JP2001343647A - Liquid crystal display device and its manufacturing method - Google Patents
Liquid crystal display device and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
びその製造方法に関し、特に広視野角特性を有し、高表
示品位の表示を行う液晶表示装置およびその製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic and displaying a high display quality and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータのディス
プレイや携帯情報端末機器の表示部に用いられる表示装
置として、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。
しかしながら、従来のツイストネマチック型(TN
型)、スーパーツイストネマチック型(STN型)液晶
表示装置は、視野角が狭いという欠点を有しており、そ
れを解決するために様々な技術開発が行なわれている。2. Description of the Related Art In recent years, a thin and lightweight liquid crystal display device has been used as a display device for a display of a personal computer or a display section of a portable information terminal device.
However, the conventional twisted nematic type (TN)
Type) and super twisted nematic type (STN type) liquid crystal display devices have the disadvantage of a narrow viewing angle, and various technical developments have been made to solve them.
【0003】TN型やSTN型の液晶表示装置の視野角
特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板
を付加する方式がある。他の方式として、基板の表面に
対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式が
ある。この横電界方式の液晶表示装置は、近年量産化さ
れ、注目されている。また、他の技術としては、液晶材
料として負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料
を用い、配向膜として垂直配向膜を用いるDAP(defor
mation of vertical aligned phase)がある。これは、
電圧制御複屈折(ECB:electrically controlled bire
fringence)方式の一つであり、液晶分子の複屈折性を利
用して透過率を制御する。As a typical technique for improving the viewing angle characteristics of a TN type or STN type liquid crystal display device, there is a method of adding an optical compensator. As another method, there is a lateral electric field method in which an electric field in a direction horizontal to the surface of the substrate is applied to the liquid crystal layer. This lateral electric field type liquid crystal display device has been mass-produced in recent years and has attracted attention. Further, as another technique, a nematic liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used as a liquid crystal material, and a vertical alignment film is used as an alignment film.
mation of vertical aligned phase). this is,
Voltage controlled birefringence (ECB)
It is one of the types of (fringence) system, and controls the transmittance by utilizing the birefringence of liquid crystal molecules.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、横電界
方式は広視野角化技術として有効な方式の1つではある
ものの、製造プロセスにおいて、通常のTN型に比べて
生産マージンが著しく狭いため、安定な生産が困難であ
るとい問題がある。これは、基板間のギャップむらや液
晶分子の配向軸に対する偏光板の透過軸(偏光軸)方向
のずれが、表示輝度やコントラスト比に大きく影響する
ためであり、これらを高精度に制御して、安定な生産を
行なうためには、さらなる技術開発が必要である。However, although the lateral electric field method is one of the effective methods as a technique for widening the viewing angle, the production margin in the manufacturing process is remarkably narrower than that of a normal TN type, so that it is stable. There is a problem that production is difficult. This is because gap unevenness between substrates and deviation of the transmission axis (polarization axis) of the polarizing plate with respect to the alignment axis of liquid crystal molecules greatly affect display luminance and contrast ratio. In order to achieve stable production, further technological development is required.
【0005】また、DAP方式の液晶表示装置で表示ム
ラの無い均一な表示を行なうためには、配向制御を行な
う必要がある。配向制御の方法としては、配向膜の表面
をラビングすることにより配向処理する方法がある。し
かしながら、垂直配向膜にラビング処理を施すと、表示
画像中にラビング筋が発生しやすく量産には適していな
い。In order to perform uniform display without display unevenness in a DAP type liquid crystal display device, it is necessary to control alignment. As a method of controlling the alignment, there is a method of performing an alignment treatment by rubbing the surface of the alignment film. However, when a rubbing treatment is performed on the vertical alignment film, rubbing streaks are easily generated in a displayed image, which is not suitable for mass production.
【0006】一方、ラビング処理を行なわずに配向制御
を行なう方法として、電極にスリット(開口部)を形成
することによって、斜め電界を発生させ、その斜め電界
によって液晶分子の配向方向を制御する方法も考案され
ている(例えば、特開平6−30136号公報)。しか
しながら、電極にスリット(開口部)を形成することに
よって斜め電界を発生させる構成を採用すると、電極に
形成されたスリットに対応する領域の液晶層に十分な電
圧を印加することができず、その結果、スリットに対応
する領域の液晶層の液晶分子の配向を十分に制御でき
ず、電圧印加時の透過率のロスが生じるという問題があ
る。On the other hand, as a method of controlling the alignment without performing a rubbing process, a method of forming a slit (opening) in an electrode to generate an oblique electric field and controlling the alignment direction of liquid crystal molecules by the oblique electric field. (For example, JP-A-6-30136). However, if a configuration in which an oblique electric field is generated by forming a slit (opening) in the electrode is adopted, a sufficient voltage cannot be applied to the liquid crystal layer in a region corresponding to the slit formed in the electrode. As a result, there is a problem that the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in the region corresponding to the slit cannot be sufficiently controlled, resulting in a loss of transmittance when a voltage is applied.
【0007】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、表示品位の高い液晶表示装置及びその製造
方法を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a liquid crystal display device having high display quality and a method of manufacturing the same.
【0008】[0008]
【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基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2
基板との間に設けられた液晶層とを有し、前記第1基板
の前記液晶層側に設けられた第1電極と、前記第2基板
に設けられ前記第1電極に前記液晶層を介して対向する
第2電極とによってそれぞれが規定される複数の絵素領
域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前
記液晶層は、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧
が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、
前記第1電極と前記第2電極との間に印加された電圧に
応じて配向状態を変化し、前記第1電極は、下層導電層
と、第1開口部を有する第1誘電体層と、前記下層導電
層および第1誘電体層の上に設けられた第2誘電体層
と、前記第2誘電体層の前記液晶層側に設けれた上層導
電層とを有し、前記上層導電層は少なくとも1つの導電
層開口部を有し、前記下層導電層は、前記第2誘電体層
を介して前記少なくとも1つの導電層開口部の少なくと
も一部と対向するように設けられており、且つ、前記第
1開口部は、前記導電層開口部に対応して設けられてお
り、前記導電層開口部内に位置する前記第2誘電体層の
表面の高さは、前記上層導電層が設けられている領域の
前記第2誘電体層の表面の高さよりも低い構成を有し、
そのことによって上記目的が達成される。A liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate, a second substrate, the first substrate and the second substrate.
A first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate, and a first electrode provided on the second substrate via the liquid crystal layer. And a plurality of picture element regions each defined by the opposing second electrode, and in each of the plurality of picture element regions, the liquid crystal layer is provided between the first electrode and the second electrode. It takes a vertical alignment state when no voltage is applied, and
An orientation state is changed according to a voltage applied between the first electrode and the second electrode, wherein the first electrode includes a lower conductive layer, a first dielectric layer having a first opening, A second dielectric layer provided on the lower conductive layer and the first dielectric layer, and an upper conductive layer provided on the liquid crystal layer side of the second dielectric layer, wherein the upper conductive layer Has at least one conductive layer opening, the lower conductive layer is provided to face at least a part of the at least one conductive layer opening via the second dielectric layer, and The first opening is provided corresponding to the conductive layer opening, and the height of the surface of the second dielectric layer located in the conductive layer opening is the upper conductive layer provided. Having a configuration lower than the height of the surface of the second dielectric layer in the region where
Thereby, the above object is achieved.
【0009】前記第1誘電体層は、前記下層導電層の上
に設けられており、前記第1開口部は、前記下層導電層
の一部を露出するように形成されている構成としてもよ
い。[0009] The first dielectric layer may be provided on the lower conductive layer, and the first opening may be formed to expose a part of the lower conductive layer. .
【0010】前記第1誘電体層は、前記下層導電層の下
に設けられており、前記下層導電層は前記第1開口部を
覆うように形成されている構成としてもよい。[0010] The first dielectric layer may be provided below the lower conductive layer, and the lower conductive layer may be formed to cover the first opening.
【0011】前記第1基板は、前記下層導電層の下に、
前記導電層開口部に対応する領域に第2開口部を有する
第3誘電体層をさらに備えている構成としてもよい。The first substrate is provided under the lower conductive layer,
It may be configured such that a third dielectric layer having a second opening in a region corresponding to the conductive layer opening is further provided.
【0012】前記第1基板は、薄膜トランジスタをさら
に有し、前記第3誘電体層は、前記薄膜トランジスタの
ゲート絶縁膜を兼ねる構成としてもよい。[0012] The first substrate may further include a thin film transistor, and the third dielectric layer may also serve as a gate insulating film of the thin film transistor.
【0013】本発明による液晶表示装置の製造方法は、
第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板
との間に設けられた液晶層とを有し、前記第1基板の前
記液晶層側に設けられた第1電極と、前記第2基板に設
けられ前記第1電極に前記液晶層を介して対向する第2
電極とによってそれぞれが規定される複数の絵素領域を
有し、前記第1電極は、下層導電層と、第1開口部を有
する第1誘電体層と、前記下層導電層および第1誘電体
層上に設けられた第2誘電体層と、前記第2誘電体層の
前記液晶層側に設けれた上層導電層とを有し、前記上層
導電層は、少なくとも1つの導電層開口部を有し、前記
下層導電層は、前記第2誘電体層を介して前記少なくと
も1つの導電層開口部の少なくとも一部と対向するよう
に設けられた液晶表示装置の製造方法であって、前記第
1電極を形成する工程は、基板上に下層導電層を形成す
る工程と、前記基板上に、第1開口部を有する第1誘電
体層を形成する工程と、前記下層導電層および前記第1
誘電体層の上に、前記第1開口部に対応する領域の表面
の高さが、他の領域の表面の高さよりも低い第2誘電体
層を形成する工程と、前記第1開口部に対応する領域の
前記第2誘電体層の上に、導電層開口部を有する上層導
電層を形成する工程とを包含し、そのことによって上記
目的が達成される。The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises:
A first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate; and a first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate. A second electrode provided on the second substrate and opposed to the first electrode via the liquid crystal layer.
A plurality of picture element regions each defined by an electrode, wherein the first electrode has a lower conductive layer, a first dielectric layer having a first opening, the lower conductive layer and the first dielectric layer. A second dielectric layer provided on the layer, and an upper conductive layer provided on the liquid crystal layer side of the second dielectric layer, wherein the upper conductive layer has at least one conductive layer opening. The method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the lower conductive layer is provided so as to face at least a part of the opening of the at least one conductive layer via the second dielectric layer. The step of forming one electrode includes forming a lower conductive layer on a substrate, forming a first dielectric layer having a first opening on the substrate, and forming the lower conductive layer and the first conductive layer on the substrate.
Forming a second dielectric layer on the dielectric layer, the surface height of a region corresponding to the first opening being lower than the surface height of another region; Forming an upper conductive layer having a conductive layer opening on a corresponding region of the second dielectric layer, whereby the object is achieved.
【0014】前記第1誘電体層は、前記第1開口部内に
前記下層導電層が露出されるように、前記下層導電層の
上に形成されてもよい。[0014] The first dielectric layer may be formed on the lower conductive layer such that the lower conductive layer is exposed in the first opening.
【0015】前記下層導電層は、前記第1誘電体層の前
記第1誘電体層開口部を少なくとも覆うように、前記第
1誘電体層の上に形成されてもよい。The lower conductive layer may be formed on the first dielectric layer so as to cover at least the first dielectric layer opening of the first dielectric layer.
【0016】前記下層導電層を形成する工程の前に、前
記基板上に、第2開口部を有する第3誘電体層を形成す
る工程をさらに包含してもよい。The method may further include, before the step of forming the lower conductive layer, a step of forming a third dielectric layer having a second opening on the substrate.
【0017】前記基板上に薄膜トランジスタを形成する
工程をさらに包含し、前記第3誘電体層は、前記薄膜ト
ランジスタのゲート絶縁膜を兼ねるように形成されても
よい。The method may further include forming a thin film transistor on the substrate, wherein the third dielectric layer may be formed to also serve as a gate insulating film of the thin film transistor.
【0018】本発明による他の液晶表示装置の製造方法
は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2
基板との間に設けられた液晶層とを有し、前記第1基板
の前記液晶層側に設けられた第1電極と、前記第2基板
に設けられ前記第1電極に前記液晶層を介して対向する
第2電極とによってそれぞれが規定される複数の絵素領
域を有し、前記第1電極は、下層導電層と、前記下層導
電層の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層
の前記液晶層側に設けれた上層導電層とを有し、 前記
上層導電層は、少なくとも1つの導電層開口部を有し、
前記下層導電層は、前記誘電体層を介して前記少なくと
も1つの導電層開口部の少なくとも一部と対向するよう
に設けられた液晶表示装置の製造方法であって、前記第
1電極を形成する工程は、基板上に下層導電層を形成す
る工程と、前記下層導電層上に誘電体膜を形成する工程
と、前記誘電体膜上に導電層開口部を有する上層導電層
を形成する工程と、前記上層導電層をマスクとして、前
記導電層開口部内の誘電体膜を部分的に除去することに
よって、前記第1開口部に対応する領域の表面の高さ
が、他の領域の表面の高さよりも低い誘電体層を形成す
る工程とを包含し、そのことによって上記目的が達成さ
れる。Another method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate, a second substrate, the first substrate and the second substrate.
A first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate, and a first electrode provided on the second substrate via the liquid crystal layer. A plurality of picture element regions each defined by a second opposing second electrode, wherein the first electrode has a lower conductive layer, a dielectric layer covering at least a part of the lower conductive layer, An upper conductive layer provided on the liquid crystal layer side of a body layer, wherein the upper conductive layer has at least one conductive layer opening,
The method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the lower conductive layer is provided to face at least a part of the opening of the at least one conductive layer via the dielectric layer, and forms the first electrode. Forming a lower conductive layer on the substrate, forming a dielectric film on the lower conductive layer, and forming an upper conductive layer having a conductive layer opening on the dielectric film; By partially removing the dielectric film in the opening of the conductive layer using the upper conductive layer as a mask, the height of the surface of the region corresponding to the first opening becomes higher than the height of the surface of the other region. Forming a lower dielectric layer, thereby achieving said object.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】まず、本発明の液晶表示装置が有
する電極構造とその作用とを説明する。本発明による液
晶表示装置は、優れた表示特性を有するので、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置に好適に利用される。以下
では、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置について、本発明の実施形態
を説明する。本発明はこれに限られず、MIMを用いた
アクティブマトリクス型液晶表示装置や単純マトリクス
型液晶表示装置に適用することができる。また、以下で
は、透過型液晶表示装置を例に本発明の実施形態を説明
するが、本発明はこれに限られず、反射型液晶表示装置
や、透過反射両用型液晶表示装置に適用することができ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an electrode structure of a liquid crystal display device according to the present invention and its operation will be described. Since the liquid crystal display device according to the present invention has excellent display characteristics, it is suitably used for an active matrix type liquid crystal display device. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described for an active matrix type liquid crystal display device using a thin film transistor (TFT). The present invention is not limited to this, and can be applied to an active matrix type liquid crystal display device and a simple matrix type liquid crystal display device using MIM. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by taking a transmissive liquid crystal display device as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a reflective liquid crystal display device or a transflective liquid crystal display device. it can.
【0020】なお、本願明細書においては、表示の最小
単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を
「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、
R,G,Bの「絵素」が1つの「画素」に対応する。絵
素領域は、アクティブマトリクス型液晶表示装置におい
ては、絵素電極と絵素電極と対向する対向電極とが絵素
領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置
においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極
と直交するように設けられる行電極とが互いに交差する
それぞれの領域が絵素領域を規定する。なお、ブラック
マトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表
示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブ
ラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に
対応することになる。In the specification of the present application, the area of the liquid crystal display device corresponding to the "picture element" which is the minimum unit of display is called "picture element area". In a color liquid crystal display device,
The “picture elements” of R, G, and B correspond to one “pixel”. In an active matrix type liquid crystal display device, a picture element region defines a picture element region by a picture element electrode and a counter electrode facing the picture element electrode. In a simple matrix type liquid crystal display device, each region where a column electrode provided in a stripe shape and a row electrode provided so as to be orthogonal to the column electrode cross each other defines a picture element region. Note that, in the configuration in which the black matrix is provided, strictly speaking, of the regions to which the voltage is applied according to the state to be displayed, the region corresponding to the opening of the black matrix corresponds to the pixel region. .
【0021】本発明による実施形態の液晶表示装置10
0の一絵素領域の断面を模式的に図1に示す。以下で
は、説明の簡単さのためにカラーフィルタやブラックマ
トリクスを省略する。また、以下の図面においては、液
晶表示装置100の構成要素と実質的に同じ機能を有す
る構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略す
る。なお、わかり易さのために、図1は液晶表示装置1
00の一絵素領域を示すこととするが、後に詳述するよ
うに、本発明による液晶表示装置は図1に示した電極構
成を1つの絵素領域内に少なくとも1つ有せばよい。A liquid crystal display device 10 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 schematically shows a cross section of one pixel region of 0. Hereinafter, a color filter and a black matrix are omitted for simplicity of description. In the following drawings, components having substantially the same functions as the components of the liquid crystal display device 100 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Note that, for simplicity, FIG.
Although one pixel area of 00 is shown, as will be described in detail later, the liquid crystal display device according to the present invention may have at least one electrode configuration shown in FIG. 1 in one pixel area.
【0022】液晶表示装置100は、アクティブマトリ
クス基板(以下「TFT基板」と呼ぶ。)100aと、
対向基板(「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ)100b
と、TFT基板100aと対向基板100bとの間に設
けられた液晶層30とを有している。液晶層30の液晶
分子30aは、負の誘電率異方性を有し、TFT基板1
00aおよび対向基板100bの液晶層30側の表面に
設けられた垂直配向層(不図示)によって、液晶層30
に電圧が印加されていないとき、図1(a)に示したよ
うに、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。この
とき、液晶層30は垂直配向状態にあるという。但し、
垂直配向状態にある液晶層30の液晶分子30aは、垂
直配向膜の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜
の表面(基板の表面)の法線から若干傾斜することがあ
る。一般に、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸
(「軸方位」とも言う。)が約85°以上の角度で配向
した状態が垂直配向状態と呼ばれる。The liquid crystal display device 100 includes an active matrix substrate (hereinafter, referred to as "TFT substrate") 100a,
Counter substrate (also referred to as “color filter substrate”) 100b
And a liquid crystal layer 30 provided between the TFT substrate 100a and the counter substrate 100b. The liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 have a negative dielectric anisotropy, and the TFT substrate 1
The liquid crystal layer 30 is formed by a vertical alignment layer (not shown) provided on the surface of the counter substrate 100b on the liquid crystal layer 30 side.
When no voltage is applied to the vertical alignment film, as shown in FIG. At this time, the liquid crystal layer 30 is in a vertical alignment state. However,
The liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 in the vertical alignment state may be slightly inclined from the normal of the surface of the vertical alignment film (the surface of the substrate) depending on the type of the vertical alignment film and the type of the liquid crystal material. In general, a state in which a liquid crystal molecular axis (also referred to as “axis direction”) is oriented at an angle of about 85 ° or more with respect to the surface of the vertical alignment film is called a vertical alignment state.
【0023】液晶表示装置100のTFT基板100a
は、透明基板(例えばガラス基板)11とその表面に形
成された絵素電極15とを有している。対向基板100
bは、透明基板(例えばガラス基板)21とその表面に
形成された対向電極22とを有している。液晶層30を
介して互いに対向するように配置された絵素電極15と
対向電極22とに印加される電圧に応じて、絵素領域ご
との液晶層30の配向状態が変化する。液晶層30の配
向状態の変化に伴い、液晶層30を透過する光の偏光状
態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。The TFT substrate 100a of the liquid crystal display device 100
Has a transparent substrate (for example, a glass substrate) 11 and a pixel electrode 15 formed on the surface thereof. Counter substrate 100
b has a transparent substrate (for example, a glass substrate) 21 and a counter electrode 22 formed on the surface thereof. The alignment state of the liquid crystal layer 30 in each picture element region changes according to the voltage applied to the picture element electrode 15 and the counter electrode 22 arranged so as to face each other via the liquid crystal layer 30. Display is performed using a phenomenon in which the polarization state and the amount of light transmitted through the liquid crystal layer 30 change with the change in the alignment state of the liquid crystal layer 30.
【0024】液晶表示装置100が有する絵素電極15
は、下層導電層12と、下層導電層12の少なくとも一
部を覆う誘電体層13と、誘電体層の液晶層30側に設
けれた上層導電層14とを有している。さらに、誘電体
層13は、上層導電層14の開口部14aに対応する凹
部13rを有している。図1に示した液晶表示装置10
0においては、開口部14aに対向する基板11上の領
域を全て含む領域に下層導電層12が形成されている
(下層導電層12の面積>開口部14aの面積)。The picture element electrode 15 included in the liquid crystal display device 100
Has a lower conductive layer 12, a dielectric layer 13 covering at least a part of the lower conductive layer 12, and an upper conductive layer 14 provided on the liquid crystal layer 30 side of the dielectric layer. Further, the dielectric layer 13 has a recess 13r corresponding to the opening 14a of the upper conductive layer 14. The liquid crystal display device 10 shown in FIG.
In No. 0, the lower conductive layer 12 is formed in a region including the entire region on the substrate 11 facing the opening 14a (the area of the lower conductive layer 12> the area of the opening 14a).
【0025】なお、本実施形態の液晶表示装置における
絵素電極15の構成は、上記の例に限られず、図2
(a)に示す液晶表示装置100’のように、開口部1
4aに対向する基板11上の領域に下層導電層12を形
成してもよい(下層導電層12の面積=開口部14aの
面積)。また、図2(b)に示す液晶表示装置10
0’’のように、開口部14aに対向する基板11上の
領域内に下層導電層12を形成してもよい(下層導電層
12の面積<開口部14aの面積)。すなわち、下層導
電層12は、誘電体層13を介して開口部14aの少な
くとも一部と対向するように設けられていればよい。但
し、下層導電層12が開口部14a内に形成された構成
(図2(b))においては、基板11の法線方向から見
た平面内に、下層導電層12および上層導電層14のい
ずれもが存在しない領域(隙間領域)が存在し、この隙
間領域に対向する領域の液晶層30に十分な電圧が印加
されないことがある。従って、液晶層30の配向を安定
化するように、この隙間領域の幅(図2(b)中のW
S)を十分に狭くすることが好ましい。WSは、典型的
には、約4μmを越えないことが好ましい。The configuration of the picture element electrode 15 in the liquid crystal display device of the present embodiment is not limited to the above example,
As shown in the liquid crystal display device 100 'shown in FIG.
The lower conductive layer 12 may be formed in a region on the substrate 11 facing the substrate 4a (the area of the lower conductive layer 12 = the area of the opening 14a). In addition, the liquid crystal display device 10 shown in FIG.
As in 0 ″, the lower conductive layer 12 may be formed in a region on the substrate 11 facing the opening 14a (the area of the lower conductive layer 12 <the area of the opening 14a). That is, the lower conductive layer 12 may be provided so as to face at least a part of the opening 14a via the dielectric layer 13. However, in the configuration in which the lower conductive layer 12 is formed in the opening 14 a (FIG. 2B), any one of the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 is placed in a plane viewed from the normal direction of the substrate 11. In some cases, there is a region where no gap exists (a gap region), and a sufficient voltage is not applied to the liquid crystal layer 30 in a region facing the gap region. Therefore, the width of this gap region (W in FIG. 2B) is adjusted so that the orientation of the liquid crystal layer 30 is stabilized.
It is preferable to make S) sufficiently narrow. Preferably, the WS typically does not exceed about 4 μm.
【0026】なお、下層導電層12および上層導電層1
4を備える絵素電極15を「2層構造電極」と呼ぶこと
もある。「下層」および「上層」は、2つの電極12お
よび14の誘電体層13に対する相対的な関係を表すた
めに用いた用語であり、液晶表示装置の使用時の空間的
な配置を制限するものではない。さらに、「2層構造電
極」は、下層導電層12および上層導電層14以外の電
極を有する構成を排除するものではなく、少なくとも下
層導電層12および上層導電層14を有し、以下に説明
する作用を有する構成であればよい。また、2層構造電
極は、TFT型液晶表示装置における絵素電極である必
要はなく、絵素領域ごとに2層構造電極を有せば他のタ
イプの液晶表示装置にも適用され得る。具体的には、例
えば、単純マトリクス型液晶表示装置における列電極
(信号電極)が、絵素領域毎に2層構造を有せば、絵素
領域内の列電極が2層構造電極として機能する。The lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 1
The pixel electrode 15 including the pixel electrode 4 may be referred to as a “two-layer electrode”. “Lower layer” and “upper layer” are terms used to express the relative relationship between the two electrodes 12 and 14 with respect to the dielectric layer 13 and limit the spatial arrangement when the liquid crystal display device is used. is not. Further, the “two-layered electrode” does not exclude a configuration having an electrode other than the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14, and has at least the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14, which will be described below. Any configuration having an effect is acceptable. Further, the two-layer structure electrode does not need to be a picture element electrode in a TFT type liquid crystal display device, and can be applied to other types of liquid crystal display devices if a two-layer structure electrode is provided for each picture element region. Specifically, for example, if a column electrode (signal electrode) in a simple matrix type liquid crystal display device has a two-layer structure for each picture element region, the column electrode in the picture element region functions as a two-layer structure electrode. .
【0027】次に、図1、図3および図4を参照しなが
ら、2層構造電極を備える液晶表示装置の動作を、他の
構成の電極を備える液晶表示装置の動作と比較しながら
説明する。Next, with reference to FIGS. 1, 3 and 4, the operation of the liquid crystal display device having the two-layer structure electrode will be described in comparison with the operation of the liquid crystal display device having the electrode of another configuration. .
【0028】まず、液晶表示装置100の動作を、図1
を参照しながら説明する。First, the operation of the liquid crystal display device 100 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.
【0029】図1(a)は、電圧が印加されていない液
晶層30内の液晶分子30aの配向状態(OFF状態)
を模式的に示している。図1(b)は、液晶層30に印
加された電圧に応じて、液晶分子30aの配向が変化し
始めた状態(ON初期状態)を模式的に示している。図
1(c)は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子
30aの配向が定常状態に達した状態を模式的に示して
いる。図1では、簡単さのために、絵素電極15を構成
する下層導電層12および上層導電層14に同一の電圧
を印加した例を示している。図1(b)および(c)中
の曲線EQは等電位線EQを示す。FIG. 1A shows the orientation state (OFF state) of the liquid crystal molecules 30a in the liquid crystal layer 30 to which no voltage is applied.
Is schematically shown. FIG. 1B schematically shows a state in which the orientation of the liquid crystal molecules 30a has started to change in accordance with the voltage applied to the liquid crystal layer 30 (ON initial state). FIG. 1C schematically shows a state in which the orientation of the liquid crystal molecules 30a changed according to the applied voltage has reached a steady state. FIG. 1 shows an example in which the same voltage is applied to the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 constituting the pixel electrode 15 for simplicity. Curves EQ in FIGS. 1B and 1C show equipotential lines EQ.
【0030】図1(a)に示したように、絵素電極15
と対向電極22が同電位のとき(液晶層30に電圧が印
加されていない状態)には、絵素領域内の液晶分子30
aは、両基板11および21の表面に対して垂直に配向
している。As shown in FIG. 1A, the picture element electrode 15
When the counter electrode 22 and the counter electrode 22 have the same potential (when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30), the liquid crystal molecules 30 in the pixel region
a is oriented perpendicular to the surfaces of both substrates 11 and 21.
【0031】液晶層30に電圧を印加すると、図1
(b)に示した等電位線EQ(電気力線と直交する)E
Qで表される電位勾配が形成される。絵素電極15の上
層導電層14と対向電極22との間に位置する液晶層3
0内には、上層導電層14および対向電極22の表面に
対して平行な等電位線EQで表される、均一な電位勾配
が形成される。上層導電層14の開口部14aの上に位
置する液晶層30には、下層導電層12と対向電極22
との電位差に応じた電位勾配が形成される。このとき、
液晶層30内に形成される電位勾配が、誘電体層13に
よる電圧降下(容量分割)の影響を受けるので、液晶層
30内に形成される等電位線EQは、開口部14aに対
応する領域で落ち込む(等電位線EQに「谷」が形成さ
れる)。誘電体層13を介して開口部14aに対向する
領域に下層導電層12が形成されているので、開口部1
4aの中央付近上に位置する液晶層30内にも、上層導
電層14および対向電極22の面に対して平行な等電位
線EQで表される電位勾配が形成される(等電位線EQ
の「谷の底」)。開口部14aのエッジ部(開口部14
aの境界(外延)を含む開口部14aの内側周辺)EG
上の液晶層30内には、傾斜した等電位線EQで表され
る斜め電界が形成される。When a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, FIG.
Equipotential line EQ (perpendicular to electric lines of force) E shown in (b)
A potential gradient represented by Q is formed. The liquid crystal layer 3 located between the upper conductive layer 14 of the picture element electrode 15 and the counter electrode 22
In 0, a uniform potential gradient represented by equipotential lines EQ parallel to the surfaces of the upper conductive layer 14 and the counter electrode 22 is formed. The lower conductive layer 12 and the counter electrode 22 are provided in the liquid crystal layer 30 located above the opening 14 a of the upper conductive layer 14.
, A potential gradient corresponding to the potential difference is formed. At this time,
Since the potential gradient formed in the liquid crystal layer 30 is affected by the voltage drop (capacitance division) by the dielectric layer 13, the equipotential lines EQ formed in the liquid crystal layer 30 correspond to the region corresponding to the opening 14a. (A “valley” is formed in the equipotential line EQ). Since the lower conductive layer 12 is formed in a region facing the opening 14a via the dielectric layer 13, the opening 1
A potential gradient represented by equipotential lines EQ parallel to the surfaces of the upper conductive layer 14 and the counter electrode 22 is also formed in the liquid crystal layer 30 located near the center of 4a (equipotential lines EQ).
"Bottom of the valley"). Edge portion of opening 14a (opening 14
a) EG including the boundary (extension) of the opening a
In the upper liquid crystal layer 30, an oblique electric field represented by an inclined equipotential line EQ is formed.
【0032】負の誘電異方性を有する液晶分子30aに
は、液晶分子30aの軸方位を等電位線EQに対して平
行(電気力線に対して垂直)に配向させようとするトル
クが作用する。従って、エッジ部EG上の液晶分子30
aは、図1(b)中に矢印で示したように、図中の右側
エッジ部EGでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部
EGでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜(回転)し、
等電位線EQに平行に配向する。A torque is applied to the liquid crystal molecules 30a having negative dielectric anisotropy so as to orient the axis direction of the liquid crystal molecules 30a parallel to the equipotential line EQ (perpendicular to the electric force lines). I do. Therefore, the liquid crystal molecules 30 on the edge portion EG
a is inclined (rotated) clockwise at the right edge EG in the figure and counterclockwise at the left edge EG in the figure, as indicated by arrows in FIG. 1B. ,
It is oriented parallel to the equipotential line EQ.
【0033】ここで、図5を参照しながら、液晶分子3
0の配向の変化を詳細に説明する。Here, referring to FIG.
The change in the orientation of 0 will be described in detail.
【0034】液晶層30に電界が生成されると、負の誘
電率異方性を有する液晶分子30aには、その軸方位を
等電位線EQに対して平行に配向させようとするトルク
が作用する。図5(a)に示したように、液晶分子30
aの軸方位に対して垂直な等電位線EQで表される電界
が発生すると、液晶分子30aには時計回りまたは反時
計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用す
る。従って、図3を参照しながら後述するように、互い
に対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層30内
には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子30a
と、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子30a
とが混在する。その結果、液晶層30に印加された電圧
に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないこと
がある。When an electric field is generated in the liquid crystal layer 30, a torque is applied to the liquid crystal molecules 30a having a negative dielectric anisotropy so as to orient the axis of the liquid crystal molecules 30a in parallel with the equipotential line EQ. I do. As shown in FIG. 5A, the liquid crystal molecules 30
When an electric field represented by an equipotential line EQ perpendicular to the axis azimuth of a is generated, the torque for tilting the liquid crystal molecules 30a in the clockwise or counterclockwise direction acts with equal probability. Therefore, as will be described later with reference to FIG. 3, the liquid crystal molecules 30a which receive the clockwise torque are provided in the liquid crystal layer 30 between the electrodes of the parallel plate type arrangement facing each other.
And the liquid crystal molecules 30a receiving a torque in the counterclockwise direction.
And are mixed. As a result, the change to the alignment state according to the voltage applied to the liquid crystal layer 30 may not occur smoothly.
【0035】図1(b)に示したように、本発明による
液晶表示装置100の開口部14aのエッジ部EGにお
いて、液晶分子30aの軸方位に対して傾斜した等電位
線EQで表される電界(斜め電界)が発生すると、図5
(b)に示したように、液晶分子30aは、等電位線E
Qと平行になるための傾斜量が少ない方向(図示の例で
は反時計回り)に傾斜する。また、液晶分子30aの軸
方位に対して垂直方向の等電位線EQで表される電界が
発生する領域に位置する液晶分子30aは、図5(c)
に示したように、傾斜した等電位線EQ上に位置する液
晶分子30aと配向が連続となるように(整合するよう
に)、傾斜した等電位線EQ上に位置する液晶分子30
aと同じ方向に傾斜する。なお、「等電位線EQ上に位
置する」とは、「等電位線EQで表される電界内に位置
する」ことを意味する。As shown in FIG. 1B, the edge portion EG of the opening 14a of the liquid crystal display device 100 according to the present invention is represented by an equipotential line EQ inclined with respect to the axial direction of the liquid crystal molecules 30a. When an electric field (oblique electric field) is generated, FIG.
As shown in (b), the liquid crystal molecules 30a have the equipotential lines E
It inclines in a direction in which the amount of inclination for becoming parallel to Q is small (counterclockwise in the illustrated example). Further, the liquid crystal molecules 30a located in a region where an electric field represented by an equipotential line EQ perpendicular to the axis direction of the liquid crystal molecules 30a is generated, as shown in FIG.
As shown in (2), the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ are arranged so that the alignment with the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ is continuous (matched).
Incline in the same direction as a. Here, “located on the equipotential line EQ” means “located in the electric field represented by the equipotential line EQ”.
【0036】上述したように、傾斜した等電位線EQ上
に位置する液晶分子30aから始まる配向の変化が進
み、定常状態に達すると、図1(c)に模式的に示した
配向状態となる。開口部14aの中央付近に位置する液
晶分子30aは、開口部14aの互いに対向する両側の
エッジ部EGの液晶分子30aの配向の影響をほぼ同等
に受けるので、等電位線EQに対して垂直な配向状態を
保ち、開口部14aの中央から離れた領域の液晶分子3
0aは、それぞれ近い方のエッジ部EGの液晶分子30
aの配向の影響を受けて傾斜し、開口部14aの中心S
Aに関して対称な傾斜配向を形成する。この配向状態
は、液晶表示装置100の表示面に垂直な方向(基板1
1および21の表面に垂直な方向)からみると、液晶分
子30aの軸方位が開口部14aの中心に関して放射状
に配向した状態にある(不図示)。そこで、本願明細書
においては、このような配向状態を「放射状傾斜配向」
と呼ぶことにする。As described above, the alignment changes starting from the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ progress, and when the steady state is reached, the alignment state is schematically shown in FIG. 1 (c). . Since the liquid crystal molecules 30a located near the center of the opening 14a are almost equally affected by the orientation of the liquid crystal molecules 30a at the opposite edge portions EG of the opening 14a, the liquid crystal molecules 30a are perpendicular to the equipotential lines EQ. The liquid crystal molecules 3 are maintained in an alignment state and are located in a region away from the center of the opening 14a.
0a are the liquid crystal molecules 30 at the edge portions EG which are closer to each other.
a of the opening 14a.
A tilted orientation symmetrical with respect to A is formed. This alignment state is perpendicular to the display surface of the liquid crystal display device 100 (substrate 1).
When viewed from the direction perpendicular to the surfaces of the liquid crystal molecules 1 and 21, the liquid crystal molecules 30a are radially aligned with respect to the center of the opening 14a (not shown). Therefore, in the specification of the present application, such an alignment state is referred to as “radial tilt alignment”.
I will call it.
【0037】液晶表示装置の視角依存性を全方位におい
て改善するためには、それぞれの絵素領域内の液晶分子
の配向が表示面に垂直な方向の軸を中心とする回転対称
性を有することが好ましく、軸対称性を有することがさ
らに好ましい。従って、開口部14aは絵素領域の液晶
層30の配向が回転対称性(または軸対称性)を有する
ように配置されることが好ましい。絵素領域毎に1つの
開口部14aを形成する場合には、開口部14aを絵素
領域の中央に設けることが好ましい。また、開口部14
aの形状(液晶層30の層面内における形状)も、回転
対称性(軸対称性)を有することが好ましく、正方形な
どの正多角形や円形であることが好ましい。絵素領域に
複数の開口部14aを形成する場合の配置については、
後述する。In order to improve the viewing angle dependency of the liquid crystal display device in all directions, it is necessary that the orientation of liquid crystal molecules in each picture element region has a rotational symmetry about an axis perpendicular to the display surface. Is preferable, and it is more preferable to have axial symmetry. Therefore, it is preferable that the openings 14a are arranged such that the orientation of the liquid crystal layer 30 in the picture element region has rotational symmetry (or axial symmetry). When one opening 14a is formed for each picture element area, it is preferable to provide the opening 14a at the center of the picture element area. The opening 14
The shape of a (shape in the layer plane of the liquid crystal layer 30) also preferably has rotational symmetry (axial symmetry), and is preferably a regular polygon such as a square or a circle. Regarding the arrangement when a plurality of openings 14a are formed in the picture element region,
It will be described later.
【0038】さらに、液晶表示装置100においては、
絵素電極15が有する上層電極14の開口部14a内の
誘電体層13に凹部13rが形成されているので、開口
部14a内に位置する液晶層30の厚さd2は、上層導
電層14が形成されている領域の液晶層の厚さd1に比
べて、凹部13rの誘電体層13の厚さ分だけ厚い。ま
た、開口部14a内に位置する液晶層30に印加される
電圧は、凹部13r内の誘電体層13による電圧降下
(容量分割)を受けるので、上層導電層(開口部14a
を除く領域)14上の液晶層30に印加される電圧より
も低くなる。Further, in the liquid crystal display device 100,
Since the concave portion 13r is formed in the dielectric layer 13 in the opening 14a of the upper electrode 14 of the picture element electrode 15, the thickness d2 of the liquid crystal layer 30 located in the opening 14a depends on the thickness of the upper conductive layer 14. It is thicker by the thickness of the dielectric layer 13 in the recess 13r than the thickness d1 of the liquid crystal layer in the formed region. Further, the voltage applied to the liquid crystal layer 30 located in the opening 14a receives a voltage drop (capacity division) by the dielectric layer 13 in the recess 13r, so that the upper conductive layer (the opening 14a
(Except region) 14 is lower than the voltage applied to liquid crystal layer 30.
【0039】したがって、凹部13r内の誘電体層13
の厚さを調整することによって、液晶層30の厚さの違
いに起因するリタデーション量の違いと、液晶層30に
印加される電圧の場所による違い(開口部14a内の液
晶層に印加される電圧の低下量)との関係を制御し、印
加電圧とリタデーションとの関係が絵素領域内の場所に
依存しないようにすることができる。より厳密には、液
晶層の複屈折率、液晶層の厚さ、誘電体層の誘電率およ
び誘電体層の厚さ、誘電体層の凹部の厚さ(凹部13r
の深さ)を調整することによって、印加電圧とリタデー
ションとの関係を絵素領域内の場所で均一にすることが
でき、高品位な表示が可能となる。特に、表面が平坦な
誘電体層を有する透過型表示装置と比較し、上層導電層
14の開口部14aに対応する領域の液晶層30に印加
される電圧の低下による透過率の減少(光の利用効率の
低下)が抑制される利点がある。Therefore, the dielectric layer 13 in the recess 13r
By adjusting the thickness of the liquid crystal layer 30, the difference in the retardation amount caused by the difference in the thickness of the liquid crystal layer 30 and the difference due to the location of the voltage applied to the liquid crystal layer 30 (applied to the liquid crystal layer in the opening 14a) The relationship between the applied voltage and the retardation can be controlled so as not to depend on the position in the picture element region. More precisely, the birefringence of the liquid crystal layer, the thickness of the liquid crystal layer, the dielectric constant of the dielectric layer and the thickness of the dielectric layer, the thickness of the concave portion of the dielectric layer (the concave portion 13r
), The relationship between the applied voltage and the retardation can be made uniform at a location in the picture element region, and high-quality display can be achieved. In particular, as compared with a transmissive display device having a dielectric layer having a flat surface, the transmittance is reduced (the light transmission is reduced) due to the decrease in the voltage applied to the liquid crystal layer 30 in the region corresponding to the opening 14a of the upper conductive layer 14. There is an advantage that the reduction in utilization efficiency is suppressed.
【0040】上述の説明は、絵素電極15を構成する上
層導電層14と下層導電層12とに同じ電圧を供給した
場合について説明したが、下層導電層12と上層導電層
14とに異なる電圧を印加する構成とすれば、表示むら
の無い表示が可能な液晶表示装置の構成のバリエーショ
ンを増やすことができる。例えば、上層導電層14に印
加する電圧よりも、誘電体層13による電圧降下分だけ
高い電圧を下層導電層12に印加することによって、液
晶層30に印加される電圧が絵素領域内の場所によって
異なることを防止することができる。In the above description, the case where the same voltage is supplied to the upper conductive layer 14 and the lower conductive layer 12 constituting the picture element electrode 15 has been described, but different voltages are applied to the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14. Is applied, it is possible to increase the variations of the configuration of the liquid crystal display device capable of performing display without display unevenness. For example, by applying to the lower conductive layer 12 a voltage higher than the voltage applied to the upper conductive layer 14 by a voltage drop due to the dielectric layer 13, the voltage applied to the liquid crystal layer 30 is reduced in a location within the pixel region. Can be prevented from being different.
【0041】図1(a)〜(c)を参照しながら説明し
たように、本発明による液晶表示装置100は、絵素領
域毎に2層構造電極15を有しており、絵素領域内の液
晶層30内に、傾斜した領域を有する等電位線EQで表
される電界を生成する。電圧無印加時に垂直配向状態に
ある液晶層30内の負の誘電異方性を有する液晶分子3
0aは、傾斜した等電位線EQ上に位置する液晶分子3
0aの配向変化をトリガーとして、配向方向を変化し、
安定な放射状傾斜配向を形成する。勿論、図2(a)お
よび(b)に示した液晶表示装置100’および10
0’’も同様に動作する。但し、図2(b)の構成にお
いて、隙間領域WSがあまり大きくなると(例えば、約
5μmを越えると)、開口部14aのエッジ部には十分
な電圧が印加されず、表示に寄与しない領域となってし
まうことがある。As described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c), the liquid crystal display device 100 according to the present invention has the two-layer structure electrode 15 for each picture element area. In the liquid crystal layer 30, an electric field represented by an equipotential line EQ having an inclined region is generated. Liquid crystal molecules 3 having negative dielectric anisotropy in liquid crystal layer 30 in a vertical alignment state when no voltage is applied
0a is the liquid crystal molecule 3 located on the inclined equipotential line EQ.
The orientation direction is changed by using the orientation change of 0a as a trigger,
Form a stable radial tilt orientation. Of course, the liquid crystal display devices 100 'and 10 shown in FIGS.
0 ″ operates similarly. However, in the configuration of FIG. 2B, if the gap region WS is too large (for example, if it exceeds about 5 μm), a sufficient voltage is not applied to the edge of the opening 14a, and the region that does not contribute to display is displayed. Sometimes it becomes.
【0042】次に、図3を参照しながら、従来の典型的
な液晶表示装置200の動作を説明する。図3(a)〜
(c)は、液晶表示装置200の一絵素領域を模式的に
示している。Next, the operation of the conventional typical liquid crystal display device 200 will be described with reference to FIG. FIG.
(C) schematically shows one picture element region of the liquid crystal display device 200.
【0043】液晶表示装置200は、互いに対向するよ
うに配置された絵素電極15Aおよび対向電極22を有
する。絵素電極15Aおよび対向電極22は、いずれも
開口部14aを有さない、単一の導電層から形成されて
いる。The liquid crystal display 200 has a picture element electrode 15A and a counter electrode 22 which are arranged to face each other. Each of the picture element electrode 15A and the counter electrode 22 is formed of a single conductive layer having no opening 14a.
【0044】図3(a)に示したように、液晶層30に
電圧が印加されていないとき、液晶層30は垂直配向状
態をとる。As shown in FIG. 3A, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30, the liquid crystal layer 30 takes a vertical alignment state.
【0045】液晶層30に電圧を印加することによって
生成される電界は、図3(b)に示したように、絵素領
域全体に亘って、絵素電極15Aおよび対向電極22の
表面に対して平行な等電位線EQで表される。このと
き、液晶分子30aは軸方位が等電位線EQに対して平
行となるように配向方向を変えようとするが、液晶分子
30aの軸方位と等電位線EQとが直交する電界下にお
いては、図5(a)に示したように、液晶分子30aが
傾斜(回転)する方向が一義的に定まらない。液晶分子
30aは、典型的には、垂直配向膜の局所的な表面状態
の違いの影響を受け、種々の方向に傾斜し始める。その
結果、液晶分子30aの配向状態が複数の絵素領域間で
異なり、液晶表示装置200による表示は、ざらついた
表示となる。また、液晶層30の配向状態が図3(c)
に示した定常状態に到達するまでに、上述した本発明の
液晶表示装置100よりも長い時間が必要となる。The electric field generated by applying a voltage to the liquid crystal layer 30 is applied to the surface of the pixel electrode 15A and the surface of the counter electrode 22 over the entire pixel region as shown in FIG. Are represented by parallel equipotential lines EQ. At this time, the liquid crystal molecules 30a try to change the alignment direction so that the axis direction is parallel to the equipotential line EQ. However, in an electric field in which the axis direction of the liquid crystal molecules 30a is orthogonal to the equipotential line EQ. As shown in FIG. 5A, the direction in which the liquid crystal molecules 30a incline (rotate) is not uniquely determined. The liquid crystal molecules 30a typically start to tilt in various directions under the influence of the local surface state difference of the vertical alignment film. As a result, the alignment state of the liquid crystal molecules 30a differs between the plurality of picture element regions, and the display by the liquid crystal display device 200 becomes a rough display. The orientation state of the liquid crystal layer 30 is shown in FIG.
It takes a longer time to reach the steady state shown in (1) than in the liquid crystal display device 100 of the present invention described above.
【0046】すなわち、本発明の液晶表示装置100
は、従来の液晶表示装置200と比較し、ざらつきのな
い高品位の表示が可能であり、且つ、応答速度が速い、
という特徴を有している。That is, the liquid crystal display device 100 of the present invention
Is capable of high-quality display without roughness and has a fast response speed as compared with the conventional liquid crystal display device 200.
It has the feature of.
【0047】次に、図4を参照しながら、絵素電極15
Bに開口部15bを有する液晶表示装置300の動作を
説明する。絵素電極15Bは開口部15bを有する単一
の電極で構成されており、下層導電層12(例えば図1
参照)を有していない点において本発明の液晶表示装置
の絵素電極15と異なる。液晶表示装置300は、前述
した特開平6−30136号公報に開示されている、対
向電極に開口部14aを有する液晶表示装置と同様に斜
め電界を液晶層30中に発生する。Next, referring to FIG.
The operation of the liquid crystal display device 300 having the opening 15b in B will be described. The picture element electrode 15B is composed of a single electrode having an opening 15b, and is formed of the lower conductive layer 12 (for example, FIG.
(Refer to FIG. 2) in that the pixel electrode 15 of the liquid crystal display device of the present invention is not provided. The liquid crystal display device 300 generates an oblique electric field in the liquid crystal layer 30 as in the liquid crystal display device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-30136, which has the opening 14a in the counter electrode.
【0048】液晶表示装置300の液晶層30は、図4
(a)に示したように、電圧無印加時には垂直配向状態
をとる。電圧無印加時の液晶層30の配向状態は、本発
明の液晶表示装置(図1および図2)や従来の典型的に
液晶表示装置(図3)と同じである。The liquid crystal layer 30 of the liquid crystal display device 300 is shown in FIG.
As shown in (a), when no voltage is applied, a vertical alignment state is obtained. The orientation state of the liquid crystal layer 30 when no voltage is applied is the same as that of the liquid crystal display device of the present invention (FIGS. 1 and 2) and the conventional typical liquid crystal display device (FIG. 3).
【0049】液晶層30に電圧を印加すると、図4
(b)に示した等電位線EQで表される電界が生成され
る。絵素電極15Bは、本実施形態の液晶表示装置10
0の絵素電極15(例えば図1参照)と同様に開口部1
5bを有するので、液晶表示装置200の液晶層30に
生成される等電位線EQは、開口部15bに対応する領
域で落ち込み、開口部15bのエッジ部EG上の液晶層
30内に傾斜した等電位線EQで表される斜め電界が形
成される。しかし、絵素電極15Bは単一の導電層から
形成されており、開口部15bに対応する領域には下層
導電層(絵素電極と同じ電位)を有しないので、開口部
15b上に位置する液晶層30内には電界が生成されな
い領域(等電位線EQが描かれていない領域)が存在す
る。When a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, FIG.
An electric field represented by the equipotential line EQ shown in FIG. The picture element electrode 15B is connected to the liquid crystal display device 10 of the present embodiment.
0 pixel electrode 15 (see, for example, FIG. 1).
5b, the equipotential line EQ generated in the liquid crystal layer 30 of the liquid crystal display device 200 falls in a region corresponding to the opening 15b and is inclined into the liquid crystal layer 30 on the edge EG of the opening 15b. An oblique electric field represented by the potential line EQ is formed. However, the pixel electrode 15B is formed from a single conductive layer, and does not have a lower conductive layer (the same potential as the pixel electrode) in a region corresponding to the opening 15b, and thus is located on the opening 15b. In the liquid crystal layer 30, there is a region where an electric field is not generated (a region where the equipotential lines EQ are not drawn).
【0050】上述のような電界下に置かれた負の誘電率
異方性を有する液晶分子30aは、以下の様に振舞う。
まず、開口部15bのエッジ部EG上の液晶分子30a
は、図4(b)中に矢印で示したように、図中の右側エ
ッジ部EGでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部E
Gでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜(回転)し、等
電位線EQに平行に配向する。これは、図1(b)を参
照しながら説明した、本実施形態の液晶表示装置100
における液晶分子30aと同じ振る舞いであるり、エッ
ジ部EG付近の液晶分子30aの傾斜(回転)方向を一
義的に決定し、安定は配向変化を起こすことができる。The liquid crystal molecules 30a having a negative dielectric anisotropy placed under an electric field as described above behave as follows.
First, the liquid crystal molecules 30a on the edge EG of the opening 15b
As shown by the arrow in FIG. 4B, the right edge portion EG in the figure is clockwise, and the left edge portion E in the diagram is clockwise.
In G, they are inclined (rotated) in the counterclockwise direction, and are oriented parallel to the equipotential lines EQ. This is the liquid crystal display device 100 of the present embodiment described with reference to FIG.
Or the tilt (rotation) direction of the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the edge EG is uniquely determined, and the stability can cause an alignment change.
【0051】しかしながら、開口部15bのエッジ部E
Gを除く領域の上に位置する液晶層30には電界が発生
しないので、配向を変化するトルクは発生しない。その
結果、十分な時間が経過して液晶層30の配向変化が定
常状態に達しても、図4(c)に示したように、開口部
15bのエッジ部EGを除く領域の上に位置する液晶層
30は、垂直配向状態のままである。勿論、エッジ部E
G付近の液晶分子30aの配向変化の影響を受けて、一
部の液晶分子30aは配向を変化するが、開口部15b
上の液晶層30内の全ての液晶分子30aの配向を変化
することはできない。開口部15bの端部からどれぐら
いの位置にある液晶分子30aまで、その影響が及ぶか
は、液晶層30の厚さや液晶材料の物性(誘電率異方性
の大きさ、弾性率など)にも依存するが、開口部15b
の大きさ(四角の場合は1辺の長さ、円の場合は直径に
相当)が約4μmを越えると、開口部15bの中央付近
の液晶分子30aは電界によって配向を変化することな
く、垂直配向を維持する。従って、液晶表示装置300
の液晶層30の内の開口部15b上に位置する領域は、
表示に寄与しないので、表示品位の低下を招く。例え
ば、ノーマリブラックの表示モードにおいては、実効開
口率が低下し、表示輝度が低下する。However, the edge E of the opening 15b
Since no electric field is generated in the liquid crystal layer 30 located above the region except for G, no torque for changing the alignment is generated. As a result, even if the alignment change of the liquid crystal layer 30 reaches a steady state after a sufficient time has elapsed, as shown in FIG. 4C, the liquid crystal layer 30 is located above the region excluding the edge EG of the opening 15b. The liquid crystal layer 30 remains in the vertical alignment state. Of course, the edge part E
Under the influence of the change in the alignment of the liquid crystal molecules 30a near G, some of the liquid crystal molecules 30a change the alignment.
The orientation of all the liquid crystal molecules 30a in the upper liquid crystal layer 30 cannot be changed. How far from the end of the opening 15b the liquid crystal molecules 30a are affected depends on the thickness of the liquid crystal layer 30 and the physical properties of the liquid crystal material (magnitude of dielectric anisotropy, elastic modulus, etc.). Also depends on the opening 15b.
Is larger than about 4 μm (the length of one side in the case of a square and the diameter in the case of a circle) exceeds about 4 μm, the liquid crystal molecules 30a near the center of the opening 15b do not change their alignment due to an electric field, Maintain orientation. Therefore, the liquid crystal display device 300
The region located on the opening 15b in the liquid crystal layer 30 of
Since it does not contribute to display, the display quality is reduced. For example, in a normally black display mode, the effective aperture ratio decreases and the display luminance decreases.
【0052】このように、液晶表示装置300は、開口
部15bを有する絵素電極15Bによって形成される斜
め電界によって、液晶分子30aの配向が変化する方向
を一義的に決定するので、従来の典型的な液晶表示装置
200で起こる表示のざらつきを防止できるものの、輝
度が暗くなる。本実施形態の液晶表示装置100は、開
口部14aを有する上層導電層14と開口部14aと対
向するように設けられた下層電極12とを有するので、
開口部14a上に位置する液晶層30のほぼ全ての領域
に電界を作用させ、表示に寄与させることができる。従
って、本実施形態の液晶表示装置100は、高輝度で、
且つざらつきが無い高品位の表示を実現することができ
る。As described above, in the liquid crystal display device 300, the direction in which the orientation of the liquid crystal molecules 30a changes is uniquely determined by the oblique electric field formed by the picture element electrode 15B having the opening 15b. Although the display roughness that can occur in the typical liquid crystal display device 200 can be prevented, the brightness is reduced. Since the liquid crystal display device 100 of the present embodiment includes the upper conductive layer 14 having the opening 14a and the lower electrode 12 provided to face the opening 14a,
An electric field can be applied to almost the entire region of the liquid crystal layer 30 located on the opening 14a to contribute to display. Therefore, the liquid crystal display device 100 of the present embodiment has high brightness,
A high-quality display without roughness can be realized.
【0053】本実施形態の液晶表示装置が有する2層構
造電極(絵素電極)15の上層導電層14が有する開口
部14aの形状(基板法線方向から見た形状)について
説明する。開口部14aの形状は、多角形でもよいし、
円形や楕円形でもよい。The shape of the opening 14a of the upper conductive layer 14 of the two-layer structure electrode (picture element electrode) 15 included in the liquid crystal display device of the present embodiment (shape viewed from the normal direction of the substrate) will be described. The shape of the opening 14a may be polygonal,
It may be circular or oval.
【0054】液晶表示装置の表示特性は、液晶分子の配
向状態(光学的異方性)に起因して、方位角依存性を示
す。表示特性の方位角依存性を低減するためには、液晶
分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向している
ことが好ましい。また、それぞれの絵素領域内の液晶分
子が全ての方位角に対して同等の確率で配向しているこ
とがさらに好ましい。従って、開口部14aの形状は、
それぞれの絵素領域内の液晶分子が、すべての方位角に
対して同等の確率で配向するような形状を有しているこ
とが好ましい。具体的には、開口部14aの形状は、そ
れぞれ絵素領域の中心(法線方向)を対称軸とする回転
対称性を有することが好ましい。2回回転軸以上の高い
回転対称性の軸を有することがさらに好ましい。The display characteristics of the liquid crystal display device show azimuth dependence depending on the alignment state (optical anisotropy) of liquid crystal molecules. In order to reduce the azimuth angle dependency of the display characteristics, it is preferable that the liquid crystal molecules are aligned with equal probability for all azimuth angles. Further, it is more preferable that the liquid crystal molecules in each picture element region are aligned with equal probability for all azimuth angles. Therefore, the shape of the opening 14a is
It is preferable that the liquid crystal molecules in each of the picture element regions have a shape such that they are aligned with equal probability at all azimuth angles. Specifically, the shape of the opening 14a preferably has rotational symmetry with the center (normal direction) of the picture element region as the axis of symmetry. It is more preferred to have an axis of high rotational symmetry of two or more rotation axes.
【0055】開口部14aの形状が多角形の場合の液晶
分子30aの配向状態を図6(a)〜図6(c)を参照
しながら説明する。図6(a)〜(c)は、それぞれ、
基板法線方向から見た液晶分子30aの配向状態を模式
的に示している。図6(b)および(c)など、基板法
線方向から見た液晶分子30aの配向状態を示す図にお
いて、楕円状に描かれた液晶分子30aの先が黒く示さ
れている端は、その端が他端よりも、開口部14aを有
する2層電極が設けらている基板側に近いように、液晶
分子30aが傾斜していることを示している。以下の図
面においても同様である。The orientation of the liquid crystal molecules 30a when the shape of the opening 14a is polygonal will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c). FIGS. 6A to 6C respectively show
FIG. 3 schematically shows an alignment state of the liquid crystal molecules 30a as viewed from a normal direction of the substrate. In FIGS. 6B and 6C, which show the alignment state of the liquid crystal molecules 30a as viewed from the normal direction of the substrate, the ends of the liquid crystal molecules 30a drawn in an elliptical shape are indicated by black dots. This indicates that the liquid crystal molecules 30a are inclined such that the end is closer to the substrate side where the two-layer electrode having the opening 14a is provided than the other end. The same applies to the following drawings.
【0056】ここでは、矩形(正方形と長方形を含む)
の絵素領域に対応して、矩形の開口部14aを形成した
構造を例に説明する。図6(a)〜図6(c)中の1A
−1A’線に沿った断面は、図1(a)〜図1(c)に
それぞれ対応し、図1(a)〜図1(c)を合わせて参
照しながら説明する。勿論、絵素領域(絵素電極15)
の形状はこれに限られない。Here, a rectangle (including a square and a rectangle)
A structure in which a rectangular opening 14a is formed corresponding to the picture element region will be described as an example. 1A in FIGS. 6A to 6C
The cross sections along the line -1A 'correspond to FIGS. 1A to 1C, respectively, and will be described with reference to FIGS. 1A to 1C. Of course, the picture element area (picture element electrode 15)
Is not limited to this.
【0057】下層導電層12と上層導電層14とを有す
る絵素電極15および対向電極22が同電位のとき、す
なわち液晶層30に電圧が印加されていない状態におい
ては、TFT基板100aおよび対向基板100bの液
晶層30側表面に設けられた垂直配向層(不図示)によ
って配向方向が規制されている液晶分子30aは、図6
(a)に示したように、垂直配向状態を取る。When the pixel electrode 15 having the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 and the counter electrode 22 are at the same potential, that is, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30, the TFT substrate 100a and the counter substrate The liquid crystal molecules 30a whose alignment direction is regulated by a vertical alignment layer (not shown) provided on the surface of the liquid crystal layer 30 on the liquid crystal layer 30 side in FIG.
As shown in (a), a vertical alignment state is taken.
【0058】液晶層30に電界を印加し、図1(a)に
示した等電位線EQで表される電界が発生すると、負の
誘電率異方性を有する液晶分子30aには、軸方位が等
電位線EQに平行になるなトルクが発生する。図5
(a)および(b)を参照しながら説明したように、液晶
分子30aの分子軸に対して垂直な等電位線EQで表さ
れる電場下の液晶分子30aは、液晶分子30aが傾斜
(回転)する方向が一義的に定まっていないため(図5
(a))、配向の変化(傾斜または回転)が容易に起こ
らないのに対し、液晶分子30aの分子軸に対して傾斜
した等電位線EQ下に置かれた液晶分子30aは、傾斜
(回転)方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易
に起こる。図6に示した構造では、等電位線EQに対し
て液晶分子30aの分子軸が傾いている上層導電層14
の矩形の開口部14aの4辺のエッジ部から液晶分子3
0aが傾斜し始める。そして、図5(c)を参照しなが
ら説明したように、開口部14aのエッジ部の傾斜した
液晶分子30aの配向と整合性をとるように周囲の液晶
分子30aも傾斜し、図6(c)に示したように、状態
で液晶分子30aの軸方位は安定する(放射状傾斜配
向)。When an electric field is applied to the liquid crystal layer 30 to generate an electric field represented by the equipotential line EQ shown in FIG. 1A, the liquid crystal molecules 30a having a negative dielectric anisotropy have an axial azimuth. Generates a torque that is parallel to the equipotential line EQ. FIG.
As described with reference to (a) and (b), the liquid crystal molecules 30a under an electric field represented by an equipotential line EQ perpendicular to the molecular axis of the liquid crystal molecules 30a have tilted (rotated) liquid crystal molecules 30a. ) Is not uniquely determined (see FIG. 5).
(A)) While the change in the orientation (tilt or rotation) does not easily occur, the liquid crystal molecule 30a placed under the equipotential line EQ inclined with respect to the molecular axis of the liquid crystal molecule 30a is tilted (rotated). ) Since the direction is uniquely determined, the change in orientation easily occurs. In the structure shown in FIG. 6, the upper conductive layer 14 in which the molecular axis of the liquid crystal molecule 30a is inclined with respect to the equipotential line EQ.
Of the liquid crystal molecules 3 from the four edges of the rectangular opening 14a of FIG.
0a begins to tilt. Then, as described with reference to FIG. 5C, the surrounding liquid crystal molecules 30a are also inclined so as to match the orientation of the inclined liquid crystal molecules 30a at the edges of the openings 14a. As shown in ()), the axial orientation of the liquid crystal molecules 30a is stabilized in the state (radial tilt alignment).
【0059】このように、上層導電層14の開口部14
aが、スリット状(長さに対して幅(長さに直交する方
向)が著しく狭い形状)ではなく、矩形状であると、絵
素領域内の液晶分子30aは、電圧印加時に、開口部1
4aの4辺のエッジ部から開口部14aの中心に向かっ
て液晶分子30aが傾斜するので、エッジ部からの液晶
分子30aの配向規制力が釣り合う開口部14aの中心
付近の液晶分子30aは基板面に対して垂直に配向した
状態を維持し、その回りの液晶分子30aが開口部14
aの中心付近の液晶分子30aを中心に放射状に液晶分
子30aが連続的に傾斜した状態が得られる。このよう
に、絵素領域毎に液晶分子30aが放射状傾斜配向をと
ると、全ての視角方向(方位角方向も含む)に対して、
それぞれの軸方位の液晶分子30aの存在確率がほぼ等
しくなり、あらゆる視角方向に対して、ざらつきのない
高品位の表示を実現することができる。As described above, the opening 14 of the upper conductive layer 14 is formed.
If a is not a slit shape (a shape in which the width (the direction perpendicular to the length) is extremely narrow with respect to the length) but a rectangular shape, the liquid crystal molecules 30a in the picture element region will not be opened when the voltage is applied. 1
Since the liquid crystal molecules 30a are inclined from the edges of the four sides 4a toward the center of the opening 14a, the liquid crystal molecules 30a near the center of the opening 14a where the alignment control force of the liquid crystal molecules 30a from the edges is balanced. Liquid crystal molecules 30a around the opening 14
A state is obtained in which the liquid crystal molecules 30a are continuously tilted radially around the liquid crystal molecules 30a near the center of a. As described above, when the liquid crystal molecules 30a take a radially inclined alignment for each picture element region, the liquid crystal molecules 30a are oriented in all viewing directions (including azimuthal directions).
The existence probabilities of the liquid crystal molecules 30a in the respective axis directions become substantially equal, and a high-quality display without roughness can be realized in all viewing angle directions.
【0060】さらに、開口部14aの形状を回転対称性
(4回回転軸を有する)の高い正方形とすると、回転対
称性の低い(2回回転軸を有する)長方形よりも、開口
部14aの中心とする液晶分子30aの放射状傾斜配向
の対称性が高くなるので、視角方向に対して一層ざらつ
きのない良好な表示を実現できる。なお、開口部14a
の形状として矩形を例示したが、開口部14aの内側の
液晶分子30aが電圧印加時に安定した放射状傾斜配向
をとるのであれば、他の多角形であってもよく、回転対
称が高い正多角形がさらに好ましい。Further, when the shape of the opening 14a is a square having a high rotational symmetry (having a four-time rotation axis), the center of the opening 14a is more apt than a rectangle having a low rotational symmetry (having a two-time rotation axis). Since the symmetry of the radially inclined alignment of the liquid crystal molecules 30a to be described is increased, it is possible to realize a favorable display with less roughness in the viewing angle direction. The opening 14a
Is exemplified as a rectangular shape, but other polygons may be used as long as the liquid crystal molecules 30a inside the opening 14a have a stable radially inclined orientation when a voltage is applied, and a regular polygon having high rotational symmetry may be used. Is more preferred.
【0061】なお、液晶分子30aの放射状傾斜配向
は、図8(a)に示したような単純な放射状傾斜配向よ
りも、図8(b)および(c)に示したような、左回り
または右回りの渦巻き状の放射状傾斜配向の方が安定で
ある。この渦巻き状配向は、通常のツイスト配向のよう
に液晶層30の厚さ方向に沿って液晶分子30aの配向
方向が螺旋状に変化するのではなく、液晶分子30aの
配向方向は微小領域でみると、液晶層30の厚さ方向に
沿ってほとんど変化していない。すなわち、液晶層30
の厚さ方向のどこの位置の断面(層面に平行な面内での
断面)においても、図8(b)または(c)と同じ配向
状態にあり、液晶層30の厚さ方向に沿ったツイスト変
形をほとんど生じていない。但し、開口部14aの全体
でみると、ある程度のツイスト変形が発生している。The radially tilted alignment of the liquid crystal molecules 30a is more counterclockwise or counterclockwise as shown in FIGS. 8B and 8C than the simple radially tilted alignment as shown in FIG. The clockwise spiral radially inclined orientation is more stable. In the spiral alignment, the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a does not change spirally along the thickness direction of the liquid crystal layer 30 as in a normal twist alignment, but the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a is viewed in a minute region. And almost no change along the thickness direction of the liquid crystal layer 30. That is, the liquid crystal layer 30
8 (b) or 8 (c) in the cross section at any position in the thickness direction (cross section in a plane parallel to the layer plane), and along the thickness direction of the liquid crystal layer 30. Almost no twist deformation. However, a certain amount of twist deformation occurs in the entire opening 14a.
【0062】負の誘電異方性を有するネマチック液晶材
料にカイラル剤を添加した材料を用いると、図7(a)
および(b)にそれぞれ示すように、電圧印加時に、液
晶分子30aは、開口部14aを中心に左回りまたは右
回りの渦巻き状放射状傾斜配向をとる。右回りか左回り
かは用いるカイラル剤の種類によって決まる。従って、
電圧印加時に開口部14a内の液晶層30を渦巻き状放
射状傾斜配向させることによって、放射状傾斜している
液晶分子30aの、基板面に垂直に立っている液晶分子
30aの周りを巻いている方向を全ての開口部14a内
で一定にすることができるので、ざらつきの無い均一な
表示が可能になる。さらに、基板面に垂直に立っている
液晶分子30aの周りを巻いている方向が定まっている
ので、液晶層30に電圧を印加した際の応答速度も向上
する。When a material obtained by adding a chiral agent to a nematic liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used, FIG.
As shown in (b) and (b), when a voltage is applied, the liquid crystal molecules 30a assume a counterclockwise or clockwise spiral radially inclined orientation around the opening 14a. Whether clockwise or counterclockwise depends on the type of chiral agent used. Therefore,
The liquid crystal layer 30 in the opening 14a is spirally and radially inclined when a voltage is applied, so that the direction of the liquid crystal molecules 30a that are radially inclined and that are wound around the liquid crystal molecules 30a that stand perpendicular to the substrate surface can be changed. Since it can be made constant in all the openings 14a, uniform display without roughness can be achieved. Further, since the direction in which the liquid crystal molecules 30a standing perpendicular to the substrate surface are wound around the liquid crystal molecules 30a, the response speed when a voltage is applied to the liquid crystal layer 30 is improved.
【0063】開口部14aの形状は、上述した多角形に
限られず、円形や楕円形でも良い。The shape of the opening 14a is not limited to the polygon described above, but may be a circle or an ellipse.
【0064】開口部14aの形状が円形の場合の液晶分
子30aの配向状態を図9(a)〜図9(c)を参照し
ながら説明する。図9(a)〜図9(c)は、それぞ
れ、基板法線方向から見た液晶分子30aの配向状態を
模式的に示している。ここでは、矩形の絵素領域に対し
て、円形の開口部14aを形成した構造を例に説明す
る。図9(a)〜図9(c)中の1B−1B’線に沿っ
た断面は、図1(a)〜図1(c)にそれぞれ対応し、
図1(a)〜図1(c)を合わせて参照しながら説明す
る。The alignment state of the liquid crystal molecules 30a when the shape of the opening 14a is circular will be described with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (c). FIGS. 9A to 9C schematically show the alignment states of the liquid crystal molecules 30a viewed from the normal direction of the substrate. Here, a structure in which a circular opening 14a is formed in a rectangular picture element region will be described as an example. 9 (a) to 9 (c) correspond to FIGS. 1 (a) to 1 (c), respectively.
This will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c).
【0065】下層導電層12と上層導電層14とを有す
る絵素電極15および対向電極22が同電位のとき、す
なわち液晶層30に電圧が印加されていない状態におい
ては、TFT基板100aおよび対向基板100bの液
晶層30側表面に設けられた垂直配向層(不図示)によ
って配向方向が規制されている液晶分子30aは、図9
(a)に示したように、垂直配向状態を取る。When the pixel electrode 15 having the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 and the counter electrode 22 are at the same potential, that is, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30, the TFT substrate 100a and the counter substrate The liquid crystal molecules 30a whose alignment direction is regulated by a vertical alignment layer (not shown) provided on the surface of the liquid crystal layer 100b on the side of the liquid crystal layer 30 are shown in FIG.
As shown in (a), a vertical alignment state is taken.
【0066】液晶層30に電界を印加し、図1(a)に
示した等電位線EQで表される電界が発生すると、負の
誘電率異方性を有する液晶分子30aには、軸方位が等
電位線EQに平行になるなトルクが発生する。図5
(a)および(b)を参照しながら説明したように、液晶
分子30aの分子軸に対して垂直な等電位線EQで表さ
れる電場下の液晶分子30aは、液晶分子30aが傾斜
(回転)する方向が一義的に定まっていないため(図5
(a))、配向の変化(傾斜または回転)が容易に起こ
らないのに対し、液晶分子30aの分子軸に対して傾斜
した等電位線EQ下に置かれた液晶分子30aは、傾斜
(回転)方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易
に起こる。図9に示した構造では、等電位線EQに対し
て液晶分子30aの分子軸が傾いている上層導電層14
の円形の開口部14aの円周のエッジ部から液晶分子3
0aが傾斜し始める。そして、図5(c)を参照しなが
ら説明したように、開口部14aのエッジ部の傾斜した
液晶分子30aの配向と整合性をとるように周囲の液晶
分子30aも傾斜し、図9(c)に示したように、状態
で液晶分子30aの軸方位は安定する(放射状傾斜配
向)。When an electric field is applied to the liquid crystal layer 30 to generate an electric field represented by the equipotential line EQ shown in FIG. 1A, the liquid crystal molecules 30a having a negative dielectric anisotropy have an axial azimuth. Generates a torque that is parallel to the equipotential line EQ. FIG.
As described with reference to (a) and (b), the liquid crystal molecules 30a under an electric field represented by an equipotential line EQ perpendicular to the molecular axis of the liquid crystal molecules 30a have tilted (rotated) liquid crystal molecules 30a. ) Is not uniquely determined (see FIG. 5).
(A)) While the change in the orientation (tilt or rotation) does not easily occur, the liquid crystal molecule 30a placed under the equipotential line EQ inclined with respect to the molecular axis of the liquid crystal molecule 30a is tilted (rotated). ) Since the direction is uniquely determined, the change in orientation easily occurs. In the structure shown in FIG. 9, the upper conductive layer 14 in which the molecular axis of the liquid crystal molecule 30a is inclined with respect to the equipotential line EQ.
Liquid crystal molecules 3 from the peripheral edge of the circular opening 14a of FIG.
0a begins to tilt. Then, as described with reference to FIG. 5C, the surrounding liquid crystal molecules 30a are also tilted so as to match the alignment of the tilted liquid crystal molecules 30a at the edges of the openings 14a. As shown in ()), the axial orientation of the liquid crystal molecules 30a is stabilized in the state (radial tilt alignment).
【0067】このように、上層導電層14の開口部14
aが、円形状であると、絵素領域内の液晶分子30a
は、電圧印加時に、開口部14aの円周のエッジ部から
開口部14aの中心に向かって液晶分子30aが傾斜す
るので、エッジ部からの液晶分子30aの配向規制力が
釣り合う開口部14aの中心付近の液晶分子30aは基
板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの
液晶分子30aが開口部14aの中心付近の液晶分子3
0aを中心に放射状に液晶分子30aが連続的に傾斜し
た状態(放射状傾斜配向)が得られる。開口部14aの
形状が円形の場合には四角形の場合よりも、放射状傾斜
配向の中心(基板面に垂直に配向した液晶分子30aの
位置)が開口部14aの中心に安定に形成されるので、
電圧印加時にあらゆる方向において、ざらつきのない高
品位の表示を実現することができる。As described above, the opening 14 of the upper conductive layer 14 is formed.
If a is circular, the liquid crystal molecules 30a in the picture element region
Since the liquid crystal molecules 30a incline from the peripheral edge of the opening 14a toward the center of the opening 14a when a voltage is applied, the center of the opening 14a where the alignment regulating force of the liquid crystal molecules 30a from the edge balances. The liquid crystal molecules 30a in the vicinity maintain the state of being vertically aligned with respect to the substrate surface, and the liquid crystal molecules 30a around the liquid crystal molecules 30a close to the center of the opening 14a.
A state in which the liquid crystal molecules 30a are continuously tilted radially around 0a (radially tilted alignment) is obtained. When the shape of the opening 14a is circular, the center of the radially inclined alignment (the position of the liquid crystal molecules 30a aligned perpendicular to the substrate surface) is more stably formed at the center of the opening 14a than in the case of the square.
High-quality display without roughness can be realized in all directions when a voltage is applied.
【0068】開口部14aの形状が円形の場合に得られ
る、放射状傾斜配向の中心位置が安定するという作用
は、円の回転対称性が高いことともに、液晶分子30a
が傾斜する方向を決める開口部14aのエッジが連続し
ていること、にあると考えられる。開口部14aのエッ
ジが連続していることによる、放射状傾斜配向安定化の
作用は、開口部14aの形状を楕円(長円)としても得
られる。The effect of stabilizing the center position of the radially inclined orientation, which is obtained when the shape of the opening 14a is circular, is not only because the rotation symmetry of the circle is high, but also because the liquid crystal molecules 30a
It is considered that the edge of the opening 14a that determines the direction in which the tilt is inclined is continuous. The effect of stabilizing the radially inclined orientation due to the continuous edges of the opening 14a can be obtained even when the shape of the opening 14a is an ellipse (an ellipse).
【0069】なお、液晶分子30aの放射状傾斜配向
は、図8を参照しながら上述したように、渦巻き状配向
性を付与することによって、より安定化する。従って、
図10(a)および図10(b)にそれぞれ示すよう
に、開口部14aを中心に左回りまたは右回り渦巻き状
放射状傾斜配向とする方が好ましい。特に、開口部14
aの面積が大きくなり、開口部14aの辺から中心まで
の距離が長くなると、開口部14a内に位置する液晶分
子30aの配向が安定しにくくなるので、渦巻き状配向
性を付与することが好ましい。例えば、液晶材料にカイ
ラル剤を添加することによって、放射状配向に渦巻き配
向を付与することができる。The radially inclined alignment of the liquid crystal molecules 30a is further stabilized by imparting a spiral alignment as described above with reference to FIG. Therefore,
As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), it is more preferable to form a spiral or clockwise spiral oblique orientation around the opening 14a. In particular, the opening 14
When the area of “a” increases and the distance from the side to the center of the opening 14a increases, the alignment of the liquid crystal molecules 30a located in the opening 14a becomes difficult to stabilize. . For example, by adding a chiral agent to a liquid crystal material, a spiral alignment can be imparted to the radial alignment.
【0070】上記では、絵素領域毎に1つの開口部を有
する構成を例に、開口部を有する2層構造電極の構成と
作用とを説明したが、開口部を絵素領域毎に複数設けて
も良い。以下では、絵素領域毎に複数の開口部を有する
2層構造の絵素電極を用いる構成について説明する。In the above description, the configuration and operation of a two-layer structure electrode having an opening have been described by exemplifying a configuration having one opening for each picture element region. However, a plurality of openings are provided for each picture element region. May be. Hereinafter, a configuration using a pixel electrode having a two-layer structure having a plurality of openings for each pixel region will be described.
【0071】絵素領域毎に複数の開口部を設ける場合に
は、絵素領域内の液晶分子が全方位的に均一な配向をと
るように、上述したように複数の開口部のそれぞれが回
転対称性を有する形状を有することが好ましく、さら
に、複数の開口部の配置が回転対称性を有することが好
ましい。以下では、絵素領域毎に複数の開口部を回転対
称性を有するように配置した2層構造の絵素電極15を
有する液晶表示装置を例にその構成と動作を説明する。In the case where a plurality of openings are provided for each picture element region, each of the plurality of openings is rotated as described above so that the liquid crystal molecules in the picture element region are uniformly oriented in all directions. It is preferable to have a shape having symmetry, and it is preferable that the arrangement of the plurality of openings has rotational symmetry. Hereinafter, the configuration and operation of a liquid crystal display device having a two-layered picture element electrode 15 in which a plurality of openings are arranged in each picture element area so as to have rotational symmetry will be described.
【0072】図11に、複数の開口部14a(14a1
および14a2を含む)を有し、それそれの開口部14
a内の誘電値層13には凹部13rが形成されている、
絵素電極15を備えた液晶表示装置400の一絵素領域
の断面構造を模式的に示す。FIG. 11 shows a plurality of openings 14a (14a1).
And 14a2), and each of the openings 14
A concave portion 13r is formed in the dielectric value layer 13 in a.
The cross-sectional structure of one pixel region of the liquid crystal display device 400 including the pixel electrode 15 is schematically shown.
【0073】図11(a)は、電圧が印加されていない
液晶層30内の液晶分子30aの配向状態(OFF状
態)を模式的に示している。図11(b)は、液晶層3
0に印加された電圧に応じて、液晶分子30aの配向が
変化し始めた状態(ON初期状態)を模式的に示してい
る。図11(c)は、印加された電圧に応じて変化した
液晶分子30aの配向が定常状態に達した状態を模式的
に示している。図11(a)、(b)および(c)は、
絵素領域毎に1つの開口部14aを有する絵素電極15
を備えた液晶表示装置100についての図1(a)、
(b)および(c)にそれぞれ対応する。なお、図11
では、開口部14a1および14a2に誘電体層13を
介して対向するように設けられた下層導電層12は、開
口部14a1および14a2のそれぞれと重なり、且
つ、開口部14a1および14a2との間の領域(上層
導電層14が存在する領域)にも存在するように形成さ
れた例を示したが、下層導電層12の配置はこれに限ら
れず、開口部14a1および14a2のそれぞれに対し
て、図1、図2(a)および(b)に示した配置関係を
有するように配置されればよい。また、誘電体層13を
介して上層導電層14の導電層が存在する領域と対向す
る位置に形成された下層導電層12は、液晶層30に印
加される電界に実質的に影響しないので、特にパターン
グする必要はないが、パターニングしてもよい。FIG. 11A schematically shows the alignment state (OFF state) of the liquid crystal molecules 30a in the liquid crystal layer 30 to which no voltage is applied. FIG. 11B shows the liquid crystal layer 3.
A state where the orientation of the liquid crystal molecules 30a starts to change in accordance with the voltage applied to 0 (ON initial state) is schematically shown. FIG. 11C schematically shows a state in which the orientation of the liquid crystal molecules 30a changed according to the applied voltage has reached a steady state. FIGS. 11 (a), (b) and (c)
A pixel electrode 15 having one opening 14a for each pixel region
FIG. 1A for a liquid crystal display device 100 including
(B) and (c) respectively. Note that FIG.
Thus, lower conductive layer 12 provided so as to face openings 14a1 and 14a2 via dielectric layer 13 overlaps each of openings 14a1 and 14a2, and has a region between openings 14a1 and 14a2. Although the example in which the lower conductive layer 12 is formed so as to exist also in the (region where the upper conductive layer 14 is present) is shown, the arrangement of the lower conductive layer 12 is not limited to this, and the openings 14a1 and 14a2 are respectively arranged as shown in FIG. 2 (a) and 2 (b). Further, the lower conductive layer 12 formed at a position opposite to the region where the conductive layer of the upper conductive layer 14 is present via the dielectric layer 13 does not substantially affect the electric field applied to the liquid crystal layer 30. It is not particularly necessary to perform patterning, but patterning may be performed.
【0074】図11(a)に示したように、絵素電極1
5と対向電極22が同電位のとき(液晶層30に電圧が
印加されていない状態)には、絵素領域内の液晶分子3
0aは、両基板11および21の表面に対して垂直に配
向している。As shown in FIG. 11A, the picture element electrode 1
5 and the counter electrode 22 are at the same potential (when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30), the liquid crystal molecules 3
0a is oriented perpendicular to the surfaces of both substrates 11 and 21.
【0075】液晶層30に電圧を印加すると、図11
(b)に示した等電位線EQで表される電位勾配が形成
される。絵素電極15の上層導電層14と対向電極22
との間に位置する液晶層30内には、上層導電層14お
よび対向電極22の表面に対して平行な等電位線EQで
表される、均一な電位勾配が形成される。上層導電層1
4の開口部14a1および14a2の上に位置する液晶
層30には、下層導電層12と対向電極22との電位差
に応じた電位勾配が形成される。このとき、液晶層30
内に形成される電位勾配が、誘電体層13による電圧降
下の影響を受けるので、液晶層30内に形成される等電
位線EQは、開口部14a1および14a2に対応する
領域で落ち込む(等電位線EQに複数の「谷」が形成さ
れる)。誘電体層13を介して開口部14a1および1
4a2に対向する領域に下層導電層12が形成されてい
るので、開口部14a1および14a2のそれぞれの中
央付近上に位置する液晶層30内にも、上層導電層14
および対向電極22の面に対して平行な等電位線EQで
表される電位勾配が形成される(等電位線EQの「谷の
底」)。開口部14a1および14a2のエッジ部(開
口部の境界(外延)を含む開口部の内側周辺)EG上の
液晶層30内には、傾斜した等電位線EQで表される斜
め電界が形成される。When a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, FIG.
A potential gradient represented by the equipotential line EQ shown in FIG. Upper conductive layer 14 of pixel electrode 15 and counter electrode 22
A uniform potential gradient represented by equipotential lines EQ parallel to the surfaces of the upper conductive layer 14 and the counter electrode 22 is formed in the liquid crystal layer 30 located between the upper and lower conductive layers 14 and 22. Upper conductive layer 1
In the liquid crystal layer 30 located above the four openings 14a1 and 14a2, a potential gradient corresponding to the potential difference between the lower conductive layer 12 and the counter electrode 22 is formed. At this time, the liquid crystal layer 30
Since the potential gradient formed in the liquid crystal layer 30 is affected by the voltage drop due to the dielectric layer 13, the equipotential lines EQ formed in the liquid crystal layer 30 fall in the regions corresponding to the openings 14a1 and 14a2 (equipotential). A plurality of "valleys" are formed in the line EQ). Openings 14a1 and 1a through dielectric layer 13
Since lower conductive layer 12 is formed in a region facing 4a2, upper conductive layer 14 is also provided in liquid crystal layer 30 located near the center of each of openings 14a1 and 14a2.
In addition, a potential gradient represented by an equipotential line EQ parallel to the surface of the counter electrode 22 is formed (“bottom of the valley” of the equipotential line EQ). An oblique electric field represented by an inclined equipotential line EQ is formed in the liquid crystal layer 30 on the edges of the openings 14a1 and 14a2 (the periphery of the opening including the boundaries (extensions) of the openings) EG. .
【0076】負の誘電異方性を有する液晶分子30aに
は、液晶分子30aの軸方位を等電位線EQに対して平
行に配向させようとするトルクが作用する。従って、エ
ッジ部EG上の液晶分子30aは、図11(b)中に矢
印で示したように、図中の右側エッジ部EGでは時計回
り方向に、図中の左側エッジ部EGでは反時計回り方向
に、それぞれ傾斜(回転)し、等電位線EQに平行に配
向する。A torque acts on the liquid crystal molecules 30a having negative dielectric anisotropy so as to orient the axis of the liquid crystal molecules 30a in parallel to the equipotential line EQ. Therefore, the liquid crystal molecules 30a on the edge portion EG are clockwise in the right edge portion EG in the drawing and counterclockwise in the left edge portion EG in the drawing, as indicated by arrows in FIG. 11B. In the directions, they incline (rotate), and are oriented parallel to the equipotential lines EQ.
【0077】図11(b)に示したように、本発明によ
る液晶表示装置400の開口部14a1および14a2
のエッジ部EGにおいて、液晶分子30aの軸方位に対
して傾斜した等電位線EQで表される電界(斜め電界)
が発生すると、図5(b)に示したように、液晶分子3
0aは、等電位線EQと平行になるための傾斜量が少な
い方向(図示の例では反時計回り)に傾斜する。また、
液晶分子30aの軸方位に対して垂直方向の等電位線E
Qで表される電界が発生する領域に位置する液晶分子3
0aは、図5(c)に示したように、傾斜した等電位線
EQ上に位置する液晶分子30aと配向が連続となるよ
うに(整合するように)、傾斜した等電位線EQ上に位
置する液晶分子30aと同じ方向に傾斜する。As shown in FIG. 11B, the openings 14a1 and 14a2 of the liquid crystal display device 400 according to the present invention.
Electric field (oblique electric field) represented by equipotential lines EQ inclined with respect to the axis direction of the liquid crystal molecules 30a at the edge portion EG of
When liquid crystal molecules 3 are generated, as shown in FIG.
0a is inclined in a direction in which the amount of inclination for becoming parallel to the equipotential line EQ is small (counterclockwise in the illustrated example). Also,
Equipotential line E perpendicular to the axial direction of the liquid crystal molecules 30a
Liquid crystal molecules 3 located in a region where an electric field represented by Q is generated
As shown in FIG. 5C, 0a is set on the inclined equipotential line EQ so that the alignment is continuous with (aligned with) the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ. It tilts in the same direction as the liquid crystal molecules 30a located.
【0078】上述したように、傾斜した等電位線EQ上
に位置する液晶分子30aから始まる配向の変化が進
み、定常状態に達すると、図11(c)に模式的に示し
たように、開口部14a1および14a2のそれぞれの
中心SAに関して対称な傾斜配向(放射状傾斜配向)を
形成する。また、隣接する2つの開口部14a1および
14a2との間に位置する上層導電層14の領域上の液
晶分子30aも、開口部14a1および14a2のエッ
ジ部の液晶分子30aと配向が連続となるように(整合
するように)、傾斜配向する。開口部14a1および1
4a2のエッジの中央に位置する部分上の液晶分子30
aは、それぞれのエッジ部の液晶分子30aの影響を同
程度に受けるので、開口部14a1および14a2の中
央部に位置する液晶分子30aと同様に、垂直配向状態
を維持する。その結果、隣接する2つの開口部14a1
と14a2との間に上層導電層14上の液晶層も放射状
傾斜配向状態となる。但し、開口部14a1および14
a2内の液晶層の放射状傾斜配向と開口部14a1と1
4a2との間の液晶層の放射状傾斜方向とでは、液晶分
子の傾斜方向が異なる。図11(c)に示した、それぞ
れの放射状傾斜配向している領域の中央に位置する液晶
分子30a付近の配向に注目すると、開口部14a1お
よb14a2内では、対向電極に向かって広がるコーン
を形成するように液晶分子30aが傾斜しているのに対
し、開口部間では、上層導電層14に向かって広がるコ
ーンを形成するように液晶分子30が傾斜している。な
お、いずれの放射状傾斜配向もエッジ部の液晶分子30
aの傾斜配向と整合するように形成されているので、2
つの放射状傾斜配向は互いに連続している。As described above, the change in the alignment starting from the liquid crystal molecules 30a positioned on the inclined equipotential line EQ progresses, and when the liquid crystal molecules reach a steady state, as shown in FIG. A symmetric inclined orientation (radial inclined orientation) is formed with respect to the center SA of each of the portions 14a1 and 14a2. Further, the liquid crystal molecules 30a on the region of the upper conductive layer 14 located between the two adjacent openings 14a1 and 14a2 are also aligned so as to be continuous with the liquid crystal molecules 30a at the edges of the openings 14a1 and 14a2. Obliquely oriented (to match). Openings 14a1 and 1
Liquid crystal molecules 30 on the portion located at the center of the edge of 4a2
Since a is affected by the liquid crystal molecules 30a at the respective edge portions to the same extent, the liquid crystal molecules 30a maintain the vertical alignment state similarly to the liquid crystal molecules 30a located at the center of the openings 14a1 and 14a2. As a result, two adjacent openings 14a1
Between 14a2 and 14a2, the liquid crystal layer on the upper conductive layer 14 is also in a radially inclined alignment state. However, the openings 14a1 and 14a
a2 and the radially inclined alignment of the liquid crystal layer and the openings 14a1 and 14a1
The tilt direction of the liquid crystal molecules is different from the radial tilt direction of the liquid crystal layer between 4a2. Paying attention to the alignment near the liquid crystal molecules 30a located at the center of each of the radially inclined alignment regions shown in FIG. 11C, a cone spreading toward the counter electrode is formed in the openings 14a1 and b14a2. While the liquid crystal molecules 30a are inclined to form, the liquid crystal molecules 30 are inclined between the openings so as to form a cone extending toward the upper conductive layer 14. In each of the radially inclined alignments, the liquid crystal molecules 30 at the edge portions are used.
a is formed so as to match the tilt orientation of a.
The two radial tilt orientations are continuous with each other.
【0079】上述したように、液晶層30に電圧を印加
すると、上層導電層14に設けた複数の開口部14a1
および14a2それぞれのエッジ部EG上の液晶分子3
0aから傾斜し始め、その後周辺領域の液晶分子30a
がエッジ部EG上の液晶分子30aの傾斜配向と整合す
るように傾斜することによって、放射状傾斜配向が形成
される。したがって、1つの絵素領域内に形成する開口
部14aの数が多いほど、電界に応答して最初に傾斜し
始める液晶分子30aの数が多くなるので、絵素領域全
体に亘って放射状傾斜配向が形成されるのに要する時間
が短くなる。すなわち、絵素領域毎に絵素電極に形成す
る開口部14aの数を増やすことによって、液晶表示装
置の応答速度を改善することができる。As described above, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, a plurality of openings 14a1 provided in the upper conductive layer 14 are formed.
Liquid crystal molecules 3 on the edge EG of each of
0a, then the liquid crystal molecules 30a in the peripheral region
Are tilted so as to match the tilted alignment of the liquid crystal molecules 30a on the edge portion EG, thereby forming a radial tilted alignment. Therefore, the larger the number of openings 14a formed in one pixel region, the larger the number of liquid crystal molecules 30a that first start to tilt in response to an electric field. The time required for the formation is reduced. That is, the response speed of the liquid crystal display device can be improved by increasing the number of openings 14a formed in the pixel electrode for each pixel region.
【0080】このように、絵素領域毎に複数の開口部1
4a1および14a2を形成することによって、全方位
的に視角特性に優れた表示品位を有する液晶表示装置が
実現されるとともに、液晶表示装置の応答特性も改善さ
れる。As described above, a plurality of openings 1 are provided for each picture element region.
By forming 4a1 and 14a2, a liquid crystal display device having excellent display quality in all directions is realized, and the response characteristics of the liquid crystal display device are also improved.
【0081】次に、図12および図13を参照しなが
ら、複数の開口部14aのそれぞれの形状および相対配
置と液晶分子30aの配向との関係を説明する。図12
および13の1C−1C’線および1D−1D’線に沿
った断面図は、図11に相当する。Next, with reference to FIGS. 12 and 13, the relationship between the shape and relative arrangement of the plurality of openings 14a and the orientation of the liquid crystal molecules 30a will be described. FIG.
11 and 13 are sectional views taken along lines 1C-1C 'and 1D-1D' of FIG.
【0082】図12および図13は、矩形の絵素電極1
5(絵素領域)を例示しているが、絵素電極15(上層
導電層14)の外形の形状はこれに限られない。また、
本発明による液晶表示装置は、1つの絵素領域について
図12や図13に示した電極構成を1つだけ有するもの
に限らず、図12や図13に示した電極構成を1つの絵
素領域内に複数有してもよい。また、絵素電極15(上
層導電層14)の外周と開口部14aとの相対的な配置
関係に特に制限はなく、複数の開口部14の一部が上層
導電層14の外周を規定する辺または角に重なって形成
されてもよい。このことは、複数の開口部14aを有す
る絵素領域を示す他の実施形態の液晶表示装置に対して
も同じである。なお、絵素領域全体に亘って、液晶分子
の配向を安定化(および応答速度の向上)のために好ま
しい、開口部14a間の相対配置については後述する。FIGS. 12 and 13 show a rectangular picture element electrode 1.
5 (picture element region) is illustrated, but the external shape of the picture element electrode 15 (upper conductive layer 14) is not limited to this. Also,
The liquid crystal display device according to the present invention is not limited to the one having one electrode configuration shown in FIGS. 12 and 13 for one picture element region, and the electrode configuration shown in FIGS. You may have two or more inside. Further, there is no particular limitation on the relative positional relationship between the outer periphery of the pixel electrode 15 (upper conductive layer 14) and the opening 14a, and a part of the plurality of openings 14 defines the outer periphery of the upper conductive layer 14. Alternatively, they may be formed so as to overlap corners. This is the same for the liquid crystal display devices of other embodiments showing the picture element region having the plurality of openings 14a. The relative arrangement between the openings 14a, which is preferable for stabilizing the alignment of the liquid crystal molecules over the entire picture element region (and improving the response speed), will be described later.
【0083】まず、それぞれの開口部14aの形状は、
先に説明したように、多角形や、円形または楕円形であ
ってよい。液晶表示装置400の全ての方位角方向にお
ける視角特性を改善(表示のざらつきをなくす)ために
は、開口部14aのそれぞれの形状は、高い回転対称性
を有することが好ましいので、図12に示した正方形な
どの正多角形や、図13に示した円形が好ましい。それ
ぞれの開口部14aの形状と液晶分子30aの配向状態
との関係については、先の説明の通りなので、ここでは
説明を省略する。First, the shape of each opening 14a is
As explained above, it may be polygonal, circular or oval. In order to improve the viewing angle characteristics in all the azimuthal directions of the liquid crystal display device 400 (eliminate the roughness of the display), it is preferable that each shape of the opening 14a has high rotational symmetry. A regular polygon such as a square or a circle shown in FIG. 13 is preferable. Since the relationship between the shape of each opening 14a and the alignment state of the liquid crystal molecules 30a is as described above, the description is omitted here.
【0084】また、複数の開口部14aを形成した構成
においては、複数の開口部14aの相対的な配置が回転
対称性を有することが好ましい。例えば、図12に示し
たように、正方形の上層導電層14(すなわち、絵素領
域が正方形の場合)に、正方形の開口部14aを4個形
成する場合、4個の開口部14aを正方形の上層導電層
14の中心SAを軸に、回転対称性を有するように配置
することが好ましい。図示したように、正方形の上層導
電層14の中心SAが4回回転軸となるよう配置するこ
とが好ましい。このように配置すると、図12(b)お
よび(c)に示したように、液晶層30に電圧を印加し
たときにそれぞれの開口部14aを中心に形成される放
射状傾斜配向を有する領域が、上層導電層14の中心S
Aを軸に4回回転対称性を有する。その結果、液晶表示
装置400の視角特性は全方位角方向に亘ってさらに均
一化される。In the configuration in which the plurality of openings 14a are formed, it is preferable that the relative arrangement of the plurality of openings 14a has rotational symmetry. For example, as shown in FIG. 12, when four square openings 14a are formed in the upper conductive layer 14 of the square (that is, when the pixel region is a square), the four openings 14a are The upper conductive layer 14 is preferably arranged to have rotational symmetry about the center SA. As shown in the figure, it is preferable to arrange the square upper conductive layer 14 such that the center SA is the rotation axis four times. With this arrangement, as shown in FIGS. 12B and 12C, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, the regions having the radially inclined alignment formed around the respective openings 14a become: Center S of upper conductive layer 14
It has four-fold rotational symmetry about A. As a result, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device 400 are further uniformed in all azimuthal directions.
【0085】図12においは、1つの絵素領域に4つの
開口部14aを形成した構成を例示したが、開口部14
aの数はこれに限らない。1つの絵素領域に形成する開
口部14aの数は、絵素領域の大きさや形状、1つの開
口部14aによって安定に放射状傾斜配向が形成される
領域の大きさ、および応答速度を考慮して適宜設定され
る。1つの絵素領域に多数の開口部14aを形成する場
合、視角特性の均一性を向上するためには、絵素領域全
体に亘って、開口部14aの配置が回転対称性を有する
ように配置することが好ましいが、絵素領域の形状によ
っては、絵素領域全体に亘って回転対称性を有するよう
に配置できない場合がある。できるだけ、広い面積に亘
って回転対称性を有するように配置することが好まし
い。例えば、絵素領域が長方形の場合には、長方形を複
数の正方形に分割し、それぞれの正方形に対して回転対
称性を有するように複数の開口部14aを形成すること
によって、十分均一な視角特性を有する液晶表示装置を
得ることができる。FIG. 12 shows an example in which four openings 14a are formed in one picture element region.
The number of a is not limited to this. The number of the openings 14a formed in one picture element region is determined in consideration of the size and shape of the picture element region, the size of the region where the radially inclined orientation is stably formed by one opening 14a, and the response speed. It is set appropriately. When a large number of openings 14a are formed in one picture element region, in order to improve the uniformity of the viewing angle characteristics, the openings 14a are arranged so as to have rotational symmetry throughout the picture element region. However, depending on the shape of the picture element area, it may not be possible to arrange the picture element area so as to have rotational symmetry over the entire picture element area. It is preferable to arrange them so as to have rotational symmetry over as large an area as possible. For example, when the picture element region is a rectangle, the rectangle is divided into a plurality of squares, and a plurality of openings 14a are formed so as to have rotational symmetry with respect to each square, so that a sufficiently uniform viewing angle characteristic is obtained. Can be obtained.
【0086】図12に示した正方形の開口部14aに代
えて、円形の開口部14aを設けた構成を図13に示
す。FIG. 13 shows a configuration in which a circular opening 14a is provided instead of the square opening 14a shown in FIG.
【0087】図12を参照しながら上述したのと同様
に、4つの開口部14aを上層導電層14の中心SAが
4回回転軸となるように配置することによって、液晶表
示装置の視角特性をさらに改善することができる。ま
た、開口部14aの形状が円形の方が、多角形よりも、
それぞれの開口部14aのエッジ部に沿った液晶分子3
0aの配向の連続性が高いので、液晶分子30aの放射
状傾斜配向がより安定する。さらに、複数の開口部14
aを設ける構成において、開口部14aの形状を円形と
すると、隣接する開口部14aによって形成される放射
状傾斜配向の間の連続性が高く、絵素領域内に形成され
る複数の放射状傾斜配向が安定しやすいという利点が得
られる。As described above with reference to FIG. 12, by arranging the four openings 14a so that the center SA of the upper conductive layer 14 becomes the rotation axis four times, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device can be improved. Further improvements can be made. In addition, a circular shape of the opening 14a is more preferable than a polygonal shape.
Liquid crystal molecules 3 along the edge of each opening 14a
Since the continuity of the alignment of Oa is high, the radially inclined alignment of the liquid crystal molecules 30a is more stable. Further, the plurality of openings 14
In the configuration where a is provided, when the shape of the opening 14a is circular, the continuity between the radially inclined orientations formed by the adjacent openings 14a is high, and a plurality of radially inclined orientations formed in the pixel region are formed. The advantage of easy stability is obtained.
【0088】例えば、図14に示したように、4つの円
形の開口部14aがそれぞれの中心が長方形の角に位置
するように配置された構成においても、その長方形の対
角線上に位置する液晶分子30aが連続的な傾斜配向を
形成することができる。これに対し、図14中の4つの
開口部14aを正方形にすると、開口部14aの中心を
結んで形成される長方形の対角線は、開口部14aの正
方形の対角線と一致しないことから理解できるように、
4つの開口部14aによって囲まれる領域内の液晶分子
30aの配向は連続になり難い。一方、この4つの開口
部14aの形状を、4つの開口部14aの中心が形成す
る長方形と相似関係にある長方形とすれば、上記の問題
は解決するが、それぞれの開口部14a内に形成される
放射状傾斜配向の連続性が低下する。したがって、開口
部14aの形状や配置は、絵素領域の形状や大きさを考
慮して適宜設定することが好ましい。For example, as shown in FIG. 14, even in a configuration in which four circular openings 14a are arranged so that their centers are located at the corners of a rectangle, the liquid crystal molecules located on the diagonal of the rectangle are arranged. 30a can form a continuous tilted orientation. On the other hand, if the four openings 14a in FIG. 14 are square, the rectangular diagonal formed by connecting the centers of the openings 14a does not coincide with the square diagonal of the opening 14a. ,
The orientation of the liquid crystal molecules 30a in the region surrounded by the four openings 14a is unlikely to be continuous. On the other hand, if the shape of the four openings 14a is a rectangle having a similar relationship to the rectangle formed by the centers of the four openings 14a, the above-mentioned problem can be solved, but the four openings 14a are formed in the respective openings 14a. The continuity of the radially inclined orientation is reduced. Therefore, it is preferable to appropriately set the shape and arrangement of the opening 14a in consideration of the shape and size of the picture element region.
【0089】本実施形態の液晶表示装置の構成は、絵素
電極15が開口部を有する2層構造電極であること以外
は、公知の垂直配向型液晶表示装置と同じ構成を採用す
ることができ、公知の製造方法で製造することができ
る。The configuration of the liquid crystal display device of this embodiment can employ the same configuration as that of a known vertical alignment type liquid crystal display device, except that the picture element electrode 15 is a two-layered electrode having an opening. Can be manufactured by a known manufacturing method.
【0090】下層導電層12となる透明導電層(典型的
にはITO層)の堆積工程までは、公知の製造方法で実
施できる。この導電層は、従来の液晶表示装置のプロセ
スにおいては、所定の形状にパターニングされ、絵素電
極とされる。従来の液晶表示装置の製造プロセスにおけ
る絵素電極のパターニング工程において、本実施形態の
液晶表示装置の下層導電層12をパターニングすること
ができる。下層導電層のパターンは、絵素電極と同じで
も良いし、上層導電層14に形成される開口部14aに
対応するように分割したパターンとしてもよい。下層導
電層12は、従来の絵素電極と同様にTFTのドレイン
等に電気的に接続される。Up to the step of depositing a transparent conductive layer (typically, an ITO layer) to be the lower conductive layer 12, it can be carried out by a known manufacturing method. This conductive layer is patterned into a predetermined shape in the process of a conventional liquid crystal display device to form a pixel electrode. In the patterning step of the picture element electrode in the manufacturing process of the conventional liquid crystal display device, the lower conductive layer 12 of the liquid crystal display device of the present embodiment can be patterned. The pattern of the lower conductive layer may be the same as the picture element electrode, or may be a divided pattern corresponding to the opening 14a formed in the upper conductive layer 14. The lower conductive layer 12 is electrically connected to a drain or the like of the TFT similarly to a conventional picture element electrode.
【0091】下層導電層12をパターニングした基板の
表面のほぼ全面に亘って誘電体層13を形成する。誘電
体層13上に再び導電層を堆積する。得られた導電層を
パターニングすることによって、開口部14aを有する
上層導電層14を形成する。この上層導電層14の開口
部14aに対応する領域の誘電体層13に凹部13rを
形成する方法については、後に詳述する。The dielectric layer 13 is formed over substantially the entire surface of the substrate on which the lower conductive layer 12 has been patterned. A conductive layer is deposited on the dielectric layer 13 again. By patterning the obtained conductive layer, an upper conductive layer 14 having an opening 14a is formed. A method of forming the recess 13r in the dielectric layer 13 in a region corresponding to the opening 14a of the upper conductive layer 14 will be described later in detail.
【0092】なお、上層導電層14をTFTのドレイン
電極に接続するためのコンタクトホールを誘電体層13
に予め形成しておく。この工程も公知のプロセスで実行
することができる。上層導電層14と下層導電層12と
を同電位で駆動させる構成を採用すると、例示したよう
に、上層導電層14と下層導電層12とを同じTFTに
接続すればよい。また、この構成を採用すると、従来の
駆動回路をそのまま用いることができるという利点もあ
る。A contact hole for connecting the upper conductive layer 14 to the drain electrode of the TFT is formed in the dielectric layer 13.
In advance. This step can also be performed by a known process. When the configuration in which the upper conductive layer 14 and the lower conductive layer 12 are driven at the same potential is employed, the upper conductive layer 14 and the lower conductive layer 12 may be connected to the same TFT as illustrated. Further, when this configuration is employed, there is an advantage that a conventional driving circuit can be used as it is.
【0093】なお、典型的には、負の誘電異方性を有す
る液晶分子を垂直配向させるために、絵素電極15およ
び対向電極22の液晶層30側表面には垂直配向層(不
図示)が形成されている。垂直配向層は、誘電体層13
の開口部13aおよび上層導電層14が形成された後
に、基板の表示領域に印刷によって形成される。Typically, in order to vertically align liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, a vertical alignment layer (not shown) is provided on the surface of the pixel electrode 15 and the counter electrode 22 on the liquid crystal layer 30 side. Are formed. The vertical alignment layer is composed of the dielectric layer 13
After the openings 13a and the upper conductive layer 14 are formed, they are formed by printing in the display area of the substrate.
【0094】液晶材料としては、負の誘電異方性を有す
るネマチック液晶材料が用いられる。また、負の誘電異
方性を有するネマチック液晶材料に2色性色素添加する
ことによって、ゲスト−ホストモードの液晶表示装置を
得ることもできる。ゲスト−ホストモードの液晶表示装
置は、偏光板を必要としない。As the liquid crystal material, a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is used. A guest-host mode liquid crystal display device can also be obtained by adding a dichroic dye to a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy. The guest-host mode liquid crystal display device does not require a polarizing plate.
【0095】以下に、本発明による液晶表示装置の具体
的な構造の例示し、特に、凹部13rを有する誘電体層
13の構造およびその好ましい形成方法を説明する。Hereinafter, a specific structure of the liquid crystal display device according to the present invention will be exemplified, and in particular, a structure of the dielectric layer 13 having the concave portion 13r and a preferable forming method thereof will be described.
【0096】(実施形態1)本実施形態1の透過型液晶
表示装置500の平面構造を図15に、図15のA−
A’線での断面図を図16に示す。(Embodiment 1) FIG. 15 shows a planar structure of a transmission type liquid crystal display device 500 of Embodiment 1, and FIG.
FIG. 16 shows a cross-sectional view taken along line A ′.
【0097】液晶表示装置500は、TFT基板500
aと、対向基板500bと、これらの間に配設された垂
直配向液晶層30とを有している。マトリクス状に配列
された絵素領域のそれぞれは、絵素電極15と対向電極
22とに印加される電圧によって駆動される。絵素電極
15は、信号電圧が与えられるソース配線43にTFT
44を介して接続されており、TFT44はゲート配線
41から与えられる走査信号によってそのスイッチング
が制御される。走査信号によってON状態とされたTF
T44に接続されている絵素電極15に信号電圧が印加
される。The liquid crystal display device 500 includes a TFT substrate 500
a, a counter substrate 500b, and a vertically aligned liquid crystal layer 30 disposed therebetween. Each of the pixel regions arranged in a matrix is driven by a voltage applied to the pixel electrode 15 and the counter electrode 22. The pixel electrode 15 is connected to a source line 43 to which a signal voltage is applied by a TFT.
The switching of the TFT 44 is controlled by a scanning signal given from the gate wiring 41. TF turned ON by scanning signal
A signal voltage is applied to the picture element electrode 15 connected to T44.
【0098】絵素電極15は、下層導電層12と、上層
導電層14と、これらの間に設けられた誘電体層(第1
誘電体層13aおよび第2誘電体層(例えば感光性樹脂
層)13b)とを有している。下層導電層12と上層導
電層14とは、コンタクトホール45において互いに電
気的に接続されている。上層導電層14は、開口部14
aを有しており、電圧印加時にはそのエッジ部に斜め電
界を発生する。開口部14aは、ゲート配線41と、ソ
ース配線43と、補助容量配線42とによって囲まれる
領域に4個ずつ形成されている。絵素領域ごとに8つの
開口部14aが形成されている。The pixel electrode 15 is composed of a lower conductive layer 12, an upper conductive layer 14, and a dielectric layer (first
A dielectric layer 13a and a second dielectric layer (for example, a photosensitive resin layer) 13b). Lower conductive layer 12 and upper conductive layer 14 are electrically connected to each other at contact hole 45. The upper conductive layer 14 has an opening 14
a, and generates an oblique electric field at the edge when a voltage is applied. Four openings 14 a are formed in a region surrounded by the gate wiring 41, the source wiring 43, and the auxiliary capacitance wiring 42. Eight openings 14a are formed for each picture element region.
【0099】なお、補助容量配線42は、絵素領域のほ
ぼ中央付近をゲート配線41と平行に延びるように形成
されている。補助容量配線42は、ゲート絶縁層46を
介して対向する下層導電層12と、補助容量を形成す
る。補助容量は、絵素容量の保持率を向上するために設
けられる。勿論、補助容量を省略してもよいし、補助容
量の構造は上記の例に限られない。The auxiliary capacitance line 42 is formed so as to extend substantially in the vicinity of the center of the picture element region in parallel with the gate line 41. The auxiliary capacitance line 42 forms an auxiliary capacitance with the lower conductive layer 12 opposed via the gate insulating layer 46. The auxiliary capacitance is provided to improve the retention rate of the pixel capacitance. Of course, the auxiliary capacitance may be omitted, and the structure of the auxiliary capacitance is not limited to the above example.
【0100】液晶表示装置500において、下層導電層
12上に設けられている誘電体層13は、第1誘電体層
13aと第2誘電体層13bとから形成されている。第
1誘電体層(「保護層」とも言う)13aの、後に形成
される上層導電層14にパターニングされる開口部14
aに対向する領域に、開口部14aと同様の形状の開口
部13a’が形成されている。この第1誘電体層13a
上に、例えば、感光性樹脂を塗布することによって、第
2誘電体層13bが形成されている。開口部13a’を
有する第1誘電体層13a上に第2誘電体層13bを形
成する過程で、第1誘電体層13aの第1開口部13
a’に、第2誘電体層13bの材料(例えば感光性樹
脂)が落ち込むので、第1開口部13a’と自己整合的
に凹部13rが形成される。感光性樹脂材料を第1誘電
体層13a上に付与する方法は、塗布法に限られず、例
えば印刷法を用いてもよい。第2誘電体層にコンタクト
ホールを形成することを考慮すると、工程を簡略化でき
るので、感光性樹脂を用いることが好ましいが、これに
限られない。また、SiOxやSiNxなどの無機絶縁
材料を薄膜堆積法を用いて堆積してもよい。第1誘電体
層13aに形成された第1開口部13a’による表面段
差(表面の高さの差)を反映するように絶縁材料を付与
できれば、材料や付与方法に特に制限はない。In the liquid crystal display device 500, the dielectric layer 13 provided on the lower conductive layer 12 is formed of a first dielectric layer 13a and a second dielectric layer 13b. Opening 14 of first dielectric layer (also referred to as “protective layer”) 13 a that is patterned into upper conductive layer 14 to be formed later
An opening 13a 'having a shape similar to that of the opening 14a is formed in a region opposed to a. This first dielectric layer 13a
The second dielectric layer 13b is formed thereon by, for example, applying a photosensitive resin. In the process of forming the second dielectric layer 13b on the first dielectric layer 13a having the opening 13a ', the first opening 13 of the first dielectric layer 13a is formed.
Since the material (for example, photosensitive resin) of the second dielectric layer 13b falls into a ′, a recess 13r is formed in a self-alignment with the first opening 13a ′. The method of applying the photosensitive resin material on the first dielectric layer 13a is not limited to the coating method, and for example, a printing method may be used. Considering that a contact hole is formed in the second dielectric layer, the process can be simplified, and thus it is preferable to use a photosensitive resin, but the present invention is not limited to this. Further, an inorganic insulating material such as SiOx or SiNx may be deposited using a thin film deposition method. There is no particular limitation on the material and the application method as long as an insulating material can be applied so as to reflect a surface step (a difference in surface height) due to the first opening 13a 'formed in the first dielectric layer 13a.
【0101】凹部13rの深さは、第1誘電体層13a
の厚さ、および第2誘電体層13bとなる感光性樹脂の
粘度および塗布条件などにより制御することができる。
従って、感光性樹脂層を露光する際の光量を調整するこ
とにって、凹部13rの深さを調整する方法に比べて、
生産性および再現性に優れている。The depth of the recess 13r is determined by the first dielectric layer 13a.
, The viscosity of the photosensitive resin to be the second dielectric layer 13b, application conditions, and the like.
Therefore, by adjusting the amount of light when exposing the photosensitive resin layer, compared to a method of adjusting the depth of the recess 13r,
Excellent productivity and reproducibility.
【0102】図16に示した液晶表示装置500では、
第1誘電体層13aに設けた開口部13a’によって、
第2誘電体層13bの凹部13rを形成したが、図17
に示す液晶表示装置500’のように、下層導電層12
の下に設けられるゲート絶縁膜46に、上層導電層14
の開口部14aに対応する領域に開口部46aを形成し
てもよい。下層導電層12は、例えば、図示したよう
に、ゲート絶縁膜46の開口部46aを少なくとも覆う
ように形成される。ゲート絶縁膜46にも開口部46a
を形成することによって、第1誘電体層13aを厚くす
ることなく、凹部13rを深くすることができる。In the liquid crystal display device 500 shown in FIG.
By the opening 13a 'provided in the first dielectric layer 13a,
The recess 13r of the second dielectric layer 13b was formed.
As shown in a liquid crystal display device 500 ′ shown in FIG.
The upper conductive layer 14 is formed on the gate insulating film 46 provided below.
The opening 46a may be formed in a region corresponding to the opening 14a. The lower conductive layer 12 is formed, for example, so as to cover at least the opening 46a of the gate insulating film 46 as illustrated. An opening 46a is also formed in the gate insulating film 46.
Is formed, the concave portion 13r can be deepened without increasing the thickness of the first dielectric layer 13a.
【0103】さらに、図18に示した液晶表示装置50
0’’のように、第1誘電体層13aを下層導電層12
の下に形成してもよい。このような構成を採用すると、
ゲート絶縁層46の開口部46aと第1誘電体層13の
第1開口部13a’とを一回のフォトリソグラフィ工程
で、一括に形成することが可能となり、生産効率が向上
する。勿論、ゲート絶縁層46および第1誘電体層13
をエッチング工程を同一のエッチャントを用いてエッチ
ングできるように、材料を選定することが好ましい。Further, the liquid crystal display device 50 shown in FIG.
0 '', the first dielectric layer 13a is
It may be formed below. With such a configuration,
The opening 46a of the gate insulating layer 46 and the first opening 13a 'of the first dielectric layer 13 can be formed at one time by a single photolithography process, thereby improving production efficiency. Of course, the gate insulating layer 46 and the first dielectric layer 13
It is preferable to select a material so that the etching process can be performed using the same etchant.
【0104】次に、上述した液晶表示装置500、50
0’および500’’の製造方法を説明する。Next, the aforementioned liquid crystal display devices 500 and 50
The manufacturing method of 0 ′ and 500 ″ will be described.
【0105】図19(a)〜(e)は、液晶表示装置5
00のTFT基板500aの製造工程を模式的に示す断
面図である。FIGS. 19A to 19E show the liquid crystal display device 5.
It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the TFT substrate 500a of No. 00.
【0106】図19(a)に示すように、絶縁性透明基
板(例えばガラス基板)11上に、必要に応じて、ベー
スコート膜としてTa2O5、SiO2などからなる絶縁
層(不図示)を形成する。その後、A1、Mo、Taな
どからなる金属層をスパッタリング法で形成し、パター
ニングすることによってゲート電極48(ゲート信号線
41も含む)を形成する。ここでは、Taを用いてゲー
ト電極48を形成する。このとき、補助容量信号線42
を同じ材料を用いて同じ工程で形成する。次に、ゲート
電極48を覆うように、基板11の表面のほぼ全面にゲ
ート絶縁層46を形成する。ここでは、厚さ約300n
mのSiNx膜をP−CVD法により堆積し、ゲート絶
縁層46を形成する。なお、ゲート電極48を陽極酸化
して、このゲート陽極酸化膜49をゲート絶縁層として
用いることもできる。勿論、陽極酸化膜とSiNxなど
の絶縁層とを備える2層構造としてもよい。As shown in FIG. 19A, an insulating layer (not shown) made of Ta 2 O 5 , SiO 2 or the like as a base coat film, if necessary, on an insulating transparent substrate (eg, a glass substrate) 11. To form Then, a gate electrode 48 (including the gate signal line 41) is formed by forming a metal layer made of A1, Mo, Ta, or the like by a sputtering method and patterning the same. Here, the gate electrode 48 is formed using Ta. At this time, the auxiliary capacitance signal line 42
Are formed in the same step using the same material. Next, a gate insulating layer 46 is formed on almost the entire surface of the substrate 11 so as to cover the gate electrode 48. Here, the thickness is about 300n
A mN SiNx film is deposited by a P-CVD method to form a gate insulating layer 46. Note that the gate electrode 48 can be anodized and the gate anodic oxide film 49 can be used as a gate insulating layer. Of course, a two-layer structure including an anodic oxide film and an insulating layer such as SiNx may be used.
【0107】ゲート絶縁層46上に、チャネル層50お
よび電極コンタクト層51となるSi層を連続してCV
D法で堆積する。チャネル層50には、厚さ約150n
mのアモルファスSi層を用い、電極コンタクト層51
には厚さ約50nmのリン等の不純物をドーピングした
アモルファスSiまたは微結晶Si層を用いる。これら
のSi層をHCl+SF6の混合ガスによるドライエッ
チング法などによりパターニングすることによって、チ
ャネル層50および電極コンタクト層51を形成する。On the gate insulating layer 46, a Si layer serving as the channel layer 50 and the electrode contact layer 51 is continuously formed by CV.
Deposit by D method. The channel layer 50 has a thickness of about 150 n
m of the amorphous silicon layer, and the electrode contact layer 51
Use an amorphous Si or microcrystalline Si layer with a thickness of about 50 nm doped with an impurity such as phosphorus. The channel layer 50 and the electrode contact layer 51 are formed by patterning these Si layers by a dry etching method using a mixed gas of HCl + SF 6 or the like.
【0108】その後、図19(b)に示すように、下層
導電層12を構成する透明導電膜(ITO)をスパッタ
リング法により約150nm堆積する。続いて、A1、
Mo、Taなどからなる金属膜を積層する。ここでは、
Taを用いる。これらの金属層をパターニングすること
によって、ソース信号線43、ソース電極52およびド
レイン電極53を形成する。次いで、透明導電膜をパタ
ーニングし、下層導電層12を形成する。そして、ドラ
イエッチング法により、電極コンタクト層51をパター
ニングして薄膜トランジスタ(TFT)のチャネル部を
形成する。Thereafter, as shown in FIG. 19B, a transparent conductive film (ITO) constituting the lower conductive layer 12 is deposited to a thickness of about 150 nm by a sputtering method. Then, A1,
A metal film made of Mo, Ta, or the like is laminated. here,
Ta is used. By patterning these metal layers, a source signal line 43, a source electrode 52, and a drain electrode 53 are formed. Next, the transparent conductive film is patterned to form the lower conductive layer 12. Then, the channel portion of the thin film transistor (TFT) is formed by patterning the electrode contact layer 51 by a dry etching method.
【0109】次に、図19(c)に示すように、SiN
xなどからなる絶縁膜をCVD法にて約600nm堆積
した後、パターニングすることによって第1誘電体層
(保護層)13aを形成する。パターニングの際に、後
工程で形成する開口部14aと対向する位置に第1開口
部13a’を形成する。また、下層導電層12と上層導
電層14とを電気的に接続するためのコンタクトホール
45も補助容量配線42上に同時に形成する。Next, as shown in FIG.
After depositing an insulating film made of x or the like by about 600 nm by a CVD method, the first dielectric layer (protective layer) 13a is formed by patterning. During patterning, a first opening 13a 'is formed at a position facing the opening 14a to be formed in a later step. Further, a contact hole 45 for electrically connecting the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 is also formed on the auxiliary capacitance wiring 42 at the same time.
【0110】次に、図19(d)に示すように、この第
1誘電体層13a上に第2誘電体層13bとなる感光性
樹脂を塗布する。この際に、先に形成した第1開口部1
3a’に感光性樹脂が落ち込む(流れ込む)ことによっ
て、開口部13aに対して自己整合的に凹部13rが形
成された第2誘電体層13bが得られる。第2誘電体層
13bの感光性樹脂を露光および現像することによっ
て、下層導電層12と上層導電層14とを電気的に接続
するためのコンタクトホール45を形成する。感光性樹
脂層は、例えば、ポジ型感光性樹脂(JSR社製のアク
リル樹脂:比誘電率3.7)を用い、約1.5μmの厚
さに形成される。この時、感光性樹脂の粘度および塗布
条件を調整することにより、凹部13rの深さを調整す
ることができる。なお、感光性の無い樹脂を用いて、別
途フォトレジストを用いるフォトリソグラフィ工程で、
第2誘電体層13bを形成してもよい。Next, as shown in FIG. 19D, a photosensitive resin to be the second dielectric layer 13b is applied on the first dielectric layer 13a. At this time, the first opening 1
When the photosensitive resin falls (flows) into 3a ', a second dielectric layer 13b in which a recess 13r is formed in a self-aligned manner with respect to the opening 13a is obtained. By exposing and developing the photosensitive resin of the second dielectric layer 13b, a contact hole 45 for electrically connecting the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 is formed. The photosensitive resin layer is formed to a thickness of about 1.5 μm using, for example, a positive photosensitive resin (acrylic resin manufactured by JSR: a relative dielectric constant of 3.7). At this time, the depth of the recess 13r can be adjusted by adjusting the viscosity of the photosensitive resin and the application conditions. In addition, using a non-photosensitive resin, in a photolithography process using a separate photoresist,
The second dielectric layer 13b may be formed.
【0111】次に、図19(e)に示すように、第2誘
電体層13b上に、上層導電層14を構成する透明導電
膜(ITO)をスパッタリング法により約100nmの
厚さに積層する。この後、常法に従って透明導電膜をパ
ターニングし、開口部14aを有する上層導電層14を
形成する。Next, as shown in FIG. 19E, a transparent conductive film (ITO) constituting the upper conductive layer 14 is laminated on the second dielectric layer 13b to a thickness of about 100 nm by a sputtering method. . Thereafter, the transparent conductive film is patterned according to a conventional method to form the upper conductive layer 14 having the opening 14a.
【0112】このようにして、ITO層からなる下層導
電層12と、ITO層からなる上層導電層14と、これ
らの間にある誘電体層13とから構成される2層構造の
絵素電極を備えるTFT基板500aが得られる。In this manner, a two-layered pixel electrode composed of the lower conductive layer 12 made of the ITO layer, the upper conductive layer 14 made of the ITO layer, and the dielectric layer 13 interposed therebetween is formed. The TFT substrate 500a provided is obtained.
【0113】ここでは、上層導電層14と下層導電層1
2の間に挟まれた誘電体層13は第1誘電体層13aと
第2誘電体層13bとの2層で形成されているが、その
必要は無く、さらに他の層を含んでもよい。誘電体層1
3を形成する材料の種類や層数に制限は無い。光の利用
効率が低下しないように、透明性の高い材料を用いるこ
とが好ましい。また、第2誘電体層13bを感光性樹脂
を用いて形成すると、コンタクトホール45を形成する
工程を簡略化できる利点が得られる。第1開口部13
a’を有する第1誘電体層13aの厚さは、第2誘電体
層を形成する材料の粘度や塗布条件とともに、凹部13
rの深さに影響を与えるので、所定の深さが得られるよ
うに、調整され得る。Here, the upper conductive layer 14 and the lower conductive layer 1
The dielectric layer 13 sandwiched between the two layers is formed of two layers, the first dielectric layer 13a and the second dielectric layer 13b, but this is not necessary and may include another layer. Dielectric layer 1
There is no limitation on the type of material or the number of layers forming 3. It is preferable to use a highly transparent material so that the light use efficiency does not decrease. Further, when the second dielectric layer 13b is formed using a photosensitive resin, there is obtained an advantage that the step of forming the contact hole 45 can be simplified. First opening 13
The thickness of the first dielectric layer 13a having a ′ depends on the viscosity of the material forming the second dielectric layer and the application conditions,
Since it affects the depth of r, it can be adjusted to obtain a predetermined depth.
【0114】一方、対向基板500bは、カラーフィル
ター基板21上に、例えば、スパッタリング法を用いて
ITOからなる対向電極22を形成する。そして、最後
に、垂直配向膜の形成工程、対向基板との貼り合わせ工
程、および負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料
の注入工程などを経て、液晶表示装置500が得られ
る。これらの工程は、公知の方法で実行される。On the other hand, as the counter substrate 500b, the counter electrode 22 made of ITO is formed on the color filter substrate 21 by using, for example, a sputtering method. Then, finally, the liquid crystal display device 500 is obtained through a process of forming a vertical alignment film, a process of bonding to a counter substrate, and a process of injecting a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy. These steps are performed by a known method.
【0115】次に、図17に示した液晶表示装置50
0’の製造方法を説明する。TFT基板500a’以外
の構成は、図16に示した液晶表示装置500と同じな
ので、その製造方法の説明はここでは省略する。Next, the liquid crystal display device 50 shown in FIG.
The method of manufacturing 0 'will be described. Since the configuration other than the TFT substrate 500a 'is the same as that of the liquid crystal display device 500 shown in FIG. 16, the description of the manufacturing method is omitted here.
【0116】図20(a)〜(e)は、液晶表示装置5
00’のTFT基板500a’の製造工程を模式的に示
す断面図である。FIGS. 20A to 20E show the liquid crystal display device 5.
It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of 00 'of the TFT substrate 500a'.
【0117】図20(a)に示すように、絶縁性透明基
板(例えばガラス基板)11上に、必要に応じて、ベー
スコート膜としてTa2O5、SiO2などからなる絶縁
層(不図示)を形成する。その後、A1、Mo、Taな
どからなる金属層をスパッタリング法で形成し、パター
ニングすることによってゲート電極48(ゲート信号線
41も含む)を形成する。ここでは、Taを用いてゲー
ト電極48を形成する。このとき、補助容量信号線42
を同じ材料を用いて同じ工程で形成する。次に、ゲート
電極48を覆うように、基板11の表面のほぼ全面にゲ
ート絶縁層46を形成する。ここでは、厚さ約300n
mのSiNx膜をP−CVD法により堆積し、ゲート絶
縁層46を形成する。このゲート絶縁層46をパターニ
ングする際に、開口部14aと対向する位置に、開口部
46aを形成する。なお、ゲート電極48を陽極酸化し
て、このゲート陽極酸化膜49をゲート絶縁層として用
いることもできる。勿論、陽極酸化膜とSiNxなどの
絶縁層とを備える2層構造としてもよい。As shown in FIG. 20A, an insulating layer (not shown) made of Ta 2 O 5 , SiO 2, or the like as a base coat film, if necessary, on an insulating transparent substrate (eg, a glass substrate) 11. To form Then, a gate electrode 48 (including the gate signal line 41) is formed by forming a metal layer made of A1, Mo, Ta, or the like by a sputtering method and patterning the same. Here, the gate electrode 48 is formed using Ta. At this time, the auxiliary capacitance signal line 42
Are formed in the same step using the same material. Next, a gate insulating layer 46 is formed on almost the entire surface of the substrate 11 so as to cover the gate electrode 48. Here, the thickness is about 300n
A mN SiNx film is deposited by a P-CVD method to form a gate insulating layer 46. When patterning the gate insulating layer 46, an opening 46a is formed at a position facing the opening 14a. Note that the gate electrode 48 can be anodized and the gate anodic oxide film 49 can be used as a gate insulating layer. Of course, a two-layer structure including an anodic oxide film and an insulating layer such as SiNx may be used.
【0118】ゲート絶縁層46上に、チャネル層50お
よび電極コンタクト層51となるSi層を連続してCV
D法で堆積する。チャネル層50には、厚さ約150n
mのアモルファスSi層を用い、電極コンタクト層51
には厚さ約50nmのリン等の不純物をドーピングした
アモルファスSiまたは微結晶Si層を用いる。これら
のSi層をHCl+SF6の混合ガスによるドライエッ
チング法などによりパターニングすることによって、チ
ャネル層50および電極コンタクト層51を形成する。On the gate insulating layer 46, a Si layer serving as the channel layer 50 and the electrode contact layer 51 is continuously formed by CV.
Deposit by D method. The channel layer 50 has a thickness of about 150 n
m of the amorphous silicon layer, and the electrode contact layer 51
Use an amorphous Si or microcrystalline Si layer with a thickness of about 50 nm doped with an impurity such as phosphorus. The channel layer 50 and the electrode contact layer 51 are formed by patterning these Si layers by a dry etching method using a mixed gas of HCl + SF 6 or the like.
【0119】その後、図20(b)に示すように、下層
導電層12を構成する透明導電膜(ITO)をスパッタ
リング法により約150nm堆積する。続いて、A1、
Mo、Taなどからなる金属膜を積層する。ここでは、
Taを用いる。これらの金属層をパターニングすること
によって、ソース信号線43、ソース電極52およびド
レイン電極53を形成する。次いで、透明導電膜をパタ
ーニングし、下層導電層12を形成する。そして、ドラ
イエッチング法により、電極コンタクト層51をパター
ニングして薄膜トランジスタ(TFT)のチャネル部を
形成する。Thereafter, as shown in FIG. 20B, a transparent conductive film (ITO) constituting the lower conductive layer 12 is deposited to a thickness of about 150 nm by a sputtering method. Then, A1,
A metal film made of Mo, Ta, or the like is laminated. here,
Ta is used. By patterning these metal layers, a source signal line 43, a source electrode 52, and a drain electrode 53 are formed. Next, the transparent conductive film is patterned to form the lower conductive layer 12. Then, the channel portion of the thin film transistor (TFT) is formed by patterning the electrode contact layer 51 by a dry etching method.
【0120】次に、図20(c)に示すように、SiN
xなどからなる絶縁膜をCVD法にて約600nm堆積
した後、パターニングすることによって第1誘電体層
(保護層)13aを形成する。パターニングの際に、ゲ
ート絶縁層46の開口部46aと対向する領域に第1開
口部13a’を形成する。ゲート絶縁層46の開口部4
6aと第1開口部13a’との両方を形成することで、
凹部13rをより深くすることができる。また、下層導
電層12と上層導電層14とを電気的に接続するための
コンタクトホール45も補助容量配線42上に同時に形
成する。Next, as shown in FIG.
An insulating film made of x or the like is deposited to a thickness of about 600 nm by a CVD method and then patterned to form a first dielectric layer.
(Protective layer) 13a is formed. At the time of patterning, a first opening 13a 'is formed in a region of the gate insulating layer 46 facing the opening 46a. Opening 4 of gate insulating layer 46
By forming both 6a and the first opening 13a ',
The recess 13r can be made deeper. Further, a contact hole 45 for electrically connecting the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 14 is also formed on the auxiliary capacitance wiring 42 at the same time.
【0121】以降の工程は、図20(d)および図20
(e)に示すように、図19(d)および図19(e)
を参照して説明したのと同様にして、TFT基板500
a’が作製される。The subsequent steps are the same as those shown in FIGS.
As shown in (e), FIGS. 19 (d) and 19 (e)
In the same manner as described with reference to FIG.
a ′ is produced.
【0122】次に、図18に示した液晶表示装置50
0’’の製造方法を説明する。TFT基板500a’’
以外の構成は、図16に示した液晶表示装置500と同
じなので、その製造方法の説明はここでは省略する。Next, the liquid crystal display device 50 shown in FIG.
The method of manufacturing 0 ″ will be described. TFT substrate 500a ''
Structures other than the above are the same as those of the liquid crystal display device 500 illustrated in FIG.
【0123】図21(a)〜(e)は、液晶表示装置5
00’’のTFT基板500a’’の製造工程を模式的
に示す断面図である。FIGS. 21A to 21 E show the liquid crystal display device 5.
It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of 00 "TFT substrate 500a".
【0124】図21(a)に示すように、図19(a)
を参照しながら上述した工程と同様の方法で、ゲート電
極48、補助容量信号線42、ゲート絶縁層46、チャ
ネル層50および電極コンタクト層51を形成する。As shown in FIG. 21A, FIG.
The gate electrode 48, the auxiliary capacitance signal line 42, the gate insulating layer 46, the channel layer 50, and the electrode contact layer 51 are formed in the same manner as the above-described process with reference to FIG.
【0125】次に、図21(b)に示すように、Al、
Mo、Taなどからなる金属膜を積層する。ここでは、
Taを用いる。これらの金属層をパターニングすること
によって、ソース信号線43、ソース電極52およびド
レイン電極53を形成する。そして、ドライエッチング
法により、電極コンタクト層51をパターニングして薄
膜トランジスタ(TFT)のチャネル部を形成する。Next, as shown in FIG.
A metal film made of Mo, Ta, or the like is laminated. here,
Ta is used. By patterning these metal layers, a source signal line 43, a source electrode 52, and a drain electrode 53 are formed. Then, the channel portion of the thin film transistor (TFT) is formed by patterning the electrode contact layer 51 by a dry etching method.
【0126】次に、図21(c)に示すように、SiN
xなどからなる絶縁膜をCVD法にて約600nm堆積
した後、第1誘電体層13aおよびゲート絶縁層46を
同時にパターニングし、第1開口部13a’および開口
部46aを形成する。この構成を採用すると、図20を
参照しながら上述した製造方法よりも、フォトリソグラ
フィ工程を削減できるという利点がさらに得られる。Next, as shown in FIG.
After depositing an insulating film made of x or the like by about 600 nm by the CVD method, the first dielectric layer 13a and the gate insulating layer 46 are simultaneously patterned to form the first opening 13a 'and the opening 46a. Adopting this configuration has an additional advantage that the number of photolithography steps can be reduced as compared with the manufacturing method described above with reference to FIG.
【0127】次に、下層導電層12を構成する透明導電
膜(ITO)をスパッタリング法により約150nm堆
積した後パターニングし、下層導電層12を形成する。Next, a transparent conductive film (ITO) constituting the lower conductive layer 12 is deposited to a thickness of about 150 nm by a sputtering method and then patterned to form the lower conductive layer 12.
【0128】以降の工程は、図21(d)および図21
(e)に示すように、図19(d)および図19(e)
を参照して説明したのと同様にして、TFT基板500
a’’が作製される。The subsequent steps are the same as those shown in FIGS.
As shown in (e), FIGS. 19 (d) and 19 (e)
In the same manner as described with reference to FIG.
a '' is produced.
【0129】上述したように、本実施形態の液晶表示装
置における誘電体層13は、第1誘電体層13aおよび
第2誘電体層13bを含む積層構造を有し、開口部13
a’を有する第1誘電体層13の上に、開口部13a’
を覆うように第2誘電体層13bを形成することによっ
て、開口部13a’による表面段差を反映した表面形
状、すなわち、凹部13rを得ている。従って、感光性
樹脂を用いて形成された誘電体層13に対して、露光量
を調節したフォトリソグラフィ工程を別途実行する必要
が無いので、工程を簡略化できるとともに、フォトマス
クのアライメントによる位置精度の低下も起こらない。
また、凹部13rの深さの精度も高くなる。As described above, the dielectric layer 13 in the liquid crystal display device of the present embodiment has a laminated structure including the first dielectric layer 13a and the second dielectric layer 13b.
a 'on the first dielectric layer 13 having an a'
By forming the second dielectric layer 13b so as to cover the surface, a surface shape reflecting the surface step due to the opening 13a ', that is, the recess 13r is obtained. Therefore, it is not necessary to separately perform a photolithography process in which the exposure amount is adjusted on the dielectric layer 13 formed using the photosensitive resin, so that the process can be simplified and the positional accuracy by the alignment of the photomask can be improved. Does not decrease.
In addition, the accuracy of the depth of the recess 13r is increased.
【0130】さらに、開口部13aが形成される第1誘
電体層13は、一般のTFT基板において保護膜として
形成される膜を利用でき、且つ、開口部13aの形成
は、保護層をパターンニングする工程に用いるマスクの
パターンを変更するだけでよく、追加の工程は必要な
い。また、ゲート絶縁膜46に開口部46aを形成する
場合にも、工程の追加は必要ない。勿論、凹部の深さを
調節するために、同様の開口部を有する他の誘電体層を
追加しても良い。特に、上層導電層14を反射電極とす
る透過反射両用型液晶表示装置を構成する場合には、反
射領域(上層導電層14によって規定され、反射モード
で表示を行う領域)の液晶層の厚さ(図1中のd1に相
当)を透過領域(上層導電層14の開口部14aで規定
され、透過モードで表示を行う領域)の液晶層の厚さ
(図1のd2に相当)の約1/2とすることが好まし
く、その場合には、別途誘電体層を追加することが好ま
しい。Further, as the first dielectric layer 13 in which the opening 13a is formed, a film formed as a protective film in a general TFT substrate can be used, and the opening 13a is formed by patterning the protective layer. It is only necessary to change the pattern of the mask used in the step of performing the step, and no additional step is required. Further, even when the opening 46a is formed in the gate insulating film 46, no additional step is required. Of course, another dielectric layer having a similar opening may be added to adjust the depth of the recess. In particular, in the case of forming a transflective liquid crystal display device in which the upper conductive layer 14 is used as a reflective electrode, the thickness of the liquid crystal layer in a reflective region (a region defined by the upper conductive layer 14 and displaying in a reflection mode) is set. The thickness of the liquid crystal layer (corresponding to d1 in FIG. 1) of the liquid crystal layer (corresponding to d2 in FIG. 1) in the transmissive region (region defined by the opening 14a of the upper conductive layer 14 and displaying in the transmissive mode) is about 1 / 2, and in that case, it is preferable to add a separate dielectric layer.
【0131】このように、本実施形態によると、高い生
産性で、且つ、再現性良く製造できる、表示品位の優れ
た液晶表示装置およびその製造方法が提供される。 (実施形態2)実施形態1の液晶表示装置は、開口部1
3a’を有する第1誘電体層13aの上に第2誘電体層
13bを形成することによって、凹部13rを有する誘
電体層13が形成されていた。それに対し、図22に示
したように、本実施形態の液晶表示装置600は、開口
部を有する第1誘電体層を含む積層構造を形成すること
なく、凹部13rを有する誘電体層13’が形成されて
いる。As described above, according to the present embodiment, a liquid crystal display device with excellent display quality, which can be manufactured with high productivity and with good reproducibility, and a method for manufacturing the same are provided. (Embodiment 2) The liquid crystal display device of Embodiment 1 has an opening 1
The dielectric layer 13 having the recess 13r was formed by forming the second dielectric layer 13b on the first dielectric layer 13a having 3a '. On the other hand, as shown in FIG. 22, in the liquid crystal display device 600 of the present embodiment, the dielectric layer 13 ′ having the concave portion 13r is formed without forming the laminated structure including the first dielectric layer having the opening. Is formed.
【0132】図23を参照しながら、凹部13rを有す
る誘電体層13’を備える、液晶表示装置600のTF
T基板600aの製造方法を説明する。Referring to FIG. 23, the TF of the liquid crystal display device 600 including the dielectric layer 13 'having the concave portion 13r
A method for manufacturing the T substrate 600a will be described.
【0133】図23(a)および(b)に示すように、
実施形態1において図19(a)および(b)を参照し
ながら上述した工程と同様の方法で、ゲート電極48、
補助容量信号線42、ゲート絶縁層46、チャネル層5
0および電極コンタクト層51、ソース信号線43、ソ
ース電極52およびドレイン電極53および下層導電層
12を形成する。As shown in FIGS. 23A and 23B,
In the first embodiment, the gate electrode 48 and the gate electrode 48 are formed in the same manner as the steps described above with reference to FIGS.
Auxiliary capacitance signal line 42, gate insulating layer 46, channel layer 5
0 and the electrode contact layer 51, the source signal line 43, the source electrode 52 and the drain electrode 53, and the lower conductive layer 12 are formed.
【0134】その後、図23(c)に示すように、誘電
体層13’となる感光性樹脂層を基板のほぼ全面に形成
する。この感光性樹脂層に、上層導電層14と下層導電
層12とを電気的に接続するためのコンタクトホール4
5を形成する。感光性樹脂層は、例えば、ポジ型感光性
樹脂(JSR社製のアクリル樹脂:比誘電率3.7)を
用い、約1.5μmの厚さに形成される。なお、感光性
の無い樹脂を用いて、別途フォトレジストを用いるフォ
トリソグラフィ工程で、誘電体層13’を形成してもよ
い。Thereafter, as shown in FIG. 23C, a photosensitive resin layer to be a dielectric layer 13 'is formed on almost the entire surface of the substrate. A contact hole 4 for electrically connecting the upper conductive layer 14 and the lower conductive layer 12 is formed in the photosensitive resin layer.
5 is formed. The photosensitive resin layer is formed to a thickness of about 1.5 μm using, for example, a positive photosensitive resin (acrylic resin manufactured by JSR: a relative dielectric constant of 3.7). Note that the dielectric layer 13 'may be formed by a photolithography process using a non-photosensitive resin and a separate photoresist.
【0135】次に、図23(d)に示すように、上層導
電層14を構成する透明導電膜(ITO)をスパッタリ
ング法により約100nmの厚さに積層する。この後、
常法に従って透明導電膜をパターニングし、開口部14
aを有する上層導電層14を形成する。Next, as shown in FIG. 23D, a transparent conductive film (ITO) constituting the upper conductive layer 14 is laminated to a thickness of about 100 nm by a sputtering method. After this,
The transparent conductive film is patterned according to a conventional method, and the opening 14 is formed.
The upper conductive layer 14 having a is formed.
【0136】次に、図23(e)に示すように、上層導
電層14をマスクとして、例えば、CF4+O2ガスを用
いてドライエッチングすることによって、上層導電層1
4の開口部14a内の誘電体層13’を部分的に(厚さ
方向)除去することによって、凹部13rを形成する。
凹部13rの深さは、エッチング条件(例えば時間)を
調整することによって制御される。Next, as shown in FIG. 23 (e), the upper conductive layer 1 is dry-etched using the upper conductive layer 14 as a mask, for example, using CF 4 + O 2 gas.
The concave portion 13r is formed by partially (thickness direction) removing the dielectric layer 13 'in the opening 14a of No.4.
The depth of the recess 13r is controlled by adjusting the etching condition (for example, time).
【0137】上述したように、本実施形態の液晶表示装
置における誘電体層13’の凹部13rは、上層導電層
14をマスクとして、誘電体層13’を部分的に除去す
ることによって形成されている。従って、感光性樹脂を
用いて形成された誘電体層13に対して、露光量を調節
したフォトリソグラフィ工程を別途実行する必要が無い
ので、工程を簡略化できるとともに、フォトマスクのア
ライメントによる位置精度の低下も起こらない。また、
凹部13rの深さの精度も高くなる。As described above, the recess 13r of the dielectric layer 13 'in the liquid crystal display device of the present embodiment is formed by partially removing the dielectric layer 13' using the upper conductive layer 14 as a mask. I have. Therefore, it is not necessary to separately perform a photolithography process in which the exposure amount is adjusted on the dielectric layer 13 formed using the photosensitive resin, so that the process can be simplified and the positional accuracy by the alignment of the photomask can be improved. Does not decrease. Also,
The accuracy of the depth of the recess 13r is also increased.
【0138】さらに、誘電体層の薬液耐性という観点で
もプロセスマージンが増すという利点がある。従来のよ
うに、誘電体層13に凹部を形成した後で、上層導電層
14および開口部14aを形成する工程を実行する場
合、上層導電層14をパターニングするために用いたレ
ジストを剥離する工程において、誘電体層13を形成す
るアクリル系樹脂などは、レジスト剥離液(特に、アミ
ン系剥離液)に対する耐性が高くないので、凹部13r
において、浮きや剥がれが生じないように、プロセス条
件を制御する必要がある。これに対し、本実施形態の形
成方法によると、上層導電層14をパターニングし、開
口部14aを形成した後で、誘電体層13に凹部13r
を形成するので、上層導電層14のパターニングに用い
たレジストを剥離する工程では、誘電体層13に凹部1
3rが形成されていないので、レジスト剥離液によるダ
メージを受け難く、プロセスマージンが広がる。Further, there is an advantage that the process margin is increased from the viewpoint of the chemical resistance of the dielectric layer. When the step of forming the upper conductive layer 14 and the opening 14a is performed after forming the concave portion in the dielectric layer 13 as in the related art, the step of removing the resist used for patterning the upper conductive layer 14 is performed. In the above, the acrylic resin or the like forming the dielectric layer 13 is not highly resistant to a resist stripper (particularly, an amine stripper).
In, it is necessary to control the process conditions so that the floating or peeling does not occur. On the other hand, according to the formation method of the present embodiment, after the upper conductive layer 14 is patterned and the opening 14a is formed, the recess 13r is formed in the dielectric layer 13.
In the step of removing the resist used for patterning the upper conductive layer 14, the concave portion 1 is formed in the dielectric layer 13.
Since 3r is not formed, it is hardly damaged by the resist stripping solution, and the process margin is widened.
【0139】本実施形態による凹部13rの形成方法
は、実施形態1で例示した凹部13rの形成方法と組み
合わせて用いることもできる。特に、上層導電層14を
反射電極とする透過反射両用型液晶表示装置を構成する
場合に、反射領域の液晶層の厚さと液晶層の厚さとを調
整するために、深い凹部13rが要求される場合に、有
効である。また、反射電極(上層導電層14)をAlを
用いて形成した場合にも、例えば、CF4+O2ガスを用
いてドライエッチングすることによって、上層導電層1
4の開口部14a内の誘電体層13’を部分的に除去す
ることができる。また、誘電体層13’を除去する工程
は、ドライエッチング法の他に、例えば、O2アッシン
グ法を用いて実行することができる。The method of forming the recess 13r according to the present embodiment can be used in combination with the method of forming the recess 13r exemplified in the first embodiment. In particular, when configuring a transflective liquid crystal display device using the upper conductive layer 14 as a reflective electrode, a deep recess 13r is required to adjust the thickness of the liquid crystal layer in the reflective region and the thickness of the liquid crystal layer. It is effective in the case. Also, when the reflective electrode (upper conductive layer 14) is formed using Al, the upper conductive layer 1 can be formed by dry etching using, for example, CF 4 + O 2 gas.
4 can partially remove the dielectric layer 13 'in the opening 14a. The step of removing the dielectric layer 13 ', in addition to the dry etching method, for example, can be performed by using O 2 ashing.
【0140】[0140]
【発明の効果】本発明によると、開口部を有する上層導
電層と、誘電体層と、下層導電層とを備える2層構造電
極によって、上層導電層の開口部のエッジ部に斜め電界
を生成し、それによって垂直配向性液晶層の液晶分子を
放射状傾斜配向させるので、安定に再現性よく放射状傾
斜配向を形成することができる。さらに、誘電体層は、
上層導電層に対応する領域に凹部(誘電体層の高さが低
い領域)を有しているので、印加電圧とリタデーション
との関係を絵素領域内の場所で均一にすることができ、
高品位な表示が可能な液晶表示装置が提供される。特
に、表面が平坦な誘電体層を有する透過型表示装置と比
較し、上層導電層の開口部に対応する領域の液晶層に印
加される電圧の低下による透過率の減少(光の利用効率
の低下)が抑制される利点がある。また、上層導電層が
複数の開口部を有する構成を採用すると、絵素領域全体
に亘って安定な放射状傾斜配向が得られるとともに、応
答速度の低下が抑制された液晶表示装置が提供される。According to the present invention, an oblique electric field is generated at the edge of the opening of the upper conductive layer by the two-layer structure electrode including the upper conductive layer having the opening, the dielectric layer, and the lower conductive layer. Then, since the liquid crystal molecules of the vertical alignment liquid crystal layer are radially tilt-aligned, the radial tilt alignment can be stably and reproducibly formed. In addition, the dielectric layer
Since there is a concave portion (a region where the height of the dielectric layer is low) in a region corresponding to the upper conductive layer, the relationship between the applied voltage and the retardation can be made uniform at a position in the pixel region,
A liquid crystal display device capable of high-quality display is provided. In particular, as compared with a transmissive display device having a dielectric layer with a flat surface, the transmittance is reduced due to a decrease in the voltage applied to the liquid crystal layer in a region corresponding to the opening of the upper conductive layer (light use efficiency is reduced). Decrease) is suppressed. In addition, when the configuration in which the upper conductive layer has a plurality of openings is employed, a stable radially inclined alignment can be obtained over the entire pixel region, and a liquid crystal display device in which a decrease in response speed is suppressed is provided.
【0141】また、本発明によると、誘電体層の凹部を
再現性良く簡便な製造プロセスで形成できるので、上述
の表示品位の優れた液晶表示装置を高い生産性で製造で
きる。Further, according to the present invention, since the concave portions of the dielectric layer can be formed with good reproducibility by a simple manufacturing process, the above-described liquid crystal display device having excellent display quality can be manufactured with high productivity.
【図1】本発明による実施形態の液晶表示装置100の
一絵素領域の断面を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of one picture element region of a liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention.
【図2】(a)および(b)は、それぞれ本発明による
実施形態の他の液晶表示装置100’および100’’
の一絵素領域の断面を模式的に示す図である。FIGS. 2 (a) and (b) show other liquid crystal display devices 100 ′ and 100 ″ according to an embodiment of the present invention, respectively.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section of one picture element region.
【図3】(a)、(b)および(c)は、従来の液晶表
示装置200の一絵素領域を模式的に示す断面図であ
る。FIGS. 3A, 3B and 3C are cross-sectional views schematically showing one picture element region of a conventional liquid crystal display device 200. FIGS.
【図4】比較のための液晶表示装置300の一絵素領域
を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing one picture element region of the liquid crystal display device 300 for comparison.
【図5】電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示
す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a relationship between lines of electric force and alignment of liquid crystal molecules.
【図6】本発明による実施形態の液晶表示装置におけ
る、基板法線方向から見た液晶分子の配向状態を模式的
に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules as viewed from a normal direction of a substrate in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図7】(a)および(b)は液晶分子の渦巻き状放射
状傾斜配向の例を示す模式図である。FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams showing examples of spiral radially inclined alignment of liquid crystal molecules.
【図8】液晶分子の放射状傾斜配向の例を模式的に示す
図である。FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of radially inclined alignment of liquid crystal molecules.
【図9】本発明による実施形態の液晶表示装置におけ
る、基板法線方向から見た液晶分子の配向状態を模式的
に示す図である。FIG. 9 is a view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules as viewed from a normal direction of the substrate in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
【図10】液晶分子の放射状傾斜配向の例を模式的に示
す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of radially inclined alignment of liquid crystal molecules.
【図11】本発明による実施形態の液晶表示装置400
の一絵素領域の断面構造を模式的に示す図である。FIG. 11 is a liquid crystal display device 400 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of one picture element region of FIG.
【図12】(a)〜(c)は、複数の正方形の開口部の
相対配置と液晶分子の配向との関係を模式的に示す図で
ある。FIGS. 12A to 12C are diagrams schematically showing the relationship between the relative arrangement of a plurality of square openings and the orientation of liquid crystal molecules.
【図13】(a)〜(c)は、複数の円形の開口部の相
対配置と液晶分子の配向との関係を模式的に示す図であ
る。FIGS. 13A to 13C are diagrams schematically showing the relationship between the relative arrangement of a plurality of circular openings and the orientation of liquid crystal molecules.
【図14】複数の円形の開口部の他の相対配置と液晶分
子の配向との関係を模式的に示す図である。FIG. 14 is a diagram schematically showing the relationship between another relative arrangement of a plurality of circular openings and the orientation of liquid crystal molecules.
【図15】本発明による実施形態1の液晶表示装置50
0の絵素領域を模式的に示した平面図である。FIG. 15 is a liquid crystal display device 50 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view schematically showing a picture element region of 0.
【図16】実施形態1の液晶表示装置500の絵素領域
の模式的な断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view of a picture element region of the liquid crystal display device 500 according to the first embodiment.
【図17】実施形態1の液晶表示装置500’の絵素領
域の模式的な断面図である。FIG. 17 is a schematic sectional view of a picture element region of the liquid crystal display device 500 ′ of the first embodiment.
【図18】実施形態1の液晶表示装置500’’の絵素
領域の模式的な断面図である。FIG. 18 is a schematic sectional view of a picture element region of the liquid crystal display device 500 ″ of the first embodiment.
【図19】実施形態1の液晶表示装置500のTFT基
板500aのプロセス断面図である。FIG. 19 is a process sectional view of the TFT substrate 500a of the liquid crystal display device 500 according to the first embodiment.
【図20】実施形態1の液晶表示装置500’のTFT
基板500a’のプロセス断面図である。FIG. 20 shows a TFT of the liquid crystal display device 500 ′ of the first embodiment.
It is a process sectional view of substrate 500a '.
【図21】実施形態1の液晶表示装置500’’のTF
T基板500a’’のプロセス断面図である。FIG. 21 is a diagram illustrating the TF of the liquid crystal display device 500 ″ according to the first embodiment.
It is a process sectional view of T substrate 500a ''.
【図22】実施形態2の液晶表示装置600の絵素領域
の模式的な断面図である。FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of a picture element region of the liquid crystal display device 600 according to the second embodiment.
【図23】実施形態2の液晶表示装置600のTFT基
板600aのプロセス断面図である。FIG. 23 is a process sectional view of the TFT substrate 600a of the liquid crystal display device 600 according to the second embodiment.
11、21 透明絶縁性基板 12 下層導電層 13、13’ 誘電体層 13a 第1誘電体層(保護層) 13a 第1誘電体層の開口部 13b 第2誘電体層(感光性樹脂層) 13r 凹部 14 上層導電層 14a 開口部 15 絵素電極(2層構造電極) 22 対向電極 30 液晶層 30a 液晶分子 100、100’、100’’ 液晶表示装置 100a TFT基板 100b 対向基板 11, 21 Transparent insulating substrate 12 Lower conductive layer 13, 13 'Dielectric layer 13a First dielectric layer (protective layer) 13a Opening of first dielectric layer 13b Second dielectric layer (photosensitive resin layer) 13r Concave part 14 Upper conductive layer 14a Opening part 15 Pixel electrode (two-layer structure electrode) 22 Counter electrode 30 Liquid crystal layer 30a Liquid crystal molecules 100, 100 ', 100' 'Liquid crystal display device 100a TFT substrate 100b Counter substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 和広 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 越智 貴志 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 Fターム(参考) 2H090 HA04 HB07X KA04 KA18 MA01 MA06 MA13 2H092 JA26 JA29 JA35 JA38 JA42 JA44 JA47 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB57 JB63 JB69 KA05 KA07 KB14 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA35 MA37 MA41 NA04 NA25 NA27 PA02 QA06 QA18 5C094 AA24 AA42 AA43 AA46 BA03 BA43 CA19 EA04 EA05 EB02 ED02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Maekawa 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Inside (72) Inventor Takashi Ochi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Sharp In-house F term (reference) 2H090 HA04 HB07X KA04 KA18 MA01 MA06 MA13 2H092 JA26 JA29 JA35 JA38 JA42 JA44 JA47 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB57 JB63 JB69 KA05 KA07 KB14 MA05 MA08 MA14 MA15 MA19 MA25 NA27 PA02 QA06 QA18 5C094 AA24 AA42 AA43 AA46 BA03 BA43 CA19 EA04 EA05 EB02 ED02
Claims (11)
と前記第2基板との間に設けられた液晶層とを有し、 前記第1基板の前記液晶層側に設けられた第1電極と、
前記第2基板に設けられ前記第1電極に前記液晶層を介
して対向する第2電極とによってそれぞれが規定される
複数の絵素領域を有し、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記液晶層
は、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧が印加さ
れていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第1
電極と前記第2電極との間に印加された電圧に応じて配
向状態を変化し、 前記第1電極は、下層導電層と、第1開口部を有する第
1誘電体層と、前記下層導電層および第1誘電体層の上
に設けられた第2誘電体層と、前記第2誘電体層の前記
液晶層側に設けれた上層導電層とを有し、 前記上層導電層は少なくとも1つの導電層開口部を有
し、前記下層導電層は、前記第2誘電体層を介して前記
少なくとも1つの導電層開口部の少なくとも一部と対向
するように設けられており、且つ、前記第1開口部は、
前記導電層開口部に対応して設けられており、前記導電
層開口部内に位置する前記第2誘電体層の表面の高さ
は、前記上層導電層が設けられている領域の前記第2誘
電体層の表面の高さよりも低い、液晶表示装置。A first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, wherein the liquid crystal layer is provided on the liquid crystal layer side of the first substrate. A first electrode;
A plurality of picture element regions each defined by a second electrode provided on the second substrate and opposed to the first electrode via the liquid crystal layer, wherein in each of the plurality of picture element regions, The liquid crystal layer assumes a vertical alignment state when no voltage is applied between the first electrode and the second electrode, and
An alignment state is changed according to a voltage applied between the electrode and the second electrode, wherein the first electrode includes a lower conductive layer, a first dielectric layer having a first opening, and the lower conductive layer. A second dielectric layer provided on the first dielectric layer and the first dielectric layer; and an upper conductive layer provided on the liquid crystal layer side of the second dielectric layer, wherein the upper conductive layer has at least one layer. The lower conductive layer is provided so as to face at least a part of the at least one conductive layer opening via the second dielectric layer, and One opening is
The height of the surface of the second dielectric layer located in the opening of the conductive layer is provided corresponding to the opening of the conductive layer, and the height of the second dielectric layer in the region where the upper conductive layer is provided is A liquid crystal display device that is lower than the height of the surface of the body layer.
上に設けられており、前記第1開口部は、前記下層導電
層の一部を露出するように形成されている、請求項1に
記載の液晶表示装置。2. The method according to claim 1, wherein the first dielectric layer is provided on the lower conductive layer, and the first opening is formed so as to expose a part of the lower conductive layer. Item 2. The liquid crystal display device according to item 1.
下に設けられており、前記下層導電層は前記第1開口部
を覆うように形成されている、請求項1に記載の液晶表
示装置。3. The device according to claim 1, wherein the first dielectric layer is provided below the lower conductive layer, and the lower conductive layer is formed to cover the first opening. Liquid crystal display.
に、前記導電層開口部に対応する領域に第2開口部を有
する第3誘電体層をさらに備えている、請求項1から3
のいずれかに記載の液晶表示装置。4. The method according to claim 1, wherein the first substrate further includes a third dielectric layer below the lower conductive layer, the third dielectric layer having a second opening in a region corresponding to the conductive layer opening. 3
The liquid crystal display device according to any one of the above.
らに有し、前記第3誘電体層は、前記薄膜トランジスタ
のゲート絶縁膜を兼ねる、請求項4に記載の液晶表示装
置。5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the first substrate further includes a thin film transistor, and the third dielectric layer also functions as a gate insulating film of the thin film transistor.
と前記第2基板との間に設けられた液晶層とを有し、前
記第1基板の前記液晶層側に設けられた第1電極と、前
記第2基板に設けられ前記第1電極に前記液晶層を介し
て対向する第2電極とによってそれぞれが規定される複
数の絵素領域を有し、 前記第1電極は、下層導電層と、第1開口部を有する第
1誘電体層と、前記下層導電層および第1誘電体層上に
設けられた第2誘電体層と、前記第2誘電体層の前記液
晶層側に設けれた上層導電層とを有し、 前記上層導電層は、少なくとも1つの導電層開口部を有
し、前記下層導電層は、前記第2誘電体層を介して前記
少なくとも1つの導電層開口部の少なくとも一部と対向
するように設けられた液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記第1電極を形成する工程は、 基板上に下層導電層を形成する工程と、 前記基板上に、第1開口部を有する第1誘電体層を形成
する工程と、 前記下層導電層および前記第1誘電体層の上に、前記第
1開口部に対応する領域の表面の高さが、他の領域の表
面の高さよりも低い第2誘電体層を形成する工程と、 前記第1開口部に対応する領域の前記第2誘電体層の上
に、導電層開口部を有する上層導電層を形成する工程
と、 を包含する、液晶表示装置の製造方法。6. A first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, wherein the liquid crystal layer is provided on the liquid crystal layer side of the first substrate. A plurality of picture element regions each defined by a first electrode provided on the second substrate and a second electrode provided on the second substrate and facing the first electrode with the liquid crystal layer interposed therebetween. A lower conductive layer, a first dielectric layer having a first opening, a second dielectric layer provided on the lower conductive layer and the first dielectric layer, and the liquid crystal of the second dielectric layer. An upper conductive layer provided on a layer side, wherein the upper conductive layer has at least one conductive layer opening, and the lower conductive layer has the at least one conductive layer opening through the second dielectric layer. A method for manufacturing a liquid crystal display device provided so as to face at least a part of an opening of a conductive layer, the method comprising: Forming a pole; forming a lower conductive layer on the substrate; forming a first dielectric layer having a first opening on the substrate; forming the lower conductive layer and the first dielectric layer on the substrate; Forming a second dielectric layer on the body layer, the surface of a region corresponding to the first opening being lower in surface height than the surface of the other region; Forming an upper conductive layer having a conductive layer opening on the second dielectric layer in a region to be formed.
に前記下層導電層が露出されるように、前記下層導電層
の上に形成される、請求項6に記載の液晶表示装置の製
造方法。7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the first dielectric layer is formed on the lower conductive layer such that the lower conductive layer is exposed in the first opening. Manufacturing method.
前記第1誘電体層開口部を少なくとも覆うように、前記
第1誘電体層の上に形成される、請求項6に記載の液晶
表示装置の製造方法。8. The lower dielectric layer according to claim 6, wherein the lower conductive layer is formed on the first dielectric layer so as to cover at least the first dielectric layer opening of the first dielectric layer. Of manufacturing a liquid crystal display device.
前記基板上に、第2開口部を有する第3誘電体層を形成
する工程をさらに包含する、請求項6から8のいずれか
に記載の液晶表示装置の製造方法。9. Before the step of forming the lower conductive layer,
9. The method according to claim 6, further comprising: forming a third dielectric layer having a second opening on the substrate. 10.
する工程をさらに包含し、前記第3誘電体層は、前記薄
膜トランジスタのゲート絶縁膜を兼ねるように形成され
る、請求項9に記載の液晶表示装置の製造方法。10. The liquid crystal display device according to claim 9, further comprising a step of forming a thin film transistor on the substrate, wherein the third dielectric layer is formed to also serve as a gate insulating film of the thin film transistor. Manufacturing method.
板と前記第2基板との間に設けられた液晶層とを有し、
前記第1基板の前記液晶層側に設けられた第1電極と、
前記第2基板に設けられ前記第1電極に前記液晶層を介
して対向する第2電極とによってそれぞれが規定される
複数の絵素領域を有し、 前記第1電極は、下層導電層と、前記下層導電層の少な
くとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の前記液晶
層側に設けれた上層導電層とを有し、 前記上層導電層は、少なくとも1つの導電層開口部を有
し、前記下層導電層は、前記誘電体層を介して前記少な
くとも1つの導電層開口部の少なくとも一部と対向する
ように設けられた液晶表示装置の製造方法であって、前
記第1電極を形成する工程は、 基板上に下層導電層を形成する工程と、 前記下層導電層上に誘電体膜を形成する工程と、 前記誘電体膜上に導電層開口部を有する上層導電層を形
成する工程と、 前記上層導電層をマスクとして、前記導電層開口部内の
誘電体膜を部分的に除去することによって、前記第1開
口部に対応する領域の表面の高さが、他の領域の表面の
高さよりも低い誘電体層を形成する工程と、 を包含する、液晶表示装置の製造方法。11. A semiconductor device comprising: a first substrate; a second substrate; and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate.
A first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate;
A plurality of picture element regions each defined by a second electrode provided on the second substrate and opposed to the first electrode via the liquid crystal layer, wherein the first electrode has a lower conductive layer; A dielectric layer covering at least a part of the lower conductive layer, and an upper conductive layer provided on the liquid crystal layer side of the dielectric layer, wherein the upper conductive layer has at least one conductive layer opening. A method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the lower conductive layer is provided so as to face at least a part of the opening of the at least one conductive layer via the dielectric layer. Forming a lower conductive layer on the substrate; forming a dielectric film on the lower conductive layer; forming an upper conductive layer having a conductive layer opening on the dielectric film. And, using the upper conductive layer as a mask, Forming a dielectric layer in which the height of the surface of the region corresponding to the first opening is lower than the height of the surface of the other region by partially removing the dielectric film in the conductive layer opening; A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
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