiliary capacitance electrode 6 through the contact hole 35. Then, a known photolithography process is performed on the ITO film to form the pixel electrode 7.
【0059】その後、スパッタ装置により、画素電極7
に重ねて厚さ1500ÅのSiOx41膜を成膜する。
そして、エッチングプロセスにより、各画素電極7の中
央部と対向する位置において、SiOx膜41をスリッ
ト状に除去し、チルト制御用の電界集中領域40を形成
する。Thereafter, the pixel electrode 7 is
And a 1500 ° thick SiOx41 film is formed thereon.
Then, the SiOx film 41 is removed in a slit shape at a position facing the central portion of each pixel electrode 7 by an etching process, thereby forming an electric field concentration region 40 for tilt control.
【0060】続いて、配向膜13として厚さ700Åの
垂直配向用ポリイミド膜を全面に形成する。更に、アレ
イ基板1の配向膜13上において画素領域から外れた配
線上に、画素電極10個に対して1個の割合で、アクリ
ル系感光性樹脂を用いて高さ4μm、直径20μmのス
ペーサ22を形成した。Subsequently, a polyimide film for vertical alignment having a thickness of 700 ° is formed as an alignment film 13 on the entire surface. Further, a spacer 22 having a height of 4 μm and a diameter of 20 μm using acrylic photosensitive resin is provided on the wirings deviating from the pixel region on the alignment film 13 of the array substrate 1 at a ratio of one pixel electrode to 10 pixel electrodes. Was formed.
【0061】一方、対向基板2のガラス基板上に、透明
導電膜として、ITOからなる厚さ1000Åの共通電
極10を形成するとともに、共通電極に重ねてSiOx
膜からなる800Å厚の絶縁層42をスパッター蒸着装
置により形成し、更にその上に、配向膜14として、厚
さ700Åの垂直配向用ポリイミド膜を形成した。On the other hand, on the glass substrate of the opposite substrate 2, a common electrode 10 made of ITO and having a thickness of 1000 ° is formed as a transparent conductive film, and SiOx is superposed on the common electrode.
An 800-mm thick insulating layer 42 of a film was formed by a sputter deposition apparatus, and a 700-mm-thick polyimide film for vertical alignment was formed thereon as the alignment film 14.
【0062】続いて、対向基板2のシール領域に、シー
ル材としてエポキシ系熱硬化性樹脂をディスペンサによ
り塗布する。そして、配向膜13、14が向い合うよう
にアレイ基板1および対向基板2をシール材を介して貼
り合わせ、所定の荷重を印加しながら160℃で2時
間、熱処理することにより、シール材を熱硬化する。そ
れにより、液晶分子注入用のセル30が形成される。そ
の後、セル30内に負の誘電異方性を示す液晶材料を注
入し封止することにより、垂直配向液晶層32を形成し
た。以上の工程により液晶表示素子が完成する。Subsequently, an epoxy-based thermosetting resin is applied as a sealing material to the sealing region of the counter substrate 2 by a dispenser. Then, the array substrate 1 and the opposing substrate 2 are bonded together via a sealing material so that the alignment films 13 and 14 face each other, and heat-treated at 160 ° C. for 2 hours while applying a predetermined load, so that the sealing material is heated. To cure. Thus, a cell 30 for injecting liquid crystal molecules is formed. Thereafter, a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy was injected into the cell 30 and sealed to form a vertically aligned liquid crystal layer 32. Through the above steps, a liquid crystal display element is completed.
【0063】図12は、上述した本発明の実施例1、
2、および比較例1、2に係る液晶表示素子の表示特性
を比較して示している。なお、この図において、透過率
は、10.4インチ、XGA相当の画素サイズの液晶表
示素子に対応した値を示している。FIG. 12 shows Embodiment 1 of the present invention described above.
2, and the display characteristics of the liquid crystal display elements according to Comparative Examples 1 and 2 are shown in comparison. In this figure, the transmittance shows a value corresponding to a liquid crystal display device having a pixel size of 10.4 inches and XGA.
【0064】この図から明らかなように、本発明の実施
例1、2に係る液晶表示素子は、いずれも、シュリーレ
ンが発生することなく安定したドメイン分割が得られる
とともに、光透過率低下の要因となる画素の合わせずれ
が少なく、広い視野角特性および高い光透過率を持った
明るいマルチドメイン型の垂直配向表示モードを提供す
ることができる。As is apparent from this figure, in each of the liquid crystal display elements according to the first and second embodiments of the present invention, stable domain division can be obtained without generation of schlieren, and the factor of reduction in light transmittance. It is possible to provide a bright multi-domain vertical alignment display mode having a wide viewing angle characteristic and a high light transmittance with little misalignment of pixels.
【0065】特に、従来の画素上置き型TFTアレイ製
造プロセスを変更することなく、配向分割を誘起するた
めの傾斜構造を形成することができ、製造コストおよび
製造効率への影響を最小限に抑え、その結果、生産性の
向上を図ることが可能となる。なお、この発明は上述し
た実施例に限定されることなく、この発明の範囲内で種
々変形可能である。In particular, it is possible to form an inclined structure for inducing alignment division without changing the conventional process of manufacturing a pixel-mounted TFT array, thereby minimizing the influence on manufacturing cost and manufacturing efficiency. As a result, productivity can be improved. The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、ドメイン分割形成要素となる構造が、一方の基板上
のみに形成され、かつ、画素電極の構成要素や画素電極
下部の絶縁層形状によってチルト制御および配向分割構
造を構成することにより、対向基板との合わせ精度に依
存せず、高い光透過率と広い視野角を確保することが可
能な液晶表示素子を提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, a structure serving as a domain division forming element is formed only on one substrate, and a component of the pixel electrode and an insulating layer below the pixel electrode are formed. By configuring the tilt control and the orientation division structure depending on the shape, a liquid crystal display element capable of securing a high light transmittance and a wide viewing angle without depending on the alignment accuracy with the counter substrate can be provided.
【図1】この発明に係る液晶表示素子の基本構成を示す
断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a basic configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.
【図2】この発明の実施例1に係る液晶表示素子を概略
的に示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図3】上記実施例1に係る液晶表示素子駆動時の画素
光透過状態を示す図。FIG. 3 is a view showing a pixel light transmission state when the liquid crystal display element according to the first embodiment is driven.
【図4】比較例1に係る係る液晶表示素子を概略的に示
す斜視図。FIG. 4 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display device according to Comparative Example 1.
【図5】上記比較例1に係る液晶表示素子駆動時の画素
光透過状態を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a pixel light transmission state when the liquid crystal display element according to Comparative Example 1 is driven.
【図6】この発明の実施例2に係る液晶表示素子を概略
的に示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display element according to Embodiment 2 of the present invention.
【図7】比較例2に係る係る液晶表示素子を概略的に示
す斜視図。FIG. 7 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display element according to Comparative Example 2.
【図8】この発明の実施例3に係る液晶表示素子を概略
的に示す斜視図。FIG. 8 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display element according to Embodiment 3 of the present invention.
【図9】上記実施例3における1つの画素部を概略的に
示す平面図。FIG. 9 is a plan view schematically showing one pixel unit in the third embodiment.
【図10】図9の線A−Aに沿った断面図。FIG. 10 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 9;
【図11】この発明の実施例4に係る液晶表示素子を概
略的に示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display element according to Embodiment 4 of the present invention.
【図12】上記実施例1、2および比較例1、2の表示
特性を比較して示す図。FIG. 12 is a diagram showing a comparison between display characteristics of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
1…アレイ基板 2…対向基板 3…TFT 4…信号線 5…走査線 6…補助容量電極 7…画素電極 8…凹状傾斜部 9…絶縁層 9a…第1絶縁層 9b…第2絶縁層 9c…第3絶縁層 10…共通電極 12…凸状傾斜部 20…液晶分子 35…コンタクトホール 37…独立電極 38…凹部 39…電極除去部 40…電界集中領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Array board | substrate 2 ... Counter substrate 3 ... TFT 4 ... Signal line 5 ... Scanning line 6 ... Storage capacitor electrode 7 ... Pixel electrode 8 ... Concave slope part 9 ... Insulating layer 9a ... First insulating layer 9b ... Second insulating layer 9c ... third insulating layer 10 ... common electrode 12 ... convex inclined part 20 ... liquid crystal molecules 35 ... contact hole 37 ... independent electrode 38 ... concave part 39 ... electrode removal part 40 ... electric field concentration area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 洋之 埼玉県深谷市幡羅町1丁目9番2号 株式 会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 2H090 HA04 HB03X HB04X HB06X HB08Y HB13Y JB02 LA01 LA03 LA04 LA15 MA01 MA08 MA10 MA15 2H092 GA05 GA29 HA04 HA06 JA24 JB56 JB64 KA04 KA05 KB04 MA05 MA16 NA01 NA27 NA29 PA01 PA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Nagata 1-9-2 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama F-term in Fukaya Plant, Toshiba Corporation (reference) 2H090 HA04 HB03X HB04X HB06X HB08Y HB13Y JB02 LA01 LA03 LA04 LA15 MA01 MA08 MA10 MA15 2H092 GA05 GA29 HA04 HA06 JA24 JB56 JB64 KA04 KA05 KB04 MA05 MA16 NA01 NA27 NA29 PA01 PA08
Claims (10)
構成する液晶分子を駆動する電極と、 一方の基板のみに設けられ、上記液晶分子配向のチルト
方向を制御するチルト制御部と、 を備えたことを特徴とするマルチドメイン型の液晶表示
素子。A liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates; an electrode formed on one or both of the substrates for driving liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer; A multi-domain type liquid crystal display device, comprising: a tilt control unit that controls a tilt direction of liquid crystal molecule alignment.
基板上に設けられた複数の画素電極と、を備え、 上記チルト制御部は、上記絶縁基板上で上記画素電極の
下方に形成され凹凸形状を有した絶縁層を備えているこ
とを特徴とする請求項1に記載のマルチドメイン型の液
晶表示素子。2. The method according to claim 1, wherein the one substrate includes an insulating substrate and a plurality of pixel electrodes provided on the insulating substrate, and the tilt control unit is formed below the pixel electrode on the insulating substrate. 2. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 1, further comprising an insulating layer having an uneven shape.
部において、隣合う画素電極の下に設けられた絶縁層同
士を所定幅で互いに重ねて形成され上記液晶分子のチル
ト方向を決定して配向分割した凸状傾斜部を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載のマルチドメイン型の
液晶表示素子。3. The tilt control section is formed by superposing insulating layers provided below adjacent pixel electrodes with a predetermined width on a peripheral portion of the pixel electrode to determine a tilt direction of the liquid crystal molecules. 3. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a convex inclined portion that is divided by orientation.
において上記絶縁基板上に設けられた配線を有し、 上記チルト制御部は、上記配線上に形成されていること
を特徴とする請求項2に記載のマルチドメイン型の液晶
表示素子。4. The one substrate has a wiring provided on the insulating substrate in a peripheral portion of the pixel electrode, and the tilt control section is formed on the wiring. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 2.
おいて上記絶縁基板上に形成され上記画素電極に電荷を
供給する接続電極を備え、 上記絶縁層は、上記画素電極と接続電極とを電気的に接
続するためのコンタクトホールを含んでいることを特徴
とする請求項2に記載のマルチドメイン型の液晶表示素
子。5. The one substrate includes a connection electrode formed on the insulating substrate below the pixel electrode and supplying a charge to the pixel electrode. The insulating layer includes the pixel electrode and the connection electrode. 3. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a contact hole for electrical connection.
基板上に設けられた複数の画素電極と、を備え、 上記チルト制御部は、上記絶縁基板上で上記画素電極の
下方に形成されているとともに凹部を有した絶縁層と、
上記凹部に対向して配置された独立電極と、を備え、 上記各画素電極は、上記凹部に対応する領域に電極除去
部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のマル
チドメイン型の液晶表示素子。6. The one substrate includes an insulating substrate and a plurality of pixel electrodes provided on the insulating substrate, and the tilt controller is formed below the pixel electrode on the insulating substrate. An insulating layer which is formed and has a concave portion,
2. The multi-domain type according to claim 1, further comprising: an independent electrode disposed to face the concave portion, wherein each of the pixel electrodes includes an electrode removing portion in a region corresponding to the concave portion. 3. Liquid crystal display element.
部において、隣合う画素電極の下に設けられた絶縁層同
士を所定幅で互いに重ねて形成され上記液晶分子のチル
ト方向を決定して配向分割した凸状傾斜部を備えている
ことを特徴とする請求項6に記載のマルチドメイン型の
液晶表示素子。7. The tilt control section is formed by superposing insulating layers provided below adjacent pixel electrodes with a predetermined width on a peripheral portion of the pixel electrode to determine a tilt direction of the liquid crystal molecules. 7. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 6, further comprising a convex inclined portion divided by orientation.
において上記絶縁基板上に設けられた配線を有し、 上記凸状傾斜部は、上記配線上に形成されていることを
特徴とする請求項6に記載のマルチドメイン型の液晶表
示素子。8. The one substrate has a wiring provided on the insulating substrate at a peripheral portion of the pixel electrode, and the convex inclined portion is formed on the wiring. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 6.
基板上に設けられた複数の画素電極と、上記画素電極の
周縁部において上記絶縁基板上に設けられた配線と、を
備え、 上記チルト制御部は、上記絶縁基板上で上記画素電極の
下方に形成された絶縁層を備えているとともに、上記画
素電極の周縁部において、隣合う画素電極の下に設けら
れた絶縁層同士を所定幅で互いに重ねて形成され上記液
晶分子のチルト方向を決定して配向分割した凸状傾斜部
を備え、 上記一方の基板は、上記画素電極上に重ねて形成された
他の絶縁層と、上記他の絶縁層に形成されそれぞれ各画
素電極の一部を露出した複数のスリット状の電界集中部
と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載のマ
ルチドメイン型の液晶表示素子。9. The one substrate includes an insulating substrate, a plurality of pixel electrodes provided on the insulating substrate, and a wiring provided on the insulating substrate at a periphery of the pixel electrode. The tilt control unit includes an insulating layer formed below the pixel electrode on the insulating substrate, and, at a peripheral portion of the pixel electrode, the insulating layers provided below the adjacent pixel electrodes. A convex inclined portion which is formed so as to be overlapped with each other with a predetermined width and determines the tilt direction of the liquid crystal molecules and is orientation-divided; and the one substrate has another insulating layer formed so as to be overlapped on the pixel electrode, 2. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a plurality of slit-shaped electric field concentrating portions formed on the other insulating layer and exposing a part of each pixel electrode. .
は、カラーフィルタ層により形成されていることを特徴
とする請求項2に記載のマルチドメイン型の液晶表示素
子。10. The multi-domain liquid crystal display device according to claim 2, wherein the insulating layer provided below the pixel electrode is formed by a color filter layer.
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- 1999-09-13 JP JP25888899A patent/JP2001083520A/en active Pending
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