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JPH11174462A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

Info

Publication number
JPH11174462A
JPH11174462A JP33620897A JP33620897A JPH11174462A JP H11174462 A JPH11174462 A JP H11174462A JP 33620897 A JP33620897 A JP 33620897A JP 33620897 A JP33620897 A JP 33620897A JP H11174462 A JPH11174462 A JP H11174462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
insulating film
crystal display
electrode wiring
glass substrate
Prior art date
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Granted
Application number
JP33620897A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3522095B2 (en
Inventor
Yoneji Takubo
米治 田窪
Hirobumi Wakemoto
博文 分元
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP33620897A priority Critical patent/JP3522095B2/en
Publication of JPH11174462A publication Critical patent/JPH11174462A/en
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Publication of JP3522095B2 publication Critical patent/JP3522095B2/en
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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the image quality of a liquid crystal display element in a transverse electric field drive system capable of realizing an excellent multi-level display over a wide visual angle. SOLUTION: Optical characteristic of this element is controlled by sticking a 1st glass substrate 1 where pillar-shaped insulating films 11 are provided at the intersections of plural electrode wiring arranged in a matrix shape and where an oriented film layer for controlling the direction of the orientation of liquid crystal molecules is provided and a 2nd glass substrate 9 where an oriented film layer for controlling the direction of the liquid crystal molecules is formed on the surface by holding a space through the pillar-shaped insulating film 11, arranging a liquid crystal layer 8 inside and generating an almost parallel electric field in the principal plane of the 1st glass substrate 1 between the picture element electrode wiring 6 of the plural electrode wiring common electrode wiring 3. At this time, the cross-section form of the pillar-shaped insulating film 11 provided at each of the intersections of the plural electrode wiring arranged in a matrix shape is formed to have a side face 11a in parallel to the direction of rubbing (the direction of an arrow).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、AV・OA機器な
どの平面ディスプレイとして用いることのできる液晶表
示素子のアクティブマトリックスアレイ基板に関するも
のである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an active matrix array substrate of a liquid crystal display element which can be used as a flat display of AV / OA equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、液晶を用いた表示素子は、ビデオ
カメラのビューファインダーやポケットTVさらには高
精細投写型TV、パソコン、ワープロなどの情報表示端
末など種々の分野で応用されている。
2. Description of the Related Art At present, display devices using a liquid crystal are applied in various fields such as a viewfinder of a video camera, a pocket TV, an information display terminal such as a high-definition projection TV, a personal computer, and a word processor.

【0003】特にスイッチング素子として薄膜トランジ
スタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス型方式
のTN(Twisted Nematic)液晶表示装置は大容量の表
示を行っても高いコントラストが保たれるという大きな
特徴をもち、ラップトップパソコンやノートパソコン、
さらには、エンジニアリングワークステーション用の大
型・大容量フルカラーディスプレイとして開発が盛んで
ある。
In particular, an active matrix type TN (Twisted Nematic) liquid crystal display using a thin film transistor (TFT) as a switching element has a great feature that a high contrast is maintained even when a large-capacity display is performed. PCs and laptops,
Furthermore, it is being actively developed as a large, large-capacity full-color display for engineering workstations.

【0004】この様なアクティブマトリックス方式の液
晶表示素子において、広く用いられている液晶表示モー
ドに、TN(ツイステッド・ネマティック)方式があ
る。このTN方式は液晶層を狭持する電極基板間で液晶
分子が90゜捻れた構造をとるパネルを、2枚の偏光板
により挟んだものである。
In such an active matrix type liquid crystal display device, there is a TN (twisted nematic) type as a widely used liquid crystal display mode. In the TN mode, a panel having a structure in which liquid crystal molecules are twisted by 90 ° between electrode substrates sandwiching a liquid crystal layer is sandwiched between two polarizing plates.

【0005】上記2枚の偏光板は互いの偏光軸方向が直
交し、一方の偏光板はその偏光軸が一方の基板に接して
いる液晶分子の長軸方向と平行か垂直になるように配置
され、電圧無印加の場合は白表示であるが、2枚の基板
間すなわち液晶パネルに対して垂直方向に電圧を印加し
ていくと、徐々に光透過率が低下して黒表示となる。
The two polarizing plates are arranged such that their polarization axes are orthogonal to each other, and one of the polarizing plates is arranged such that its polarization axis is parallel or perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal molecules in contact with one substrate. When no voltage is applied, white display is performed. However, when a voltage is applied between two substrates, that is, in a direction perpendicular to the liquid crystal panel, the light transmittance gradually decreases, and black display is performed.

【0006】このような表示特性が得られるのは、液晶
パネルに電圧を印加すると液晶分子は捻れ構造をほどき
ながら電界の向きに配列しようとし、このために分子の
配列状態が変化し、偏光状態が変わり、光の透過率が変
調されるからである。
[0006] Such display characteristics can be obtained because, when a voltage is applied to the liquid crystal panel, the liquid crystal molecules try to align in the direction of the electric field while untwisting the twisted structure. This is because the state changes and the light transmittance is modulated.

【0007】しかし同じ分子配列状態でも、液晶パネル
に入射してくる光の入射方向によっては透過光の偏光状
態が変化するので、入射方向に対応して光の透過率は異
なってくる特性を有する。すなわち液晶パネルは視角依
存性を有する。
However, even in the same molecular arrangement state, the polarization state of the transmitted light changes depending on the incident direction of the light incident on the liquid crystal panel, so that the light transmittance varies according to the incident direction. . That is, the liquid crystal panel has a viewing angle dependency.

【0008】この視角特性は主視角方向(液晶層の中間
層における液晶分子の長軸方向)に対し視点を斜めに傾
けると輝度の逆転現象を引き起こし画質の変化原因とな
るため、液晶パネルの画質上重要な課題となっている。
The viewing angle characteristic is such that when the viewpoint is inclined obliquely with respect to the main viewing angle direction (the major axis direction of the liquid crystal molecules in the intermediate layer of the liquid crystal layer), the phenomenon of reversal of luminance is caused and the image quality is changed. This is an important issue.

【0009】従来より、この課題を解決するために、各
種の方式が提案され、開発されてきている。中でも近年
特に注目されている方式として、TN型液晶表示方式の
ように基板垂直方向に電界を印加するのではなく、液晶
に印加する方向をガラス基板に対してほぼ平行な方向と
し、液晶分子の配列の方向をガラス基板に対して平行な
平面上で制御するIPS(イン・プレーン・スイッチン
グ)方式があり、例えば特公昭63−21907や特開
平6−160878により提案されている。
Conventionally, various methods have been proposed and developed to solve this problem. Among them, a method that has been particularly noticed in recent years is that, instead of applying an electric field in a direction perpendicular to the substrate as in the TN type liquid crystal display method, the direction in which the liquid crystal is applied is substantially parallel to the glass substrate. There is an IPS (in-plane switching) system for controlling the direction of arrangement on a plane parallel to the glass substrate, and is proposed in, for example, Japanese Patent Publication No. 63-21907 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-160878.

【0010】図5に一般的なIPS方式の液晶表示素子
の基本的な断面構成図を示す。図5において、1は第一
のガラス基板、2は走査電極配線を示している。3は走
査電極配線2の形成と同時に走査電極配線2と同一層に
形成された共通電極配線、4は絶縁層でSiNxまたは
SiNxを含む積層構造が一般的によく用いられてい
る。
FIG. 5 shows a basic sectional configuration diagram of a general IPS mode liquid crystal display device. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a first glass substrate, and 2 denotes a scanning electrode wiring. Reference numeral 3 denotes a common electrode wiring formed in the same layer as the scanning electrode wiring 2 at the same time as the formation of the scanning electrode wiring 2, and reference numeral 4 denotes an insulating layer which is generally used and has a laminated structure containing SiNx or SiNx.

【0011】5は信号電極配線、6は信号電極配線5と
同時に形成された画素電極配線である。7はスイッチン
グ素子部であり、半導体層としてa−Siが主に用いら
れている。8は液晶層、9は対向する第二のガラス基板
で、図の輻輳をさけるためその一部を示している。
Reference numeral 5 denotes a signal electrode wiring, and reference numeral 6 denotes a pixel electrode wiring formed simultaneously with the signal electrode wiring 5. Reference numeral 7 denotes a switching element portion, which mainly uses a-Si as a semiconductor layer. Reference numeral 8 denotes a liquid crystal layer, and 9 denotes an opposing second glass substrate, a part of which is shown to prevent congestion in the figure.

【0012】上記方式では、液晶層8の液晶分子は、共
通電極配線3に印可される電圧と、スイッチング素子7
を介して信号電極配線5から画素電極配線6に供給され
た画素電圧との間で基板1にほぼ平行に発生する電界に
よって制御される。
In the above method, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 8 are connected to the voltage applied to the common electrode wiring 3 and the switching element 7.
Is controlled by an electric field generated substantially in parallel with the substrate 1 between the pixel electrode wiring 6 and the pixel voltage supplied from the signal electrode wiring 5 to the pixel electrode wiring 6.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このIPS方式は、液
晶分子の平面内での動きによる複屈折率の変化によって
直線偏光を制御するモードであり、従来のTN方式に比
較して、液晶パネルのギャップに対する光学特性の変化
の依存性が大きく、約0.1μm以下の精度でギャップ
を制御する必要がある。
The IPS mode is a mode in which linearly polarized light is controlled by a change in birefringence caused by the movement of liquid crystal molecules in a plane, and the IPS mode has a smaller liquid crystal panel than the conventional TN mode. The dependence of the change in optical characteristics on the gap is large, and it is necessary to control the gap with an accuracy of about 0.1 μm or less.

【0014】現在、液晶パネルのギャップ形成プロセス
として広く実用化されている方式は、小球状のスペーサ
をガラス基板上に分散し、対向するガラス基板と貼り合
せる方法である。
At present, a method widely used as a gap forming process for a liquid crystal panel is a method in which small spherical spacers are dispersed on a glass substrate and bonded to an opposing glass substrate.

【0015】液晶パネルのギャップは、スペーサの材質
や分散密度、圧力などによって決定されるが、ギャップ
精度を高めるためには、スペーサの分散密度を高くして
いくことが必要となる。
The gap of the liquid crystal panel is determined by the material, dispersion density, pressure and the like of the spacer. To increase the gap accuracy, it is necessary to increase the dispersion density of the spacer.

【0016】しかしながら、パネル内のスペーサの数が
増加していくと、スペーサ周辺の液晶分子の配向乱れに
よって生じる微少な光り抜けが無視できなくなり、画
質、特にコントラストの低下を引き起こす原因となる。
However, as the number of spacers in the panel increases, minute light leakage caused by disorder in the alignment of the liquid crystal molecules around the spacers cannot be ignored, which causes a deterioration in image quality, particularly in contrast.

【0017】このようなスペーサの影響を除去する方法
として、例えば、図6に示すように、一方のガラス基板
1上に形成された各種配線PX、PYの各交差部分P…
Pに絶縁性の樹脂ブロックを柱状に形成しこれをスペー
サ10とすることによって画素内にスペーサのないパネ
ルを実現しようとする方法が提案されている(例えば特
開平3−89320号公報)。
As a method for removing the influence of such spacers, for example, as shown in FIG. 6, each intersection P of various wirings PX and PY formed on one glass substrate 1 is used.
A method has been proposed in which an insulating resin block is formed in a columnar shape on P and is used as a spacer 10 to realize a panel having no spacer in a pixel (for example, JP-A-3-89320).

【0018】しかし、この方法は、一方の基板上に設け
られるスペーサ10の高さが一般的な液晶パネルのギャ
ップである約4〜5μmとされ、かつその断面形状はそ
の製法の特質上電極配線PX、PYに整列した、図示の
ような正方形又は長方形とならざるを得ないため、液晶
分子の配向方向を制御するためのラビングプロセス時、
スペーサ10の突起の影響による液晶の配向方位のズ
レ、それによって発生する表示上のムラなどが問題とな
る。
However, according to this method, the height of the spacer 10 provided on one substrate is set to about 4 to 5 μm, which is the gap of a general liquid crystal panel, and the cross-sectional shape is a characteristic of the electrode wiring. During the rubbing process for controlling the alignment direction of the liquid crystal molecules, it must be a square or a rectangle as shown in the figure, aligned with PX and PY.
Dislocation of the orientation of the liquid crystal due to the influence of the protrusions of the spacer 10 and display unevenness caused by the deviation cause problems.

【0019】即ち、図7に示すようにラビング方向を基
板に対し偏角θとする場合があり、このような条件でラ
ビングを行なうと、ラビング布の毛羽立ち繊維がスペー
サ10の角10Aで振り分けられ、縦横幅a、bに対し
asinθ+b/cosθ=β(>b)の幅に分断されるの
で、矢印で示すように配向方向に乱れが生じ、しかも幅
bより広い幅βに乱れが及ぶので、前述した微少な光り
抜けが有効に防止できなくなる問題があった。
That is, as shown in FIG. 7, the rubbing direction may be declination θ with respect to the substrate. When rubbing is performed under such conditions, the fluffed fibers of the rubbing cloth are distributed at the corner 10A of the spacer 10. Is divided into widths of asin θ + b / cos θ = β (> b) with respect to the vertical and horizontal widths a and b, so that the alignment direction is disturbed as indicated by the arrow, and the width β is wider than the width b. There has been a problem that the aforementioned minute light leakage cannot be effectively prevented.

【0020】特にIPS方式は、前述したように複屈折
によって光学特性を制御しているので、配向方位の微少
なズレに対する光学特性変動の依存性が大きく、表示上
の影響を受けやすいという問題がある。
Particularly, in the IPS system, as described above, since the optical characteristics are controlled by the birefringence, there is a problem that the optical characteristics change greatly depends on a slight deviation of the orientation and the display is easily affected. is there.

【0021】本発明の主たる目的は、特に、IPS表示
方式のギャップ形成、及び配向に対する上記した課題を
改善できる、液晶パネルの新しい構成を提供することに
ある。
A main object of the present invention is to provide a new structure of a liquid crystal panel which can improve the above-mentioned problems with respect to gap formation and alignment in the IPS display system.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の液晶表示素子は、マトリックス状に配置
された複数の電極配線の交差点に柱状の絶縁膜が設けら
れ、液晶分子の配列方向を制御する配向膜層が設けられ
た第一のガラス基板と、表面に液晶分子の配列方向を制
御する配向膜層が形成された第二のガラス基板とを、前
記柱状の絶縁膜によって間隙を保持して貼り合せ、内部
に液晶層を配置し、前記複数の電極配線のうち画素電極
と共通電極配線間に前記第一のガラス基板の主平面にほ
ぼ平行な電界を発生させることによって光学特性を制御
するようにした液晶表示素子において、マトリックス状
に配置された複数の電極配線の各交差点に設けられる柱
状の絶縁膜の断面形状がラビング方向に平行な側面を有
して形成されたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a columnar insulating film provided at an intersection of a plurality of electrode wirings arranged in a matrix; A first glass substrate provided with an alignment film layer for controlling the direction and a second glass substrate provided with an alignment film layer for controlling the alignment direction of the liquid crystal molecules on the surface are separated by the columnar insulating film. By holding a liquid crystal layer inside and generating an electric field substantially parallel to the main plane of the first glass substrate between the pixel electrode and the common electrode wiring among the plurality of electrode wirings. In a liquid crystal display element having controlled characteristics, a cross-sectional shape of a columnar insulating film provided at each intersection of a plurality of electrode wirings arranged in a matrix is formed to have a side surface parallel to a rubbing direction. It is an feature.

【0023】従って、ラビング布の毛羽立ち繊維は柱状
の絶縁膜の側面に沿ってラビング方向に平行に移動する
ため、ラビングの乱れが非常に少なくなり、スペーサに
よって画素内に生じていたスペーサ周辺の液晶の配向乱
れによる微少な光抜けを解消することができ、コントラ
スト度の高い、表示均一性の優れた画質を実現すること
ができる。
Accordingly, the fluffed fibers of the rubbing cloth move parallel to the rubbing direction along the side surfaces of the columnar insulating film, so that the rubbing disturbance is extremely reduced, and the liquid crystal around the spacer generated in the pixel by the spacer. This can eliminate minute light leakage due to the disorder in the orientation of the image, and can realize image quality with high contrast and excellent display uniformity.

【0024】請求項2の液晶表示素子は、上記請求項1
の液晶表示素子において、柱状の絶縁膜の平面形状が、
第一のガラス基板の液晶層の配向方向に一致した辺を有
する四角形であることを特徴とするものである。
The liquid crystal display element according to the second aspect is the first aspect.
In the liquid crystal display device of the above, the planar shape of the columnar insulating film is
The first glass substrate has a rectangular shape having sides coincident with the orientation direction of the liquid crystal layer.

【0025】従って、絶縁膜の正面に向かう毛羽立ち繊
維は、絶縁膜によって振り分けられることなくそのまま
絶縁膜上を乗り越えていってしまうので、柱状絶縁層に
よるラビング布の毛足の乱れとそれによって生じる配向
方位のズレをさらに大幅に改善することができる。
Therefore, the fluffed fibers heading toward the front of the insulating film pass over the insulating film without being separated by the insulating film, so that the fluff of the rubbing cloth due to the columnar insulating layer is disturbed and the orientation caused thereby. The misalignment of the azimuth can be greatly improved.

【0026】請求項3の液晶表示素子は、請求項1にお
ける絶縁膜が、複数の小円筒状の突起物が等間隔で、ラ
ビング方向に対してほぼ直角に一列に配列した形状であ
ることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device, wherein the insulating film has a shape in which a plurality of small cylindrical projections are arranged in a line at regular intervals and substantially perpendicular to the rubbing direction. It is a feature.

【0027】この場合は、ラビング布の毛羽立ち繊維が
櫛で髪をすくような相対関係となって移行するので、ラ
ビングの乱れは非常に少なくできる。請求項4の液晶表
示素子は、請求項1、2又は3に記載の柱状の絶縁膜
が、感光性のアクリル系樹脂より形成されていることを
特徴とするものである。
In this case, since the fluffed fibers of the rubbing cloth move in such a relationship as to scoop the hair with a comb, turbulence of the rubbing can be extremely reduced. A liquid crystal display element according to a fourth aspect is characterized in that the columnar insulating film according to the first, second or third aspect is formed of a photosensitive acrylic resin.

【0028】フォトエッチング方法で柱状の絶縁膜を成
形出来るので、ラビング方向に規制さりた形状の柱状絶
縁膜が容易に割正確に成形できる。
Since the columnar insulating film can be formed by the photo-etching method, the columnar insulating film having a shape regulated in the rubbing direction can be formed easily and accurately.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる液晶表示素
子の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳
細に説明する。 (実施形態1)図1、図2は、本発明に関わる第一の実
施形態の液晶表示素子の薄膜トランジスタアレイ基板の
平面構成の概略図、およびその断面構成の概略図を示し
たものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show a schematic plan view of a thin film transistor array substrate of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and a schematic view of a cross sectional structure thereof.

【0030】図中2、3はそれぞれ第一のガラス基板1
上に形成された走査電極配線、共通電極配線を示してお
り、本実施例では、上記両電極配線2、3は、同一の平
面状に、アルミニウムを主成分とする金属薄膜を成膜
し、図に示す形状をフォトリソグラフィー法によって形
成した。
In the figure, reference numerals 2 and 3 denote first glass substrates 1 respectively.
The scanning electrode wiring and the common electrode wiring formed above are shown. In the present embodiment, the two electrode wirings 2 and 3 are formed by depositing a metal thin film containing aluminum as a main component on the same plane. The shape shown in the figure was formed by photolithography.

【0031】使用する金属材料は、配線抵抗の低い金属
材料が望ましいが、特にアルミニウム系金属に限定する
必要はなく、また単層膜、多層膜を用いても良い。次
に、絶縁膜4として、上記アルミニウム膜の陽極酸化層
と窒化シリコン(SiNx)、半導体層としてのアモル
ファスシリコンを積層したのち、前記第一の共通電極配
線3上の陽極酸化層と窒化シリコンの層の一部分を取り
除き、その後スパッタリング法によって堆積させたアル
ミニウム/チタン(Al/Ti)の2層を堆積した後、
ドライエッチングによって信号電極配線5および画素電
極配線6をパターン形成した。
The metal material to be used is desirably a metal material having a low wiring resistance. However, it is not particularly limited to an aluminum-based metal, and a single-layer film or a multilayer film may be used. Next, as the insulating film 4, after stacking the anodic oxide layer of the aluminum film and silicon nitride (SiNx) and amorphous silicon as the semiconductor layer, the anodic oxide layer on the first common electrode wiring 3 and the silicon nitride are stacked. After removing part of the layer and then depositing two layers of aluminum / titanium (Al / Ti) deposited by sputtering,
The signal electrode wiring 5 and the pixel electrode wiring 6 were pattern-formed by dry etching.

【0032】7はスイッチング素子である薄膜トランジ
スタを示している。本実施例では、画素電極配線6の線
幅は5μmとした。また、画素電極配線6には、走査電
極配線2との間で付加容量10(図2)を形成した。付
加容量10は、それに対応する走電極査配線の1ライン
前との間で形成したが、1ライン後の走査電極配線、あ
るいは共通電極配線3との間で形成してもよく、特に限
定をするものではない。
Reference numeral 7 denotes a thin film transistor which is a switching element. In this embodiment, the line width of the pixel electrode wiring 6 is 5 μm. Further, an additional capacitance 10 (FIG. 2) was formed between the pixel electrode wiring 6 and the scanning electrode wiring 2. Although the additional capacitance 10 is formed between the scanning electrode wiring and the common electrode wiring 3 one line after the corresponding scanning electrode wiring, the additional capacitance 10 is not limited. It does not do.

【0033】その後、絶縁層4(図2)として窒化シリ
コンを堆積し、前記付加容量10上に2つの柱状の絶縁
膜11を図に示すように四角形状に、かつ四角形の2辺
11aの方向が点線矢印で示すように液晶パネルのラビ
ング方向と一致するように形成した。
Thereafter, silicon nitride is deposited as an insulating layer 4 (FIG. 2), and two columnar insulating films 11 are formed on the additional capacitor 10 in a rectangular shape as shown in FIG. Was formed so as to coincide with the rubbing direction of the liquid crystal panel as shown by the dotted arrow.

【0034】前記柱状の絶縁膜11は、感光性のアクリ
ル系樹脂を、パネルギャップに対応した所定の膜厚にな
るように塗布した後、フォトリソグラフィー法及び、エ
ッチングによって本発明の形状に加工して形成した。
The columnar insulating film 11 is formed by applying a photosensitive acrylic resin so as to have a predetermined thickness corresponding to the panel gap, and then processing it into the shape of the present invention by photolithography and etching. Formed.

【0035】本実施例では、絶縁膜11の膜厚を3(μ
m)とした。次に、本発明の構成の薄膜トランジスタア
レイ基板を、図3に示すように前記画素電極配線6及び
共通電極配線3の長手方向に対してθ=10°の角度で
ラビングし、光斜光層(ブラックマトリックス)、赤、
緑、青のカラーフィルタを形成してなる第2のガラス基
板9を同様に配向処理し貼り合せた後、液晶8を注入し
てパネルを作成した。
In this embodiment, the thickness of the insulating film 11 is set to 3 (μ
m). Next, the thin film transistor array substrate of the present invention is rubbed at an angle of θ = 10 ° with respect to the longitudinal direction of the pixel electrode wiring 6 and the common electrode wiring 3 as shown in FIG. Matrix), red,
A second glass substrate 9 on which green and blue color filters were formed was similarly aligned and bonded, and then liquid crystal 8 was injected to form a panel.

【0036】この液晶パネルのギャップ分布を面内で測
定した結果、3.2(μm)±0.05(μm)であ
り、極めて均一性のよいパネルを実現することができ
た。これは、図3に矢印で示すように、ラビング布の毛
羽立ち繊維は、柱状の絶縁膜11に対して真正面から接
近し通過するため、毛羽立ち繊維は柱状の絶縁膜11の
正面側11bにそのまま乗り越えて行き、側面11aの
繊維は正面側繊維から側圧を受けることなくラビング方
向の姿勢を保ったまま通過するためである。
As a result of measuring the in-plane gap distribution of the liquid crystal panel, it was 3.2 (μm) ± 0.05 (μm), and a panel with extremely excellent uniformity was realized. This is because, as indicated by the arrow in FIG. 3, the fluffed fibers of the rubbing cloth pass from right in front of the columnar insulating film 11 and pass over the front side 11b of the columnar insulating film 11 as it is. This is because the fiber on the side surface 11a passes while maintaining the posture in the rubbing direction without receiving side pressure from the fiber on the front side.

【0037】従って、柱状構成のスペーサで従来問題に
なっていた、柱状の絶縁層近傍での配向方位乱れによる
表示ムラ、コントラストの低下も発生せず、本実施例の
柱状形状とすることによって、パネル全面にわたって、
コントラスト比>300:1という優れたコントラスト
比を実現できた。 (実施形態2)次に、本発明に関わる第二の実施形態の
液晶表示素子を詳細に説明する。
Therefore, display unevenness and a decrease in contrast due to disordered orientation near the pillar-shaped insulating layer, which have conventionally been problems with the pillar-shaped spacer, do not occur. Over the entire panel,
An excellent contrast ratio of> 300: 1 was realized. (Embodiment 2) Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.

【0038】図4は、本発明に関わる第二の実施形態の
液晶表示素子の薄膜トランジスタアレイ基板の平面構成
の概略図を示したものである。走査電極配線、信号電極
配線、共通電極配線、画素電極、薄膜トランジスタ部は
実施の形態1と同じである。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a plan configuration of a thin film transistor array substrate of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. The scanning electrode wiring, the signal electrode wiring, the common electrode wiring, the pixel electrode, and the thin film transistor are the same as in the first embodiment.

【0039】本実施例では、柱状の絶縁膜を、図中に示
すように、付加容量10上に、複数の小円柱上の突起1
1A…11Aを一列に等間隔で配置した。形成方法は、
実施例1と同様で、感光性のアクリル系樹脂を、パネル
ギャップに対応した所定の膜厚になるように塗布した
後、フォトリソグラフィー法及び、エッチングによって
本発明の形状に加工した。
In the present embodiment, as shown in the figure, a columnar insulating film is formed on a plurality of small cylinder-shaped protrusions 1 on an additional capacitance 10.
1A... 11A were arranged in a line at equal intervals. The formation method is
In the same manner as in Example 1, a photosensitive acrylic resin was applied to a predetermined thickness corresponding to the panel gap, and then processed into the shape of the present invention by photolithography and etching.

【0040】このようにして作成した液晶パネルについ
て、ギャップの面内分布を測定した結果、実施例1と同
様、バラツキとして±0.05(μm)未満であり、均
一性の良いパネルが実現できた。また、コントラスト比
も、パネル全面にわたって>300:1を確認できた。
As a result of measuring the in-plane distribution of the gap of the liquid crystal panel thus produced, the variation was less than ± 0.05 (μm) as in Example 1, and a panel with good uniformity could be realized. Was. Also, the contrast ratio was confirmed to be> 300: 1 over the entire panel.

【0041】これは、ラビング布の毛羽立ち繊維に対
し、柱状の絶縁膜のラビング方向に対する投影面積が極
めて細く、丁度髪の毛に対する櫛の歯のような関係とな
ってラビング布の乱れがむしろ抑えられる関係となるた
めである。
This is because the projection area of the columnar insulating film in the rubbing direction is extremely small with respect to the fluffed fibers of the rubbing cloth, and the rubbing cloth has a relationship similar to that of a comb tooth with respect to the hair, so that the disturbance of the rubbing cloth is rather suppressed. This is because

【0042】[0042]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の液晶表示素
子は、広視野特性を実現できる横電界表示方式におい
て、従来の構成において課題であるギャップ均一性およ
び配向性の確保を同時に実現できる。これにより、広視
野で表示均一性に優れた、高品質の液晶表示素子を実現
することができる。
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, in the horizontal electric field display system capable of realizing a wide viewing angle characteristic, the uniformity of the gap and the securing of the orientation, which are problems in the conventional structure, can be simultaneously realized. . As a result, a high-quality liquid crystal display device having a wide visual field and excellent display uniformity can be realized.

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

【図1】本発明の第一の実施例の液晶表示素子の薄膜ト
ランジスタ基板の構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一の実施例の液晶表示素子の薄膜ト
ランジスタ基板の構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a thin film transistor substrate of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】ラビング時の状態を示す要部平面図である。FIG. 3 is a main part plan view showing a state at the time of rubbing.

【図4】本発明の第二の実施例の液晶表示素子の薄膜ト
ランジスタ基板の構成を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の横電界方式(IPS)の液晶表示素子の
構成の概念を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the concept of the configuration of a conventional in-plane switching (IPS) liquid crystal display device.

【図6】従来の柱状絶縁膜を用いた液晶表示素子の平面
図である。
FIG. 6 is a plan view of a conventional liquid crystal display device using a columnar insulating film.

【図7】従来のラビング処理を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a conventional rubbing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第一のガラス基板 2 走査電極配線 3 共通電極配線 4 絶縁層(SiNx) 5 信号電極配線 6 画素電極配線 7 薄膜トランジスタ素子 8 液晶層 9 第二のガラス基板 10 付加容量 11 柱状の絶縁膜 11A 柱状の絶縁膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 First glass substrate 2 Scanning electrode wiring 3 Common electrode wiring 4 Insulating layer (SiNx) 5 Signal electrode wiring 6 Pixel electrode wiring 7 Thin film transistor element 8 Liquid crystal layer 9 Second glass substrate 10 Additional capacitance 11 Columnar insulating film 11A Columnar Insulation film

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マトリックス状に配置された複数の電極配
線の交差点に柱状の絶縁膜が設けられ、液晶分子の配列
方向を制御する配向膜層が設けられた第一のガラス基板
と、表面に液晶分子の配列方向を制御する配向膜層が形
成された第二のガラス基板とを、前記柱状の絶縁膜によ
って間隙を保持して貼り合せ、内部に液晶層を配置し、
前記複数の電極配線の画素電極と共通電極配線間に前記
第一のガラス基板の主平面にほぼ平行な電界を発生させ
ることによって光学特性を制御するようにした液晶表示
素子において、マトリックス状に配置された複数の電極
配線の各交差点に設けられる柱状の絶縁膜の断面形状が
ラビング方向に平行な側面を有して形成されたことを特
徴とする液晶表示素子。
A first glass substrate provided with a columnar insulating film at an intersection of a plurality of electrode wirings arranged in a matrix, and an alignment film layer for controlling an alignment direction of liquid crystal molecules; A second glass substrate on which an alignment film layer for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules is bonded to the second glass substrate while maintaining a gap by the columnar insulating film, and a liquid crystal layer is disposed inside,
In a liquid crystal display element in which an optical property is controlled by generating an electric field substantially parallel to a main plane of the first glass substrate between a pixel electrode of the plurality of electrode wirings and a common electrode wiring, the liquid crystal display elements are arranged in a matrix. A liquid crystal display device, characterized in that a cross-sectional shape of a columnar insulating film provided at each intersection of a plurality of electrode wirings has side surfaces parallel to a rubbing direction.
【請求項2】柱状の絶縁膜の平面形状が、第一のガラス
基板の液晶層の配向方向に一致した辺を有する四角形で
あることを特徴とする請求項1項に記載の液晶表示素
子。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the planar shape of the columnar insulating film is a quadrangle having sides coinciding with the orientation direction of the liquid crystal layer of the first glass substrate.
【請求項3】絶縁膜が、複数の小円筒状の突起物が等間
隔で、ラビング方向に対してほぼ直角に一列に配列した
形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液
晶表示素子。
3. The insulating film according to claim 1, wherein the insulating film has a shape in which a plurality of small cylindrical protrusions are arranged at regular intervals in a row at a right angle to the rubbing direction. Liquid crystal display element.
【請求項4】柱状の絶縁膜が、感光性のアクリル系樹脂
より形成されていることを特徴とする請求項1、2又は
3に記載の液晶表示素子。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the columnar insulating film is formed of a photosensitive acrylic resin.
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