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JPH0850281A - Liquid crystal display device and its production - Google Patents

Liquid crystal display device and its production

Info

Publication number
JPH0850281A
JPH0850281A JP12237995A JP12237995A JPH0850281A JP H0850281 A JPH0850281 A JP H0850281A JP 12237995 A JP12237995 A JP 12237995A JP 12237995 A JP12237995 A JP 12237995A JP H0850281 A JPH0850281 A JP H0850281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
film
regions
display device
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12237995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kono
広明 河野
Susumu Ooima
進 大今
Yuji Okita
雄二 置田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP12237995A priority Critical patent/JPH0850281A/en
Publication of JPH0850281A publication Critical patent/JPH0850281A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain such a display device that liquid crystal molecules can be moved into different states when voltage is applied and the angle of visual field can be enlarged by forming a voltage controlling film having a region with different dielectric const. on a conductive film. CONSTITUTION:Displaying is performed by applying voltage between a conductive film 13 and another conductive film on the opposite side of a liquid crystal 17 to the conductive film 13 so as to move liquid crystal molecules of the liquid crystal 17. In this method, a region 14a, 14b having different dielectric const. is formed in an insulating film 14 so that even when voltage is applied, effective voltage applied on the liquid crystal molecules differs according to regions. Namely, since the dielectric const. in the region 14a, 14b, is higher than other region, relatively larger voltage is applied on the liquid crystal molecules in the region 14a, 14b compared with the rest of molecules. Therefore, compared with the tilt angle A of liquid crystal molecules in the region 14a, 14b, tilt angle B of liquid crystal molecules in other region is made smaller. Thus, the angle of visual field is enlarged in the liquid crystal display device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
特に、液晶と液晶に電圧を印加するための導電膜との間
に形成される層の構造が改良された液晶表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device,
In particular, the present invention relates to a liquid crystal display device in which the structure of a layer formed between a liquid crystal and a conductive film for applying a voltage to the liquid crystal is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アクティブマトリックス型液晶表
示装置やTN型液晶表示装置、あるいは強誘電性液晶を
用いた液晶表示装置などの種々の液晶表示装置が知られ
ている。このような液晶表示装置の表示部の構造の一例
を図1に示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, various liquid crystal display devices such as an active matrix type liquid crystal display device, a TN type liquid crystal display device, and a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal are known. An example of the structure of the display portion of such a liquid crystal display device is shown in FIG.

【0003】液晶表示装置1では、ガラスなどの透明材
料よりなる基板2,3間に液晶4が注入されている。基
板2,3の液晶4側の表面には、液晶に電圧を印加する
ための電極として機能する透明導電膜5,6及び配向膜
7,8が形成されている。透明導電膜5,6は、例えば
ITO(インジウム錫酸化物)よりなり、他方、配向膜
7,8はポリイミドなどの合成樹脂により構成されてい
る。配向膜7,8は、初期の液晶分子の配列の均一化を
果たすために設けられており、それによって表示特性の
向上が図られている。
In the liquid crystal display device 1, the liquid crystal 4 is injected between the substrates 2 and 3 made of a transparent material such as glass. On the surfaces of the substrates 2 and 3 on the liquid crystal 4 side, transparent conductive films 5 and 6 and alignment films 7 and 8 which function as electrodes for applying a voltage to the liquid crystals are formed. The transparent conductive films 5 and 6 are made of, for example, ITO (indium tin oxide), while the alignment films 7 and 8 are made of synthetic resin such as polyimide. The alignment films 7 and 8 are provided to make the initial alignment of the liquid crystal molecules uniform, thereby improving the display characteristics.

【0004】なお、特に図示はしないが、例えばアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置では、図示されていな
い部分において画素を駆動するための薄膜トランジスタ
などが形成されており、かつカラー液晶表示装置では、
カラー表示を行うためのカラーフィルタなどが構成され
ている。
Although not shown in the drawing, for example, in an active matrix type liquid crystal display device, a thin film transistor for driving pixels is formed in a portion not shown, and in a color liquid crystal display device,
A color filter and the like for performing color display are configured.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置1では、上記のように導電膜5,6上に単一の材料よ
りなる配向膜7,8が形成されているため、液晶分子の
初期配列状態は均一化されるものの、電圧が印加された
ときに、液晶分子が均一に移動する。すなわち、あるし
きい値電圧以上の電圧を印加した場合、配向膜8上の液
晶分子が均一に動き、その結果、視野角が狭くなりがち
であるという問題があった。
By the way, in the liquid crystal display device 1, since the alignment films 7 and 8 made of a single material are formed on the conductive films 5 and 6 as described above, the initial liquid crystal molecules are not formed. Although the alignment state is made uniform, the liquid crystal molecules move uniformly when a voltage is applied. That is, when a voltage equal to or higher than a certain threshold voltage is applied, the liquid crystal molecules on the alignment film 8 move uniformly, and as a result, the viewing angle tends to be narrowed.

【0006】本発明の目的は、電圧印加時に液晶分子を
異なるように移動させることを可能とし、それによって
視野角の拡大等を果たし得る液晶表示装置を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device which allows liquid crystal molecules to move differently when a voltage is applied, thereby expanding the viewing angle.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶と、液晶
に電圧を印加するための導電膜とを有する液晶表示装置
において、導電膜上に形成されておりかつ誘電率の異な
る領域を有する印加電圧調整膜を有することを特徴とす
る液晶表示装置である。
The present invention is a liquid crystal display device having a liquid crystal and a conductive film for applying a voltage to the liquid crystal, and has regions formed on the conductive film and having different dielectric constants. A liquid crystal display device having an applied voltage adjusting film.

【0008】すなわち、本発明の液晶表示装置では、電
極として機能する導電膜上に、誘電率の異なる領域を有
する上記印加電圧調整膜が形成されており、従って、導
電膜から液晶に電圧を印加した場合、領域によって液晶
分子に実際に印加される電圧が異なることになる。その
結果、領域によって液晶を動かすためのしきい値電圧が
異なることになるため、領域により液晶の動きが異なら
されて視野角が拡大される。
That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the applied voltage adjusting film having regions having different permittivities is formed on the conductive film functioning as an electrode. Therefore, a voltage is applied from the conductive film to the liquid crystal. In that case, the voltage actually applied to the liquid crystal molecules varies depending on the region. As a result, the threshold voltage for moving the liquid crystal varies depending on the region, so that the movement of the liquid crystal varies depending on the region and the viewing angle is expanded.

【0009】上記のように、導電膜上に形成される膜に
おいて誘電率が異なる領域を構成する態様としては種々
のものが考えられる。例えば、上記印加電圧調整膜を、
配向膜と、配向膜と導電膜との間に配置された少なくと
も1つの絶縁膜との積層膜により構成し、前記配向膜及
び絶縁膜のうち少なくとも一方が、誘電率の異なる領域
を有するように構成してもよい。
As described above, various modes are conceivable for forming the regions having different dielectric constants in the film formed on the conductive film. For example, the applied voltage adjusting film,
It is configured by a laminated film of an alignment film and at least one insulating film arranged between the alignment film and the conductive film, and at least one of the alignment film and the insulating film has a region having a different dielectric constant. You may comprise.

【0010】また、上記印加電圧調整膜を、配向膜と、
少なくとも1つの絶縁膜の積層膜により構成し、配向膜
及び絶縁膜の双方が誘電率の異なる領域を有し、かつ前
記配向膜及び絶縁膜の誘電率の異なる領域同士が部分的
に重なり合うように構成し、それによって印加電圧調節
膜において、誘電率が多段階に異なる領域を形成するよ
うにしてもよい。
Further, the applied voltage adjusting film is an alignment film,
A laminated film of at least one insulating film, both the alignment film and the insulating film have regions having different dielectric constants, and the regions having different dielectric constants of the alignment film and the insulating film partially overlap each other. It may be configured such that regions of different dielectric constants are formed in the applied voltage adjusting film in multiple stages.

【0011】さらに、本発明の液晶表示装置における印
加電圧調整膜は、配向膜を兼ねるものであってもよい。
すなわち、配向膜が導電膜上に形成されており、該配向
膜上に液晶が配置された液晶表示装置において、配向膜
に誘電率の異なる複数の領域を構成し、それによって配
向膜に印加電圧調整膜の機能をも与えてもよい。
Further, the applied voltage adjusting film in the liquid crystal display device of the present invention may also serve as an alignment film.
That is, in a liquid crystal display device in which an alignment film is formed on a conductive film and liquid crystals are arranged on the alignment film, a plurality of regions having different dielectric constants are formed in the alignment film, and the voltage applied to the alignment film is thereby increased. It may also provide the function of a conditioning film.

【0012】また、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、液晶に電圧を印加するための導電膜を有する液晶表
示装置の製造にあたり、上記導電膜を形成した後に、該
導電膜上に誘電率の異なる領域を有する印加電圧調整膜
を形成することを特徴とする。
Further, in the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, in manufacturing a liquid crystal display device having a conductive film for applying a voltage to liquid crystal, after the conductive film is formed, a dielectric constant is formed on the conductive film. It is characterized in that an applied voltage adjusting film having different regions is formed.

【0013】上記印加電圧調整膜の形成については、種
々の方法で行うことができる。例えば、配向膜と、配向
膜と導電膜との間に配置された少なくとも1層の絶縁膜
とを有する印加電圧調整膜の形成にあたり、配向膜及び
絶縁膜の少なくとも一方にレーザーを照射することによ
り上記誘電率の異なる領域を形成してもよく、あるいは
配向膜及び絶縁膜の少なくとも一方にマスクを重ねてイ
オン注入を行うことにより上記誘電率の異なる領域を形
成してもよく、さらに、配向膜及び絶縁膜の少なくとも
一方にエネルギービームを照射し部分的に熱アニールす
ることにより誘電率の異なる領域を形成してもよい。
The applied voltage adjusting film can be formed by various methods. For example, in forming an applied voltage adjustment film having an alignment film and at least one insulating film disposed between the alignment film and the conductive film, by irradiating at least one of the alignment film and the insulating film with a laser, The regions having different dielectric constants may be formed, or the regions having different dielectric constants may be formed by performing ion implantation with a mask on at least one of the alignment film and the insulating film. At least one of the insulating film and the insulating film may be irradiated with an energy beam and partially annealed to form regions having different dielectric constants.

【0014】[0014]

【作用】本発明の液晶表示装置では、上記のように誘電
率が異なる領域を有する印加電圧調整膜が導電膜上に形
成されている。従って、導電膜から液晶に電圧を印加し
た場合、印加電圧調整膜が誘電率の異なる領域を有する
ため、液晶には、電圧が均一に印加されず、領域によっ
て異なる電圧が印加されることになる。
In the liquid crystal display device of the present invention, the applied voltage adjusting film having the regions having different permittivities as described above is formed on the conductive film. Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal from the conductive film, the applied voltage adjusting film has regions having different permittivities, so that the voltage is not uniformly applied to the liquid crystal and different voltages are applied to the regions. .

【0015】従って、液晶が移動し始めるしきい値電圧
以上の電圧を印加した場合、印加電圧調整膜上の液晶分
子は画一的に移動しない。よって、液晶表示装置の視野
角を拡大することができる。
Therefore, when a voltage higher than the threshold voltage at which the liquid crystal starts to move is applied, the liquid crystal molecules on the applied voltage adjusting film do not move uniformly. Therefore, the viewing angle of the liquid crystal display device can be expanded.

【0016】また、1つの画素において上記のように誘
電率の異なる領域を印加電圧調整膜に構成した場合に
は、領域によって液晶分子に印加される電圧が異なるこ
とになるため、このような液晶分子に印加される電圧差
を利用することにより階調表示を行うことも可能とな
る。
In the case where regions having different dielectric constants are formed in the applied voltage adjusting film in one pixel as described above, the voltages applied to the liquid crystal molecules are different depending on the regions. It is also possible to perform gradation display by utilizing the voltage difference applied to the molecules.

【0017】また、上記印加電圧調整膜を、配向膜と、
少なくとも1つの絶縁膜とを有するように構成し、配向
膜及び絶縁膜の双方に誘電率の異なる領域を設け、配向
膜と絶縁膜の誘電率が異なる領域同士を部分的に重なり
合わせることにより、印加電圧調整膜において、誘電率
が多段階に異なる領域が構成される。その結果、導電膜
から液晶に電圧を印加した場合、領域によって液晶分子
の移動をより一層不均一化することができ、それによっ
て視野角をより一層拡大することができる。
The applied voltage adjusting film is an alignment film,
At least one insulating film is provided, regions having different dielectric constants are provided in both the alignment film and the insulating film, and regions having different dielectric constants of the alignment film and the insulating film are partially overlapped, In the applied voltage adjusting film, regions having different dielectric constants in multiple stages are formed. As a result, when a voltage is applied to the liquid crystal from the conductive film, the movement of the liquid crystal molecules can be made more uneven depending on the region, and thus the viewing angle can be further expanded.

【0018】特に、誘電率が多段階に異なる領域を構成
した構造を、1つの画素に適用した場合には、より一層
きめの細かい階調表示を行うことが可能となる。
In particular, when the structure in which the regions having different dielectric constants are formed is applied to one pixel, it is possible to perform finer gradation display.

【0019】[0019]

【実施例の説明】以下、本発明の実施例を説明すること
により、本発明を明らかにする。図2は、本発明の第1
の実施例にかかる液晶表示装置の要部を説明するための
略図的断面図である。液晶表示装置11では、ガラスや
透光性の合成樹脂よりなり透光性基板12上に、導電膜
13が形成されている。導電膜13上には、絶縁膜14
及び配向膜15がこの順序で積層形成されており、該絶
縁膜14及び配向膜15により印加電圧調整膜16が構
成されている。配向膜15上には、液晶17が注入され
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be clarified by describing embodiments of the present invention. FIG. 2 shows the first of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a main part of the liquid crystal display device according to the example of FIG. In the liquid crystal display device 11, a conductive film 13 is formed on a translucent substrate 12 made of glass or translucent synthetic resin. An insulating film 14 is formed on the conductive film 13.
And the alignment film 15 are laminated in this order, and the applied voltage adjusting film 16 is composed of the insulating film 14 and the alignment film 15. Liquid crystal 17 is injected on the alignment film 15.

【0020】なお、特に図示はしないが、液晶17の上
方にも、同様に、導電膜及び配向膜をさらに必要に応じ
て絶縁膜が形成された基板が配置され、該基板と、基板
12との間に液晶17が注入されている。
Although not shown in particular, a substrate on which a conductive film and an alignment film are further formed with an insulating film, if necessary, is arranged above the liquid crystal 17, and the substrate and the substrate 12 are provided. The liquid crystal 17 is injected between them.

【0021】導電膜13は、液晶17に電圧を印加する
ための電極として機能するものであり、例えばITOの
ような透明導電材料により構成されている。導電膜13
上に形成されている絶縁膜14は、本実施例では、Ti
2 よりなる。もっとも、絶縁膜14は、他の絶縁性材
料、SiNなどにより構成してもよい。
The conductive film 13 functions as an electrode for applying a voltage to the liquid crystal 17, and is made of a transparent conductive material such as ITO. Conductive film 13
In this embodiment, the insulating film 14 formed above is made of Ti.
It consists of O 2 . However, the insulating film 14 may be made of another insulating material such as SiN.

【0022】また、絶縁膜14は、均一には形成されて
おらず、残りの領域と誘電率が異なる複数の領域14
a,14bが形成されている。TiO2 膜の比誘電率ε
は96であるのに対し、本実施例では、領域14a,1
4b以外の所にSiO2 が含有されて、領域14a,1
4bの誘電率が相対的に高められている。すなわち、S
iO2 の比誘電率はε=3.78であり、従って、該S
iO2 の含有量を調整することにより領域14a,14
b以外の領域の誘電率が低められている。
The insulating film 14 is not formed uniformly and has a plurality of regions 14 having a dielectric constant different from that of the remaining regions.
a and 14b are formed. Relative permittivity ε of TiO 2 film
Is 96, whereas in the present embodiment, the regions 14a, 1
Areas 14a, 1 containing SiO 2 in areas other than 4b
The dielectric constant of 4b is relatively increased. That is, S
The relative permittivity of iO 2 is ε = 3.78, and therefore the S
By adjusting the content of iO 2, the regions 14a, 14
The dielectric constant of regions other than b is lowered.

【0023】上記誘電率の異なる複数の領域14a,1
4bの形成は、例えばTiO2 膜を成膜した後、領域1
4a,14bの領域を例えばレジスト樹脂よりなるマス
クで覆い、領域14a,14b以外の所にSiイオンを
注入することにより行うことができる。
A plurality of regions 14a, 1 having different dielectric constants
4b is formed by, for example, forming a TiO 2 film and then forming a region 1
This can be performed by covering the regions 4a and 14b with a mask made of, for example, a resist resin, and implanting Si ions into the regions other than the regions 14a and 14b.

【0024】なお、本実施例では、TiO2 膜を絶縁膜
として用いたが、TiO2 以外に、後述の好ましい変形
例で用いるSiO2 のほか、PbO、Al2 3 、Ba
TiO3 、KNbO3 、BaTiO3 系PbTiO3
LiNbO3 、LiTaO3などから絶縁膜を構成して
もよい。
In this embodiment, the TiO 2 film is used as the insulating film, but in addition to TiO 2 , PbO, Al 2 O 3 and Ba are used in addition to SiO 2 used in a preferred modification described later.
TiO 3 , KNbO 3 , BaTiO 3 system PbTiO 3 ,
LiNbO 3, LiTaO 3 or the like may constitute the insulating film.

【0025】配向膜15は、誘電率の異なる領域14
a,14bを形成した後に、絶縁膜14上に形成され、
例えばポリイミド樹脂などのように、従来より液晶表示
装置において配向膜材料として用いられていた適宜の材
料により構成される。
The alignment film 15 is formed in the region 14 having a different dielectric constant.
formed on the insulating film 14 after forming a and 14b,
For example, it is made of an appropriate material such as a polyimide resin which has been conventionally used as an alignment film material in a liquid crystal display device.

【0026】第1の実施例の液晶表示装置11では、導
電膜13と、液晶17を介して導電膜13とは反対側に
配置された導電膜から電圧が印加され、液晶17の液晶
分子が移動されて表示が行われる。この場合、絶縁膜1
4に誘電率の異なる領域14a,14bが形成されてい
るため、電圧を印加したとしても、領域によって実際の
液晶分子に印加される電圧が異なることになる。すなわ
ち、領域14a,14bが残りの領域に比べて誘電率が
高められているため、領域14a,14b上の液晶分子
に、残りの領域上の液晶分子に比べて相対的に大きな電
圧が印加される。従って、図2に略図的に示すように、
領域14a,14b上における液晶分子の傾きAに比べ
て残りの領域上に液晶分子の傾きBの方が小さくなる。
従って、液晶表示装置11における視野角を拡大するこ
とができる。
In the liquid crystal display device 11 of the first embodiment, a voltage is applied from the conductive film 13 and the conductive film disposed on the opposite side of the conductive film 13 via the liquid crystal 17, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal 17 are separated. It is moved and displayed. In this case, the insulating film 1
Since the regions 14a and 14b having different permittivities are formed in No. 4, even if a voltage is applied, the actual voltage applied to the liquid crystal molecules varies depending on the region. That is, since the regions 14a and 14b have a higher dielectric constant than the remaining regions, a relatively large voltage is applied to the liquid crystal molecules on the regions 14a and 14b compared to the liquid crystal molecules on the remaining regions. It Therefore, as shown schematically in FIG.
The inclination B of the liquid crystal molecules on the remaining regions is smaller than the inclination A of the liquid crystal molecules on the regions 14a and 14b.
Therefore, the viewing angle in the liquid crystal display device 11 can be expanded.

【0027】また、1つの画素において、上記のように
誘電率の異なる領域14a,14bを有するように印加
電圧調整膜16を形成した場合には、1つの画素内にお
いて領域によって液晶分子に実際に印加される電圧が変
化されることになるため、液晶分子に印加される電圧差
を利用することにより階調表示を行うことも可能であ
る。
When the applied voltage adjusting film 16 is formed so as to have the regions 14a and 14b having different dielectric constants in one pixel as described above, the liquid crystal molecules are actually formed in one pixel by the region. Since the applied voltage is changed, gradation display can also be performed by utilizing the voltage difference applied to the liquid crystal molecules.

【0028】次に、第1の実施例の好ましい変形例を説
明する。第1の実施例では、絶縁膜14が、TiO2
からなり、該絶縁膜14の領域14a,14b以外の部
分にSiO2 を含有させて、領域14a,14b以外の
領域の誘電率を低めるとともに、領域14a,14bの
誘電率を相対的に高めていた。これに対して、次に述べ
る好ましい変形例は、絶縁膜14として、比誘電率ε=
3.78のSiO2 膜を成膜し、SiO2 膜に、ε=9
6のTiO2 を領域14a,14bに含有させたことを
特徴とする。その他の構成については、上記第1の実施
例と全く同様である。従って、第1の実施例で用いた各
構成部分の説明を援用し、異なる部分のみを説明するこ
とにする。
Next, a preferred modification of the first embodiment will be described. In the first embodiment, the insulating film 14 is made of a TiO 2 film, and SiO 2 is contained in a portion other than the regions 14a and 14b of the insulating film 14 to lower the dielectric constant of the regions other than the regions 14a and 14b. At the same time, the dielectric constants of the regions 14a and 14b were relatively increased. On the other hand, in a preferred modified example described below, the insulating film 14 has a relative dielectric constant ε =
A SiO 2 film of 3.78 is formed, and ε = 9 is formed on the SiO 2 film.
TiO 2 The area 14a of the 6, characterized in that is contained in 14b. The other structure is exactly the same as that of the first embodiment. Therefore, the description of each component used in the first embodiment will be cited, and only different parts will be described.

【0029】好ましい変形例では、第1の実施例とは逆
に、SiO2 膜からなる絶縁膜14の領域14a,14
bに、TiO2 が含有され、それによって領域14a,
14bの誘電率が高められ、他方、領域14a,14b
以外の領域の誘電率が相対的に低められている。この変
形例が、第1の実施例より好ましい理由は、注入される
TiO2 の比誘電率がε=96と、SiO2 膜の比誘電
率ε=3.78に比べて非常に高いため、TiO2 の含
有による誘電率調整効果が大きいからである。
In a preferred modification, contrary to the first embodiment, the regions 14a, 14 of the insulating film 14 made of a SiO 2 film are formed.
b contains TiO 2 , whereby the regions 14a,
14b has a higher dielectric constant, while regions 14a, 14b
The dielectric constant of the region other than is relatively low. The reason why this modification is preferable to the first embodiment is that the relative permittivity of the injected TiO 2 is ε = 96, which is much higher than the relative permittivity ε = 3.78 of the SiO 2 film. This is because the effect of adjusting the dielectric constant is large due to the inclusion of TiO 2 .

【0030】次に、上記好ましい変形における具体的な
実験結果を説明する。絶縁膜14として、厚み3000
ÅのSiO2 膜を形成し、しかる後、領域14a,14
bにおいてTiイオンを注入し、TiO2 を領域14
a,14bに含有させた。その結果、領域14a,14
b以外の領域はε=3.78であるのに対し、領域14
a,14bのεは8となった。また、配向膜15として
は、厚み0.1μmのポリイミド樹脂からなる膜(ε=
3)を成膜した。さらに、上記絶縁膜14及び配向膜1
5からなる印加電圧調整膜16を形成してなる基板12
を用い、セルギャップが5μmの液晶表示装置を作製し
た。
Next, a concrete experimental result in the preferable modification will be described. As the insulating film 14, a thickness of 3000
A Å SiO 2 film is formed, and then the regions 14a, 14 are formed.
In step b, Ti ions are implanted and TiO 2 is added to the region 14
a, 14b. As a result, the regions 14a, 14
The region other than b is ε = 3.78, while the region 14
ε of a and 14b became 8. Further, as the alignment film 15, a film made of a polyimide resin having a thickness of 0.1 μm (ε =
3) was formed into a film. Furthermore, the insulating film 14 and the alignment film 1
Substrate 12 on which applied voltage adjusting film 16 of 5 is formed
Was used to manufacture a liquid crystal display device having a cell gap of 5 μm.

【0031】上記のようにして作製した液晶表示装置で
は、5Vの電圧を印加した場合、領域14a,14bの
上方に位置する液晶セルと、領域14a,14b以外の
領域の上方に位置する液晶セルとの間の印加電圧差は約
0.85Vであることが確かめられた。
In the liquid crystal display device manufactured as described above, when a voltage of 5 V is applied, the liquid crystal cell located above the regions 14a and 14b and the liquid crystal cell located above the regions other than the regions 14a and 14b. It was confirmed that the applied voltage difference between and was about 0.85V.

【0032】例えば、印加電圧差1.75Vで8階調を
表示する場合、1階調あたり、0.25Vの印加電圧差
が必要となる。従って、上記0.85Vの印加電圧差
は、3〜4階調分の印加電圧差を得ることを可能とする
ものであることがわかる。よって、上記変形例から明ら
かなように、絶縁膜14に、誘電率が相対的に高い領域
14a,14bと、それ以外の誘電率の相対的に低い領
域を設けて、誘電率差を調整することにより、種々の階
調表示を行ない得ることがわかる。
For example, when displaying 8 gradations with an applied voltage difference of 1.75V, an applied voltage difference of 0.25V is required for each gradation. Therefore, it can be seen that the applied voltage difference of 0.85 V makes it possible to obtain the applied voltage difference of 3 to 4 gradations. Therefore, as is apparent from the above modification, the insulating film 14 is provided with regions 14a and 14b having a relatively high dielectric constant and other regions having a relatively low dielectric constant to adjust the dielectric constant difference. Therefore, it is understood that various gradation display can be performed.

【0033】上記実験例では、領域14a,14bにお
いて、Tiイオンが注入され、その比誘電率ε=8とさ
れており、SiO2 のみからなる他の領域のε=3.7
8との間に、4.22の比誘電率差が設けられていた。
ところで、この誘電率の相対的に高い領域と相対的に低
い領域との比誘電率差は、一方の配向膜、液晶、他方の
配向膜及び絶縁膜からなる構成を直列容量と考えて計算
すると、上記の実験結果から、誘電率差が1のときに、
誘電率の相対的に高い領域の上方の液晶に加わる印加電
圧と、誘電率の相対的に低い領域の上方に位置する液晶
に加わる印加電圧との差が0.264Vとなることがわ
かる。従って、上記誘電率の異なる領域の比誘電率差が
1のときに、上述した1階調あたりに必要な電圧差0.
25Vを超えているため、階調表示用の印加電圧調整膜
として機能し得ると考えられる。
In the above experimental example, Ti ions are implanted in the regions 14a and 14b to have a relative permittivity ε = 8, and ε = 3.7 in other regions consisting of SiO 2 only.
8 and the relative dielectric constant difference of 4.22 were provided.
By the way, the relative permittivity difference between the region having a relatively high dielectric constant and the region having a relatively low dielectric constant is calculated by considering a configuration including one alignment film, a liquid crystal, the other alignment film and an insulating film as a series capacitance. From the above experimental results, when the dielectric constant difference is 1,
It can be seen that the difference between the applied voltage applied to the liquid crystal above the region having a relatively high dielectric constant and the applied voltage applied to the liquid crystal located above the region having a relatively low dielectric constant is 0.264V. Therefore, when the relative dielectric constant difference between the regions having different dielectric constants is 1, the voltage difference of 0.
Since it exceeds 25 V, it is considered that it can function as an applied voltage adjusting film for gradation display.

【0034】もっとも、液晶材料により、V−T特性の
立ち上がり領域の急峻性が異なり、該急峻性が高い液晶
材料では、1階調分に必要な印加電圧差が小さくなる。
従って、液晶材料によっては、誘電率が相対的に高い領
域と、相対的に低い領域との間の比誘電率差は1以下で
あっても、階調表示を行ない得ると考えられる。よっ
て、上記実験例では、比誘電率の相対的に高い領域と、
相対的に低い領域との間の比誘電率差は階調表示を行な
うには少なくとも1程度必要と考えられるが、この値に
必ずしも限定されるものではなく、階調表示を行ない得
る程度の比誘電率差を有するように相対的に誘電率の高
い領域と、相対的に低い領域との比誘電率差が決定され
ればよい。
However, the steepness of the rising region of the VT characteristic differs depending on the liquid crystal material, and in the liquid crystal material having high steepness, the difference in applied voltage required for one gradation is small.
Therefore, depending on the liquid crystal material, it is considered that gradation display can be performed even if the relative dielectric constant difference between the region having a relatively high dielectric constant and the region having a relatively low dielectric constant is 1 or less. Therefore, in the above experimental example, a region having a relatively high relative dielectric constant,
It is considered that the relative dielectric constant difference with the relatively low region is required to be at least about 1 in order to perform gradation display, but it is not necessarily limited to this value, and the ratio at which gradation display is possible is possible. It suffices to determine the relative dielectric constant difference between the region having a relatively high dielectric constant and the region having a relatively low dielectric constant so as to have the dielectric constant difference.

【0035】図8は、上述した好ましい変形例に基づい
て作製されたアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
ける視野角とコントラスト比との関係を示す図である。
図8において、□が、上記変形例による結果を示す。ま
た、△は上記変形例に加え、さらに配向膜においても、
誘電率の相対的に異なる領域を構成した第2の変形例の
結果を示す。また、○は、印加電圧調整膜が設けられて
いないことを除いては、同様にして構成された従来のア
クティブマトリクス型液晶表示装置における結果を示
す。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the viewing angle and the contrast ratio in the active matrix type liquid crystal display device manufactured based on the above-described preferable modification.
In FIG. 8, □ indicates the result of the above modification. In addition, in addition to the above modified example, Δ is also applied to the alignment film.
The result of the 2nd modification which comprised the area | region where a dielectric constant differs relatively is shown. In addition, ◯ indicates the result in the conventional active matrix type liquid crystal display device having the same configuration except that the applied voltage adjusting film is not provided.

【0036】図8から明らかなように、従来例に比べ、
上記好ましい変形例及び第2の変形例では、広い視野角
にわたり、特に低視野角(0°〜+60°)においてコ
ントラストが高められていることがわかる。これに対し
て、従来例では、視野角が、0°近傍においてのみコン
トラストが高く、視野角がずれるに従ってコントラスト
が著しく低下している。
As is apparent from FIG. 8, compared with the conventional example,
It can be seen that in the preferable modified example and the second modified example, the contrast is enhanced over a wide viewing angle, particularly at a low viewing angle (0 ° to + 60 °). On the other hand, in the conventional example, the contrast is high only when the viewing angle is in the vicinity of 0 °, and the contrast remarkably decreases as the viewing angle shifts.

【0037】また、表示が逆転し、本来の白表示が黒表
示になる視野角が、従来例では、−30°で起こってい
るのに対し、本発明を具体化した上記好ましい変形例及
び第2の変形例では、それぞれ、−40°、−50°と
広くなっていることがわかる。
Further, in the conventional example, the viewing angle at which the display is reversed and the original white display becomes black is -30 °, whereas in the conventional example, the preferable modification and the first preferred embodiment embodying the present invention. It can be seen that in the second modified example, the widths are as wide as −40 ° and −50 °, respectively.

【0038】よって、上記印加電圧調整膜を設けること
により、視野角を効果的に広げ得ることがわかる。図3
は、本発明の第2の実施例にかかる液晶表示装置を説明
するための略図的断面図である。第2の実施例の液晶表
示装置21では、基板12上に導電膜13が形成されて
おり、該導電膜13上に絶縁膜14及び配向膜25から
なる印加電圧調整膜26が積層形成されている。印加電
圧調整膜26上には、液晶17が注入されている。本実
施例においても、液晶17の上方に、同様に液晶17側
に配向膜及び導電膜がさらに必要に応じて絶縁膜が形成
された基板が配置される。
Therefore, it is understood that the viewing angle can be effectively widened by providing the applied voltage adjusting film. FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device 21 of the second embodiment, the conductive film 13 is formed on the substrate 12, and the applied voltage adjusting film 26 including the insulating film 14 and the alignment film 25 is laminated on the conductive film 13. There is. The liquid crystal 17 is injected on the applied voltage adjustment film 26. Also in this embodiment, a substrate on which an alignment film and a conductive film are further formed on the liquid crystal 17 side and, if necessary, an insulating film is arranged above the liquid crystal 17.

【0039】第2の実施例の第1の実施例と異なるとこ
ろは、配向膜25において誘電率の異なる複数の領域2
5a〜25cが形成されていることにある。誘電率の異
なる領域25a〜25cでは、配向膜25の残りの領域
に比べて、その比誘電率が相対的に高められている。ま
た、領域25a〜25cは、絶縁膜14の誘電率の相対
的に高められた領域14a,14bと部分的に重なるよ
うに形成されている。その他の点については、第1の実
施例の液晶表示装置11と同様であるため、同一の部分
については同一の参照番号を付することにより、その説
明は省略する。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that a plurality of regions 2 having different dielectric constants are formed in the alignment film 25.
5a to 25c are formed. The relative permittivity of the regions 25a to 25c having different permittivities is relatively higher than that of the remaining regions of the alignment film 25. The regions 25a to 25c are formed so as to partially overlap the regions 14a and 14b of the insulating film 14 in which the dielectric constant is relatively increased. Since the other points are the same as those of the liquid crystal display device 11 of the first embodiment, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0040】本実施例では、配向膜25においても、誘
電率の異なる領域25a〜25cが形成されているた
め、印加電圧調整膜26を全体として見た場合、液晶に
印加される電圧が異なる4つの領域が構成されることに
なる。すなわち、液晶に印加される電圧の高い順から、
領域25a〜25cと、領域14a,14bとが重な
り合っている領域、領域14a,14bが形成されて
いる領域であって、かつ領域25a〜25cと重なり合
っていない領域、領域25a〜25cが形成されてい
る領域であって、領域14a,14bと重なり合ってい
ない領域、領域25a〜25c及び領域14a,14
bが形成されていない領域の順となる。
In this embodiment, since the regions 25a to 25c having different permittivities are also formed in the alignment film 25, the voltage applied to the liquid crystal is different when the applied voltage adjusting film 26 is viewed as a whole. Two areas will be constructed. That is, from the highest voltage applied to the liquid crystal,
Regions 25a to 25c and regions 14a and 14b overlap, regions 14a and 14b are formed, and regions 25a to 25c do not overlap, regions 25a to 25c are formed. Areas that do not overlap with the areas 14a and 14b, areas 25a to 25c, and areas 14a and 14
The order is the region in which b is not formed.

【0041】従って、本実施例の液晶表示装置21にお
いて、導電膜13と、他方側の導電膜との間で電圧を印
加した場合、実際に液晶分子に印加される電圧は、上記
4種類の領域によって異なることになる。すなわち、上
記〜で示した領域の順でより大きな印加電圧が印加
され、従って、しきい値電圧以上の電圧を印加したとし
ても、液晶分子の移動が領域によって異ならされるた
め、第1の実施例と同様に視野角を拡大することがで
き、しかも、第1の実施例に比べて多段階に液晶分子の
移動を調整することができるため、より一層視野角を拡
大することができる。
Therefore, in the liquid crystal display device 21 of this embodiment, when a voltage is applied between the conductive film 13 and the conductive film on the other side, the voltage actually applied to the liquid crystal molecules is one of the above four types. It depends on the area. That is, since the larger applied voltage is applied in the order of the regions shown in the above, and therefore the movement of the liquid crystal molecules is different depending on the region even when the voltage higher than the threshold voltage is applied, the first embodiment The viewing angle can be expanded similarly to the example, and since the movement of the liquid crystal molecules can be adjusted in multiple stages as compared with the first embodiment, the viewing angle can be further expanded.

【0042】また、上記のように〜の4種類の領域
を印加電圧調整膜26に設けているため、1つの画素内
において上記のような4種類の領域を構成することによ
り、第1の実施例に比べてより一層きめの細かい階調表
示を行うことも可能である。
As described above, since the four types of regions (1) to (4) are provided in the applied voltage adjusting film 26, the four types of regions as described above are formed in one pixel to realize the first embodiment. It is also possible to perform finer gradation display than in the example.

【0043】なお、配向膜25において、誘電率が相対
的に高い領域25a〜25cを形成する方法としては、
上述した第1の実施例におけるマスクの積層を用いる。
また、第1の実施例では、誘電率の相対的に高い領域を
形成するにあたって、マスクを絶縁膜に積層し、イオン
注入を行う方法を説明したが、他の方法により誘電率の
相対的に高い領域あるいは低い領域を形成することも可
能である。例えば、絶縁膜に、レーザーを照射し、それ
によって誘電率の異なる領域を形成してもよく、あるい
は絶縁膜を部分的に熱アニールすることにより、誘電率
の異なる領域を形成してもよい。
As a method of forming the regions 25a to 25c having a relatively high dielectric constant in the alignment film 25,
The mask stack in the first embodiment described above is used.
In addition, in the first embodiment, a method of laminating a mask on an insulating film and performing ion implantation in forming a region having a relatively high dielectric constant has been described. It is also possible to form high or low areas. For example, the insulating film may be irradiated with laser to form regions having different dielectric constants, or the insulating film may be partially thermally annealed to form regions having different dielectric constants.

【0044】なお、第1の実施例では、絶縁膜14に誘
電率の異なる領域14a,14bを設け、第2の実施例
では、絶縁膜14及び配向膜25の双方に誘電率の異な
る領域を設けたが、配向膜側にのみ誘電率の異なる領域
を設けてもよい。
In the first embodiment, the insulating film 14 is provided with regions 14a and 14b having different permittivities, and in the second embodiment, both the insulating film 14 and the alignment film 25 are provided with regions having different permittivities. Although provided, a region having a different dielectric constant may be provided only on the alignment film side.

【0045】また、絶縁膜を用いずに、配向膜のみが形
成されている構造において、該配向膜に誘電率の異なる
領域を形成することにより、本発明の印加電圧調整膜を
配向膜と兼ねるように構成してもよい。このような配向
膜を形成する方法としては、例えば、誘電率の異なる複
数の配向膜材料を混合しスピンコーティングする方法な
どを挙げることができる。
In the structure in which only the alignment film is formed without using an insulating film, the applied voltage adjusting film of the present invention also serves as the alignment film by forming regions having different dielectric constants in the alignment film. It may be configured as follows. As a method of forming such an alignment film, for example, a method of mixing a plurality of alignment film materials having different dielectric constants and spin-coating can be mentioned.

【0046】第1,第2の実施例では、1つの絶縁膜1
4が導電膜13上に形成されていたが、本発明では、2
以上の絶縁膜が導電膜13上に形成されていてもよく、
その場合、少なくとも1つの絶縁膜に誘電率の異なる領
域が構成される。また、好ましくは、誘電率の異なる領
域を有する複数の絶縁膜を形成し上下の誘電率の異なる
領域を部分的に重なり合うように配置することにより、
印加電圧調整膜においてより一層多段階に誘電率の異な
る領域を構成してもよい。
In the first and second embodiments, one insulating film 1 is used.
4 was formed on the conductive film 13, but in the present invention, 2 is formed.
The above insulating film may be formed on the conductive film 13,
In that case, regions having different dielectric constants are formed in at least one insulating film. In addition, preferably, by forming a plurality of insulating films having regions having different dielectric constants and arranging the regions having different dielectric constants so as to partially overlap each other,
Regions having different dielectric constants may be formed in more steps in the applied voltage adjusting film.

【0047】第1及び第2の実施例では、印加電圧調整
膜16,26の機能を説明するために、液晶表示装置の
厚み方向に沿う断面図で印加電圧調整膜を説明したが、
上記誘電率の異なる領域の平面形状については必要に応
じて任意変更し得る。このような誘電率の異なる領域の
変形例を、図4〜図6を参照して説明する。
In the first and second embodiments, in order to explain the function of the applied voltage adjusting films 16 and 26, the applied voltage adjusting film is explained by the cross-sectional view along the thickness direction of the liquid crystal display device.
The planar shape of the regions having different dielectric constants can be arbitrarily changed as necessary. Modified examples of such regions having different permittivities will be described with reference to FIGS.

【0048】図4(a)は、1つの画素内において誘電
率の異なる領域を形成した場合の誘電率の異なる領域の
平面形状を示す平面図である。図4(a)に示す例で
は、画素31内において、誘電率のもっとも高い領域3
1Aが中央においてストライプ状に形成されており、そ
の両側に帯状に誘電率が領域31Aよりも低い領域31
B,31Cが形成されている。また、領域31B,31
Cの外側に誘電率がもっとも低い領域31D,31Eが
形成されている。この構造は、例えば、第1の実施例に
おいて、絶縁膜14に、上記領域31A〜31Eを形成
することにより構成することができる。すなわち、絶縁
膜14内に、誘電率のもっとも高い領域、誘電率の中間
の領域及び誘電率の最も低い領域を形成することにより
構成することができる。あるいは、第2の実施例におい
て、配向膜25側に領域31Aに位置するように、誘電
率が残りの領域に比べて高い領域を形成しておき、絶縁
膜14側において、領域31A〜31Cに対応する領域
に相対的に誘電率の高い領域を形成しておくことにより
構成することができる。
FIG. 4A is a plan view showing a plane shape of regions having different dielectric constants when regions having different dielectric constants are formed in one pixel. In the example shown in FIG. 4A, in the pixel 31, the region 3 having the highest dielectric constant is used.
1A is formed in the shape of a stripe in the center, and on both sides thereof, a band-like region 31 having a lower dielectric constant than the region 31A is formed.
B and 31C are formed. In addition, the regions 31B and 31
Regions 31D and 31E having the lowest dielectric constant are formed outside C. This structure can be formed, for example, by forming the regions 31A to 31E in the insulating film 14 in the first embodiment. That is, it can be configured by forming a region having the highest permittivity, a region having an intermediate permittivity, and a region having the lowest permittivity in the insulating film 14. Alternatively, in the second embodiment, a region having a higher dielectric constant than the remaining region is formed so as to be located in the region 31A on the alignment film 25 side, and the regions 31A to 31C are formed on the insulating film 14 side. It can be configured by forming a region having a relatively high dielectric constant in the corresponding region.

【0049】このように、図4(a)に示した5つの領
域31A〜31Eは、絶縁膜14に設けられる領域の誘
電率及び絶縁膜14及び配向膜25に設けられる誘電率
の異なる領域14a,14b,25a〜25cの配置を
工夫することにより、適宜達成し得るものである。
As described above, the five regions 31A to 31E shown in FIG. 4A are regions 14a having different permittivities in the regions provided on the insulating film 14 and different permittivities provided in the insulating film 14 and the alignment film 25. , 14b, 25a to 25c can be appropriately achieved by devising the arrangement.

【0050】同様に、図4(b)に示した例では、画素
32内に、誘電率の相対的に高い領域32A,32B
が、ストライプ状に形成されており、かつ領域32Aと
領域32Bとの間に誘電率の相対的に低い領域32C
が、領域32Aの領域32Cとは反対側に同じく誘電率
の相対的に低い領域32Dが形成されている。各領域3
2A〜32Dは、全て同一幅を有するように構成されて
いるが、この幅についても適宜変更し、それによって目
的とする階調表示を行わせることができる。
Similarly, in the example shown in FIG. 4B, regions 32A and 32B having a relatively high dielectric constant are provided in the pixel 32.
Is formed in a stripe shape and has a relatively low dielectric constant between the regions 32A and 32B.
However, a region 32D having a relatively low dielectric constant is also formed on the opposite side of the region 32A from the region 32C. Each area 3
2A to 32D are all configured to have the same width, but this width can also be changed as appropriate to achieve the target gradation display.

【0051】図4(b)に示した例においても、上記領
域32A,32Bは、例えば第1の実施例において絶縁
膜14に設けられる領域14a,14bを上記領域32
A,32Bに対応するように形成することにより、構成
することができる。また、配向膜側に、領域32A,3
2Bに対応するように誘電率の相対的に高い領域を形成
してもよい。
Also in the example shown in FIG. 4B, the regions 32A and 32B are, for example, the regions 14a and 14b provided in the insulating film 14 in the first embodiment.
It can be configured by forming it so as to correspond to A and 32B. In addition, the regions 32A, 3 are provided on the alignment film side.
A region having a relatively high dielectric constant may be formed so as to correspond to 2B.

【0052】上述してきた第1,第2の実施例及び図4
(a),(b)の構成では、印加電圧調整膜が設けられ
ている部分のみを略図的に示し、液晶表示装置を構成す
る際の他の具体的な構成、例えばアクティブマトリクス
型液晶表示装置を構成する場合のトランジスタなどとの
物理的な位置関係等については省略して説明していた
が、このような構成の例を、図7(a)及び(b)を参
照して一例として説明する。
The first and second embodiments described above and FIG.
In the configurations of (a) and (b), only a portion where the applied voltage adjusting film is provided is schematically shown, and another specific configuration when configuring the liquid crystal display device, for example, an active matrix liquid crystal display device. Although the physical positional relationship with a transistor or the like in the case of configuring the above has been omitted, an example of such a configuration will be described as an example with reference to FIGS. 7A and 7B. To do.

【0053】図7(a)及び(b)は、図4(b)のパ
ターンで印加電圧調整膜が構成されているアクティブマ
トリクス型液晶表示装置における主要部を説明するため
の平面図及び部分切欠断面図である。
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a partial cutout for explaining a main part of an active matrix type liquid crystal display device in which an applied voltage adjusting film is formed in the pattern of FIG. 4B. FIG.

【0054】図7(a)に示すように、図4(b)に示
すパターンで印加電圧調整膜を形成したアクティブマト
リクス型液晶表示装置の基板上においては、画素を構成
するためのITO膜よりなるほぼ矩形の透明の表示電極
41が形成されており、該表示電極41の側方を、ゲー
トライン42,43及びドレインライン44が通過して
いる。
As shown in FIG. 7A, on the substrate of the active matrix type liquid crystal display device in which the applied voltage adjusting film is formed in the pattern shown in FIG. 4B, the ITO film for forming pixels is used. The substantially rectangular transparent display electrode 41 is formed, and the gate lines 42 and 43 and the drain line 44 pass laterally of the display electrode 41.

【0055】また、図7(a)のB−B線に沿う部分に
相当し、かつ印加電圧調整膜形成後の断面構造を示す図
7(b)から明らかなように、表示電極41上に、絶縁
膜45及び配向膜46が積層形成されている。この絶縁
膜45が、第1の実施例おける絶縁膜14に相当し、内
部に相対的に誘電率の高い領域45a,45bと、誘電
率の相対的に低い残りの領域とを有するように構成され
ている。すなわち、上記誘電率の相対的に高い領域45
a,45bが、図4(b)に示す領域32a,32bに
相当する。
Further, as is clear from FIG. 7B, which corresponds to the portion along the line BB of FIG. 7A and shows the sectional structure after the applied voltage adjusting film is formed, the display electrode 41 is formed. The insulating film 45 and the alignment film 46 are laminated. The insulating film 45 corresponds to the insulating film 14 in the first embodiment, and is configured to have regions 45a and 45b having a relatively high dielectric constant and the remaining regions having a relatively low dielectric constant inside. Has been done. That is, the region 45 having a relatively high dielectric constant is
a and 45b correspond to the areas 32a and 32b shown in FIG.

【0056】また、図7(b)において、47は薄膜ト
ランジスタを構成するためのソース電極を、48はドレ
イン電極を、49はゲート電極を示す。また、50,5
1は、それぞれ、ソース電極47,ドレイン48を表示
電極41やドレインラインと電気的に接続するためのコ
ンタクト部である。また、ゲート電極49の下方には、
絶縁膜52が形成されている。
Further, in FIG. 7B, 47 is a source electrode for forming a thin film transistor, 48 is a drain electrode, and 49 is a gate electrode. Also, 50,5
Reference numeral 1 is a contact portion for electrically connecting the source electrode 47 and the drain 48 to the display electrode 41 and the drain line, respectively. Further, below the gate electrode 49,
The insulating film 52 is formed.

【0057】なお、上記のような画素を駆動するための
TFTが構成されている部分においては、図7(b)か
ら明らかなように、ソース電極47のコンタクト部50
の上方では表示電極41とコンタクト部50とを電気的
に接続する必要があるため、上記印加電圧調整膜を構成
するための絶縁膜45は、コンタクトホールの上方には
至らないように形成されている。
In the portion where the TFT for driving the pixel as described above is formed, as is apparent from FIG. 7B, the contact portion 50 of the source electrode 47.
Since it is necessary to electrically connect the display electrode 41 and the contact portion 50 above the above, the insulating film 45 for forming the applied voltage adjusting film is formed so as not to reach above the contact hole. There is.

【0058】なお、図7(a)及び(b)は、あくまで
も、アクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場
合の構造の一例を示すものであり、本発明において印加
電圧調整膜の周辺の具体的な構造は、目的とする液晶表
示装置によって適宜変形され得るものであることを指摘
しておく。
7A and 7B show only an example of the structure when applied to an active matrix type liquid crystal display device, and in the present invention, a concrete structure around the applied voltage adjusting film is shown. It should be pointed out that such a structure can be appropriately modified depending on the intended liquid crystal display device.

【0059】図4に示した例では、1つの画素内を複数
のストライプ状領域に分割し、各ストライプ状領域間に
おいて誘電率を異ならせていたが、図5(a)に示すよ
うに、1つの画素33内をマトリクス状に整列された複
数の矩形の領域に分割し、誘電率の異なる領域を該各領
域を用いて構成してもよい。すなわち、図5(a)で
は、画素33の中央において、誘電率の最も高い領域3
3A〜33Dが形成されており、その外側に、誘電率が
次に高い領域33E〜33Lが形成されており、コーナ
ー部分に誘電率が最も低い領域33M〜33Pが形成さ
れている。領域33A〜33Pは、第1の実施例の絶縁
膜14において誘電率が3段階に異なる領域を、前記領
域33A〜33Pに応じて形成することにより構成する
ことができる。あるいは、第2の実施例において、絶縁
膜14に誘電率の相対的に高い領域を領域33A〜33
Lに合わせて形成し、配向膜25において領域33A〜
33Dに応じて誘電率の高い領域を形成することにより
得ることができる。
In the example shown in FIG. 4, one pixel is divided into a plurality of stripe-shaped regions, and the dielectric constants are made different between the stripe-shaped regions. However, as shown in FIG. One pixel 33 may be divided into a plurality of rectangular regions arranged in a matrix, and regions having different dielectric constants may be formed by using the respective regions. That is, in FIG. 5A, in the center of the pixel 33, the region 3 having the highest dielectric constant is used.
3A to 33D are formed, regions 33E to 33L having the next highest permittivity are formed outside thereof, and regions 33M to 33P having the lowest permittivity are formed at the corners. The regions 33A to 33P can be formed by forming regions in the insulating film 14 of the first embodiment, which have different dielectric constants in three steps, in accordance with the regions 33A to 33P. Alternatively, in the second embodiment, regions 33 A to 33 having relatively high dielectric constants are formed in the insulating film 14.
It is formed according to L, and in the alignment film 25, regions 33A to
It can be obtained by forming a region having a high dielectric constant according to 33D.

【0060】また、図5(b)に示すように、1つの画
素34内において、中央に誘電率の相対的に高い領域3
4Aを形成し、残りの領域34Bに比べて中央部の誘電
率を高めてもよい。このような構成は、1つの画素34
内において、第1の実施例において絶縁膜14に領域3
4Aに応じて誘電率の異なる領域を形成することにより
形成することができる。
Further, as shown in FIG. 5B, in one pixel 34, a region 3 having a relatively high dielectric constant is formed at the center.
4A may be formed to increase the dielectric constant of the central portion as compared with the remaining region 34B. Such a configuration has one pixel 34
In the first embodiment, the insulating film 14 has a region 3
It can be formed by forming regions having different dielectric constants according to 4A.

【0061】図4及び図5に示した例では、1つの画素
内において誘電率の異なる領域が上記のように種々の平
面形状を有するように構成され、それによって階調表示
を行うことが可能とされる。もっとも、本発明において
は、液晶表示装置のパネル全体としてみたときに、誘電
率の異なる領域を設けてもよく、そのような例を、図6
に正面図で示す。
In the examples shown in FIGS. 4 and 5, the regions having different permittivities within one pixel are configured to have various planar shapes as described above, and thereby gradation display can be performed. It is said that However, in the present invention, when viewed as the entire panel of the liquid crystal display device, regions having different dielectric constants may be provided. Such an example is shown in FIG.
Is shown in the front view.

【0062】図6に示す液晶表示パネル35では、表示
パネルの中央に、誘電率の相対的に高い領域35Aが形
成されており、周囲の領域35Bとの間で誘電率差が与
えられている。
In the liquid crystal display panel 35 shown in FIG. 6, a region 35A having a relatively high permittivity is formed in the center of the display panel, and a permittivity difference is given to the surrounding region 35B. .

【0063】なお、本発明は、上記液晶表示装置におけ
る電極として機能する導電膜と液晶との間において液晶
に印加される電圧を調整するために印加電圧調整膜を設
けたことに特徴を有するものであり、従って、例えば、
マトリクス型液晶表示装置、TN型液晶表示装置、強誘
電性液晶または反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置な
どの液晶表示装置一般に適用することができる。
The present invention is characterized in that an applied voltage adjusting film is provided between the conductive film functioning as an electrode in the above liquid crystal display device and the liquid crystal to adjust the voltage applied to the liquid crystal. And thus, for example,
It can be applied to general liquid crystal display devices such as a matrix type liquid crystal display device, a TN type liquid crystal display device, a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置では、導電膜上に
誘電率の異なる領域を有する印加電圧調整膜が形成され
ているため、導電膜から液晶に電圧を印加した場合、実
際に液晶に印加される電圧が領域によって異なることに
なる。そのため、領域によって液晶分子の移動量が異な
らされるため、視野角を広げることができ、かつ例えば
1つの画素内において上記誘電率の異なる領域を形成す
ることにより階調表示を行うことが可能となる。
In the liquid crystal display device of the present invention, since the applied voltage adjusting film having the regions having different dielectric constants is formed on the conductive film, when a voltage is applied from the conductive film to the liquid crystal, the liquid crystal is actually applied to the liquid crystal. The voltage applied will vary from region to region. Therefore, since the movement amount of the liquid crystal molecules is different depending on the region, it is possible to widen the viewing angle, and it is possible to perform gradation display by forming the region having different dielectric constants in one pixel, for example. Become.

【0065】また、上記印加電圧調整膜を、配向膜と、
少なくとも一層の絶縁膜との積層膜により構成し、配向
膜及び絶縁膜の誘電率の異なる領域同士を部分的に重ね
合わせることにより、印加電圧調整膜に多段階に異なる
領域を構成してもよく、その場合には、より一層視野角
の拡大を図ることができ、かつよりきめの細かな階調表
示を行うことができる。
The applied voltage adjusting film is an alignment film,
It may be configured by a laminated film including at least one layer of insulating film, and the regions having different dielectric constants of the alignment film and the insulating film may be partially overlapped to form different regions in the applied voltage adjusting film in multiple stages. In that case, the viewing angle can be further expanded and finer gradation display can be performed.

【0066】また、上記印加電圧調整膜に誘電率の異な
る領域を形成するにあたっては、例えば、レーザー照
射、イオン注入またはエネルギービームの照射による熱
アニールなどの適宜の方法により容易に行うことができ
る。
The regions having different dielectric constants can be formed on the applied voltage adjusting film by an appropriate method such as laser irradiation, ion implantation or thermal annealing by energy beam irradiation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の液晶表示装置を説明するための断面図。FIG. 1 is a sectional view for explaining a conventional liquid crystal display device.

【図2】第1の実施例の液晶表示装置を説明するための
略図的断面図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid crystal display device of the first embodiment.

【図3】第2の実施例の液晶表示装置の要部を説明する
ための略図的断面図。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a main part of the liquid crystal display device of the second embodiment.

【図4】(a)及び(b)は、1つの画素内においてス
トライプ状の誘電率の異なる領域を形成した例を示す各
平面図。
4A and 4B are plan views showing an example in which stripe-shaped regions having different dielectric constants are formed in one pixel.

【図5】(a)及び(b)は、1つの画素内に矩形の誘
電率の異なる領域を形成した例を示す各平面図。
5A and 5B are plan views showing examples in which rectangular regions having different dielectric constants are formed in one pixel.

【図6】1つの液晶表示パネルにおいて中央に誘電率の
異なる領域を構成した例を示す平面図。
FIG. 6 is a plan view showing an example in which a region having a different dielectric constant is formed in the center of one liquid crystal display panel.

【図7】(a)及び(b)は、それぞれ、図4(b)の
パターンの印加電圧調整膜が形成されているアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の主要部を説明するための平
面及び断面図。
7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, for explaining a main part of an active matrix type liquid crystal display device in which an applied voltage adjusting film having the pattern of FIG. 4B is formed. .

【図8】本発明例及び従来例の液晶表示装置との視野角
とコントラスト比との関係を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the viewing angle and the contrast ratio of the liquid crystal display devices of the present invention example and the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…液晶表示装置 12…基板 13…導電膜 14…絶縁膜 14a,14b…絶縁膜中の誘電率の異なる領域 15…配向膜 16…印加電圧調整膜 17…液晶 21…液晶表示装置 25…配向膜 25a〜25c…誘電率が残りの領域と異なる領域 11 ... Liquid crystal display device 12 ... Substrate 13 ... Conductive film 14 ... Insulating film 14a, 14b ... Regions with different dielectric constants in the insulating film 15 ... Alignment film 16 ... Applied voltage adjusting film 17 ... Liquid crystal 21 ... Liquid crystal display device 25 ... Alignment Films 25a to 25c ... Areas in which the dielectric constant is different from the remaining area

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶と、液晶に電圧を印加するための導
電膜とを有する液晶表示装置において、前記導電膜上に
形成されておりかつ誘電率の異なる領域を有する印加電
圧調整膜を有することを特徴とする、液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device having a liquid crystal and a conductive film for applying a voltage to the liquid crystal, having an applied voltage adjusting film formed on the conductive film and having regions having different dielectric constants. And a liquid crystal display device.
【請求項2】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
膜と前記導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶
縁膜との積層膜からなり、前記配向膜及び絶縁膜のうち
少なくとも一方が、誘電率の異なる領域を有するように
構成されている、請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The applied voltage adjustment film is a laminated film of an alignment film and at least one insulating film arranged between the alignment film and the conductive film, and at least one of the alignment film and the insulating film is formed. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein one of the liquid crystal display devices has a region having a different dielectric constant.
【請求項3】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、少な
くとも1つの絶縁膜とを有し、配向膜及び絶縁膜の双方
が誘電率の異なる領域を有し、かつ前記配向膜及び絶縁
膜の誘電率の異なる領域同士が部分的に重なり合わされ
ており、それによって前記印加電圧調整膜において、誘
電率が多段階に異なるように複数の領域が構成されてい
る、請求項1または2に記載の液晶表示装置。
3. The applied voltage adjusting film includes an alignment film and at least one insulating film, both the alignment film and the insulating film have regions having different dielectric constants, and the alignment film and the insulating film. 3. The regions having different dielectric constants are partially overlapped with each other, whereby a plurality of regions are formed in the applied voltage adjusting film so that the dielectric constants are different in multiple stages. Liquid crystal display device.
【請求項4】 前記印加電圧調整膜が配向膜である、請
求項1に記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the applied voltage adjustment film is an alignment film.
【請求項5】 液晶に電圧を印加するための導電膜を有
する液晶表示装置の製造方法において、前記導電膜を形
成した後、該導電膜上に誘電率の異なる領域を有する印
加電圧調整膜を形成することを特徴とする、液晶表示装
置の製造方法。
5. A method of manufacturing a liquid crystal display device having a conductive film for applying a voltage to liquid crystal, comprising forming an applied voltage adjusting film having regions having different permittivities on the conductive film after forming the conductive film. A method of manufacturing a liquid crystal display device, which comprises:
【請求項6】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
膜と導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶縁膜
とを有し、前記絶縁膜にレーザを照射することにより前
記誘電率の異なる領域を形成する、請求項5に記載の液
晶表示装置の製造方法。
6. The applied voltage adjusting film has an alignment film and at least one insulating film disposed between the alignment film and the conductive film, and the dielectric film is formed by irradiating the insulating film with a laser. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein regions having different rates are formed.
【請求項7】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
膜と導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶縁膜
とを有し、前記絶縁膜にマスクを重ねてイオン注入を行
うことにより前記誘電率の異なる領域を形成する、請求
項5に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. The applied voltage adjusting film has an alignment film and at least one insulating film arranged between the alignment film and the conductive film, and a mask is overlapped on the insulating film to perform ion implantation. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the regions having different dielectric constants are formed by the above.
【請求項8】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
膜と導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶縁膜
とを有し、前記絶縁膜にエネルギービームを照射して部
分的にアニールすることにより前記誘電率の異なる領域
を形成する、請求項5に記載の液晶表示装置の製造方
法。
8. The applied voltage adjusting film has an alignment film and at least one insulating film disposed between the alignment film and the conductive film, and the insulating film is partially irradiated by irradiating an energy beam. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the regions having different dielectric constants are formed by annealing the liquid crystal display device.
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