KR20190004685A - Liquid crystal device and Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a liquid crystal device, and more particularly, to a liquid crystal device including an optically active substance (chiral agent) in a liquid crystal layer, and a liquid crystal display device using the liquid crystal device. The present invention includes: a first substrate and a second substrate which are subjected to alignment treatment on one surface thereof and arranged in opposition to to each other; and a liquid crystal layer provided between one surface of the first substrate and one surface of the second substrate. In the first substrate and the second substrate, the direction of the alignment treatment is set such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned in a first alignment state in which the liquid crystal molecules are tilted in the first direction. Further, a pretilt angle, which is given to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer at the interface with the liquid crystal layer, is 35° or more. The liquid crystal layer contains a chiral agent capable of causing a second alignment state in which the liquid crystal molecules are tilted in a second direction opposite to the first direction. The chiral agent is added such that the ratio (d/p) of the chiral pitch (p) to the layer thickness (d) of the liquid crystal layer is in the range of 0.25 to 0.75. The liquid crystal device of the present invention performs excellent or various display.

Description

액정소자 및 액정표시장치{Liquid crystal device and Liquid crystal display device} [0001] The present invention relates to a liquid crystal device and a liquid crystal display device,

본 발명은, 액정소자, 특히 액정층에 광학활성물질(카이럴제)을 포함한 액정소자 및 그 액정소자를 이용하여 구성된 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal element, particularly a liquid crystal element including an optically active substance (chiral agent) in a liquid crystal layer, and a liquid crystal display device using the liquid crystal element.

1조의 배향막의 배향처리방향과 프리틸트(pre-tilt)각의 조합으로 정해지는 액정분자의 비틀림 방향(제1선회방향)과, 카이럴제에 따라 야기되는 액정분자의 비틀림 방향(제2선회방향)이 역방향이 되도록 제작된 액정층을 가지고, 예를 들어 액정층에 물리적 작용, 일례로서 전기광학특성의 포화전압 이상의 전압을 가하는 것에 의해, 액정분자가 각 방향에 비틀림상태(제1선회방향에 대해 리버스 트위스트 배열상태, 제2선회방향에 대해 스프레이 트위스트 배열상태)가 가환적(可換的)으로 실현되는 액정표시소자를, 리버스 트위스티드 네마틱(reverse twisted nematic; RTN)형 액정표시소자라고 부른다. 제1선회방향은, 액정층에 카이럴제를 첨가하지 않았던 경우에, 액정분자가 비틀리는 선회방향이다.(The first turning direction) of the liquid crystal molecules determined by the combination of the alignment treatment direction of the pair of alignment films and the pre-tilt angle and the torsional direction of the liquid crystal molecules caused by the chiral agent For example, by applying a physical action, for example, a voltage equal to or higher than the saturation voltage of the electro-optical characteristic to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are tilted in each direction in the first turning direction A liquid crystal display element in which a reverse twist arrangement state with respect to a first swirling direction and a spray twist arrangement state with respect to a second swirling direction are realized in a reversible manner is called a reverse twisted nematic (RTN) I call it. The first swirling direction is a swirling direction in which liquid crystal molecules twist when a chiral agent is not added to the liquid crystal layer.

예를 들어 특허문헌1에 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자가 기재되어 있다. 특허문헌1 기재의 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자에 있어서는, 액정분자가 제1선회방향으로 비틀리는 배열상태가 불안정하다. 고전압의 인가에 의해서 제1선회방향으로 비틀리는 배열상태를 얻는 것은 가능하지만, 시간의 경과와 함께 액정분자는 제2선회방향으로 비틀리는 배열상태로 천이(遷移)한다.For example, Patent Document 1 describes a reverse twisted nematic liquid crystal display device. In the reverse twisted nematic liquid crystal display element described in Patent Document 1, the alignment state in which the liquid crystal molecules twist in the first turning direction is unstable. It is possible to obtain an arrangement state in which the liquid crystal molecules twist in the first swinging direction by application of a high voltage, but the liquid crystal molecules transit to the arrangement state in which the liquid crystal molecules twist in the second swinging direction with the passage of time.

액정분자를 제2선회방향으로 선회시키는 카이럴제를 첨가하면서도, 기판의 배향방향의 조합에 의해, 액정분자를 제1선회방향으로 배열시키는 것으로, 액정층내의 비틀림을 증대시켜, 구동전압의 대폭적인 저감을 가능하게 한 리버스 트위스티드 네마틱형 액정소자의 발명이 특허문헌2에 기재되어 있다. 그렇지만, 특허문헌2 기재의 발명에 있어서는, 제2선회방향으로 비틀리는 배열상태로부터, 제1선회방향으로 비틀리는 배열상태로 천이시키는 전압의 인가를 정지하여 수초 후에는, 원래의 배열상태(제2선회방향으로 비틀리는 배열상태)에 재천이(再遷移)하기 때문에, 제2선회방향으로 비틀리는 배열상태에서 액정소자를 구동하는 경우에는, 높은 구동전압이 필요하다고 하는 문제가 있다.The tilt in the liquid crystal layer is increased by arranging the liquid crystal molecules in the first swirling direction by a combination of the alignment directions of the substrates while adding a chiral agent for turning the liquid crystal molecules in the second swirling direction, Patent Document 2 discloses an invention of a reverse twisted nematic liquid crystal device capable of suppressing a reduction in luminance. However, in the invention described in Patent Document 2, after the application of the voltage to be shifted from the arrangement state of twisting in the second swinging direction to the arrangement state of twisting in the first swinging direction is stopped, (I.e., an arrangement state in which the liquid crystal element is twisted in the second swirling direction). Therefore, there is a problem that a high driving voltage is required in driving the liquid crystal element in the arrangement state in which it is twisted in the second swinging direction.

또, 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자에 있어서는, 일반적으로, 액정분자가 제1선회방향으로 비틀리는 배열상태(리버스 트위스트 배열상태)와 제2선회방향으로 비틀리는 배열상태(스프레이 트위스트 배열상태)에서 외관상의 표시상태에 큰 차이가 없고, 쌍안정성(리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태가 에너지적으로 거의 같고, 전압무인가시에 있어서, 각각 안정적으로 보지되는 성질)을 주어도 높은 콘트라스트비(투과율의 차이)를 얻을 수 있기 어렵다고 하는 문제가 있다.In the case of a reverse twisted nematic liquid crystal display element, in general, liquid crystal molecules are arranged in an arrangement state (reverse twist arrangement state) in which the liquid crystal molecules twist in the first rotation direction and an arrangement state (spray twist arrangement state) in which the liquid crystal molecules twist in the second rotation direction There is no great difference in the apparent display state, and even when the bistability (the nature in which the reverse twist arrangement state and the spray twist arrangement state are almost the same in energy, and the voltage is unattached and stably stuck, respectively) is given, a high contrast ratio Difference) is difficult to obtain.

상하기판 사이에 러빙방향이 이루는 각도가 90˚보다 크고 120˚미만이 되도록 배향처리를 실시하고, 또한 액정층에, 러빙방향이 이루는 각도와 같은 방향이 되도록 비틀리는 성질을 가지는 카이럴제를 첨가한 것을 특징으로 하는 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자의 발명이 특허문헌3에 개시되어 있다. 특허문헌3 기재의 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자는, 통상의 트위스티드 네마틱크형 액정표시소자와 비교했을 때, 어느 온도에 대해서도 샤프니스가 우수하다. 또 양호한 샤프니스(sharpness)에 기인하여, 특히 단순매트릭스구동 액정표시소자에 있어서, 고듀티구동이 가능하다거나 같은 듀티로 구동하는 경우의 콘트라스트가 높다는 특징을 가진다. 또한, 저온으로의 리스폰스(response)가 통상의 트위스티드 네마틱크형 액정표시소자보다 빠르고, 고온 환경 하에서도 오프 전압시 투과율이 내리지 않고, 밝은 표시를 실현할 수 있는 등 , 단순매트릭스구동 액정표시소자, 및, TFT(thin film transistor ;TFT)를 이용한 액정표시소자 쌍방의 장점을 가진다.An alignment treatment is performed so that the angle formed by the rubbing direction between the upper and lower substrates is greater than 90 degrees and less than 120 degrees and a chiral agent having a property of twisting so as to be in the same direction as the angle formed by the rubbing direction is added to the liquid crystal layer And the reverse twisted nematic liquid crystal display element is characterized in that the liquid crystal display element is a reverse twisted nematic liquid crystal display element. The reverse twisted nematic liquid crystal display element described in Patent Document 3 is superior in sharpness to any temperature in comparison with a conventional twisted nematic liquid crystal display element. In addition, due to a good sharpness, especially in a simple matrix driving liquid crystal display device, high-duty driving is possible or the contrast is high when driving with the same duty. In addition, a simple matrix-driven liquid crystal display element in which the response to a low temperature is faster than that of a normal twisted nematic liquid crystal display element and the transmittance is not lowered at an off voltage even in a high temperature environment, , And liquid crystal display devices using thin film transistors (TFT).

특허문헌3 기재의 액정표시소자는, 리버스 트위스트 배열상태가 매우 안정이고, 또한 그 상태에서의 전기광학특성이 통상의 트위스티드 네마틱크형 액정표시소자보다 우수하다. 그렇지만, 리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태의 쌍안정성을 적극적으로 이용하는 발명은 아니다.In the liquid crystal display element described in Patent Document 3, the reverse twist arrangement state is very stable, and the electro-optical characteristic in this state is superior to that of a normal twisted nematic liquid crystal display element. However, it is not an invention that positively utilizes the bistability of the reverse twist arrangement state and the spray twist arrangement state.

리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태간의 천이를 이용하여 표시를 실시하는 액정소자의 발명이 특허문헌4에 개시되어 있다. 특허문헌4 기재의 액정소자에 있어서는, 각 배열상태를 서로 스위칭 가능하다. 그러나 각 배열상태에 의한 표시는 선택적이며, 예를 들어 흑(黑)표시, 백(白)표시는 가능해도 그레이 표시(중간조 표시)를 실시할 수 없다.Patent Document 4 discloses an invention of a liquid crystal element that performs display using a transition between a reverse twist array state and a spray twist array state. In the liquid crystal device described in Patent Document 4, the respective arrangement states can be switched to each other. However, the display by the arrangement state is optional, and gray display (halftone display) can not be performed even if black display or white display is possible, for example.

TFT를 이용한 FFS 모드(fringe field switching mode)의 액정표시패널의 발명이 특허문헌5에 기재되어 있다. 특허문헌5 기재의 발명에 의하면, 액정표시패널의 실질적인 개구율(開口率)을 향상시켜, 표시의 밝기, 콘트라스트를 개선해, 표시 품질을 높일 수 있다. 특허문헌5에 나타나는 구조는, 카이럴제를 포함하지 않는 패러렐 배향액정층을 가지는 액정소자에는 적용 가능하지만, 예를 들어 특허문헌4 기재의, 두개의 안정적인 배열상태를 스윗칭 하여 표시를 실시하는 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자에는 적합하지 않는다. 그리고 특허문헌5에 중간조 표시에 관한 기재는 없다.An invention of a liquid crystal display panel of an FFS mode (fringe field switching mode) using a TFT is described in Patent Document 5. According to the invention described in Patent Document 5, the actual aperture ratio of the liquid crystal display panel can be improved, brightness and contrast of display can be improved, and display quality can be improved. The structure shown in Patent Document 5 can be applied to a liquid crystal device having a parallel alignment liquid crystal layer not containing a chiral agent. However, for example, two stable alignment states described in Patent Document 4 are switched and displayed It is not suitable for a reverse twisted nematic liquid crystal display device. In Patent Document 5, there is no description about the half-tone display.

FFS 모드로 구동하는 경우, 액정층을 패러렐 배향으로 하는 것이 일반적이다. 또, 화소전극으로서 TFT와 접속된 즐치(櫛齒)전극을 이용하는 것이 많고, 코먼(common) 전극으로서는 즐치전극의 하부에 베타 전극을 설치하는 것이 일반적이다. 이 경우, 대향 기판에는 전극을 형성하지 않는 것이 많다.In the case of driving in the FFS mode, it is general that the liquid crystal layer is in parallel orientation. In many cases, a comb-shaped electrode connected to a TFT as a pixel electrode is often used, and a common electrode is generally provided with a beta electrode under the Gulch electrode. In this case, electrodes are often not formed on the counter substrate.

본 발명의 발명자들이 행한, 20˚이상 45˚이하의 비교적 낮은 프레틸트각을 가지는 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자의 발명이 특허문헌6에 개시되어 있다. 이 액정표시소자에는, 카이럴 피치를 p, 액정층의 두께를 d로 할 때, 예를 들어 d/p가 0.04를 초과하고 0.25 미만이 되도록, 카이럴제가 비교적 적게 첨가되어 있다. 특허문헌6 기재의 액정표시소자는, 리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태의 쌍안정 표시가 가능하고, 메모리성이 높고, 콘트라스트비도 비교적 높으며, 전기적 스위칭이 가능한 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자이다.Patent Document 6 discloses an invention of a reverse twisted nematic liquid crystal display device having a comparatively low pretilt angle of 20 DEG or more and 45 DEG or less, which is made by the inventors of the present invention. In this liquid crystal display element, when the chiral pitch is p and the thickness of the liquid crystal layer is d, for example, a chiral agent is added so that d / p is more than 0.04 and less than 0.25. The liquid crystal display element described in Patent Document 6 is a reverse twisted nematic liquid crystal display element capable of bistable display in a reverse twist arrangement state and a spray twist arrangement state, and has high memory characteristics, a relatively high contrast ratio, and is capable of electrical switching.

특허문헌6 기재의 액정표시소자는, 고(高)콘트라스트비가 실현된, 표시품질이 높은 액정표시소자이다. 다만, 정면 관찰시의 콘트라스트가 높다고는 할 수 없다. 이것은 반사형 디스플레이로서 사용하는 경우에는 비교적 바람직하지만, 투과형 디스플레이로서 이용하는 경우에는 바람직하다고는 할 수 없는 광학 특성이다.The liquid crystal display element described in Patent Document 6 is a liquid crystal display element in which a high contrast ratio is realized and a display quality is high. However, the contrast at the time of frontal observation can not be high. This is relatively preferable when used as a reflective display, but is not preferable when used as a transmissive display.

또한, 예를 들어 실온에 있어서의 메모리성은 높기는 하지만, 실온과는 다른 온도에서는, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시를 보지할 수 없는 경우가 생기고, 특히 60℃이상의 고온 상태에서는 보지하는 것이 곤란하다. 따라서, 용도에 따라서는, 예를 들어 차량탑재용, 항공기용, 옥외용의 액정표시소자로서 이용하는 경우는, 표시의 메모리성이 불충분이 되는 경우가 있다.Further, although the memory property at room temperature is high, for example, display at the temperature different from room temperature can not be observed due to the reverse twist arrangement state, and it is difficult to keep the display at a high temperature of 60 DEG C or more . Therefore, depending on the application, for example, in the case of being used as a liquid crystal display device for on-vehicle use, an aircraft use, or an outdoor use, the memory property of display may become insufficient.

일본특허 2510150호 공보Japanese Patent No. 2510150 일본특허공개 2007-293278호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-293278 일본특허공개 2010-186045호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-186045 일본특허공개 2011-107376호 공보Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-107376 일본특허 4238877호 공보Japanese Patent No. 4238877 일본특허공개 2011-203547호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-203547

본 발명의 목적은, 양호 또는 다양한 표시를 실시할 수 있는 액정소자, 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of performing good or various display, and a driving method thereof.

본 발명의 1 관점에 의하면, 제1의 기판과, 전기 제1의 기판에 대향해서 배치된 제2의 기판과, 전기 제1의 기판과 전기 제2의 기판의 사이에 배치되고, 카이럴제를 포함하여, 서로 다른 2개의 액정분자 배열상태를 가환적(可換的)으로 실현되는 액정층을 가지는 액정소자가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first substrate; a second substrate disposed opposite to the first substrate; and a second substrate disposed between the first substrate and the second substrate, The present invention provides a liquid crystal device having a liquid crystal layer in which two different liquid crystal molecule alignment states are realized in a convertible manner.

본 발명에 의하면, 양호 또는 다양한 표시를 실시하는 것이 가능한 액정소자, 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal device capable of performing good or various displays, and a driving method thereof.

도 1은, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는, ITO막의 에칭에 사용하는 포토마스크(photomask)를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3a~도 3e는, 전압 인가시의 전계 방향을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4a~도 4c는, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자의 외관사진이다.
도 5a~도 5c는, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자의 광학특성을 나타내는 그래프이다.
도 6a~도 6c는, 액정층의 일부에 종(縱)전계를 부가한 액정표시소자의 사진이다.
도 7은, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d의)의 형성 태양(態樣)의 다른 예(변형예)를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 8a는, 제2의 실시예에 의한 액정표시장치를 나타내는 모식도이며, 도 8b는, 화소부(34)의 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는, 각각 제3의 실시예에 의한 액정표시소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 10a~도 10g는, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 11a~도 11d는, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 12a는, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자 완성 후(초기상태)의 화소영역을 나타내는 사진이며, 도 12b는, 공통전극(12a)과 아래쪽 베타전극(12b)과의 사이에 전압을 인가하고, 액정층(15)에 종전계를 부가한 후의 화소영역을 나타내는 사진이다.
도 13a 및 도 13b는, 각각 제4의 실시예에 의한 액정표시소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 14a~도 14g는, 제4의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 15a~도 15e는, 제4의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 16은, 액정층이 리버스 트위스트 배열상태일 때의 표시의 보지성(保持性)을, 복수의 온도에 대해 조사한 결과를 나타내는 표이다.
도 17은, 카이럴제의 피치길이의 온도의존성을 나타내는 그래프이다.
도 18은, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시 보지(메모리성)의 온도의존성을, 더욱 자세하게 조사한 결과를 나타내는 표이다.
도 19a~도 19d는, 자외선 경화성 재료를 2wt% 첨가한 액정표시소자의 메모리 안정성에 대해 실험한 결과를 나타내는 사진이다.
도 20은, 도 19c에 외관 사진을 나타낸 액정표시소자(90℃으로 30 분의 열처리를 베푼 후의 액정표시소자)를 나타내는 현미경 사진이다.
도 21a~도 21d는, 다른 첨가량(1wt%, 2wt%, 5wt%)으로 자외선 경화성재료를 첨가한 액정표시소자의 메모리 안정성에 대해 실험한 결과를 나타내는 사진이다.
도 22는, 대표적인 제작조건 및 표시상태의 액정소자의 관찰상(像)을 나타내는 도면이다.
도 23은, 프레틸트각이 46˚정도, 트위스트각이 70˚의 액정소자에 있어서의 콘트라스트와 표시 보지성능의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 24는, 도 23에 나타낸 조건 중 피치p를 8.0μm~9.0μm로 한 액정소자(d/p의 값을 0.444~0.500으로 한 액정소자)에 있어서의 표시 보지성능의 온도특성의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 25는, 도 24에 나타낸 평가에 이용한 액정소자의 관찰상을 나타내는 도면이다.
도 26은, 피치조건을 9μm(쇼트 피치 조건) 및 12μm(롱 피치 조건)로 한 액정소자의 관찰상을 나타내는 도면이다.
도 27은, 도 24에 나타낸 제작 조건에 대응한 각 액정소자의 광학 특성을 나타내는 도면이다.
도 28은, 도 24에 나타낸 제작조건에 대응한 각 액정소자의 광학특성을 나타내는 도면이다.
도 29는, 도 24에 나타낸 제작조건에 대응한 각 액정소자의 광학특성을 나타내는 도면이다.
도 30은, 도 24에 나타낸 제작조건에 대응한 각 액정소자의 광학 특성을 나타내는 도면이다.
도 31은, 도 24에 나타낸 제작 조건에 대응한 각 액정소자의 광학 특성을 나타내는 도면이다.
도 32는, 제6의 실시예에 의한 액정소자에 대해 각 전극에 전압을 인가하여, 스위칭 했을 때의 모습을 나타내는 도면이다.
도 33은, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조 방법을 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
도 34a 및 도 34b는, 제작된 복수의 액정표시소자에 대해서, 표시상태의 편광 현미경관찰결과를 나타내는 사진이며, 도 34c는, 포칼코닉(focal conic) 배향의 액정분자 배열의 개략을 나타내는 도면이다.
도 35a 및 도 35b는, 프레틸트(pretilt)각을 약 45˚, d/p를 0.8로 하는 조건으로 제작한 액정표시소자(도 34b에 표시 상태를 나타내는 액정표시소자)에 대해서, 0˚- 180˚방위(좌우 방위)의 투과율 시각의존성을 나타내는 그래프, 및, 등(等)콘트라스트 곡선을 나타내는 도면이며, 도 35c는, 특허문헌6에 기재된 발명의 실시예에 의한 액정표시소자의 시각-콘트라스트 특성을 나타내는 그래프이다.
도 36은, 리버스 트위스트 배열상태, 및, 포칼코닉 배열상태의 쌍안정 상태를 실현가능한 조건을 나타내는 그래프이다.
도 37은, 상측투명기판(11a)상에 형성되는 ITO막의 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 38은, 하측투명기판(11b)상에 형성되는 ITO막의 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 39는, ITO막의 에칭에 사용하는 포토마스크(photomask)를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 40은, 하측기판(10b)에 형성되는 하측 배향막(14b)의 형성 영역의 일부를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 41은, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다
도 42a~도42c는, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 외관 사진이다.
1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to a first embodiment.
2 is a schematic plan view showing a photomask used for etching an ITO film.
3A to 3E are schematic cross-sectional views showing the direction of an electric field at the time of voltage application.
4A to 4C are external views of the liquid crystal display element according to the first embodiment.
5A to 5C are graphs showing optical characteristics of the liquid crystal display element according to the first embodiment.
6A to 6C are photographs of a liquid crystal display element in which a longitudinal electric field is added to a part of the liquid crystal layer.
Fig. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example (modified example) of the formation mode of the first and second collective electrodes 12c and 12d.
8A is a schematic diagram showing a liquid crystal display device according to the second embodiment, and Fig. 8B is a schematic plan view showing an electrode structure of the pixel portion 34. Fig.
9A and 9B are a schematic sectional view and a plan view showing a liquid crystal display element according to a third embodiment, respectively.
10A to 10G are schematic sectional views showing a method of manufacturing a liquid crystal display element according to the third embodiment.
11A to 11D are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing the liquid crystal display element according to the third embodiment.
12A is a photograph showing the pixel area after completion of the liquid crystal display element according to the third embodiment (initial state), and Fig. 12B is a graph showing the voltage difference between the common electrode 12a and the lower beta electrode 12b And the pixel area after adding the electric field system to the liquid crystal layer 15.
13A and 13B are a schematic sectional view and a plan view showing a liquid crystal display element according to a fourth embodiment, respectively.
14A to 14G are schematic sectional views showing a method of manufacturing a liquid crystal display element according to the fourth embodiment.
Figs. 15A to 15E are schematic sectional views showing a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the fourth embodiment.
Fig. 16 is a table showing the results of examining the retention of display when a liquid crystal layer is arranged in a reverse twist with respect to a plurality of temperatures. Fig.
17 is a graph showing the temperature dependency of the pitch length of the chiral agent.
18 is a table showing the result of more detailed examination of the temperature dependence of the display pit (memory property) by the reverse twist arrangement state.
19A to 19D are photographs showing the results of an experiment on the memory stability of a liquid crystal display element to which 2 wt% of an ultraviolet curable material is added.
Fig. 20 is a microscope photograph showing a liquid crystal display element (liquid crystal display element after heat treatment at 90 占 폚 for 30 minutes) showing an external view in Fig. 19c.
21A to 21D are photographs showing the results of an experiment on the memory stability of a liquid crystal display element to which an ultraviolet curable material is added in other addition amounts (1 wt%, 2 wt%, and 5 wt%).
22 is a diagram showing an observation image (image) of a liquid crystal device in a typical manufacturing condition and a display state.
23 is a diagram showing the results of evaluation of the contrast and the display holding performance in a liquid crystal device having a pretilt angle of about 46 deg. And a twist angle of 70 deg.
24 shows the evaluation results of the temperature characteristics of the display holding performance in the liquid crystal device (the liquid crystal device in which the value of d / p is 0.444 to 0.500) having the pitch p of 8.0 占 퐉 to 9.0 占 퐉 among the conditions shown in Fig. Fig.
25 is a view showing an observation image of a liquid crystal element used for the evaluation shown in Fig.
Fig. 26 is a diagram showing an observation image of a liquid crystal device in which the pitch condition is set to 9 占 퐉 (short pitch condition) and 12 占 퐉 (long pitch condition).
27 is a diagram showing the optical characteristics of each liquid crystal element corresponding to the manufacturing conditions shown in Fig.
28 is a diagram showing optical characteristics of each liquid crystal element corresponding to the manufacturing conditions shown in Fig.
29 is a diagram showing the optical characteristics of each liquid crystal element corresponding to the manufacturing conditions shown in Fig.
30 is a diagram showing the optical characteristics of each liquid crystal element corresponding to the manufacturing conditions shown in Fig.
31 is a diagram showing the optical characteristics of each liquid crystal element corresponding to the manufacturing conditions shown in Fig.
Fig. 32 is a diagram showing a state in which voltage is applied to each electrode of the liquid crystal element according to the sixth embodiment and switching is performed. Fig.
33 is a flow chart showing a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the seventh embodiment.
Figs. 34A and 34B are photographs showing polarization microscope observation results of a plurality of manufactured liquid crystal display elements in a display state, and Fig. 34C is a diagram showing an outline of a liquid crystal molecule arrangement in a focal conic orientation .
35A and 35B are diagrams for explaining the case where a liquid crystal display element (liquid crystal display element having a display state shown in Fig. 34B) manufactured at a pretilt angle of about 45 deg. And a d / p of 0.8, FIG. 35C is a graph showing the transmittance time dependency of the 180 degree azimuth (left and right direction) and the backlight contrast curve, and FIG. 35C is a graph showing the time- Fig.
36 is a graph showing conditions capable of realizing a reverse twist arrangement state and a bistable state in a focal-conic arrangement state.
37 is a schematic plan view showing a pattern of an ITO film formed on the upper transparent substrate 11a.
38 is a schematic plan view showing a pattern of the ITO film formed on the lower transparent substrate 11b.
39 is a schematic plan view showing a photomask used for etching an ITO film.
Fig. 40 is a schematic plan view showing a part of the formation area of the lower alignment film 14b formed on the lower substrate 10b.
41 is a schematic plan view showing the structure of a liquid crystal display element according to the seventh embodiment
42A to 42C are external views of the liquid crystal display element according to the seventh embodiment.

도 1은, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자를 나타내는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to a first embodiment.

우선 제1의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조 방법을 설명한다.First, a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the first embodiment will be described.

투명 도전막, 예를 들어 ITO막이 형성된 투명 기판, 예를 들어 유리기판을 2매{상측투명기판(11a), 하측투명기판(11b)}를 준비하고, 이것들을 세정했다.Two transparent substrates (an upper transparent substrate 11a and a lower transparent substrate 11b) having a transparent conductive film, for example, a transparent substrate on which an ITO film is formed, for example, a glass substrate were prepared and cleaned.

상측투명기판(11a)상의 ITO막을 포트리소 공정을 이용하여 패터닝 하고, 상측투명기판(11a)상에 상측베타전극(12a)을 형성했다. 패터닝은, 취출(取出)전극부분(단자부분)과 표시의 화소에 해당되는 부분에 ITO막이 남도록 행했다. ITO막의 에칭은, 제2염화철을 이용한 웨트에칭(wet etching)으로 실시했다. 또한 레이저 빔을 조사해, 조사 위치의 ITO막을 제거하는 것으로 패터닝을 실시해도 괜찮다.The ITO film on the upper transparent substrate 11a was patterned using a photolithography process to form the upper side beta electrode 12a on the upper transparent substrate 11a. The patterning was performed so that the ITO film remained on the portion corresponding to the extraction electrode portion (terminal portion) and the pixel on the display. Etching of the ITO film was carried out by wet etching using ferric chloride. It is also possible to perform patterning by irradiating a laser beam and removing the ITO film at the irradiation position.

하측투명기판(11b)상의 ITO막을 포트리소 공정을 이용해 패터닝 하고, 하측투명기판(11b)상에 하측베타전극(12b)을 형성했다. 형성방법은, 상측투명기판(11a)의 상측베타전극(12a)의 형성방법과 같다.The ITO film on the lower transparent substrate 11b was patterned using a photolithography process and the lower side beta electrode 12b was formed on the lower transparent substrate 11b. The forming method is the same as the method of forming the upper side beta electrode 12a of the upper transparent substrate 11a.

하측베타전극(12b)의 형성 후, 하측베타전극(12b)상을 포함하는 하측투명기판(11b)상에 절연막(13)을 형성했다. 절연막(13)은, 예를 들어 하측베타전극(12b)의 취출전극부분에는 형성하지 않는다. 절연막(13)은, 하측베타전극(12b)의 취출전극 부분에 레지스터를 형성하고, 절연막(13) 성막 후에 리프트오프로 레지스터를 제거하는 방법, 메탈 마스크로 취출전극 부분을 가린 상태로 스팩터 등에 의해 형성하는 방법에 의해 형성이 가능하다. 절연막(13)은, 유기절연막이나 SiO2, SiNx등의 무기절연막으로 할 수 있다. 그들의 조합으로 형성해도 좋다. 실시예에 있어서는, 아크릴계 유기절연막과 SiO2의 적층막을 절연막(13)으로서 이용했다.After formation of the lower side beta electrode 12b, an insulating film 13 was formed on the lower side transparent substrate 11b including the lower side beta electrode 12b. The insulating film 13 is not formed on the extraction electrode portion of the lower side beta electrode 12b, for example. The insulating film 13 may be formed by a method of forming a resistor in the extraction electrode portion of the lower side beta electrode 12b and removing the lift off resistor after forming the insulating film 13, Or the like. The insulating film 13 may be an organic insulating film or an inorganic insulating film such as SiO 2 or SiN x . Or may be formed of a combination thereof. In the embodiment, a laminated film of an acrylic organic insulating film and SiO 2 is used as the insulating film 13.

실시예에 있어서는, 우선 하측베타전극(12b)의 취출전극 부분에 내열성 필름(폴리이미드 테이프)을 붙이고, 그 상태로 유기절연막을 스핀 코트(spin coat) 했다. 2000rpm로 30초간 스핀 시키는 조건으로, 막 두께 1μm의 유기절연막을 얻었다.In the embodiment, a heat resistant film (polyimide tape) is attached to the extraction electrode portion of the lower side beta electrode 12b, and the organic insulating film is spin-coated in this state. And spinning at 2000 rpm for 30 seconds to obtain an organic insulating film with a thickness of 1 m.

다음에, 유기절연막이 형성된 하측투명기판(11b)을, 클린 오븐에서 220℃에서 1시간 소성하고, 그 후 내열성 필름을 붙인 채로 하측투명기판(11b)을 80℃로 가열하고, SiO2막을 스팩터법(교류 방전)에 의해 두께 1000Å으로 성막 했다. SiO2막은, 진공 증착법, 이온 빔법, CVD(chemical vapor deposition)법 등을 이용해 성막할 수도 있다.Next, the lower transparent substrate (11b) formed in the organic insulating film, in a clean oven at 220 ℃ calcinated for 1 hour, then heated to the lower transparent substrate (11b) angle and attaching the heat-resistant film at a 80 ℃, SiO 2 film's (AC discharge) to form a film with a thickness of 1000 ANGSTROM. The SiO 2 film may be formed by a vacuum deposition method, an ion beam method, a CVD (chemical vapor deposition) method, or the like.

여기서 내열성 필름을 벗기면, 내열성 필름의 점착 개소에 대해, 유기절연막 및 SiO2막을 제거할 수 있었다. 계속해서, SiO2막의 절연성과 투명성을 향상시키기 위해서, 하측투명기판(11b)을 클린 오븐에서 220℃에서 1시간 소송하였다.When the heat resistant film was peeled off, the organic insulating film and the SiO 2 film could be removed from the adhesive portion of the heat resistant film. Subsequently, in order to improve the insulating property and transparency of the SiO 2 film, the lower transparent substrate 11b was subjected to a lawsuit in a clean oven at 220 ° C for one hour.

SiO2막의 형성은 필수는 아니지만, SiO2막을 성막하는 것으로 절연막(13)의 절연성을 향상시킬 수 있다. 또, 절연막(13)상에 형성하는 제1,제2즐치전극(12c, 12d)의 밀착성 및 패터닝성을 향상시키는 것이 가능하다.The formation of the SiO 2 film is not essential, but the insulating property of the insulating film 13 can be improved by forming the SiO 2 film. In addition, it is possible to improve the adhesion and the patterning property of the first and second collecting electrodes 12c and 12d formed on the insulating film 13.

유기절연막을 형성하지 않고, 절연막(13)을 SiO2막만으로 구성해도 괜찮다. SiO2막은 다공질이 되기 쉽기 때문에, 이 경우에는, SiO2막의 두께를 4000Å~8000Å으로 하는 것이 바람직하다. SiO2막과 SiNx막과의 적층막으로부터 되는 무기절연막(13)으로 할 수도 있다.The insulating film 13 may be formed of only the SiO 2 film without forming the organic insulating film. Since the SiO 2 film tends to become porous, in this case, the thickness of the SiO 2 film is preferably 4000 Å to 8000 Å. Or an inorganic insulating film 13 made of a laminated film of an SiO 2 film and an SiN x film.

절연막(13)상에 ITO막을 형성했다. ITO막은, 하측투명기판(11b)을 100℃로 가열하고, 스팩터법(교류방전)에 의해 기판 전면에 성막했다. 막 두께는 약 1200Å으로 했다. 이 ITO막을 포트리소 공정으로 패터닝 하고, 제1즐치전극(12c), 제2즐치전극(12d), 및 그 즐치전극(12c, 12d)의 취출전극을 형성했다.An ITO film was formed on the insulating film 13. The ITO film was formed on the entire surface of the substrate by heating the lower transparent substrate 11b at 100 占 폚 and applying a sputtering method (alternating current discharge). The film thickness was set to about 1200 angstroms. The ITO film was patterned by a photolithography process to form electrodes for extraction of the first, second and third joyful electrodes 12c, 12d and their respective glowing electrodes 12c, 12d.

도 2는, ITO막의 에칭에 사용하는 포토마스크를 나타내는 개략적인 평면도이다. 포토마스크는, 제1즐치전극(12c) 대응부분, 제2즐치전극(12d) 대응부분, 제1즐치전극(12c)의 취출전극 대응부분, 및, 제2즐치전극(12d)의 취출전극 대응부분을 포함한다. 에칭시, 각 대응부분으로 덮인 ITO막으로 전극이 형성된다. 또한 본 발명의 발명자들은, 즐치전극의 즐치부분의 전극폭을 20μm, 30μm, 2개의 즐치전극의 즐치부분을 교대로 배치했을 때의 전극간격을 20μm, 30μm, 50μm, 100μm, 200μm로 하는 복수의 전극패턴으로, 제1즐치전극(12c) 및 제2즐치전극(12d)을 제작했다.2 is a schematic plan view showing a photomask used for etching an ITO film. The photomask includes a portion corresponding to the first joyful electrode 12c, a portion corresponding to the second joyful electrode 12d, a portion corresponding to the extraction electrode of the first joyful electrode 12c, and a portion corresponding to the extraction electrode of the second joyful electrode 12d ≪ / RTI > At the time of etching, an electrode is formed with an ITO film covered with each corresponding portion. The inventors of the present invention have also found that when the electrode widths of the joyful electrode portions of the joyful electrode are 20 占 퐉 and 30 占 퐉 and the joyful portions of the two joyful electrodes are arranged alternately, The first and second juliet electrodes 12c and 12d were fabricated by using the electrode pattern.

이상과 같은 공정을 거쳐, 상측베타전극(12a)이 형성된 상측투명기판(11a), 및, 하측베타전극(12b) 및 그 상방에 절연막(13)을 개입시켜 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)이 형성된 하측투명기판(11b)을 준비했다. 그리고 이 2매의 전극부착 투명 기판(11a)(11b)을 세정, 건조했다. 세정은, 예를 들어 수세, 일례로서 세제를 사용한 또는 사용하지 않는 순수한 물 세정을 실시한다. 브러쉬 세정, 스프레이 세정 등으로 할 수 있다. 탈수한 뒤, UV세정을 하고, IR건조를 실시한다.Through the above process, the upper transparent substrate 11a on which the upper side beta electrode 12a is formed, and the lower side beta electrode 12b and the insulating film 13 above the first side and the second side of the first and second common electrodes 12c And 12d are formed on the lower transparent substrate 11b. Then, the two transparent substrates 11a and 11b with electrodes were cleaned and dried. The cleaning is performed, for example, by rinsing, for example, pure water cleaning with or without a detergent. Brush cleaning, spray cleaning, and the like. After dehydration, UV cleaning and IR drying are performed.

전극부착 투명기판(11a, 11b)상에, 전극(12a, 12c, 12d)을 덮도록 배향막재료를 도포한다. 배향막재료의 도포는 스핀 코트를 이용해 행하였다. 후레키소 인쇄나 잉크젯 인쇄를 이용해 행하여도 괜찮다. 실시예에 있어서는, 통상은 수직 배향막의 형성에 사용되는, 폴리이미드 배향막재료의 측쇄밀도를 컨트롤 하여, 배향막재료로서 이용했다. 측쇄밀도의 컨트롤은, 적당한 프레틸트각의 부여를 가능하게 하기 위해서다. 배향막재료는, 배향막의 두께가 500Å~800Å이 되도록 도포했다.An alignment film material is coated on the transparent substrates 11a and 11b with electrodes to cover the electrodes 12a, 12c, and 12d. The application of the alignment film material was carried out using a spin coat. It may be done using Furekiso printing or inkjet printing. In the examples, the side chain density of the polyimide alignment film material, which is usually used for forming the vertical alignment film, was controlled and used as an alignment film material. The control of the side chain density is intended to enable the application of an appropriate pretilt angle. The alignment film material was applied so that the thickness of the alignment film was 500 ANGSTROM to 800 ANGSTROM.

배향막재료를 도포한 기판(11a, 11b)에 대해서, 클린 오븐으로 소성온도를 200℃으로 하여 1시간의 소성을 실시했다. 이렇게 해서 상측베타전극(12a)을 덮는 상측배향막(14a), 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)을 덮는 하측배향막(14b)이 형성되었다.The substrates 11a and 11b coated with the alignment film material were fired in a clean oven at a firing temperature of 200 DEG C for one hour. The upper alignment film 14a covering the upper side beta electrode 12a and the lower alignment film 14b covering the first and second Gulchi electrodes 12c and 12d were formed.

다음에, 러빙처리(배향처리)를 실시했다. 러빙처리는, 압입량을 0.8 mm(스트롱 러빙조건)으로 하여 행했다. 또 러빙처리는, 액정표시소자의 트위스트각이 70˚또는 90˚이 되도록 실시했다.Next, rubbing treatment (orientation treatment) was carried out. The rubbing treatment was carried out with the indentation amount of 0.8 mm (strong rubbing condition). The rubbing treatment was carried out so that the twist angle of the liquid crystal display element was 70 DEG or 90 DEG.

이렇게 하여 상측기판(10a), 및 하측기판(10b)이 제작되었다. 상측기판(10a)은, 상측투명기판(11a), 상측투명기판(11a)상에 형성된 상측베타전극(12a), 및 상측베타전극(12a)을 덮도록 형성된 상측배향막(14a)을 갖춘다. 하측기판(10b)은, 하측투명기판(11b), 하측투명기판(11b)상에 형성된 하측베타전극(12b), 하측베타전극(12b)상에 형성된 절연막(13), 절연막(13)상에 즐치부분이 인터디지털에 배치된 제1, 제2즐치전극(12c, 12d), 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)을 덮도록 형성된 하측배향막(14b)을 갖춘다.Thus, the upper substrate 10a and the lower substrate 10b were fabricated. The upper substrate 10a is provided with an upper transparent substrate 11a, an upper side beta electrode 12a formed on the upper side transparent substrate 11a and an upper side orientation film 14a formed so as to cover the upper side beta electrode 12a. The lower substrate 10b includes a lower transparent substrate 11b, a lower side beta electrode 12b formed on the lower side transparent substrate 11b, an insulating film 13 formed on the lower side beta electrode 12b, The first and second collective electrodes 12c and 12d disposed in the interdigital portion and the lower orientation film 14b formed so as to cover the first and second collective electrodes 12c and 12d.

계속 해서, 액정 셀의 두께를 일정하게 유지하기 위해, 기판(10a, 10b)의 한편의 면에 갭 컨트롤재를 예를 들어 건식산포법으로 산포했다. 갭 컨트롤재에는 입경 4μm의 플라스틱 볼을 사용하여 액정 셀의 두께가 4μm이 되도록 했다.Subsequently, in order to keep the thickness of the liquid crystal cell constant, a gap control material is spread on one surface of the substrates 10a and 10b by, for example, a dry scattering method. A plastic ball having a particle diameter of 4 탆 was used for the gap control material so that the thickness of the liquid crystal cell was 4 탆.

기판(10a, 10b)의 다른 면에는 씰재를 인쇄하여, 메인 씰 패턴을 형성했다. 예를 들어 입경 4μm의 유리 섬유를 포함한 열경화성의 씰재를, 스크린 인쇄법으로 인쇄한다. 디스팬서를 이용해 씰재를 도포할 수도 있다. 또, 열경화성이 아니고, 광경화성의 씰재나, 광·열병용 경화형의 씰재를 사용해도 괜찮다.A sealing material was printed on the other side of the substrates 10a and 10b to form a main seal pattern. For example, a thermosetting sealing material containing glass fibers having a particle diameter of 4 탆 is printed by a screen printing method. The sealant can also be applied using a dispenser. It is also possible to use a photo-curable sealant, not a thermosetting agent, and a curing-type sealant for light and heat.

기판(10a, 10b)을 겹쳐서 맞추었다. 기판(10a, 10b)을 소정의 위치에서 겹쳐 맞추어 셀화하고, 프레스 한 상태로 열처리를 실시하여 씰재를 경화시켰다. 예를 들어 핫 프레스법을 이용해 씰재의 열경화를 실시한다. 이렇게 하여 공(空)셀이 제작된다.The substrates 10a and 10b were stacked. The substrates 10a and 10b were laminated at predetermined positions to form a cell, and heat treatment was performed in a pressed state to cure the sealant. For example, the seal material is thermally cured using a hot press method. Thus, an empty cell is fabricated.

예를 들어 진공 주입법으로 공셀에 네마틱 액정재료, 일례로서 (주)멜크 제의 ZLI-2293를 주입했다. 액정재료 중에는 카이럴제를 첨가했다. 카이럴제로는 (주)멜크제의 CB15를 사용했다. 카이럴제는, 카이럴피치 p, 액정층의 두께(셀두께) d로 했을 때, d/p가 예를 들어 0.5(d=4μm, p=8μm)가 되도록 첨가했다.For example, a nematic liquid crystal material, for example, ZLI-2293 manufactured by MELCK Co., Ltd., was injected into the open cell by a vacuum injection method. A chiral agent was added to the liquid crystal material. We used CB15 of Melchor Co., Ltd. The chiral agent was added so that d / p was 0.5 (d = 4 탆, p = 8 탆) when the chiral pitch was p and the thickness (cell thickness) d of the liquid crystal layer was d.

액정 주입구를, 예를 들어 자외선 경화 타입의 엔드 씰재로 봉지하고, 액정분자의 배향을 가지런히 하기 위해, 액정의 상(相)전이온도 이상으로 셀을 가열했다.The liquid crystal injection port is sealed with an end sealing material of, for example, an ultraviolet curing type, and the cell is heated above the phase transition temperature of the liquid crystal in order to align the liquid crystal molecules.

그 후, 스크라이바 장치로 투명기판(11a, 11b)에 입힌 손상을 따라 브레이킹하여, 개별의 셀로 작게 분할했다.Thereafter, breakage was carried out along the damage to the transparent substrates 11a and 11b with a scraper device, and small division into individual cells was carried out.

작게 분할된 셀에 대해, 모따기와 세정을 실시했다.Chambers and rinsing were performed on the cells divided into small pieces.

마지막으로, 2매의 투명기판(11a, 11b)의 액정층(15)과 반대측의 면에, 편광판(16a, 16b)을 붙였다. 2매의 편광판(16a, 16b)은 크로스 니콜(cross nicol)로, 그리고 투과축의 방향과 러빙방향이 평행이 되도록 배치했다. 직교 하도록 배치할 수도 있다. 전극(12a, 12b, 12c, 12d)사이에는 전원(20)을 접속했다.Finally, the polarizers 16a and 16b are attached to the surfaces of the two transparent substrates 11a and 11b opposite to the liquid crystal layer 15, respectively. The two polarizing plates 16a and 16b were arranged in a cross nicol, and the directions of the transmission axis and the rubbing direction were parallel to each other. It may be arranged to be orthogonal. A power source 20 is connected between the electrodes 12a, 12b, 12c, and 12d.

이렇게 하여 제1의 실시예에 의한 액정표시소자가 제작되었다.Thus, a liquid crystal display element according to the first embodiment was produced.

제1의 실시예에 의한 액정표시소자는, 서로 평행으로 대향 배치된 상측기판(10a), 하측기판(10b), 및 양 기판(10a, 10b)사이에 협지된 트위스트 네마틱 액정층(15)을 포함하여 구성된다.The liquid crystal display element according to the first embodiment has an upper substrate 10a, a lower substrate 10b and a twisted nematic liquid crystal layer 15 sandwiched between both substrates 10a and 10b, .

상측기판(10a)은, 상측투명기판(11a), 상측투명기판(11a)상에 형성된 상측베타전극(12a), 및 상측베타전극(12a)상에 형성된 상측배향막(14a)을 포함한다. 하측기판(10b)은, 하측투명기판(11b), 하측투명기판(11b)상에 형성된 하측베타전극(12b), 하측베타전극(12b)상에 형성된 절연막(13), 절연막(13)상에 형성된 제1, 제2즐치전극(12c, 12d), 및, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)을 덮도록 절연막(13)상에 형성된 하측배향막(14b)을 포함한다.The upper substrate 10a includes an upper transparent substrate 11a, an upper beta electrode 12a formed on the upper transparent substrate 11a and an upper alignment film 14a formed on the upper beta electrode 12a. The lower substrate 10b includes a lower transparent substrate 11b, a lower side beta electrode 12b formed on the lower side transparent substrate 11b, an insulating film 13 formed on the lower side beta electrode 12b, And a lower alignment film 14b formed on the insulating film 13 so as to cover the first and second collective electrodes 12c and 12d formed and the first and second collective electrodes 12c and 12d.

상측, 하측 투명기판(11a, 11b)은, 예를 들어 유리로 형성된다. 상측, 하측 베타전극(12a, 12b), 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)은, 예를 들어 ITO 등의 투명 도전재료로 형성된다. 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)은, 각각 복수의 즐치부분을 갖추는 빗살형상 전극이다. 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분은, 도 1의 좌우 방향을 따라서 엇갈리게 배치되어 있다.The upper and lower transparent substrates 11a and 11b are formed of, for example, glass. The upper and lower beta electrodes 12a and 12b and the first and second collective electrodes 12c and 12d are formed of a transparent conductive material such as ITO. The first and second collective electrodes 12c and 12d are comb-shaped electrodes each having a plurality of merge portions. The merge portions of the first and second collective electrodes 12c and 12d are staggered along the left-right direction in Fig.

액정층(15)은, 상측기판(10a)의 상측배향막(14a)과, 하측기판(10b)의 하측배향막(14b)의 사이에 배치된다.The liquid crystal layer 15 is disposed between the upper alignment film 14a of the upper substrate 10a and the lower alignment film 14b of the lower substrate 10b.

상측 및 하측 배향막(14a, 14b)에는, 러빙에 의해 배향처리가 행해져 있다. 상측배향막(14a)과 하측배향막(14b)의 배향처리방향은, 상측 및 하측 기판(10a, 10b)의 법선 방향에서 보았을 때, 예를 들어 70˚또는 90˚의 각도를 이루고 있다. 상측배향막(14a)의 러빙방향을 제1의 방향, 하측배향막(14b)의 러빙방향을 제2의 방향으로 하면, 제2의 방향은 상측기판(10a)의 법선 방향에서 보아, 제1의 방향을 기준으로, 우회전 방향으로 70˚또는 90˚을 이루는 방향이다. 상측 및 하측 기판(10a, 10b)의 배향처리방향과 프레틸트각의 조합으로 규정되는 액정층(15)의 액정분자의 배열상태는, 제1선회방향으로 비틀리는 리버스 트위스트 배열상태이다.The upper and lower alignment films 14a and 14b are subjected to alignment treatment by rubbing. The alignment treatment directions of the upper alignment film 14a and the lower alignment film 14b are, for example, 70 ° or 90 ° when viewed in the normal direction of the upper and lower substrates 10a and 10b. When the rubbing direction of the upper alignment film 14a is the first direction and the rubbing direction of the lower alignment film 14b is the second direction, the second direction is the first direction, as viewed in the normal direction of the upper substrate 10a, In the direction of the right turning direction. The alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 defined by the combination of the alignment treatment direction of the upper and lower substrates 10a and 10b and the pretilt angle is a reverse twist arrangement state in which the liquid crystal molecules twist in the first rotation direction.

액정층(15)을 형성하는 액정재료에는 카이럴제가 첨가되어 있다. 카이럴제의 영향력 아래에서 생기는 액정분자의 배열상태는, 제1선회방향과는 반대의 제2선회방향으로 비틀리는 스프레이 트위스트 배열이다.A chiral agent is added to the liquid crystal material forming the liquid crystal layer 15. The alignment state of the liquid crystal molecules generated under the influence of the chiral agent is a spray twist arrangement twisted in a second rotation direction opposite to the first rotation direction.

전원(20)이, 상측, 하측 베타전극(12a, 12b), 및 제1,제2즐치전극(12c, 12d)에, 전기적으로 접속되어 있다. 전원(20)에 의해서, 전극(12a~12d)에 전압을 인가하는(전위차를 준다) 것이 가능하다.The power source 20 is electrically connected to the upper and lower beta electrodes 12a and 12b and the first and second Gulch electrodes 12c and 12d. It is possible to apply a voltage (give a potential difference) to the electrodes 12a to 12d by the power supply 20.

도 3a~도 3e는, 전압 인가시의 전계 방향을 나타내는 개략적인 단면도이다.3A to 3E are schematic cross-sectional views showing the direction of an electric field at the time of voltage application.

도 3a를 참조한다. 예를 들어 상측, 하측 베타전극(12a, 12b)간에 교류전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)(화소영역)전체{상측, 하측 베타전극(12a, 12b) 사이에 배치되는 액정층(15)}에 종 전계{액정층(15)의 두께 방향의 전계}를 부가할 수 있다.Please refer to FIG. For example, by applying an AC voltage between the upper and lower beta electrodes 12a and 12b, the liquid crystal layer 15 (pixel region) (the upper side and the lower side of the liquid crystal layer (The electric field in the thickness direction of the liquid crystal layer 15) can be added to the liquid crystal layer 15.

도 3b를 참조한다. 예를 들어 하측베타전극(12b) 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)사이{하측베타전극(12b)과 제1즐치전극(12c)사이, 및, 하측베타전극(12b)과 제2즐치전극(12d)사이}에 교류전압을 인가하는 것으로, 액정층(15)(화소영역)전체{하측베타전극(12b) 상방의 액정층(15), 제1, 제2즐치전극(12c, 12d) 상방, 및, 제1, 2즐치전극(12c, 12d)사이의 영역상방의 액정층(15)}에 횡(橫)전계{액정층(15)의 두께 방향과 직교할 방향의 전계, 기판(10a, 10b) 면내방향의 전계}를 발생시킬 수 있다. 그리고 전극(12b)과 전극(12c, 12d)의 사이에 전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)에 횡 전계를 일으켜서, 액정표시소자를 구동하는 구동 모드를 FFS 모드(fringe field switching mode)라고 부른다. 도 3b에 나타내는 태양(態樣)의 FFS 모드에서 액정층(15)에 발생하는 횡 전계는, 도 1에 있어서의 좌우 방향에 따르는 전계이다.3B. (For example, between the lower side beta electrode 12b and the first side 6b and between the lower side beta electrode 12b and the first and second juliet electrodes 12c and 12d (Between the liquid crystal layer 15 (the pixel region) (the liquid crystal layer 15 above the lower beta electrode 12b, the first and second juliette electrodes 12c and 12c) by applying an alternating voltage to the liquid crystal layer 15 (The liquid crystal layer 15 above the region between the liquid crystal layer 15 and the first and second common electrodes 12c and 12d) and the electric field , The electric field in the in-plane directions of the substrates 10a and 10b} can be generated. By applying a voltage between the electrode 12b and the electrodes 12c and 12d, a drive mode for driving the liquid crystal display element by causing a transverse electric field in the liquid crystal layer 15 is referred to as an FFS mode (fringe field switching mode) . The transverse electric field generated in the liquid crystal layer 15 in the FFS mode of the mode shown in Fig. 3B is an electric field along the left-right direction in Fig.

도 3c를 참조한다. 상측베타전극(12a)과, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 사이에 교류전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)(화소영역)의 일부, 예를 들어 제1, 제2즐치전극(12c, 12d) 상방의 액정층(15)에 종 전계를 부가할 수 있다.3C. By applying an alternating voltage between the upper side beta electrode 12a and the first and second Joule electrodes 12c and 12d, a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region), for example, A vertical electric field can be added to the liquid crystal layer 15 above the two-gulled electrodes 12c and 12d.

도 3d를 참조한다. 제1즐치전극(12c)과 제2즐치전극(12d)의 사이에 교류전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)(화소영역)의 일부, 예를 들어 제1즐치전극(12c)과 제2즐치전극(12d)의 사이의 액정층(15)에 횡 전계를 부가할 수 있다. 그리고 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)사이에의 전압의 인가에 의해 액정층(화소영역)의 일부에 횡 전계를 일으키게 해서, 액정표시소자를 구동하는 구동모드를 IPS 모드(in-plane switching mode)라고 부른다.See FIG. A portion of the liquid crystal layer 15 (pixel region), for example, a part of the first joyful electrode 12c and the second joyful electrode 12d can be formed by applying an alternating voltage between the first and second joyful electrodes 12c and 12d. A horizontal electric field can be added to the liquid crystal layer 15 between the two-gulled electrodes 12d. By applying a voltage between the first and second collective electrodes 12c and 12d, a horizontal electric field is generated in a part of the liquid crystal layer (pixel region), and a driving mode for driving the liquid crystal display element is called an in- plane switching mode.

도 3e를 참조한다. 하측베타전극(12b)과 제1즐치전극(12c)의 사이에 교류전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)(화소영역)의 일부, 예를 들어 제1즐치전극(12c)의 즐치부분 및 그 근방 상방의 액정층(15)에 횡 전계를 부가할 수 있다. 또한 마찬가지로 하측베타전극(12b)과 제2즐치전극(12d)의 사이에 교류전압을 인가하는 것으로써, 제2즐치전극(12d)의 즐치부분 및 그 근방 상방의 액정층(15)에 횡 전계를 부가하는 것도 가능하다.See FIG. 3E. A portion of the liquid crystal layer 15 (pixel region), for example, a part of the joyful portion 12c of the first joyful electrode 12c, may be formed by applying an alternating voltage between the lower-side beta electrode 12b and the first joyful electrode 12c. And a lateral electric field can be added to the liquid crystal layer 15 located in the vicinity of the liquid crystal layer 15. Likewise, by applying an alternating voltage between the lower-side beta electrode 12b and the second juxtacode 12d, the liquid crystal layer 15 in the vicinity of the juxtaposed portion of the second juliette electrode 12d, Can be added.

도 4a~도 4c는, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자의 외관 사진이다. 그리고 도 4a~도 4c에 나타내는 것은, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분의 전극폭을 20μm, 양 즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분을 교대로 배치했을 때의 전극간격을 20μm로서 제작한 액정표시소자의, 즐치전극(12c, 12d) 형성 영역의 외관사진이다.4A to 4C are external views of the liquid crystal display element according to the first embodiment. 4A to 4C show that when the electrode width of the fun portion of the first and second collective electrodes 12c and 12d is 20 mu m and the fun portion of the both of the collective electrodes 12c and 12d are arranged alternately, 12C are external views of the liquid crystal display element in which the intervals are 20 mu m and in which the shared electrodes 12c and 12d are formed.

도 4a에, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자가 완성한 상태(초기상태)의 외관 사진을 나타낸다. 초기상태에 있어서는, 액정분자는 스프레이 트위스트 배열상태가 된다. 밝은 흰색표시가 얻어지고 있다.Fig. 4A shows an external view of a state (initial state) in which the liquid crystal display element according to the first embodiment is completed. In the initial state, the liquid crystal molecules are in a spray twist arrangement state. A bright white display is obtained.

이 상태에 있어서, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 상측베타전극(12a)과 하측베타전극(12b)의 사이에 역치전압, 즉 반응을 일으키는 최소물리량 전압 이상의 교류전압을 인가했다. 양 전극(12a, 12b)사이에의 전압의 인가에 의해, 액정층(15)(화소영역) 전체에 종 전계가 생긴다.In this state, as shown in Fig. 3A, an AC voltage equal to or higher than the threshold voltage, that is, the minimum physical quantity voltage causing the reaction, was applied between the upper and lower beta electrodes 12a and 12b. By applying a voltage between the electrodes 12a and 12b, a subfield is generated in the entire liquid crystal layer 15 (pixel region).

도 4b는, 전극(12a, 12b)사이에 전압을 인가한 후의 외관사진이다. 정면 관찰에 있어서도, 명료한 흑색표시가 얻어지고 있다. 전체가 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태에 천이한 것을 알 수 있다. 반대로 이것으로부터 양 전극(12a, 12b)사이로의 전압의 인가로, 액정층(15)(화소영역) 전체에 종 전계가 발생하는 것이 확인된다.FIG. 4B is a photograph of the appearance after voltage is applied between the electrodes 12a and 12b. Even in the frontal view, clear black display is obtained. It can be seen that the entire transition has shifted from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state. On the other hand, it is confirmed that a vertical electric field is generated in the entire liquid crystal layer 15 (pixel region) by application of a voltage between the electrodes 12a and 12b.

도 5a~도 5c는, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자의 광학 특성을 나타내는 그래프이다. 도 5a~도 5c에는, 상측기판(10a), 하측기판(10b)의 러빙처리방향사이의 각도를 70˚로 하여 제작한 액정표시소자에 대한 광학특성을 나타냈다.5A to 5C are graphs showing optical characteristics of the liquid crystal display element according to the first embodiment. 5A to 5C show the optical characteristics of the liquid crystal display device manufactured by setting the angle between the rubbing direction of the upper substrate 10a and the lower substrate 10b to 70 deg.

도 5a를 참조한다. 도 5a는, 콘트라스트비(스프레이 트위스트 배열상태로의 투과율/리버스 트위스트 배열상태로의 투과율)의 방위 및 극각(極角) 의존성을 나타낸다. 도면중의 RU는 상측기판(10a)에 대해서 행해진 러빙처리의 방향을 나타내고, RL는 하측기판(10b)에 대한 그것을 나타낸다. A의 화살표 방향과 평행한 방향으로 상측 편광판(16a)의 투과축방향을 나타내고, P의 화살표 방향과 평행한 방향으로 하측 편광판(16b)의 투과축방향을 나타낸다. 또, 굵은 화살표 방향과 평행한 방향(90˚-270˚방위)은, 액정층(15)의 액정분자의 배열상태가 리버스 트위스트 배열상태일 때의, 액정층(15)의 두께 방향의 중앙에 위치하는 액정분자의 배향방향을 나타낸다. 여기서 0˚-180˚방위는, 도 1에 있어서의 좌우 방향에 상당한다. 즉, 액정층(15)의 액정분자의 배열상태가 리버스 트위스트 배열상태일 때의, 액정층(15)의 두께 방향의 중앙에 위치하는 액정분자의 배향방향과 도 3b에 나타내는 태양의 FFS 모드에서 발생하는 횡 전계의 방향과는, 서로 직교하는 방향이다. 또한 이 점은, 상측기판(10a), 하측기판(10b)의 러빙처리방향사이의 각도를 90˚로 하여 제작한 액정표시소자에 대해서도 같다.5A. 5A shows the azimuth and polar angle dependence of the contrast ratio (the transmittance to the spray twist arrangement state / the transmittance to the reverse twist arrangement state). R U in the figure indicates a direction of rubbing treatment is performed for the upper substrate (10a), R L represents it on the lower substrate (10b). Represents the transmission axis direction of the upper polarizing plate 16a in the direction parallel to the arrow direction of A and indicates the transmission axis direction of the lower polarizing plate 16b in the direction parallel to the arrow direction of P. The direction parallel to the direction of the thick arrow (90 ° -270 ° azimuth) is set at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 15 when the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 is the reverse twist alignment state Indicates the alignment direction of the liquid crystal molecules positioned. Here, the 0 占 180 占 azimuth corresponds to the left and right directions in Fig. That is, in the alignment direction of the liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 15 and the FFS mode of the mode shown in Fig. 3B when the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 is in the reverse twist alignment state And the direction of the generated transverse electric field are directions perpendicular to each other. This also applies to a liquid crystal display element manufactured by setting the angle between the rubbing direction of the upper substrate 10a and the lower substrate 10b to 90 deg.

도 5b에, 90˚-270˚방위에 관한 투과율의 극각 의존성을 나타낸다. 기판(10a, 10b)의 법선방향(액정표시소자의 정면관찰방향)의 극각을 0˚으로 하고, 270˚방위로 기우는 기울기각을 정(正)의 극각으로 나타내며, 90˚방위로 기우는 기울기각을 부(負)의 극각으로 나타냈다. 도 5b의 그래프의 횡축은 극각을 단위 「˚」으로 나타내고, 세로축은 투과율을 단위「%」로 나타낸다. 검은 마름모를 연결한 곡선(「S-t」라고 표기)은, 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태일 때의 투과율의 극각 의존성을 나타내고, 검은 사각형을 연결한 곡선(「U-t」라고 표기)은, 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태일 때의 그것을 나타낸다.Fig. 5B shows the polarized dependence of the transmittance on the 90 DEG-270 DEG orientation. The angle of inclination at which the substrate 10a or 10b tilts in the normal direction (the front view direction of the liquid crystal display element) is 0 ° and the angle at which the substrate 10a or 10b is inclined is expressed as a positive polar angle, The tilt angle is shown as a negative polar angle. In the graph of Fig. 5B, the horizontal axis represents the polar angle and the vertical axis represents the transmittance in units "% ". The curved line connecting the black rhombus (denoted by " St ") represents the polar angle dependence of the transmittance when the liquid crystal molecules are arranged in the twisted state of the spray, and the curve connecting the black squares It shows that when the reverse twist array is in the state.

스프레이 트위스트 배열상태일 때의 정면 관찰시 투과율은 약 12.6%이며, 리버스 트위스트 배열상태일 때의 그것은 약 0.02%이다.The transmittance is about 12.6% when viewed in front of the spray twist arrangement and about 0.02% when it is in the reverse twist arrangement.

도 5c에, 90˚- 270˚방위에 관한 콘트라스트비의 극각 의존성을 나타낸다. 도 5c의 그래프의 횡축은, 도 5b의 그것과 동일하다. 세로축은 콘트라스트비를 나타낸다. 제1의 실시예에 의한 액정표시소자에 대해서는, 정면 관찰시에 콘트라스트비가 최대(최대치 566)가 된다.5C shows the polar angle dependence of the contrast ratio with respect to the 90 DEG-270 DEG orientation. The horizontal axis of the graph of FIG. 5C is the same as that of FIG. 5B. The vertical axis represents the contrast ratio. With respect to the liquid crystal display element according to the first embodiment, the contrast ratio becomes maximum (maximum value 566) at the time of frontal observation.

그리고, 상측, 하측 기판(10a, 10b)의 러빙처리방향사이의 각도를 90˚으로 하여 제작한 액정표시소자에 대해서도 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이와 같이 제1의 실시예에 의한 액정표시소자는, 예를 들어 밝은 흰색표시, 명료한 흑색표시로 표시를 실시할 수 있는, 광학특성이 뛰어난 액정표시소자이다.The same results were obtained for the liquid crystal display device manufactured by setting the angle between the rubbing direction of the upper and lower substrates 10a and 10b to 90 degrees. As described above, the liquid crystal display element according to the first embodiment is a liquid crystal display element having excellent optical characteristics capable of displaying, for example, a bright white display or a clear black display.

도 4c를 참조한다. 본원 발명자들은, 다음에, 도 3b에 나타나 있는 바와 같이, 하측베타전극(12b)과 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 사이에 반응을 일으키는 최소물리량 전압 이상의 교류전압을 인가하고, 액정층(15)(화소영역) 전체에 횡 전계{제1, 제2즐치전극(12c, 12d)이 엇갈리게 배치되는 방향, 도 1및 도 3b에 있어서 좌 방향을 따르는 전계}를 발생시켰다.4C. The present inventors then apply an AC voltage equal to or higher than the minimum physical quantity voltage that causes a reaction between the lower side beta electrode 12b and the first and second juliette electrodes 12c and 12d as shown in Fig. (Electric field along the left direction in Figs. 1 and 3B} is generated in the entire liquid crystal layer 15 (pixel region) in the direction parallel to the liquid crystal layer 15 (the first and second splay electrodes 12c and 12d are staggered).

도 4c는, 도 4b에 나타내는 상태의 액정표시소자에, 도 3b에 나타내는 태양의 횡 전계를 부가한 후의 외관사진이다. 전면이 초기상태와 같은 흰색표시 상태를 나타내는 스프레이 트위스트 배열상태에 재천이 하고 있는 것을 알 수 있다.Fig. 4C is an external view of the liquid crystal display element in the state shown in Fig. 4B after the lateral electric field shown in Fig. 3B is added. It can be seen that the front surface is rejoining the spray twist array state indicating the white display state as in the initial state.

액정층(15)의 두께방향의 중앙에 위치하는 액정분자가, 종 전계의 부가에 의해, 횡방향(수평방향)으로부터 종방향(수직방향)으로 기우는 것으로, 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로의 스위칭을 하는 것이라고 생각할 수 있다. 또, 액정층(15)의 두께방향의 중앙에 위치하는 액정분자가, 횡 전계의 부가에 의해, 세로 방향으로부터 횡방향{액정층(15)의 두께방향의 중앙에 위치하는 액정분자의 스프레이 트위스트 배열상태에 있어서의 디렉터방향}으로 기우는 것으로, 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로의 스위칭을 하는 것이라고 생각할 수 있다.The liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 15 are inclined in the longitudinal direction (vertical direction) from the lateral direction (horizontal direction) by the addition of the vertical electric field, Quot; state ". The liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 15 are aligned in the transverse direction from the longitudinal direction by the addition of the transverse electric field (a twist of the liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 15 Direction of the director in the arrangement state}, the switching from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state can be considered.

그리고 리버스 트위스트 배열상태의 액정층(15)에 종 전계를 부가했을 경우는, 리버스 트위스트 배열상태가 유지되고, 스프레이 트위스트 배열상태의 액정층(15)에 횡 전계를 부가했을 경우는, 스프레이 트위스트 배열상태가 유지된다.When a longitudinal electric field is added to the liquid crystal layer 15 in the reverse twist arrangement state, the reverse twist arrangement state is maintained, and when a horizontal electric field is added to the liquid crystal layer 15 in the spray twist arrangement state, State is maintained.

계속해서 도 3c에 나타나 있는 바와 같이, 상측베타전극(12a)과, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 사이에, 반응을 일으키는 최소물리량 전압 이상의 교류전압을 인가했다. 전극(12a)과 전극(12c, 12d)의 사이로의 전압의 인가에 의해, 액정층(15)의 일부{제1, 제2즐치전극(12c, 12d) 상방의 액정층(15)에 효과적으로 종 전계가 생긴다. 이 때문에, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d) 상방의 액정분자가, 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태에 천이한다. 양 즐치전극(12c, 12d)사이의 영역상방에 있어서는, 스프레이 트위스트 배열상태가 유지된다.Subsequently, as shown in Fig. 3C, an AC voltage equal to or higher than the minimum physical quantity voltage causing the reaction is applied between the upper side beta electrode 12a and the first and second Joulichi electrodes 12c and 12d. The voltage applied between the electrode 12a and the electrodes 12c and 12d is applied to part of the liquid crystal layer 15 (the liquid crystal layer 15 above the first and second collective electrodes 12c and 12d) An electric field is generated. Therefore, the liquid crystal molecules above the first and second collective electrodes 12c and 12d transit from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state. The spray twist arrangement state is maintained above the region between the both-sided electrodes 12c and 12d.

도 6a~도 6c는, 액정층의 일부에 종 전계를 부가한 액정표시소자의 사진이다. 도 6a가 전체 사진, 도 6b가 확대 사진, 도6c가 현미경 사진을 나타낸다. 그리고 도 6a~도 6c에 나타내는 것은, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분의 전극폭을 20μm, 양 즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분을 교대로 배치했을 때의 전극간격을 20μm로 해서 제작한 액정표시소자의 사진이다. 예를 들어 「S」, 「T」, 「A」, 「N」, 「L」, 「E」, 「Y」, 「L」, 「C」, 「D」, 「s」의 각 문자는, 20μm/20μm의 라인{제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분의 전극폭}/스페이스{어긋나게 배치된 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분사이의 거리}에서 패터닝 되어 있는 부분{제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분의 배치 영역}으로 표시된다.6A to 6C are photographs of a liquid crystal display element in which a longitudinal electric field is added to a part of the liquid crystal layer. 6A is an overall photograph, FIG. 6B is an enlarged photograph, and FIG. 6C is a microscopic photograph. 6A to 6C show that when the electrode width of the joyful portion of the first and second joyful electrodes 12c and 12d is 20 μm and the joyful portions of the both Joyce electrodes 12c and 12d are arranged alternately, And a gap of 20 mu m. For example, each character of "S", "T", "A", "N", "L", "E", "Y", "L", "C", "D" (Electrode width of the first and second juliet electrodes 12c and 12d) / space (the distance between the juxtaposed portions of the first and second juliet electrodes 12c and 12d shifted) (Arrangement region of the juxtaposed portions of the first and second juxtiple electrodes 12c and 12d).

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 「S」, 「T」, 「A」, 「N」, 「L」, 「E」, 「Y」, 「L」, 「C」, 「D」, 「s」의 각 문자가, 흰색(스프레이 트위스트 배열상태에 의한 표시)과 흑색(리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시)의 중간적인 색조(밝기), 즉 그레이로 표시되어 있는 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 6A and 6B, "S", "T", "A", "N", "L", "E", "Y", "L", "C" s "are displayed in an intermediate hue (brightness), that is, gray, between white (display by the spray twist array state) and black (display by the reverse twist array state).

도 6c는 그레이 표시(중간조 표시)되어 있는 부분을 포함한 영역의 현미경 사진이다. 그레이 표시부분에는, 미시적으로는, 흑색 표시부분(리버스 트위스트 배열상태 부분)과 흰색 표시부분(스프레이 트위스트 배열상태 부분)이 스트라이프 형상으로 배치되어 있다. 전극(12a)과 전극(12c, 12d)의 사이에 전압을 인가하는 것으로, 흑색 표시(리버스 트위스트 배열상태)로 천이 한 것은, 평면에서 보아, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분 배치 영역 혹은 즐치부분의 폭보다 조금 넓은 영역이었다. 그 외의 영역은, 흰색 표시(스프레이 트위스트 배열상태)가 유지되었다. 현미경 관찰에 의하면, 흑색 표시부분과 흰색 표시부분이 스트라이프(stripe) 형상으로 배치되어 있지만, 육안으로 보아 흑색과 흰색 스트라이프는 관찰되지 않고, 자연스러운 그레이 표시가 된다. 이것은 흑색 표시부분과 흰색 표시부분의 스트라이프 형상 분포가, 인간의 눈의 분해가능 이상의 세밀도를 가지고 있기 때문이라고 생각할 수 있다.FIG. 6C is a micrograph of an area including a gray display (halftone display). In the gray display portion, microscopically, a black display portion (a reverse twist array state portion) and a white display portion (a spray twist array state portion) are arranged in a stripe shape. The reason why the voltage is applied between the electrode 12a and the electrodes 12c and 12d to make a transition to the black display (reverse twist arrangement state) is that the first and second joyful electrodes 12c and 12d It is a region slightly wider than the width of the merge part arrangement area or the merge portion. In the remaining areas, a white display (spray twist arrangement state) was maintained. According to the microscopic observation, although the black display portion and the white display portion are arranged in a stripe shape, black and white stripes are not observed from the naked eye, and a natural gray display is obtained. It can be considered that the stripe shape distribution of the black display portion and the white display portion has a fineness higher than that of human eyes.

그리고 도 6a~도 6c의 사진에 나타낸 예에 있어서는, 라인/스페이스가 20μm/20μm 이었지만, 50μm~100μm/50μm~100μm정도 이하이면, 육안으로 보아 자연스러운 그레이 표시가 관찰된다.In the examples shown in the photographs of Figs. 6A to 6C, the line / space was 20 mu m / 20 mu m, but when the size is 50 mu m to 100 mu m / 50 mu m to 100 mu m or less, a natural gray display is observed with the naked eye.

본 발명의 발명자들은, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 흑색표시, 스프레이 트위스트 배열상태에 의한 흰색표시, 및, 그레이 표시(리버스 트위스트 배열상태가 되는 영역과 스프레이 트위스트 배열상태가 되는 영역을 1화소 중에 공존, 혼재시키는 것에 의한 표시)가, 별도 전압을 인가하지 않는 한, 그대로의 상태로 보지(메모리)되어 있던 것을 확인했다.The inventors of the present invention have found that the black display by the reverse twist arrangement state, the white display by the spray twist arrangement state, and the gray display (the area which becomes the reverse twist arrangement state and the area which becomes the spray twist arrangement state coexist in one pixel, (Display by mixing them) was held (memorized) in a state as it was unless a separate voltage was applied.

제1의 실시예에 의한 액정표시소자는, 액정분자의 배열상태가 리버스 트위스트 배열상태 및 스프레이 트위스트 배열상태의 쌍방에서 안정인, 배열상태의 쌍안정성을 가지는 액정표시소자이며, 또, 중간조 표시에 의해 다양한 표시가 가능한 액정표시소자이다.The liquid crystal display element according to the first embodiment is a liquid crystal display element having a bistable alignment state in which alignment states of liquid crystal molecules are stable in both the reverse twist alignment state and the spray twist alignment state, Which can display a variety of information.

본 발명의 발명자들은, 라인/스페이스가 20μm/20μm, 셀 두께 4μm의 실시예에 대해, 라인/스페이스가 20μm/20μm, 셀 두께 10μm의 참고예에 의한 액정표시소자를 제작하여, 같은 실험을 실시했다. 참고예에 의한 액정표시소자의 상측베타전극과 제1, 제2즐치전극의 사이에 전압을 인가했는데, 제1의 실시예와는 달리, 그레이 표시를 얻을 수 없었다. 현미경으로 관찰했는데, 제1, 제2즐치전극 상방의 액정분자 뿐만 아니라, 양 즐치전극간의 영역상방의 액정분자도 리버스 트위스트 배열상태로 천이하고 있는 것이 확인되었다.The inventors of the present invention fabricated a liquid crystal display device according to a reference example having a line / space of 20 mu m / 20 mu m and a cell thickness of 10 mu m for an embodiment having a line / space of 20 mu m / 20 mu m and a cell thickness of 4 mu m, did. A voltage was applied between the upper side beta electrode of the liquid crystal display element and the first and second juliet electrodes according to the reference example, but gray display could not be obtained unlike the first embodiment. It was confirmed that not only the liquid crystal molecules above the first and second Juliet electrodes but also the liquid crystal molecules above the region between both Jolt electrodes transited to the reverse twist arrangement state.

참고예에 대한 실험으로부터, 라인/스페이스의 사이즈와 셀 두께가 어느 조건을 충족시킬 때 그레이 표시(중간조 표시)가 실현된다고 생각할 수 있다. 본 발명의 발명자들은, 심층 연구의 결과, 중간조 표시의 실현 조건이, 기본적으로 라인 사이즈{제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분의 전극폭}에는 의존하지 않고, 스페이스 사이즈(엇갈리게 배치된 제1, 제2즐치전극의 즐치부분사이의 거리)와 셀 두께와의 관계가, 중간조 표시의 실현에 중요한 것을 찾아냈다. 셀 두께d가 10μm 미만의 경우에는 중간조 표시를 얻을 수 있었던 것으로부터, 즐치(빗살)형상 전극의 스페이스 사이즈 s가, 아래 식(1)From the experiment of the reference example, it can be considered that a gray display (halftone display) is realized when the size of the line / space and the cell thickness satisfy the conditions. As a result of the in-depth study, the inventors of the present invention have found that the realization conditions of the halftone display do not depend on the line size (the electrode width of the juxtaposed portions of the first and second juliet electrodes 12c and 12d) (The distance between the juxtaposed portions of the first and second juxtaposed electrodes) and the cell thickness is important for the realization of halftone display. When the cell thickness d is less than 10 占 퐉, the half-tone display can be obtained, so that the space size s of the jig (comb)

s>2×d ··(1)s > 2 x d (1)

를 만족할 때, 중간조 표시가 가능하다고 말할 수 있을 것이다., It can be said that halftone display is possible.

제1의 실시예에 대해서는, 상측 베타전극(12a)과 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 사이에 전압을 인가하고, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d) 상방의 액정층(15)에 종 전계를 부가하고, 그 위치의 액정분자를 리버스 트위스트 배열상태로 천이시켰지만, 상측 베타전극(12a)과 제1즐치전극(12c)의 사이에만, 혹은 상측베타전극(12a)과 제2즐치전극(12d)의 사이에만, 반응을 일으키는 최소물리량 전압 이상의 교류전압을 인가해도 중간조 표시를 실현할 수 있다.In the first embodiment, a voltage is applied between the upper-side beta electrode 12a and the first and second juliette electrodes 12c and 12d, The liquid crystal molecules at that position are transited to the reverse twist arrangement state by applying a seedling electric field to the layer 15 and only between the upper side beta electrode 12a and the first juxtiple electrode 12c or the upper side beta electrode 12a, Intermediate display can be realized even if an AC voltage equal to or higher than the minimum physical quantity voltage causing the reaction is applied only between the first and second second and third juxtiption electrodes 12a and 12b.

상측 베타전극(12a)과 제1즐치전극(12c)의 사이에 전압을 인가했을 경우, 제1즐치전극(12c) 상방의 액정층(15)에 종 전계가 부가되어 그 위치의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이한다. 상측 베타전극(12a)과 제2즐치전극(12d)의 사이에 전압을 인가했을 경우, 제2즐치전극(12d) 상방의 액정층(15)에 종 전계가 부가되고, 그 위치의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이한다.When a voltage is applied between the upper side beta electrode 12a and the first juxtative electrode 12c, a longitudinal electric field is added to the liquid crystal layer 15 above the first Juggern electrode 12c, Transition from the twisted array state to the reverse twisted array state. When a voltage is applied between the upper side beta electrode 12a and the second side electrode 12d, a longitudinal electric field is added to the liquid crystal layer 15 above the second splay electrode 12d, and liquid crystal molecules Transition from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state.

또 실시예에 있어서는, 라인/스페이스가 20μm/20μm(라인:스페이스=1:1)이기 위해, 예를 들어 흰색표시(화소영역의 모든 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태) 시의 투과율을 100%, 흑색표시(화소영역의 모든 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태) 시의 투과율을 0%로 했을 때, 투과율이 약 50%가 되는 그레이 표시를 얻을 수 있지만, 라인/스페이스의 비율을 조정하는 것으로써, 중간조 표시의 색조(밝기) 레벨을 변경하는 것도 가능하다. 라인 및 스페이스의 사이즈는, 식(1)의 조건에서, 임의에 선택할 수 있다.In addition, in the embodiment, in order to have a line / space of 20 μm / 20 μm (line: space = 1: 1), for example, the transmittance at white display (all liquid crystal molecules in the pixel region in the spray twist arrangement state) When the transmittance at the time of black display (all the liquid crystal molecules in the pixel region is in a reverse twist arrangement state) is 0%, a gray display having a transmittance of about 50% can be obtained. However, by adjusting the ratio of the lines / It is also possible to change the hue (brightness) level of the halftone display. The sizes of the lines and spaces can be arbitrarily selected under the condition of the expression (1).

도 7에, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 형성 태양의 다른 예(변형예)를 나타낸다. 본 도면에는, 제1즐치전극(12c)의 라인 사이즈(즐치부분의 전극폭)를 20μm, 제2즐치전극(12d)의 그것을 40μm, 양전극(12c, 12d)의 스페이스 사이즈를 10μm로 하여 형성한 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)을 나타냈다. 즉, 전극(12c)의 라인 사이즈:전극(12d)의 라인 사이즈:스페이스 사이즈=2:4:1이다.Fig. 7 shows another example (modified example) of the formation of the first and second collecting electrodes 12c and 12d. In this figure, the line size of the first joyful electrode 12c (the electrode width of the joyful portion) is 20 m, the size of the second joyful electrode 12d thereof is 40 m, and the space size of the positive electrodes 12c and 12d is 10 m The first and second merge electrodes 12c and 12d are shown. That is, the line size of the electrode 12c: the line size of the electrode 12d: the space size = 2: 4: 1.

이와 같이 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)을 형성했을 경우, 상측베타전극(12a)과 제1즐치전극(12c)의 사이에, 최소물리량 전압 이상의 전압을 인가하면, 제1즐치전극(12c) 상방의 액정층(15)에 종 전계가 발생하고, 그 위치의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이한다. 이 때문에, 이 전압인가태양에 있어서는, 투과율이 약 25%의 중간조 표시가 실현된다.When a voltage equal to or greater than the minimum physical quantity voltage is applied between the upper side beta electrode 12a and the first juliette electrode 12c in the case where the first and second collective electrodes 12c and 12d are formed as described above, A vertical electric field is generated in the liquid crystal layer 15 above the liquid crystal layer 12c, and the liquid crystal molecules at that position transition from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state. Therefore, in this voltage applying mode, a halftone display with a transmittance of about 25% is realized.

또, 상측베타전극(12a)과 제2즐치전극(12d)의 사이에 반응을 일으키는 최소 물리량 전압이상의 전압을 인가하면, 제2즐치전극(12d) 상방의 액정층(15)에 종 전계가 발생하고, 그 위치의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태에 천이하기 위한, 투과율이 약 50%의 중간조 표시가 실현된다.When a voltage equal to or higher than the minimum physical quantity voltage causing a reaction is applied between the upper side beta electrode 12a and the second side electrode 12d, a sub field is generated in the liquid crystal layer 15 above the second sphere electrode 12d And a halftone display with a transmittance of about 50% for shifting the liquid crystal molecules at that position from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state is realized.

또한, 상측베타전극(12a)과 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 사이에, 반응을 일으키는 최소물리량 전압 이상의 전압을 인가하면, 제1및 제2즐치전극(12c, 12d) 상방의 액정층(15)에 종 전계가 발생하고, 그 위치의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이하여, 투과율이 약 75%의 중간조 표시가 실현된다.When a voltage equal to or greater than the minimum physical quantity voltage causing the reaction is applied between the upper side beta electrode 12a and the first and second Joule's electrodes 12c and 12d, And a liquid crystal molecule at the position shifts from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state to realize halftone display with a transmittance of about 75%.

이러한 중간조 표시와, 액정층(15)(화소영역) 전체의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태일 때의 흰색 표시, 및, 액정층(15)(화소영역) 전체의 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태일 때의 흑색표시에 추가하여, 변형예에 의한 액정표시소자에 있어서는, 투과율이 균등한 비율로(비례적으로) 변화하는, 5계조(階調)의 표시를 실현할 수 있다.The white display when the liquid crystal molecules in the entire liquid crystal layer 15 (pixel region) is arranged in the twisted array state and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 (pixel region) are arranged in the reverse twist arrangement state (Gradation) display in which the transmittance is changed at an equal ratio (proportionally) can be realized in the liquid crystal display element according to the modified example in addition to the black display at the time when the transmissivity is changed.

변형예에 의한 액정표시소자는, 제1및 제2즐치전극(12c, 12d)의 라인 사이즈가 서로 다른 점에 특징을 가진다. 또한, 균등한 비율로 투과율이 변경 가능하도록, 각 전극(12c, 12d)의 라인 사이즈와 스페이스 사이즈를 고안하고 있는 점에 특징을 가진다. 변형예에 의한 액정표시소자에 의하면, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자에 비교하여, 한층 다양한 표시를 실시할 수 있다.The liquid crystal display element according to the modification is characterized in that the line sizes of the first and second collective electrodes 12c and 12d are different from each other. It is also characterized in that a line size and a space size of each of the electrodes 12c and 12d are designed so that the transmittance can be changed at an equal ratio. According to the liquid crystal display element according to the modified example, it is possible to perform a wider variety of display than the liquid crystal display element according to the first embodiment.

여기까지의 설명에 있어서는, 스프레이 트위스트 배열상태인 액정층(15)(화소영역)의 일부에 종 전계를 발생시켜 중간조 표시를 실시했지만, 예를 들어 제1의 실시예 및 변형예에 의한 액정표시소자에 대해, 도 3d를 참조해 설명한 IPS 모드로 액정층(15)(화소영역)의 일부에 횡 전계를 일으키게 하고, 중간조 표시를 실시하는 것도 가능하다. 예를 들어 액정층(15)(화소영역) 전체의 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태인 경우에, 제1즐치전극(12c)과 제2즐치전극(12d)의 사이에 교류전압을 인가하면, 양 전극(12c, 12d)의 즐치부분사이의 영역 및 그 상방에게 횡 전계가 발생하고, 그 위치의 액정층(15)의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열상태로 천이해 중간조 표시를 한다.In the description up to this point, the intermediate gray level display is performed by generating a vertical electric field in a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) in the spray twist arrangement state. However, for example, in the liquid crystal display according to the first embodiment and the modification It is also possible to cause a transverse electric field to occur in a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) in the IPS mode described with reference to Fig. 3D and perform halftone display on the display element. For example, when the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 (pixel region) are arranged in the reverse twist arrangement state, when an alternating voltage is applied between the first and second juxtiple electrodes 12c and 12d, A transverse electric field is generated in a region between the portions of the electrodes 12c and 12d and above the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 at that position, and the liquid crystal molecules in the position transits to the spray twist arrangement state to perform halftone display.

예를 들어 액정층(15)의 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태인 제1의 실시예에 의한 액정표시소자에 IPS 모드에서 횡 전계를 부가{제1, 제2즐치전극(12c, 12d)사이에 교류전압을 인가}했을 때에 얻을 수 있는 중간조 표시의 색조(밝기)는, 스프레이 트위스트 배열상태인 액정층(15)(화소영역)의 일부에 종 전계를 부가{상측베타전극(12a)과, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 사이에 교류전압을 인가}해 행한 중간조 표시의 그것과 대략 같고, 흑색표시시의 투과율을 0%로 하고, 흰색 표시시의 투과율을 100%로 했을 때의 투과율이 약 50%가 된다.For example, a transverse electric field is applied in the IPS mode to the liquid crystal display element according to the first embodiment in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 are in a reverse twist arrangement state (between the first and second juxtiple electrodes 12c and 12d) (Brightness) of a halftone display that can be obtained when an AC voltage is applied is obtained by adding a vertical electric field to a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) in the spray twist arrangement state (the upper side beta electrode 12a, The transmittance at the time of black display is set to 0%, the transmittance at the time of white display is set to 100%, and the transmittance at the time of black display is set at 0% , The transmittance becomes about 50%.

또, 도 3e를 참조해 설명한 태양의 전계를 부가해 리버스 트위스트 배열상태의 액정층(15)(화소영역)의 일부를 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시키고, 중간조 표시를 실시하는 것도 가능하다. 도 3e에 나타내는 태양의 경우, 제1즐치전극(12c)의 즐치부분 형성 영역 및 그 근방 상방의 액정층(15)의 액정분자를 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시켜, 중간조 표시를 실현한다.It is also possible to apply a half tone display by shifting a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) in the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state by adding the electric field described with reference to Fig. 3E. In the case shown in Fig. 3E, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 in the vicinity of the jig -type portion forming region of the first glowing electrode 12c and the liquid crystal layer 15 in the vicinity thereof are transited to the spray twist arrangement state to realize halftone display.

액정층(15)(화소영역)의 일부에 횡 전계를 발생시키고, 그 영역의 액정분자를 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시키는 방법에 의하면, 전기 식(1)의 관계가 만족되지 않은 경우에도, 중간조 표시를 얻는 것이 가능하다. 이 때문에, 액정층(15)(화소영역)의 일부에 횡 전계를 발생시키고, 그 영역의 액정분자를 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시키는 구동방법은, 액정층(15)(화소영역)의 일부에 종 전계를 발생시키고, 그 영역의 액정분자를 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이시키는 구동방법보다, 범용성이 높은 구동방법(표시변환방법)이라고도 말할 수 있다. 다만 종 전계를 이용하는 전기 변형예의 경우는 5계조 표시를 실시할 수 있지만, 횡 전계를 이용하는 경우는, 예를 들어 3계조 표시까지밖에 실시할 수 없다.According to the method in which a transverse electric field is generated in a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 are transited from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state, the relationship of the electric equation (1) , It is possible to obtain a halftone display. Therefore, a driving method for generating a transverse electric field in a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) and transiting the liquid crystal molecules in the region from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state is a liquid crystal layer 15 (A display conversion method) than a driving method in which a longitudinal electric field is generated in a part of the liquid crystal molecules in the liquid crystal molecules and the liquid crystal molecules in the liquid crystal molecules are transited from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state. However, in the case of the electric variation using the filament electric field, the 5-gradation display can be performed, but in the case of using the transverse electric field, for example, only the 3-gradation display can be performed.

전술과 같이, 실시예에 의한 액정표시소자는, 액정분자의 배열상태가 리버스 트위스트 배열상태 및 스프레이 트위스트 배열상태의 쌍방에서 안정된, 메모리성을 가지는 액정표시소자이다. 쌍안정성을 이용해 디스플레이에 응용할 수 있고, 그 경우, 메모리성을 이용한 구동이 가능하다. 예를 들어 도트매트릭스(dot matrices) 표시를 실시하는 경우, 라인마다 표시의 고쳐쓰기를 실시하면 좋고, 흰색 표시를 하고 싶은 화소에는 횡 전계를 부가하고, 흑색표시를 하고 싶은 화소에는 종 전계를 부가한다. 또 중간조 표시를 실시하고 싶은 화소에는, 액정층(화소영역)의 일부에 종 전계 또는 횡 전계를 부가한다. 여러가지 구동방법을 생각할 수 있다. 이하, 제2의 실시예로서 XY전극을 사용한 매트릭스 표시를 실시하는 액정표시장치에 대해 설명한다.As described above, the liquid crystal display element according to the embodiment is a liquid crystal display element in which the alignment state of the liquid crystal molecules is stable in both the reverse twist alignment state and the spray twist alignment state, and has a memory property. It can be applied to a display using bistability, and in this case, it is possible to drive using memory property. For example, in the case of performing dot matrices display, rewriting of the display may be performed for each line. A horizontal electric field is added to the pixel to be white-colored, and a vertical electric field is added to the pixel to be black- do. Further, a subpixel electric field or a transverse electric field is added to a part of the liquid crystal layer (pixel region) for a pixel for which halftone display is desired. Various driving methods can be considered. Hereinafter, a liquid crystal display device which performs matrix display using an XY electrode as a second embodiment will be described.

도 8a는, 제2의 실시예에 의한 액정표시장치를 나타내는 모식도이며, 도 8b는, 화소부(34)의 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.8A is a schematic diagram showing a liquid crystal display device according to the second embodiment, and Fig. 8B is a schematic plan view showing an electrode structure of the pixel portion 34. Fig.

제2의 실시예에 의한 액정표시장치는, 복수의 화소부(34)를 매트릭스 형상으로 배열하여 구성되는 단순 매트릭스형의 액정표시장치이며, 각 화소부(34)로서 제1의 실시예에 의한 액정표시소자와 같은 화소구성이 이용되어 있다. 구체적으로는, 제2의 실시예에 의한 액정표시장치는, X방향으로 뻗은 m개의 제어선 B1~Bm와, 이러한 제어선 B1~Bm에 대해서 제어신호를 주는 드라이버(31)와, 각각이 제어선 B1~Bm와 교차해 Y방향으로 뻗은 n개의 제어선 A1~An와, 이러한 제어선 A1~An에 대해서 제어신호를 주는 드라이버(32)와, 각각이 제어선 B1~Bm와 교차해 Y방향으로 뻗은 n개의 제어선 C1~Cn 및 D1~Dn와, 이러한 제어선 C1~Cn 및 D1~Dn에 대해서 제어신호를 주는 드라이버(33)와, 제어선 B1~Bm와 제어선 A1~An와의 각 교점 영역에 획정된 화소부(34)를 포함하여 구성된다.The liquid crystal display device according to the second embodiment is a simple matrix type liquid crystal display device in which a plurality of pixel portions 34 are arranged in a matrix, A pixel structure similar to that of a liquid crystal display element is used. Specifically, the liquid crystal display device according to the second embodiment includes m control lines B1 to Bm extending in the X direction, a driver 31 for giving control signals to the control lines B1 to Bm, N control lines A1 to An intersecting the lines B1 to Bm and extending in the Y direction, a driver 32 for giving control signals to the control lines A1 to An, and a driver 32 for intersecting the control lines B1 to Bm, A driver 33 for giving control signals to the control lines C1 to Cn and D1 to Dn, n control lines C1 to Cn and D1 to Dn extending from the control lines B1 to Bm and control lines A1 to An And a pixel portion 34 defined in the intersection region.

각 제어선 B1~Bm, A1~An, C1~Cn 및 D1~Dn는, 예를 들어 스트라이프 형상으로 형성된 ITO 등의 투명도전막으로부터 된다. 제어선 B1~Bm와 A1~An가 교차하는 부분이 상측베타전극(12a) 및 하측베타전극(12b)으로서 기능한다(도 8b참조). 또, 제어선 C1~Cn에 대해서는, 각 화소부(34)에 상당하는 영역에 설치된, 제1즐치전극(12c)의 즐치부분과 접속되어 있다. 마찬가지로 제어선 D1~Dn에 대해서는, 각 화소부(34)에 상당하는 영역에 설치된, 제2즐치전극(12d)의 즐치부분과 접속되어 있다.Each of the control lines B1 to Bm, A1 to An, C1 to Cn and D1 to Dn is made of a transparent conductive film such as ITO formed in a stripe shape, for example. A portion where the control lines B1 to Bm intersect with A1 to An functions as an upper side beta electrode 12a and a lower side beta electrode 12b (see Fig. 8B). The control lines C1 to Cn are connected to the merge portion of the first merge electrode 12c provided in the region corresponding to each pixel portion 34. [ Likewise, the control lines D1 to Dn are connected to the merge portion of the second julqi electrode 12d provided in the region corresponding to each pixel portion 34. [

제2의 실시예에 의한 액정표시장치의 구동방법의 일례로서 제어선 B1, B2, B3,··와 라인마다 표시 바꿔 쓰기를 실시하는 방법{선(線)순차구동법}에 대해 설명한다. 이 경우, 예를 들어 상대적으로 밝은 표시(흰색표시에 가깝게 되는 표시)로 하고 싶은 화소부(34)에는 횡 전계를 인가하고, 상대적으로 어두운 표시(흑색표시에 가깝게 되는 표시)로 하고 싶은 화소부(34)에는 종 전계를 인가한다.As a method of driving the liquid crystal display according to the second embodiment, a method of performing display swapping for each line with the control lines B1, B2, B3, ... (line sequential driving method) will be described. In this case, for example, a horizontal electric field is applied to the pixel portion 34 which is desired to be a relatively bright display (a display near the white display), and a pixel portion 34 to which a relatively dark display (34).

일례로서 흑색표시 또는 흰색표시를 실시하는 경우는, 제어선 B1에는 배향 상태의 천이가 생기지 않는 정도의 구형파전압(예를 들어 1.5 V정도로 150 Hz)을 인가하고, 제어선 A1~An, C1~Cn 및 D1~Dn에는 그것과 동기(同期)하고, 혹은 반주기 어긋난, 역치(??値, threshold value), 즉 반응을 일으키는 최소 물리량의 전압 정도의 구형파 전압(예를 들어 1.5 V정도로 150 Hz)을 인가한다.For example, when a black display or a white display is performed, a square wave voltage (for example, about 1.5 V at 150 Hz) not to cause the transition of the alignment state is applied to the control line B1, and the control lines A1- Cn and D1 to Dn have a square wave voltage (for example, about 1.5 V at 150 Hz) of a voltage of about the minimum physical quantity causing synchronization, or a half-period shift, a threshold value, .

상세하게는, 제어선 A1~An 가운데, 흑색표시로 하고 싶은 화소부(34)에 대응하는 제어선에는, 제어선 B1에 인가한 구형파 전압과 반주기 어긋난 구형파 전압을 인가한다. 이 때 제어선 C1~Cn 및 D1~Dn에는 전압을 인가하지 않는다. 그것에 의해, 화소부(34)에는 실효적으로 3.0 V정도의 전압이 인가되어 종 전계가 부가된다. 이 전압이 포화전압 이상이라고 하면, 액정층(15)에 배향상태의 천이(리버스 트위스트 배열상태로의 천이)를 일으키게 해 해당 화소부(34)의 광투과율을 변화시킬 수 있다.Specifically, among the control lines A1 to An, a square wave voltage that is half the period of the rectangular wave voltage applied to the control line B1 is applied to the control line corresponding to the pixel portion 34 to be displayed in black. At this time, no voltage is applied to the control lines C1 to Cn and D1 to Dn. As a result, a voltage of about 3.0 V is effectively applied to the pixel portion 34 to add a vertical electric field. If this voltage is equal to or higher than the saturation voltage, it is possible to change the light transmittance of the pixel portion 34 by causing a transition of the alignment state (transition to the reverse twist arrangement state) in the liquid crystal layer 15.

한편, 제어선 A1~An 가운데, 표시를 변화시킬 필요가 없는 화소부(34)에 대응하는 제어선에는, 제어선 B1에 인가되는 구형파 전압과 동기 한 구형파 전압을 인가한다. 이 때도 제어선 C1~Cn 및 D1~Dn에는 전압을 인가하지 않는다. 그것에 의해, 해당 화소부(34)에서는 실효적으로 전압이 인가되어 있지 않은 상태가 된다. 따라서, 액정층(15)에는 배향 상태의 천이가 생기지 않고, 광투과율이 변화하지 않는다.On the other hand, among the control lines A1 to An, a square wave voltage synchronized with the rectangular wave voltage applied to the control line B1 is applied to the control line corresponding to the pixel portion 34 which does not need to change the display. At this time, no voltage is applied to the control lines C1 to Cn and D1 to Dn. Thereby, the voltage is not effectively applied to the pixel portion 34. [ Therefore, the liquid crystal layer 15 does not undergo transition in the alignment state, and the light transmittance does not change.

또, 제어선 C1~Cn 및 D1~Dn 가운데, 흰색표시로 하고 싶은 화소부(34)에 대응하는 제어선에는, 제어선 B1에 인가한 구형파 전압과 반주기 어긋난 구형파 전압을 인가한다. 이 때 제어선 A1~An에는 전압을 인가하지 않는다. 그것에 의해, 화소부(34)에는 실효적으로 3.0 V정도의 전압이 인가되어 횡 전계가 부가된다. 이 전압이 포화 전압 이상이라고 하면, 액정층(15)에 배향 상태의 천이(스프레이 트위스트 배열상태로의 천이)를 일으키게 해 해당 화소부(34)의 광투과율을 변화시킬 수 있다.Among the control lines C1 to Cn and D1 to Dn, the control line corresponding to the pixel portion 34 to be displayed in white is applied with a square wave voltage which is half the period of the square wave voltage applied to the control line B1. At this time, no voltage is applied to the control lines A1 to An. As a result, a voltage of about 3.0 V is effectively applied to the pixel portion 34 to add a transverse electric field. If this voltage is equal to or higher than the saturation voltage, it is possible to change the light transmittance of the pixel portion 34 by causing transition in the liquid crystal layer 15 in the alignment state (transition to the spray twist arrangement state).

한편, 제어선 C1~Cn 및 D1~Dn 가운데, 표시를 변화시킬 필요가 없는 화소부(34)에 대응하는 제어선에는, 제어선 B1에 인가되는 구형파 전압과 동기 한 구형파 전압을 인가한다. 이 때도 제어선 A1~An에는 전압을 인가하지 않는다. 그것에 의해, 해당 화소부(34)에서는 실효적으로 전압이 인가되어 있지 않은 상태가 된다. 따라서 액정층(15)에는 배향 상태의 천이가 생기지 않고, 광투과율이 변화하지 않는다.On the other hand, among the control lines C1 to Cn and D1 to Dn, a square wave voltage synchronized with the square wave voltage applied to the control line B1 is applied to the control line corresponding to the pixel portion 34 which does not need to change the display. At this time, no voltage is applied to the control lines A1 to An. Thereby, the voltage is not effectively applied to the pixel portion 34. [ Therefore, the liquid crystal layer 15 does not undergo transition in the alignment state, and the light transmittance does not change.

또한, 그레이 표시(중간조 표시)를 실시하는 경우는, 일례로서 흑색표시를 실시하고 있는(리버스 트위스트 배열상태이다) 화소부(34)에 대해서, 제어선 B1에는 배향 상태의 천이가 생기지 않는 정도의 구형파 전압(예를 들어 1.5V정도로 150Hz)을 인가해, 제어선C1~Cn에는 그것과 동기 해, 혹은 반주기 어긋난 반응을 일으키는 역치전압 정도의 구형파 전압(예를 들어 1.5 V정도로 150 Hz)을 인가한다.In the case of performing gray display (halftone display), the control line B1 is set to a degree at which no transition of the alignment state occurs to the pixel portion 34 in which black display is performed (in a reverse twist arrangement state) (For example, about 150 V at about 1.5 V) is applied to the control lines C 1 to Cn and a square wave voltage (for example, about 1.5 V at about 150 V) of about the threshold voltage that causes a half- .

상세하게는, 제어선 C1~Cn 가운데, 그레이 표시로 하고 싶은 화소부(34)에 대응하는 제어선에는, 제어선 B1에 인가한 구형파 전압과 반주기 어긋난 구형파 전압을 인가한다. 이 때 제어선 A1~An 및 D1~Dn에는 전압을 인가하지 않는다. 그것에 의해, 화소부(34) 가운데, 제1즐치전극(12c)의 즐치부분 및 그 근방 상방의 액정분자에는 실효적으로 3.0V정도의 전압이 인가되어 횡 전계가 부가된다. 이 전압이 포화전압 이상이라고 하면, 해당 영역의 액정분자에 배열상태의 천이(스프레이 트위스트 배열상태로의 천이)를 일으키게 해 해당영역{화소부(34)의 약 반의 영역}의 광투과율을 변화시킬 수 있다.Specifically, among the control lines C1 to Cn, a square wave voltage that is half the period of the rectangular wave voltage applied to the control line B1 is applied to the control line corresponding to the pixel portion 34 to be gray displayed. At this time, no voltage is applied to the control lines A1 to An and D1 to Dn. As a result, a voltage of about 3.0 V is effectively applied to the liquid crystal molecules in the vicinity of the jig portion of the first JE-ZUCH electrode 12c and the vicinity thereof in the pixel portion 34 to add a transverse electric field. If this voltage is equal to or higher than the saturation voltage, transition of the alignment state (transition to the spray twist arrangement state) is caused in the liquid crystal molecules in the corresponding region to change the light transmittance of the region (approximately half the region of the pixel portion 34) .

한편, 제어선 C1~Cn 가운데, 표시를 변화시킬 필요가 없는 화소부(34)에 대응하는 제어선에는, 제어선 B1에 인가되는 구형파전압과 동기한 구형파 전압을 인가한다. 이 때도 제어선 A1~An 및 D1~Dn에는 전압을 인가하지 않는다. 그것에 의해, 해당 화소부(34)에서는 실효적으로 전압이 인가되어 있지 않은 상태가 된다. 따라서 액정층(15)에는 배향 상태의 천이가 생기지 않고, 광투과율이 변화하지 않는다.On the other hand, among the control lines C1 to Cn, a square wave voltage synchronized with the square wave voltage applied to the control line B1 is applied to the control line corresponding to the pixel portion 34 which does not need to change the display. At this time, no voltage is applied to the control lines A1 to An and D1 to Dn. Thereby, the voltage is not effectively applied to the pixel portion 34. [ Therefore, the liquid crystal layer 15 does not undergo transition in the alignment state, and the light transmittance does not change.

그리고, 제어선 B1와 제어선 C1~Cn에 동기하거나, 혹은 반주기 어긋난 전압을 인가하는 예를 나타냈지만, 제어선 B1와 제어선 D1~Dn에 동기하거나, 혹은 반주기 어긋난 전압을 인가해도 괜찮다.Although an example in which the control line B1 and the control lines C1 to Cn are synchronized with each other or a voltage which is shifted by half a period is applied, the voltage may be applied to the control line B1 and the control lines D1 to Dn synchronously or half a period.

이상과 같은 구동을 제어선 B2, B3,··와 차례차례 실행해 나가는 것으로 도트매트릭스 표시가 가능해진다. 이러한 구동에 의해 바꿔쓰기 된 표시상태는 반영구적으로 보지하는 것이 가능하다. 이 표시를 바꿔 쓰려면 다시 제어선 B1로부터 상기의 제어를 실행하면 된다.The above-described driving is sequentially performed with the control lines B2, B3, ... so that dot matrix display becomes possible. The display state that is rewritten by such driving can be semi-permanently viewed. To change the display, the above-mentioned control may be executed again from the control line B1.

그리고 C1~Cn 혹은 D1~Dn의 전극 폭이나, 인가하는 전압의 주기를 바꾸는 것으로, 더욱 섬세한 중간조 표시도 가능하다.Further, by changing the electrode widths of C1 to Cn or D1 to Dn and the period of the voltage to be applied, more detailed halftone display is possible.

또한, 여기에서는 즐치전극의 전극폭이 균일한 경우에 대해 말했지만, 장소에 따라 전극폭이 차이가 나도 괜찮다. 전극폭이 균일한 경우, 얻을 수 있는 중간조 표시의 농담(濃淡)의 패턴에 의해 무아레(Moire) 모양이 보이는 일이 있지만, 그것을 저감 시키는 것이 가능하다.Although the case where the electrode width of the Gulch electrode is uniform is described here, the electrode width may be different depending on the place. In the case where the electrode width is uniform, a Moire pattern can be seen due to a gray-scale pattern of intermediate gray levels that can be obtained, but it can be reduced.

그리고 여기에서는 이른바 단순 매트릭스형의 액정표시장치의 예를 나타냈지만, TFT 등을 이용한 액티브 매트릭스형의 액정표시장치로 하는 것도 가능하다. 액티브 매트릭스형의 액정표시장치의 경우에는 제어선 B1 등의 라인마다 바꿔 쓸 필요가 없어지므로, 바꿔쓰기시간을 단축할 수 있다. 또, 역치에 대해서 예를 들어 2배 이상의 전압의 인가도 가능하게 되기 때문에, 더욱 고속으로 바꿔 쓰기가 가능해진다.Here, an example of a so-called simple matrix type liquid crystal display device is shown, but an active matrix type liquid crystal display device using a TFT or the like can also be used. In the case of the active matrix type liquid crystal display device, it is not necessary to change the line for each control line B1 and the like, thereby reducing the replacement time. In addition, since the voltage can be applied twice or more, for example, to the threshold value, it is possible to switch at a higher speed.

이하, 제3, 제4의 실시예로서 TFT를 이용한 액정표시소자에 대해 설명한다.Hereinafter, the liquid crystal display element using TFTs as the third and fourth embodiments will be described.

도 9a 및 도 9b는, 각각 제3의 실시예에 의한 액정표시소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다. 도 9a는, 도 9b의 9A-9A선에 따르는 단면도이다. 도 9b는, 대략 1화소를 나타내고, X방향, Y방향에 따라서 같은 화소가 다수 형성되어 있다.9A and 9B are a schematic sectional view and a plan view showing a liquid crystal display element according to a third embodiment, respectively. Fig. 9A is a cross-sectional view taken along line 9A-9A in Fig. 9B. Fig. FIG. 9B shows approximately one pixel, and many of the same pixels are formed in the X direction and the Y direction.

제3의 실시예에 의한 액정표시소자는, 서로 평행으로 대향 배치된 상측기판(10a), 하측기판(10b), 및 양 기판(10a, 10b)사이에 협지된 트위스트 네마틱 액정층(15)을 포함하여 구성된다.The liquid crystal display element according to the third embodiment has an upper substrate 10a, a lower substrate 10b and a twisted nematic liquid crystal layer 15 sandwiched between both substrates 10a and 10b, .

상측기판(10a)은, 상측 투명기판(11a), 상측 투명기판(11a)상에 형성된 공통전극(상측베타전극)(12a), 및 공통전극(12a)상에 형성된 상측배향막(14a)을 포함한다. 하측기판(10b)은, 하측투명기판(11b), 하측투명기판(11b)상에 형성된 하측베타전극(12b), 코먼선(22), 주사선(23), 그것들을 덮도록 하측투명기판(11b)상에 형성된 절연막(13), 절연막(13)상에 형성된 슬릿전극(화소전극)(21), 반도체막(24), 소스전극(25), 드레인전극(26), 및, 그것들을 덮도록 절연막(13)상에 형성된 하측배향막(14b)을 포함한다.The upper substrate 10a includes an upper transparent substrate 11a, a common electrode (upper beta electrode) 12a formed on the upper transparent substrate 11a and an upper alignment film 14a formed on the common electrode 12a do. The lower substrate 10b includes a lower transparent substrate 11b, a lower beta electrode 12b formed on the lower transparent substrate 11b, a common line 22, a scanning line 23, a lower transparent substrate 11b (Pixel electrode) 21 formed on the insulating film 13, the semiconductor film 24, the source electrode 25, the drain electrode 26, and the insulating film 13 formed on the insulating film 13 And a lower alignment film 14b formed on the insulating film 13.

상측, 하측 투명기판(11a, 11b)은, 서로 대향 배치되는 예를 들어 투명유리 기판이다. 투명한 플라스틱기판이어도 괜찮다. 상측, 하측 배향막(14a, 14b)사이에는, 예를 들어 다수의 스페이서(粒狀體)가 분산해서 배치되어 있고(도시하지 않음), 그러한 스페이서에 의해서 양 기판(11a, 11b)사이의 상호간격이 유지된다.The upper and lower transparent substrates 11a and 11b are, for example, transparent glass substrates which are arranged to face each other. It may be a transparent plastic substrate. A plurality of spacers are dispersed and arranged (for example, not shown) between the upper and lower orientation films 14a and 14b, and the spacing between the substrates 11a and 11b / RTI >

하측베타전극(12b)은, 하측투명기판(11b)의 일면측에 설치되어 있다. 하측베타전극(12b)은, 도 9b에 나타내듯이 예를 들어 대략 구형상(矩形狀)으로 형성되어 있고, 또한 일부가 코먼선(common line)(22)과 전기적으로 접속되어 있다. 하측베타전극(12b)은, ITO 등의 투명도전막을 패터닝 하는 것에 의해서 얻을 수 있다.The lower-side beta electrodes 12b are provided on one surface of the lower transparent substrate 11b. As shown in Fig. 9B, the lower beta electrode 12b is formed in a substantially rectangular shape, and a part of the lower beta electrode 12b is electrically connected to a common line 22, for example. The lower beta electrode 12b can be obtained by patterning a transparent conductive film such as ITO.

코먼선(22)은, 하측투명기판(11b)의 일면 측에 설치되어 있고, 일방향(도 9b의 Y방향)으로 뻗는다. 코먼선(22)은 하측베타전극(12b)과 접속되어 있고, 코먼선(22)을 개입시켜, 도시하지 않는 전압공급수단으로부터 하측베타전극(12b)에 대해서 소정의 전위가 주어진다. 코먼선(22)은, 예를 들어 알루미늄과 몰리브덴의 적층막 등의 금속막으로 형성된다.The common line 22 is provided on one surface of the lower transparent substrate 11b and extends in one direction (Y direction in Fig. 9B). The common line 22 is connected to the lower side beta electrode 12b and a predetermined potential is given to the lower side beta electrode 12b from the voltage supply means not shown through the common line 22. [ The common line 22 is formed of a metal film such as a laminated film of aluminum and molybdenum, for example.

주사선(23)은, 하측투명기판(11b)의 일면 측에 설치되어 있고, 일방향(도 9b의 Y방향)으로 뻗는다. 도 9b에 나타난 바와 같이, 이 실시예의 주사선(23)은, 코먼선(22)과의 사이에 하측베타전극(12b)을 사이에 두어 배치되어 있다. 주사선(23)은, 예를 들어 알루미늄과 몰리브덴의 적층막 등의 금속막으로 형성된다.The scanning lines 23 are provided on one surface of the lower transparent substrate 11b and extend in one direction (Y direction in Fig. 9B). As shown in Fig. 9B, the scanning line 23 of this embodiment is disposed with the lower-side beta electrode 12b sandwiched between the scanning line 23 and the common line 22. Fig. The scanning line 23 is formed of a metal film such as a laminated film of aluminum and molybdenum, for example.

절연막(13)은, 하측투명기판(11b)의 일면 측에, 하측베타전극(12b), 코먼선(22), 및 주사선(23)을 덮게 설치되어 있다. 절연막(13)으로서는, 예를 들어 질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 혹은 이들의 적층막이 이용된다.The insulating film 13 is provided on one surface of the lower transparent substrate 11b so as to cover the lower side common electrode 12b, the common line 22 and the scanning line 23. [ As the insulating film 13, for example, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a laminated film thereof is used.

반도체막(24)은, 절연막(13) 위에, 주사선(23)과 중첩 하는 소정위치에 설치되어 있다. 반도체막(24)은, 도 9b에 나타나 있는 바와 같이, 섬(島)형상으로 패터닝 되어 있다. 반도체막(24)으로서는, 예를 들어 아몰퍼스(amorphous) 실리콘막을 이용할 수 있다. 주사선(23)의 반도체막(24)로 겹치는 부분은, TFT의 게이트 전극으로서 기능한다. 또, 절연막(13)의 반도체막(24)과 겹치는 부분은, TFT의 게이트 절연막으로서 기능한다.The semiconductor film 24 is provided on the insulating film 13 at a predetermined position overlapping with the scanning line 23. The semiconductor film 24 is patterned in an island shape as shown in Fig. 9B. As the semiconductor film 24, for example, an amorphous silicon film can be used. A portion of the scanning line 23 overlapping with the semiconductor film 24 functions as a gate electrode of the TFT. The portion of the insulating film 13 overlapping with the semiconductor film 24 functions as a gate insulating film of the TFT.

소스전극(25)은, 절연막(13)상의 소정위치에 설치되어 있고, 일부가 반도체막(24)과 접속되어 있다. 이 실시예의 소스전극(25)은, 도 9b에 나타나 있는 바와 같이, 신호선(27)과 일체로 형성되어 있다. 소스전극(25) 및 신호선(27)은, 예를 들어 알루미늄과 몰리브덴의 적층막 등의 금속막으로 형성된다.The source electrode 25 is provided at a predetermined position on the insulating film 13, and a part of the source electrode 25 is connected to the semiconductor film 24. The source electrode 25 of this embodiment is formed integrally with the signal line 27 as shown in Fig. 9B. The source electrode 25 and the signal line 27 are formed of a metal film such as a laminated film of, for example, aluminum and molybdenum.

드레인 전극(26)은, 절연막(13)상의 소정 위치에 설치되어 있고, 일부가 반도체막(24)과 접속되어 있다. 드레인 전극(26)은, 예를 들어 알루미늄과 몰리브덴의 적층막 등의 금속막으로 형성된다.The drain electrode 26 is provided at a predetermined position on the insulating film 13, and a part of the drain electrode 26 is connected to the semiconductor film 24. The drain electrode 26 is formed of, for example, a metal film such as a laminated film of aluminum and molybdenum.

슬릿 전극(21)은, 절연막(13)위의, 적어도 일부가 하측베타전극(12b)과 중첩 하는 소정위치에 설치되어 있다. 슬릿 전극(21)은, 도 9b에 나타나 있는 바와 같이, 예를 들어 복수의 구형상 슬릿(개구부)(21a)을 가진다. 슬릿 전극(21)은, ITO 등의 투명도전막을 패터닝하는 것에 의해서 얻을 수 있다. 제3의 실시예에 있어서는, 슬릿 전극(21)의 사이즈를, 각 슬릿(21a)의 사이에 존재하는 직선부의 폭(전극폭, 도 9b의 X방향의 길이)이 20μm, 각 슬릿(21a)의 폭(도 9b의 X방향에 있어서의 길이)이 20μm가 되도록 설정했다. 그리고 사이즈는 이것에 제한되지 않는다. 예를 들어 슬릿(21a)의 폭을 s로 했을 때, 전술의 식(1)을 충족시키도록 설정하는 것이 가능하다. 슬릿 전극(21)은, 드레인 전극(26)과 접속되어 있다. 슬릿 전극(21)과 하측베타전극(12b)의 사이에 전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)에 횡 전계를 줄 수 있다.The slit electrode 21 is provided at a predetermined position on the insulating film 13 so that at least a part of the slit electrode 21 overlaps the lower side beta electrode 12b. The slit electrode 21 has, for example, a plurality of spherical slits (openings) 21a as shown in Fig. 9B. The slit electrode 21 can be obtained by patterning a transparent conductive film such as ITO. In the third embodiment, the size of the slit electrode 21 is set such that the width of the straight portion (electrode width, length in the X direction in Fig. 9B) existing between the slits 21a is 20 mu m, (The length in the X direction in Fig. 9B) was set to 20 mu m. And the size is not limited to this. For example, when the width of the slit 21a is s, it is possible to set to satisfy the above-mentioned expression (1). The slit electrode 21 is connected to the drain electrode 26. A horizontal electric field can be given to the liquid crystal layer 15 by applying a voltage between the slit electrode 21 and the lower beta electrode 12b.

하측배향막(14b)은, 하측투명기판(11b)의 일면측의, 절연막(13)상에, 반도체막(24), 소스 전극(25), 드레인 전극(26), 및 슬릿 전극(21)을 덮도록 설치되어 있다.The lower alignment film 14b is formed by laminating the semiconductor film 24, the source electrode 25, the drain electrode 26 and the slit electrode 21 on the insulating film 13 on one surface of the lower transparent substrate 11b Respectively.

마찬가지로, 상측배향막(14a)은, 상측투명기판(11a)의 일면 측에 공통전극(12a)을 덮도록 설치되어 있다. 상측 및 하측 배향막(14a, 14b)의 각각에 대해서는, 예를 들어 러빙에 의해 1축 배향처리가 행해져 있다. 배향막(14a, 14b)으로서는, 비교적 높은 프레틸트각(20˚이상, 바람직하기로는 35˚± 10˚정도)을 발현시키는 것이 이용된다. 상측배향막(14a)의 배향처리의 방향 RU와 하측배향막(14b)의 배향처리의 방향 RL는, 액정층(15)의 액정분자의 배열상태가 리버스 트위스트 배열상태일 때의, 액정층(15)의 두께방향의 중앙에 위치하는 액정분자의 배향방향 D가, 하측베타전극(12b)과 슬릿 전극(21)의 사이에 전압을 인가했을 때 발생하는 횡 전계 방향 E{슬릿(21a)의 배열 방향과 평행한 방향}와 대략 직교하도록 설정되어 있다(도 9b참조).Likewise, the upper alignment film 14a is provided so as to cover the common electrode 12a on one side of the upper transparent substrate 11a. For each of the upper and lower alignment films 14a and 14b, uniaxial alignment treatment is performed, for example, by rubbing. As the orientation films 14a and 14b, it is used to develop a relatively high pretilt angle (about 20 DEG or more, preferably about 35 DEG +/- 10 DEG). The direction R U of the alignment process of the upper alignment film 14a and the alignment direction R L of the alignment process of the lower alignment film 14b are the same as those of the alignment process of the liquid crystal layer The direction D of alignment of the liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the slit electrodes 21 and 21 in the direction of the transverse electric field E (slit 21a) generated when a voltage is applied between the lower beta electrode 12b and the slit electrode 21 Direction parallel to the array direction} (see Fig. 9B).

공통 전극(12a)은, 상측투명기판(11a)의 일면 측에 설치되어 있다. 공통 전극(12a)은, 적어도 일부가, 하측베타전극(12b) 및 슬릿 전극(21)과 중첩 하도록 형성되어 있다. 공통 전극(12a)은, ITO 등의 투명도전막을 패터닝하는 것에 의해서 얻을 수 있다. 공통 전극(12a)과 하측베타전극(12b)의 사이에 전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)(화소영역)에 대해서 종 전계를 줄 수 있다. 또, 공통전극(12a)과 슬릿전극(21)의 사이에 전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)(화소영역)의 일부{슬릿(21a) 윗쪽을 제외한, 슬릿 전극(21) 윗쪽의 액정층(15)}에 종 전계를 부가할 수 있다.The common electrode 12a is provided on one surface of the upper transparent substrate 11a. At least a part of the common electrode 12a is formed so as to overlap with the lower-side beta electrode 12b and the slit electrode 21. [ The common electrode 12a can be obtained by patterning a transparent conductive film such as ITO. By applying a voltage between the common electrode 12a and the lower-side beta electrode 12b, it is possible to give a uniform electric field to the liquid crystal layer 15 (pixel region). By applying a voltage between the common electrode 12a and the slit electrode 21, a part of the liquid crystal layer 15 (the pixel region) (the upper side of the slit electrode 21 except the upper side of the slit 21a) The liquid crystal layer 15).

액정층(15)은, 상측기판(10a)과 하측기판(10b)의 사이에 배치되고, 예를 들어 유전율이방성Δε이 정(正)인 네마틱 액정재료를 이용해 구성되어 있다. 도 9a의 액정층(15)에 도시한 굵은 선은, 액정층(15)내의 액정분자를 모식적으로 나타낸 것이다. 전압무인가시에 있어서의 액정분자는, 상측기판(10a), 하측기판(10b)의 각 기판 면에 대해서 소정의 프레틸트각을 갖고 배향한다. 또, 상측배향막(14a)과 하측배향막(14b)의 각각의 배향 처리의 방향 RU, RL(도 9b참조)가 이루는 각도가, 예를 들어 90˚전후로 설정되는 것으로, 전압 무인가시에 있어서의 액정층(15)의 액정분자는 상측기판(10a)과 하측기판(10b)의 사이에 방위각 방향으로 비틀려 배향한다. 또 액정층(15)에는, 카이럴제가 첨가되어 있다.The liquid crystal layer 15 is disposed between the upper substrate 10a and the lower substrate 10b and is formed using a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy Δε, for example. The thick line in the liquid crystal layer 15 in Fig. 9A schematically shows the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15. Fig. The liquid crystal molecules in the voltage uninfluenced state have a predetermined pretilt angle with respect to the respective substrate surfaces of the upper substrate 10a and the lower substrate 10b. The angle formed by the directions R U and R L (refer to FIG. 9B) of the alignment process of the upper alignment film 14a and the lower alignment film 14b is set to, for example, about 90 degrees. The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 of the liquid crystal layer 15 are aligned in the azimuthal direction between the upper substrate 10a and the lower substrate 10b. A chiral agent is added to the liquid crystal layer 15.

신호선(27)은, 절연막(13)의 일면 측에 설치되어 있고, 코먼선(22) 및 주사선(23)이 뻗는 방향과 대략 직교하는 일방향(도 9b의 X방향)으로 뻗는다.The signal line 27 is provided on one side of the insulating film 13 and extends in one direction (X direction in FIG. 9B) substantially perpendicular to the direction in which the common line 22 and the scanning line 23 extend.

상측 편광판(16a)은, 상측기판(10a)의 외측에 배치되어 있다. 또, 하측 편광판(16b)은, 하측기판(10b)의 외측에 배치되어 있다. 제3의 실시예에 의한 액정표시소자의 표시는, 상측 편광판(16a)측으로부터 이용자에게 시인(視認)된다. 상측 및 하측 편광판(16a, 16b)은, 예를 들어 크로스 니콜로 배치된다.The upper polarizer 16a is disposed outside the upper substrate 10a. The lower polarizer 16b is disposed outside the lower substrate 10b. The display of the liquid crystal display element according to the third embodiment is viewed by the user from the side of the upper polarizer 16a. The upper and lower polarizers 16a and 16b are arranged, for example, in Cross Nicol.

 제3의 실시예에 의한 액정표시소자도, 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자이다. 제3의 실시예에 있어서도, 상측 및 하측 기판(10a, 10b)의 배향 처리 방향과 프레틸트각의 편성으로 규정되는 액정층(15)의 액정분자의 배열상태는, 제1선회방향으로 비틀리는 리버스 트위스트 배열이다. 카이럴제의 영향력의 아래에서 생기는 액정분자의 배열상태는, 제1선회방향과는 반대의 제2선회방향으로 비틀리는 스프레이 트위스트 배열이다. 액정층(15)에 종 전계를 부가하는 것으로, 부가된 영역의 액정층(15)의 액정분자를 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 있다. 또, 액정층(15)에 횡 전계를 부가하는 것으로, 부가된 영역의 액정층(15)의 액정분자를 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 있다.The liquid crystal display element according to the third embodiment is also a reverse twisted nematic liquid crystal display element. The arrangement state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 defined by the orientation treatment direction of the upper and lower substrates 10a and 10b and the combination of the pretilt angle is also the same as in the first embodiment, It is a reverse twisted array. The alignment state of the liquid crystal molecules generated under the influence of the chiral agent is a spray twist arrangement twisted in a second rotation direction opposite to the first rotation direction. By adding a seedling electric field to the liquid crystal layer 15, liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 in the added region can be transited from the spray twist array state to the reverse twist array state. Further, by adding a transverse electric field to the liquid crystal layer 15, liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 in the added region can be transited from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state.

도 10a~도 10g, 및, 도 11a~도 11d는, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.Figs. 10A to 10G and Figs. 11A to 11D are schematic sectional views showing a method of manufacturing a liquid crystal display element according to the third embodiment.

상측투명기판(11a), 하측투명기판(11b)으로서 이용하는 유리기판을 준비한다. 예를 들어 두께가 0.7 mm의 무알칼리 유리로부터 되는 유리기판을 사용할 수 있다.A glass substrate used as the upper transparent substrate 11a and the lower transparent substrate 11b is prepared. For example, a glass substrate made of alkali-free glass having a thickness of 0.7 mm can be used.

도 10a를 참조한다. 하측투명기판(11b)용의 유리기판의 일면상에 코먼선(22)및 주사선(23)을 형성한다. 예를 들어 스팩터법 등의 성막법에 의해, 하측투명기판(11b)상에 알루미늄막을 형성하고, 그리고 그 위에 몰리브덴막을 형성한다. 그 후, 알루미늄막 및 몰리브덴막의 적층막을, 드라이 에칭법 등에 의해서 패터닝한다.10A. The common line 22 and the scanning line 23 are formed on one surface of the glass substrate for the lower transparent substrate 11b. An aluminum film is formed on the lower transparent substrate 11b by a film forming method such as a sputtering method, and a molybdenum film is formed thereon. Thereafter, a laminated film of an aluminum film and a molybdenum film is patterned by a dry etching method or the like.

도 10b를 참조한다. 하측투명기판(11b)의 일면측의 소정위치에 하측베타전극(12b)을 형성한다. 구체적으로는, 스팩터법 등의 성막법에 의해, 하측투명기판(11b)상에 ITO막을 성막하고, 이 ITO막을 습식 엣칭법 등에 의해서 패터닝한다.10B. And the lower side beta electrode 12b is formed at a predetermined position on one surface side of the lower transparent substrate 11b. Specifically, an ITO film is formed on the lower transparent substrate 11b by a film forming method such as a sputtering method, and the ITO film is patterned by a wet etching method or the like.

도 10c를 참조한다. 하측투명기판(11b)의 일면 측에, 하측베타전극(12b), 코먼선(22), 및 주사선(23)을 덮도록 하여 절연막(13)을 형성한다. 예를 들어 스팩터법이나 플라스마 CVD법 등의 성막법에 의해서, 질화 실리콘막을 형성한다.10C. The insulating film 13 is formed so as to cover the lower side common electrode 12b, the common line 22 and the scanning line 23 on one side of the lower side transparent substrate 11b. For example, a silicon nitride film is formed by a film forming method such as a sputtering method or a plasma CVD method.

도 10d를 참조한다. 절연막(13)상의 소정 위치에 반도체막(24)을 형성한다. 플라스마 CVD법 등의 성막법에 의해서, 아몰퍼스(amorphous) 실리콘막을 절연막(13)상에 형성하고, 이 아몰퍼스(amorphous) 실리콘막을 드라이 에칭법 등에 의해서 섬 형상으로 패터닝 한다.10D. A semiconductor film (24) is formed at a predetermined position on the insulating film (13). An amorphous silicon film is formed on the insulating film 13 by a film forming method such as a plasma CVD method and the amorphous silicon film is patterned into an island shape by a dry etching method or the like.

 도 10e를 참조한다. 절연막(13)상의 소정 위치에 소스 전극(25), 드레인 전극(26), 및 신호선(27)을 형성한다. 예를 들어, 스팩터법 등의 성막법에 의해, 절연막(13)상 및 반도체막(24)상에, 몰리브덴막/알루미늄막/몰리브덴막의 적층막을 형성하고, 이 적층막을 드라이 에칭법등에 의해서 패터닝 한다.See FIG. 10E. A source electrode 25, a drain electrode 26, and a signal line 27 are formed at predetermined positions on the insulating film 13. For example, a lamination film of a molybdenum film / aluminum film / molybdenum film is formed on the insulating film 13 and the semiconductor film 24 by a film forming method such as a sputtering method, and this laminated film is patterned by a dry etching method or the like do.

도 10f를 참조한다. 절연막(13)상의 소정 위치에, 슬릿 전극(21)을 형성한다. 스팩터법 등의 성막법에 의해 절연막(13)상에 ITO막을 형성하고, 이 ITO막을 습식 엣칭법 등에 의해서 패터닝 한다. 그리고 추가로 절연막(13)상에 파시베이션막을 설치해도 좋다.10F. A slit electrode (21) is formed at a predetermined position on the insulating film (13). An ITO film is formed on the insulating film 13 by a film forming method such as a sputtering method and the ITO film is patterned by a wet etching method or the like. Further, a passivation film may be provided on the insulating film 13.

도 10g를 참조한다. 한편, 상측투명기판(11a)용 유리기판상에, 공통전극(12a)을 형성한다. 구체적으로는, 스팩터법 등의 성막법에 의해, 상측투명기판(11a)상의 일면 전체에 걸쳐서 ITO막을 형성한다. 실제의 제조 공정에 대해서는, 기판 전면에 공통 전극(12a)이 존재했을 경우에는, 메인 씰부에 의한 쇼트나, 스크라이브로부터 브레이킹시의 막박리 등을 일으킬 가능성이 있기 때문에, 스패터링시에 메탈 마스크 등에서 외부주변을 차폐하는 것이 바람직하다.See FIG. 10g. On the other hand, a common electrode 12a is formed on a glass substrate for the upper transparent substrate 11a. Specifically, an ITO film is formed over the entire one surface of the upper transparent substrate 11a by a film forming method such as a sputtering method. With respect to the actual manufacturing process, when the common electrode 12a is present on the entire surface of the substrate, there is a possibility of causing a shot by the main seal portion, film peeling or the like during braking from scribing, It is preferable to shield the outer periphery.

이하, 제1의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조 방법과 같은 방법으로, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자를 제조할 수 있다. 다만, 액정재료, 배향막 재료 등은, TFT 구동에 적절한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.Hereinafter, the liquid crystal display element according to the third embodiment can be manufactured by the same method as the method for manufacturing the liquid crystal display element according to the first embodiment. However, it is preferable to use a material suitable for TFT driving for the liquid crystal material, the alignment film material and the like.

도 11a를 참조한다. 하측투명기판(11b)상의 절연막(13)상에, 하측배향막(14b)을 형성한다.11A. A lower alignment film 14b is formed on the insulating film 13 on the lower transparent substrate 11b.

또, 도 11b에 나타나 있는 바와 같이, 상측투명기판(11a)상의 공통전극(12a)상에, 상측 배향막(14a)을 형성한다.As shown in Fig. 11B, an upper alignment film 14a is formed on the common electrode 12a on the upper transparent substrate 11a.

전극 등이 형성된 상측, 하측 투명 기판(11a, 11b)을 세정한다. 세정은, 예를 들어 수세, 일례로서 순수한 물 세정을 실시한다. 세제는 사용하지 않는 것이 바람직하다. 브러쉬 세정, 스프레이 세정 등으로 할 수 있다. 탈수 후, UV세정을 하고, IR건조를 실시한다. 대기압 플라스마 세정을 하여도 좋다.The upper and lower transparent substrates 11a and 11b on which electrodes are formed are cleaned. The cleaning is carried out, for example, by rinsing, for example, pure water rinsing. It is preferable not to use detergent. Brush cleaning, spray cleaning, and the like. After dewatering, UV cleaning and IR drying are performed. The atmospheric pressure plasma cleaning may be performed.

배향막(14a, 14b)의 형성에서는, 전압 보지율이 높은 배향막을 선택하고, 구체적으로는, 통상은 수직 배향막으로서 이용되는 재료의 측쇄밀도를 낮게 한 폴리이미드막을 이용했다. 후레키소 인쇄, 잉크젯 인쇄, 스핀 코트 등의 적절한 방법, 여기에서는 스핀 코트법으로, 배향막재료를 상측, 하측 투명기판(11a, 11b) 윗쪽에, 각각 적당한 막두께, 예를 들어 500Å~800Å정도의 두께로 도포하고, 열처리(예를 들어 클린 오븐에서, 160℃~180℃에서 1시간의 소성)를 실시했다. 그 후, 상측, 하측 배향막(14a, 14b)의 각각에 대해서 배향처리, 예를 들어 압입량을 0.8mm로 하여 러빙처리를 실시했다. 러빙방향은, 예를 들어 상측투명기판(11a)과 하측투명기판(11b)을 중합했을 때에, 각 기판(11a, 11b)상의 액정분자의 트위스트각이 약어 90˚이 되도록 설정했다.In the formation of the alignment films 14a and 14b, an alignment film having a high voltage holding ratio was selected, and specifically, a polyimide film having a lowered side chain density of a material normally used as a vertical alignment film was used. The alignment film material is formed on the upper and lower transparent substrates 11a and 11b with appropriate thicknesses, for example, about 500 Å to about 800 Å, by a suitable method such as Fresco print, inkjet printing, (For example, baking at 160 ° C to 180 ° C for 1 hour in a clean oven). Thereafter, the upper and lower alignment films 14a and 14b were each subjected to an alignment treatment, for example, a rubbing treatment at an indentation amount of 0.8 mm. The rubbing direction is set so that the twist angle of the liquid crystal molecules on each of the substrates 11a and 11b becomes, for example, an abbreviation of 90 degrees when the upper transparent substrate 11a and the lower transparent substrate 11b are overlapped.

러빙처리 후에는, 기판(11a, 11b)의 세정을 실시해도 괜찮지만, 여기에서는 실시하지 않았다.After the rubbing treatment, the substrates 11a and 11b may be cleaned, but they are not performed here.

이렇게 하여 상측기판(10a) 및 하측기판(10b)이 제작되었다.Thus, the upper substrate 10a and the lower substrate 10b were fabricated.

도 11c를 참조한다. 계속해서, 액정 셀의 두께를 일정하게 유지하기 위해, 기판(10a, 10b)의 한쪽 면상에 갭 컨트롤재를 예를 들어 건식 산포법(散布法)으로 산포했다. 갭 컨트롤재에는 입경4μm의 플라스틱 볼을 사용하여, 액정 셀의 두께가 4μm가 되도록 했다. 갭 컨트롤은, 이와 같이 갭 컨트롤재를 기판면에 산포해도 괜찮고, 리브 패턴을 예를 들어 상측기판(10a)에 형성하고, 그것에 의해 소정의 셀두께를 유지해도 괜찮다.11C. Subsequently, in order to keep the thickness of the liquid crystal cell constant, a gap control material is spread on one side of the substrates 10a and 10b by, for example, a dry scattering method (scattering method). A plastic ball having a particle diameter of 4 mu m was used as the gap control material so that the thickness of the liquid crystal cell was 4 mu m. The gap control may be such that the gap control material is scattered on the substrate surface, and the rib pattern may be formed on the upper substrate 10a, for example, so that the predetermined cell thickness may be maintained.

기판(10a, 10b)의 한쪽 면상에는 씰재를 인쇄하고, 메인 씰 패턴을 형성했다. 예를 들어 입경 4μm의 유리 섬유를 포함한 열경화성의 씰재를, 스크린 인쇄법으로 인쇄한다. 디스팬서를 이용해 씰재를 도포할 수도 있다. 또, 열경화성이 아니고, 광경화성의 씰재나, 광·열병용 경화형의 씰재를 사용해도 괜찮다.A sealing material was printed on one side of the substrates 10a and 10b to form a main seal pattern. For example, a thermosetting sealing material containing glass fibers having a particle diameter of 4 탆 is printed by a screen printing method. The sealant can also be applied using a dispenser. It is also possible to use a photo-curable sealant, not a thermosetting agent, and a curing-type sealant for light and heat.

기판(10a, 10b)을 겹쳐 맞추었다. 기판(10a, 10b)을 소정의 위치에서 겹치게 맞추어 셀화하고, 프레스 한 상태로 열처리를 실시하여 씰재를 경화시켰다. 예를 들어 핫 프레스법을 이용해 씰재의 열경화를 실시한다. 이렇게 하여 공(空)셀이 제작되었다.The substrates 10a and 10b were superimposed. The substrates 10a and 10b were made to overlap each other at a predetermined position to form a cell, and heat treatment was performed in a pressed state to cure the sealing material. For example, the seal material is thermally cured using a hot press method. Thus, an empty cell was fabricated.

도 11d를 참조한다. 예를 들어 진공 주입법으로 공 셀에 액정재료를 주입한다. ODF방식을 이용해도 괜찮다. 여기에서는 진공주입법을 사용했다. 액정재료는, 네마틱 타입으로 유전율이방성이 정(正), 그리고 전압보지율이 높은 재료가 바람직하다. 예를 들어 일반적으로 TFT로 구동하는 트위스티드 네마틱크타입의 액정표시소자에 이용되는 액정재료이면, 특별한 제약은 없다.11D. For example, a liquid crystal material is injected into a blank cell by a vacuum injection method. You can also use the ODF method. Here, the vacuum injection method was used. The liquid crystal material is preferably a nematic type material having a positive dielectric anisotropy and a high voltage holding ratio. For example, there is no particular restriction as long as it is a liquid crystal material generally used for a twisted nematic liquid crystal display device driven by a TFT.

액정재료 중에는 카이럴제를 첨가했다. 카이럴제에는 일례로서 (주) 멜크제의 R-811를 사용하고, d/p가 0.16이 되도록 첨가했다.A chiral agent was added to the liquid crystal material. As the chiral agent, R-811 of Melco Co., Ltd. was used as an example and d / p of 0.16 was added.

액정 주입 후에, 프레스하면서 엔드 씰 처리를 실시했다. 셀을 고온{액정의 상(相)전이온도 이상의 온도}으로 열처리하고, 액정분자의 배향 상태를 정리했다.After liquid crystal injection, an end seal treatment was performed while pressing. The cell was heat-treated at a high temperature (temperature equal to or higher than the phase transition temperature of liquid crystal), and the alignment state of the liquid crystal molecules was summarized.

마지막으로, 2매의 투명기판(11a, 11b)의 액정층(15)과 반대측 면에, 편광판(16a, 16b)를 붙였다. 2매의 편광판(16a, 16b)은 크로스 니콜로, 그리고 투과축의 방향과 러빙방향이 평행이 되도록 배치했다. 직교 하도록 배치할 수도 있다.Finally, polarizers 16a and 16b are attached to the opposite side of the two transparent substrates 11a and 11b from the liquid crystal layer 15. The two polarizing plates 16a and 16b were arranged in a crossed Nicols state so that the direction of the transmission axis and the rubbing direction were parallel. It may be arranged to be orthogonal.

이렇게 하여 제3의 실시예에 의한 액정표시소자가 제작되었다.Thus, a liquid crystal display element according to the third embodiment was manufactured.

본 발명의 발명자들은, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자의 표시를 확인했다.The inventors of the present invention have confirmed the display of the liquid crystal display element according to the third embodiment.

도 12a는, 제3의 실시예에 의한 액정표시소자 완성 후(초기 상태)의 화소영역을 나타내는 사진이다. 전체 면이 스프레이 트위스트 배열상태이며, 밝은 흰색 표시가 얻어지고 있다.12A is a photograph showing a pixel region after completion of the liquid crystal display element (initial state) according to the third embodiment. The entire surface is in a spray twist arrangement state, and a bright white display is obtained.

도 12b는, 공통전극(12a)과 하측베타전극(12b)의 사이에 전압을 인가하고, 액정층(15)에 종 전계를 부가한 후의 화소영역을 나타내는 사진이다. 여기에서는 10V, 100Hz의 교류전압(구형파)을 1초정도 인가했다. 전체 면이 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이하고, 어두운 흑색표시가 얻어지고 있다.12B is a photograph showing a pixel region after a voltage is applied between the common electrode 12a and the lower side beta electrode 12b and a longitudinal electric field is added to the liquid crystal layer 15. Fig. Here, an AC voltage (square wave) of 10 V and 100 Hz was applied for about 1 second. The entire surface is transited from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state, and a dark black display is obtained.

예를 들어 도 9b에 나타내는 구성에 대해서는, 화소마다 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이시키도록 전압을 제어할 수 없기 때문에, 흰색표시로부터 흑색표시로의 변환은, 적어도 주사선(22)의 라인마다 실시한다. 통상은 전체라인(전체면) 변환이 바람직할 것이다.9B, since the voltage can not be controlled so as to be shifted from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state for each pixel, the conversion from the white display to the black display is performed at least for the scanning line 22 It should be done line by line. It would normally be preferable to convert the entire line (whole surface).

다음에, 개개의 화소(TFT)에 전압을 인가하고, 액정층(15)에 횡 전계를 발생시켰다. 구체적으로는, 주사선(23)(게이트 라인)과 신호선(27)(소스 라인)에 전압을 인가하고, 하측베타전극(12b)과의 사이에 전위차를 주는 것으로, 액정층(15)에 횡 전계를 부가했다. 게이트 전압으로서 10V의 펄스파, 소스전압으로서 ± 10 V를 프레임마다 반전시킨 전압을 더했다. 이 결과, 도 12a에 나타내는 사진과 같은 흰색 표시를 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 횡 전계의 부가에 의해, 액정분자는 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로 천이한다. 흑색표시로부터 흰색표시로 전환하는데, 전압의 인가 시간은 1초정도로 충분하다. 그리고 전압의 인가를 정지한 직후는, 슬릿 전극(21)상에 흑색표시 상태(리버스 트위스트 배열상태)가 점 형상으로 잔존하고 있었지만, 3초~4초 후에는 슬릿전극(21) 위는 모두 흰색 표시상태(스프레이 트위스트 배열상태)가 되었다. Next, a voltage was applied to the individual pixels (TFT), and a transverse electric field was generated in the liquid crystal layer 15. Specifically, a voltage is applied to the scanning line 23 (gate line) and the signal line 27 (source line) to give a potential difference with the lower-side beta electrode 12b, . A pulse voltage of 10V as a gate voltage, and a voltage obtained by inverting each frame by ± 10V as a source voltage were added. As a result, it was confirmed that a white display as shown in the photograph shown in Fig. 12A could be obtained. By the addition of the transverse electric field, the liquid crystal molecules transit from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state. The time from the black display to the white display is about one second. Immediately after the application of the voltage was stopped, the black display state (reverse twist arrangement state) remained in the form of a dot on the slit electrode 21. However, after 3 seconds to 4 seconds, The display state (spray twist array state) has been reached.

흑색표시로부터 흰색표시로의 변환은, 전압을 인가하는 주사선(23)과 신호선(27)을 선택하는 것으로, 화소마다 제어 가능하기 때문에, TFT에 가하는 파형에 의해서 여러 가지 표시를 실현할 수 있다.The conversion from the black display to the white display is performed by selecting the scanning line 23 and the signal line 27 to which a voltage is applied and is controllable for each pixel, so that various displays can be realized by the waveform applied to the TFT.

계속 해서 그레이 표시(중간조 표시)를 실시했다. 액정층(15)의 액정분자가 스프레이 트위스트 배열인 상태에서, TFT를 통해서 드레인 전극(26)과 공통 전극(12a) 사이에 전압을 인가했다. 여기에서는 그레이 표시를 실시하고자 하는 화소가 있는 신호선(27)(소스 라인)에 10V, 100Hz의 교류전압(구형파)을 인가하고, 거기에 동기시켜 게이트 전압을 인가했다. 이것에 의해, 액정층(15)의 일부{슬릿(21a) 상방을 제외한, 슬릿 전극(21) 상방의 액정층(15)}에 종 전계가 부가되어 그 위치에 있는 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태로 천이했다. 그 후, 부분적으로 리버스 트위스트 배열상태가 된 화소의 어느 신호선(27)(소스라인)에 0V를 인가하고, 거기에 동기시켜 게이트전압을 인가했다. 이와 같이 해서 그레이 표시를 실현했다.Gray display (halftone display) was continued. A voltage was applied between the drain electrode 26 and the common electrode 12a through the TFT in the state in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 were arranged in a twisted array. In this case, an alternating voltage (square wave) of 10 V and 100 Hz was applied to the signal line 27 (source line) having the pixel to be gray-displayed, and the gate voltage was applied in synchronism therewith. As a result, a vertical electric field is added to a part of the liquid crystal layer 15 (the liquid crystal layer 15 above the slit electrode 21 except the upper side of the slit 21a), and the liquid crystal molecules at that position are arranged in the reverse twist arrangement state . Thereafter, 0 V was applied to any signal line 27 (source line) of the pixel partially in the reverse twist arrangement state, and the gate voltage was applied in synchronization with the signal line 27 (source line). Thus, gray display is realized.

도 13a 및 도 13b는, 각각 제4의 실시예에 의한 액정표시소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다. 도 13a는, 도 13b의 13A-13A선에 따르는 단면도이다. 도 13b는, 대략 1화소를 나타내고, X방향, Y방향에 따라서 같은 화소가 다수 형성되어 있다.13A and 13B are a schematic sectional view and a plan view showing a liquid crystal display element according to a fourth embodiment, respectively. 13A is a cross-sectional view taken along line 13A-13A in Fig. 13B. 13B shows approximately one pixel, and a large number of pixels are formed in the X direction and the Y direction.

도 9a 및 도 9b에 나타내는 제3의 실시예와는, 코먼선(22a)이 하측베타전극(12b)이 아니고, 슬릿 전극(21)과 전기적으로 접속하도록, 절연막(28)상에 형성되어 있는 점, 드레인 전극(26a)이, 슬릿 전극(21)이 아니고 하측베타전극(12b)과 접속되어 있는 점에 있어서 상위하다.The third embodiment shown in Figs. 9A and 9B is different from the third embodiment shown in Figs. 9A and 9B in that the common line 22a is formed on the insulating film 28 so as to be electrically connected to the slit electrode 21 instead of the lower- Point and drain electrodes 26a are connected to the lower-side beta electrodes 12b instead of the slit electrodes 21. [

이하, 제3의 실시예와 공통되는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 이용하고, 이들의 상세한 설명은 생략 한다.Hereinafter, the same reference numerals are used for components common to those of the third embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

제4의 실시예에 의한 액정표시소자는, 서로 평행으로 대향 배치된 상측기판(10a), 하측기판(10b), 및 양 기판(10a, 10b)사이에 협지된 트위스트 네마틱 액정층(15)을 포함하여 구성된다.The liquid crystal display element according to the fourth embodiment has an upper substrate 10a, a lower substrate 10b and a twisted nematic liquid crystal layer 15 sandwiched between both substrates 10a and 10b, .

상측기판(10a)은, 상측투명기판(11a), 상측투명기판(11a)상에 형성된 공통 전극(상측베타전극)(12a), 및 공통 전극(12a)상에 형성된 상측배향막(14a)을 포함한다. 하측기판(10b)은, 하측투명기판(11b), 하측투명기판(11b)상에 형성된 하측베타전극(12b), 주사선(23), 그것들을 덮도록 하측투명기판(11b)상에 형성된 절연막(13), 절연막(13)상에 형성된 반도체막(24), 소스 전극(25), 드레인 전극(26a), 그것들을 덮도록 절연막(13)상에 형성된 절연막(28), 절연막(28)상에 형성된 슬릿 전극(화소전극)(21), 코먼선(22a), 및 그것들을 덮도록 절연막(28)상에 형성된 하측배향막(14b)을 포함한다. 여기서 드레인 전극(26a)은, 절연막(13)을 관통하여 하측베타전극(12b)과 전기적으로 접속하도록 형성되어 있다.The upper substrate 10a includes an upper transparent substrate 11a, a common electrode (upper beta electrode) 12a formed on the upper transparent substrate 11a and an upper alignment film 14a formed on the common electrode 12a do. The lower substrate 10b includes a lower transparent substrate 11b, a lower side beta electrode 12b formed on the lower side transparent substrate 11b, a scanning line 23, an insulating film (not shown) formed on the lower side transparent substrate 11b A semiconductor film 24 formed on the insulating film 13, a source electrode 25 and a drain electrode 26a, an insulating film 28 formed on the insulating film 13 to cover them, (Pixel electrode) 21, a common line 22a, and a lower alignment film 14b formed on the insulating film 28 so as to cover them. Here, the drain electrode 26a is formed to penetrate the insulating film 13 and to be electrically connected to the lower-side beta electrode 12b.

코먼선(22a)은, 하측투명기판(11b)의 일면측의 절연막(28)상에 설치되어 있어 한 방향(도 13b의 Y방향)에 뻗는다. 코먼선(22a)은, 도 13b에 나타나 있는 바와 같이 슬릿 전극(21)과 접속되어 있고, 코먼선(22a)을 통하여, 도시하지 않는 전압 공급수단으로부터, 슬릿 전극(21)에 대해서 소정의 전위가 주어진다. 코먼선(22a)은, 예를 들어 알루미늄과 몰리브덴의 적층막 등의 금속막으로 형성된다.The common line 22a is provided on the insulating film 28 on one side of the lower transparent substrate 11b and extends in one direction (Y direction in Fig. 13B). The common line 22a is connected to the slit electrode 21 as shown in Fig. 13B and is connected to the slit electrode 21 via a common line 22a, Is given. The common line 22a is formed of a metal film such as a laminated film of aluminum and molybdenum, for example.

드레인 전극(26a)은, 절연막(28)상의 소정 위치에 설치되어 있고, 일부가 절연막(13)을 관통해 하측베타전극(12b)과 접속되어 있다. 드레인 전극(26a)은, 예를 들어 알루미늄과 몰리브덴의 적층막 등의 금속막으로 형성된다.The drain electrode 26a is provided at a predetermined position on the insulating film 28 and a part of the drain electrode 26a is connected to the lower side beta electrode 12b through the insulating film 13. [ The drain electrode 26a is formed of, for example, a metal film such as a laminated film of aluminum and molybdenum.

절연막(28)은, 하측투명기판(11b)의 일면측의 절연막(13)상에, 반도체막(24), 소스 전극(25), 및 드레인 전극(26a)을 덮어 설치된다. 절연막(28)으로서는, 예를 들어 질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 혹은 이들의 적층막이 이용된다.The insulating film 28 is provided so as to cover the semiconductor film 24, the source electrode 25, and the drain electrode 26a on the insulating film 13 on one side of the lower transparent substrate 11b. As the insulating film 28, for example, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a laminated film thereof is used.

슬릿 전극(21)은, 절연막(28)상의, 적어도 일부가 하측베타전극(12b)과 중첩 하는 소정 위치에 설치되어 있다. 슬릿 전극(21)은, 도 13b에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 슬릿(개구부)(21a)을 가지며, 코먼선(22a)과 접속되어 있다. 제4의 실시예에 대해서는, 슬릿 전극(21)과 코먼선(22a)은 일체로 형성되어 있다. 슬릿전극(21)은, ITO 등의 투명도전막을 패터닝하는 것에 의해서 얻을 수 있다. 슬릿전극(21)과 하측베타전극(12b)사이에 전압을 인가하는 것으로써, 액정층(15)에 횡 전계를 줄 수 있다.The slit electrode 21 is provided at a predetermined position on the insulating film 28 so that at least a part of the slit electrode 21 overlaps the lower side beta electrode 12b. The slit electrode 21 has a plurality of slits (openings) 21a and is connected to the common line 22a as shown in Fig. 13 (b). In the fourth embodiment, the slit electrode 21 and the common wire 22a are integrally formed. The slit electrode 21 can be obtained by patterning a transparent conductive film such as ITO. A horizontal electric field can be applied to the liquid crystal layer 15 by applying a voltage between the slit electrode 21 and the lower beta electrode 12b.

하측배향막(14b)은, 하측투명기판(11b)의 일면 측의, 절연막(28)상에, 코먼선(22a) 및 슬릿전극(21)을 덮도록 설치되어 있다.The lower alignment film 14b is provided so as to cover the common line 22a and the slit electrode 21 on the insulating film 28 on one side of the lower transparent substrate 11b.

제4의 실시예에 의한 액정표시소자도, 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자이다. 제4의 실시예에 있어서도, 상측 및 하측 기판(10a, 10b)의 배향처리방향과 프레틸트각의 조합으로 규정되는 액정층(15)의 액정분자의 배열상태는, 제1선회방향으로 비틀리는 리버스 트위스트 배열이며, 카이럴제의 영향력의 아래에서 생기는 액정분자의 배열상태는, 제1선회방향과는 반대의 제2선회방향으로 비틀리는 스프레이 트위스트 배열이다. 액정층(15)에 종 전계를 부가하는 것으로, 부가된 영역의 액정층(15)의 액정분자를 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 있다. 또, 액정층(15)에 횡 전계를 부가하는 것으로, 부가된 영역의 액정층(15)의 액정분자를 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 있다.The liquid crystal display element according to the fourth embodiment is also a reverse twisted nematic liquid crystal display element. The arrangement state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 defined by the alignment treatment direction of the upper and lower substrates 10a and 10b and the combination of the pretilt angles is not limited to the twisted state in the first turning direction And the alignment state of the liquid crystal molecules generated under the influence of the chiral agent is a spray twist arrangement twisted in a second rotation direction opposite to the first rotation direction. By adding a seedling electric field to the liquid crystal layer 15, liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 in the added region can be transited from the spray twist array state to the reverse twist array state. Further, by adding a transverse electric field to the liquid crystal layer 15, liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 in the added region can be transited from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state.

 도 14a~도 14g, 및, 도 15a~도 15e는, 제4의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 개략적인 단면도이다. 이하, 제조방법의 설명에 있어서도, 제3의 실시예와 공통되는 내용에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.Figs. 14A to 14G and Figs. 15A to 15E are schematic sectional views showing a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the fourth embodiment. Hereinafter, in the description of the manufacturing method, a detailed description of the same components as those of the third embodiment will be omitted.

도 14a에 나타나 있는 바와 같이, 하측투명기판(11b)의 일면 상에 소정의 금속막으로부터 되는 주사선(23)을 형성한다.As shown in Fig. 14A, a scanning line 23 made of a predetermined metal film is formed on one surface of the lower transparent substrate 11b.

도 14b에 나타나 있는 바와 같이, 하측투명기판(11b)의 일면 측의 소정 위치에, 예를 들어 ITO로부터 되는 하측베타전극(12b)을 형성한다.As shown in Fig. 14B, a lower side beta electrode 12b made of, for example, ITO is formed at a predetermined position on one side of the lower transparent substrate 11b.

도 14c에 나타나 있는 바와 같이, 하측투명기판(11b)의 일면 측에, 하측베타전극(12b) 및 주사선(23)을 덮도록 하여 절연막(13)을 형성한다.The insulating film 13 is formed so as to cover the lower side beta electrode 12b and the scanning line 23 on one side of the lower side transparent substrate 11b as shown in Fig.

도 14d에 나타나 있는 바와 같이, 절연막(13)상의 소정 위치에 반도체막(24)을 형성한다.The semiconductor film 24 is formed at a predetermined position on the insulating film 13, as shown in Fig.

도 14e에 나타나 있는 바와 같이, 소스 전극(25), 드레인 전극(26a), 및 신호선(27)을 형성한다. 드레인 전극(26a)에 대해서는, 미리 절연막(13)의 소정위치에 하측베타전극(12b)의 일부를 노출시키는 개구부를 마련해 두고, 그 후 스팩터법 등에 의해서 금속막을 성막 하고, 패터닝하는 것에 의해서 형성이 가능하다.The source electrode 25, the drain electrode 26a, and the signal line 27 are formed as shown in Fig. 14E. For the drain electrode 26a, an opening for exposing a part of the lower-side beta electrode 12b is provided at a predetermined position of the insulating film 13 in advance, and then a metal film is formed by a sputtering method or the like, This is possible.

도 14f에 나타나 있는 바와 같이, 절연막(13)상에, 반도체막(24), 소스 전극(25), 드레인 전극(26a), 및 신호선(27)을 덮는 절연막(28)을 형성한다.An insulating film 28 covering the semiconductor film 24, the source electrode 25, the drain electrode 26a and the signal line 27 is formed on the insulating film 13 as shown in Fig.

도 14g에 나타나 있는 바와 같이, 절연막(28)상의 소정 위치에 코먼선(22a) 및 슬릿전극(21)을 형성한다. 또한, 절연막(28)상에 파시베이션막을 설치해도 좋다.The common line 22a and the slit electrode 21 are formed at predetermined positions on the insulating film 28 as shown in Fig. Further, a passivation film may be provided on the insulating film 28.

한편, 도 15a에 나타나 있는 바와 같이, 상측투명기판(11a)의 일면상에, 공통 전극(12a)을 형성한다.On the other hand, as shown in Fig. 15A, the common electrode 12a is formed on one surface of the upper transparent substrate 11a.

또, 도 15b에 나타나 있는 바와 같이, 하측투명기판(11b) 윗쪽의 절연막(28)상에, 하측배향막(14b)을 형성한다.15B, the lower alignment film 14b is formed on the insulating film 28 above the lower transparent substrate 11b.

또한, 도 15c에 나타나 있는 바와 같이, 상측투명기판(11a)상의 공통 전극(12a)상에, 상측배향막(14a)을 형성한다.Further, as shown in Fig. 15C, an upper alignment film 14a is formed on the common electrode 12a on the upper transparent substrate 11a.

상측 및 하측 배향막(14a, 14b)에 배향 처리를 하고, 도 15d 및 도 15e에 나타내는, 기판중합공정, 액정층(15)형성공정 등, 제3의 실시예와 같은 공정을 거쳐서, 제4의 실시예에 의한 액정표시소자가 제작된다.The alignment process is performed on the upper and lower alignment films 14a and 14b and the steps similar to those of the third embodiment such as the substrate polymerization process and the liquid crystal layer 15 formation process shown in Figs. 15D and 15E are performed, A liquid crystal display element according to the embodiment is manufactured.

제4의 실시예에 의한 액정표시소자도, 액정층(15)(화소영역)의 일부에 유효한 종 전계를 부가하고, 다른 실시예와 마찬가지로, 리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태의 공존, 혼재하는 상태를 형성하여, 중간조 표시를 실시할 수 있는 액정표시소자이다. The liquid crystal display element according to the fourth embodiment also has a structure in which effective longitudinal electric fields are added to a part of the liquid crystal layer 15 (pixel region), and in the same manner as in the other embodiments, coexistence of the reverse twist arrangement state and the spray twist arrangement state, To form a halftone display, and to perform halftone display.

제3, 제4의 실시예에 의한 액정표시소자에 있어서는, 각 화소에 TFT가 1개 형성되어 있지만, 복수의 TFT가 형성되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 예를 들어 화소 전극을 분할하면 한층 더 다계조 표시를 실현할 수 있다. 사진 등의 화상표시를 실시하는 것도 가능하다. 여기서 화소전극은 서로 동일한 면적으로 분할할 필요는 없다.In the liquid crystal display elements according to the third and fourth embodiments, one TFT is formed in each pixel, but a plurality of TFTs may be formed. In this case, multi-gradation display can be further realized by dividing the pixel electrode, for example. It is also possible to perform image display such as photographing. Here, the pixel electrodes need not be divided into the same area.

제3, 제4의 실시예는 투과형의 액정표시소자이지만, 예를 들어 하측베타전극(12b)을 반사전극으로 하고, 반사형의 액정표시소자로 할 수 있다. 그 경우는 트위스트각을 대략 70˚로 설정하는 것이 바람직하다.The third and fourth embodiments are transmissive liquid crystal display elements. For example, the lower-side beta electrode 12b may be a reflective electrode and may be a reflective liquid crystal display element. In this case, it is desirable to set the twist angle to approximately 70 degrees.

제1~제 4의 실시예 및 변형예에 의한 액정표시소자는, 콘트라스트가 높은 흰색표시상태, 흑색표시상태, 및, 중간조 표시상태의 안정표시를 간편하게 실현 가능한 액정표시소자이다. 화소를 구성하는 전극으로서 즐치전극 또는 슬릿 전극이 이용된다. 제1~제4의 실시예에 의한 액정표시소자에 의하면, 화소영역의 액정층안에 부분적으로 종 전계 또는 횡 전계를 발생시켜서, 화소내에서 투과율의 분포를 붙이고(화소내에 서로 투과율이 다른 영역, 즉 예를 들어 기판법선방향에서 보았을 때, 액정층의 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태인 영역과 스프레이 트위스트 배열상태인 영역을 형성하고), 다양한 표시를 실시할 수 있다. 제1의 실시예의 변형예에 나타낸 것처럼, 전극 사이즈(폭, 면적 등)를 생각해내는 것으로, 예를 들어 5단계의 다단계 계조표시도 가능하다. 그리고 화소영역의 액정층의 일부가 리버스 트위스트 배열상태이며, 다른 일부가 스프레이 트위스트 배열상태이면 좋고, 예를 들어 기판 법선방향에 따라서 보았을 때, 동일한 배열상태일 필요는 없다. 제1~제4의 실시예 및 변형예에 의한 액정표시소자는, 화소영역의 액정층의 일부가 리버스 트위스트 배열상태가 되고, 다른 일부가 스프레이 트위스트 배열상태가 되는 전계를 일으키게 할 수 있는 전극을 갖추고 있다.The liquid crystal display elements according to the first to fourth embodiments and modifications are liquid crystal display elements that can easily realize a white display state with high contrast, a black display state, and stable display in a halftone display state. A glue electrode or a slit electrode is used as the electrode constituting the pixel. According to the liquid crystal display elements according to the first to fourth embodiments, the longitudinal electric field or the transverse electric field is generated partially in the liquid crystal layer of the pixel region, and the distribution of the transmittance is given in the pixel That is, for example, when viewing from the direction of the substrate normal, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer form a region in a reverse twist arrangement state and a region in a spray twist arrangement state). As shown in a modified example of the first embodiment, for example, a five-step multi-step gradation display is possible by considering the electrode size (width, area, etc.). The liquid crystal layer of the pixel region may have a reverse twist arrangement and some of the liquid crystal layers may be arranged in a spray twist arrangement. For example, the arrangement may not be the same when viewed along the substrate normal direction. In the liquid crystal display elements according to the first to fourth embodiments and the modified examples, an electrode capable of causing an electric field in which a part of the liquid crystal layer in the pixel area becomes a reverse twist arrangement state and another part is in a spray twist arrangement state It is equipped.

또, 제1~제4의 실시예에 의한 액정표시소자는 저렴하게 제조할 수 있다. 제조방법은, 배향막재료, 러빙조건(압입량의 제어), 배향막의 소성조건 등을 제외하고, 일반적인 트위스티드 네마틱크형 액정표시소자의 제조방법과 대략 같기 때문에, 일반적인 트위스티드 네마틱크형 액정표시소자와 비교하여 코스트상승의 요인은 적다.In addition, the liquid crystal display elements according to the first to fourth embodiments can be manufactured at low cost. The manufacturing method is substantially the same as that of a general twisted nematic liquid crystal display device except for the alignment film material, the rubbing condition (control of the amount of indentation), the firing conditions of the alignment film, In comparison, the cost increase factor is small.

제1~제4의 실시예에 의한 액정표시소자에 있어서는, 액정층(15)의 리버스 트위스트 배열상태, 스프레이 트위스트 배열상태, 및 이들의 혼재상태는 안정적으로 유지된다. 이 때문에 흰색표시, 흑색표시, 그레이 표시의 어느 경우에도, 표시를 바꿔 쓴 다음은, 전압 무인가인 채로, 그 표시상태가 보지된다. 표시의 바꿔 쓰기 시 이외는 전력을 소비하지 않는다. 이 때문에 소비전력을 지극히 낮게 억제한, 초저소비 전력구동이 가능하다. 특히 반사형 디스플레이에 적용했을 경우, 메리트는 크다. 표시는 반영구적으로 보지(保持)하는 것이 가능하고, 고콘트라스트비와 양립 가능하다.In the liquid crystal display elements according to the first to fourth embodiments, the reverse twist arrangement state, the spray twist arrangement state, and the mixed state thereof of the liquid crystal layer 15 are stably maintained. For this reason, in any of the white display, the black display, and the gray display, the display state is observed while the display is changed and the voltage remains unchanged. No power is consumed other than when the display is switched. Therefore, it is possible to drive very low power consumption with extremely low power consumption. Especially when applied to a reflective display, the merit is large. The display can be semi-permanently held (held), and is compatible with the high contrast ratio.

제2의 실시예에 나타낸 것처럼, 구동방법으로서 예를 들어 선순차(線順次)구동법 등의, 메모리성을 이용한 구동방법을 적용할 수 있다. 따라서 이 경우, 고가의 TFT 등을 이용하는 일 없이, 단순 매트릭스표시에 의해, 대용량의 도트매트릭스표시를 실시할 수 있다. 즉, 저비용으로 대용량의 표시를 실시하는 것이 가능하다.As shown in the second embodiment, a driving method using memory characteristics such as a line sequential driving method can be applied as a driving method. Therefore, in this case, a large-capacity dot matrix display can be performed by simple matrix display without using an expensive TFT or the like. That is, it is possible to perform a large-capacity display at a low cost.

TFT 등의 스위칭 소자를 이용하는 경우, 대용량의 표시전환을 고속으로 실시할 수 있다. TFT를 이용한 액정표시소자로 하는 경우, 예를 들어 IPS 액정으로 널리 이용되고 있는 TFT 기판을 그대로 이용하는 것도 가능하다. 대향기판에는, 예를 들어 투명전극을 형성할 필요가 있지만, 마스크 스팩터 등을 사용하여 간편하게 형성하는 것이 가능하기 때문에, 코스트 상승의 요소는 적다. 대향기판이 전극을 갖추는 것으로, 러빙시, 정전기에 의한 악영향을 받기 어렵다고 하는 메리트도 있다.When a switching element such as a TFT is used, display switching of a large capacity can be performed at a high speed. In the case of using a liquid crystal display element using a TFT, for example, a TFT substrate widely used for IPS liquid crystal can be used as it is. For example, a transparent electrode needs to be formed on the counter substrate, but since the counter electrode can be easily formed by using a mask spatter or the like, the factor of cost rise is small. The counter substrate is provided with an electrode, which is advantageous in that it is less likely to be adversely affected by static electricity at the time of rubbing.

또한, 제1~제4의 실시예 및 변형예에 의한 액정표시소자에 의하면, 투과형 디스플레이, 투반(透反)디스플레이, 반사형 디스플레이의 어느 경우에도 매우 적합한 디스플레이를 실현할 수 있다.Further, according to the liquid crystal display elements according to the first to fourth embodiments and modified examples, it is possible to realize a display which is very suitable for both transmissive display, transmissive display and reflective display.

다음에, 제5의 실시예에 의한 액정표시소자에 대해서, 그 비교예와 비교하면서 설명한다.Next, the liquid crystal display element according to the fifth embodiment will be described in comparison with the comparative example.

본 발명의 발명자들은, 우선, 비교예에 의한 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자를 복수 제작하고, 그 표시 특성을 조사했다.First, the inventors of the present invention produced a plurality of reverse twisted nematic liquid crystal display devices according to Comparative Examples, and their display characteristics were examined.

투명 전극, 예를 들어 ITO(indium tin oxide) 전극이 형성된 투명기판을 2매 준비한다. 여기에서는 평행평판타입의 전극을 가지는 테스트 셀을 이용하고, 2매의 투명기판을 세정, 건조했다.Two transparent substrates having transparent electrodes, for example, indium tin oxide (ITO) electrodes, are prepared. In this example, two transparent substrates were cleaned and dried using a test cell having parallel plate type electrodes.

투명기판 상에, ITO 전극을 덮도록 배향막 재료를 도포한다. 배향막 재료의 도포는, 스핀 코트를 이용해 행했다. 후레키소 인쇄나 잉크젯 인쇄를 이용해 행하여도 괜찮다. 본 예에 있어서는, 통상은 수직 배향막의 형성에 사용되는, 수직 배향막 재료로서는 낮은 측쇄밀도를 가지는 폴리이미드 배향막재료의 측쇄 밀도를 컨트롤 해, 배향막 재료로서 이용했다. 측쇄밀도의 컨트롤은, 적당한 프레틸트각의 부여를 가능하게 하기 때문이다. 배향막 재료는, 배향막의 두께가 500Å~800Å이 되도록 도포했다.An alignment film material is coated on the transparent substrate so as to cover the ITO electrode. Application of the alignment film material was carried out using a spin coat. It may be done using Furekiso printing or inkjet printing. In this example, as the vertical alignment film material used for forming the vertical alignment film, the side chain density of the polyimide alignment film material having a low side chain density was controlled and used as an alignment film material. This is because control of the side chain density makes it possible to give an appropriate pretilt angle. The alignment film material was applied so that the thickness of the alignment film was 500 ANGSTROM to 800 ANGSTROM.

배향막 재료를 도포한 투명기판의 가(??)소성, 및 본(本)소성을 실시한다. 본소성은 160℃~260℃의 사이의 다른 소성온도로 행했다. 이렇게 하여 ITO 전극을 덮는 배향막이 형성되었다.(?) Firing and main firing are performed on the transparent substrate coated with the alignment film material. The firing was carried out at different firing temperatures between 160 ° C and 260 ° C. Thus, an alignment film covering the ITO electrode was formed.

다음에, 러빙처리(배향처리)를 실시한다. 러빙처리는, 예를 들어 옷감을 감은 원통형의 롤(roll)을 고속으로 회전시켜 배향막상을 문지르는 공정이며, 이것에 의해 기판에 접하는 액정분자를 한 방향으로 늘어놓는(배향하는) 일이 일어난다. 러빙처리는, 압입량을 0.4 mm, 0.8 mm, 1.2 mm로 하는 3조건으로 행했다. 또 러빙처리는, 액정표시소자의 트위스트각이 70˚또는 90˚이 되도록 실시했다.Next, a rubbing treatment (alignment treatment) is performed. The rubbing process is, for example, a process of rotating a cylindrical roll having a cloth wound thereon at a high speed to rub the alignment film, thereby causing the liquid crystal molecules contacting the substrate to be aligned (oriented) in one direction. The rubbing treatment was carried out under the conditions of 0.4 mm, 0.8 mm, and 1.2 mm in the indentations. The rubbing treatment was carried out so that the twist angle of the liquid crystal display element was 70 DEG or 90 DEG.

계속 해서, 액정 셀의 두께(기판사이 거리)를 일정하게 유지하기 위해, 한편의 투명기판 면에 갭 컨트롤재를 예를 들어 건식 산포법으로 산포했다. 갭 컨트롤재에는 입경 4μm의 플라스틱 볼을 사용하고, 액정 셀의 두께가 4μm이 되도록 했다.Subsequently, in order to keep the thickness of the liquid crystal cell (the distance between the substrates) constant, a gap control material was spread on the surface of one of the transparent substrates, for example, by a dry scattering method. A plastic ball having a particle diameter of 4 占 퐉 was used as the gap control material so that the thickness of the liquid crystal cell was 4 占 퐉.

한편의 투명기판 면에는 씰재를 인쇄하고, 메인 씰 패턴을 형성했다. 예를 들어 입경 4μm의 유리섬유를 포함한 열경화성의 씰재를, 스크린인쇄법으로 인쇄한다. 디스팬서를 이용해 씰재를 도포할 수도 있다. 또, 열경화성이 아니고, 광경화성의 씰재나, 광·열병용 경화형의 씰재를 사용해도 괜찮다.A sealing material was printed on one surface of the transparent substrate to form a main seal pattern. For example, a thermosetting sealing material containing glass fibers having a particle diameter of 4 탆 is printed by a screen printing method. The sealant can also be applied using a dispenser. It is also possible to use a photo-curable sealant, not a thermosetting agent, and a curing-type sealant for light and heat.

투명기판을 겹쳐서 맞추었다. 2매의 투명기판을 소정의 위치에서 중합하여 셀화하고, 프레스한 상태로 열처리를 행하여 씰재를 경화시켰다. 예를 들어 핫 프레스법을 이용해 씰재의 열경화를 실시한다. 이렇게 하여 공(空)셀이 제작된다.The transparent substrate was superimposed. Two transparent substrates were polymerized at a predetermined position to form a cell, and heat treatment was performed in a pressed state to cure the sealing material. For example, the seal material is thermally cured using a hot press method. Thus, an empty cell is fabricated.

예를 들어, 진공 주입법으로 공셀에 네마틱 액정을 주입한다. 액정 중에는 카이럴제를 첨가했다. 카이럴제로는 (주)멜크제의 CB15 또는 R-811를 사용했다. 카이럴제는, 카이럴피치p, 셀두께d로 했을 때, d/p가 예를 들어 0.33~0.53이 되도록, 복수의 첨가량 조건으로 첨가했다.For example, a nematic liquid crystal is injected into a vacant cell by a vacuum injection method. A chiral agent was added to the liquid crystal. Chiral Zero used CB15 or R-811 from Melco Corporation. The chiral agent was added at a plurality of addition amounts such that the chiral pitch p and the cell thickness d were d / p of 0.33 to 0.53, for example.

액정주입구를, 예를 들어 자외선경화타입의 엔드 씰재로 봉지하고, 액정분자의 배향을 정리하기 위해, 액정의 상전이온도 이상으로 셀을 가열했다. 그리고 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자에 대해서는, 예를 들어 액정재료의 주입후, 또는 액정의 상전이온도 이상으로 가열하면, 카이럴제에 따르는 비틀림력이 발생하는 방향으로 비틀리는 스프레이 트위스트 배열상태가 된다.The liquid crystal injection hole is sealed with an end sealing material of, for example, an ultraviolet curing type, and the cell is heated to a temperature not lower than the phase transition temperature of the liquid crystal in order to arrange the orientation of the liquid crystal molecules. In the case of the reverse twisted nematic liquid crystal display element, for example, when the liquid crystal material is injected or heated to a temperature not lower than the phase transition temperature of the liquid crystal, the twisted state is twisted in a direction in which a twisting force corresponding to the chiral agent is generated .

그 후, 스크라이바 장치로 투명기판에 입힌 손상을 따라서 브레이킹하고, 개별의 셀로 작게 분할했다.Thereafter, breakage was carried out along the damage to the transparent substrate with the scribe apparatus, and the cells were divided into individual cells.

작게 분할된 셀에 대해, 모따기와 세정을 실시했다.Chambers and rinsing were performed on the cells divided into small pieces.

마지막으로, 2매의 투명 기판의 액정층과 반대측의 면에, 편광판을 붙였다. 2매의 편광판은 크로스 니콜로, 그리고 투과축의 방향과 러빙방향이 평행이 되도록 배치했다. 직교하도록 배치할 수도 있다. 양 투명기판의 ITO 전극사이에는 전원을 접속했다.Finally, a polarizing plate was attached to the surface of the two transparent substrates opposite to the liquid crystal layer. The two polarizing plates were arranged in such a way that the direction of the transmission axis and the rubbing direction were parallel to each other. It may be arranged to be orthogonal. A power source was connected between the ITO electrodes of both transparent substrates.

이렇게 하여 비교예에 따른 액정표시소자가 제작되었다. 비교예에 따른 액정표시소자는, 액정층의 액정분자가, 초기상태에 대해 스프레이 트위스트 배열상태를 나타내고, 종 전계의 인가에 의해, 스프레이 트위스트 배열상태를 리버스 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 있고, 횡 전계의 인가에 의해, 리버스 트위스트 배열상태를 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 있는, 리버스 트위스티드 네마틱형의 액정표시소자이다.Thus, a liquid crystal display element according to a comparative example was produced. In the liquid crystal display element according to the comparative example, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer exhibit a spray twist arrangement state with respect to the initial state, and the spray twist arrangement state can be changed to the reverse twist arrangement state by application of the longitudinal electric field, And is a reverse twisted nematic liquid crystal display element capable of transitioning the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state by application of an electric field.

본 발명의 발명자들은, 비교예에 따른 리버스 트위스티드 네마틱형 액정표시소자의 표시에 관해, 여러 가지의 조사를 실시했다.The inventors of the present invention conducted various investigations on the display of the reverse twisted nematic liquid crystal display device according to the comparative example.

우선, 표시의 육안관찰을 실시했다. 비교예에 의한 액정표시소자는, 정면에서 관찰했을 경우에도, 높은 콘트라스트비로 표시되어 있었다. 또, 실온에서 3개월간 방치한 후에 있어도, 그 표시가 보지되고 있었다.At first, visual observation of display was carried out. The liquid crystal display element according to the comparative example was displayed at a high contrast ratio even when observed from the front. In addition, even after being left at room temperature for 3 months, the indication was seen.

다음에, 액정층이 리버스 트위스트 배열상태일 때의 표시의 보지성을, 복수의 온도에 대해서 조사했다.Next, the purity of the display when the liquid crystal layer was in the reverse twist arrangement state was examined for a plurality of temperatures.

도 16은, 조사결과를 나타내는 표이다. 도 16에는, 첨가한 카이럴제의 종류와 그 첨가량(카이럴 피치)마다 1개의 액정표시소자(비교예)를, -40℃, 40℃, 50℃의 각 온도로 24시간 방치한 후에, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시가 보지되고 있는지 아닌지를 관찰하고 판단한 결과를 나타냈다. O 표시는 양호하게 보지되고 있던(액정층내에서 거의 리버스 트위스트 배열상태가 유지되고 있던) 것을 나타내고, X표시는 보지되지 않았던(거의 스프레이 트위스트 배열상태에 천이 한) 것을 나타내며, 삼각표시는 그 중간상태(일부는 리버스 트위스트 배열상태가 유지되고, 일부는 스프레이 트위스트 배열상태로 천이한 상태)를 나타낸다.16 is a table showing the results of the investigation. 16, one liquid crystal display element (comparative example) is left at each temperature of -40 DEG C, 40 DEG C, and 50 DEG C for 24 hours for each type of chiral agent to be added and its addition amount (chiral pitch) It was observed whether or not the indication due to the reverse twist array state was observed and the result of the judgment was shown. O display indicates that the liquid crystal layer has been kept in a satisfactory state (the reverse twist array state has been almost maintained in the liquid crystal layer), the X display indicates that the liquid crystal layer has not been observed (almost shifted to the spray twist array state) (A state in which a reverse twist array state is partially maintained and a state in which a part thereof is transited to a spray twist array state).

카이럴제로서 CB15를 사용하고, 카이럴 피치가 8.0μm가 되도록 첨가량을 조정했을 경우는, -40℃, 40℃, 50℃의 어느 온도에 있어서도, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시가 양호하게 보지되고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이 비교예에 대해도, 카이럴제의 재료나 첨가량을 선택하는 것으로, 넓은 온도범위에서 높은 메모리성을 가지는 액정표시소자로 하는 것이 가능하다. 그렇지만, R-811를, 카이럴 피치가 8.0μm, 8.5μm, 9.0μm가 되도록 첨가한 액정표시소자, 및, CB15를, 카이럴 피치가 9.0μm가 되도록 첨가한 액정표시소자에 있어서는, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시가 안정적으로 보지되는 온도 범위는 넓다고는 할 수 없는 것을 알 수 있다. 이것은 카이럴제의 피치길이가 온도에 따라서 변화하는 것에 기인한다고 생각할 수 있다.When CB15 was used as the chiral agent and the addition amount was adjusted so that the chiral pitch was 8.0 占 퐉, the display in the reverse twist arrangement state was satisfactorily observed at any temperature of -40 占 폚, 40 占 폚, and 50 占 폚 . As described above, the liquid crystal display element having high memory performance over a wide temperature range can also be obtained by selecting the material and the addition amount of the chiral agent for the comparative example. However, in a liquid crystal display element in which R-811 is added so that the chiral pitch is 8.0 μm, 8.5 μm, and 9.0 μm and a liquid crystal display element in which CB15 is added so as to have a chiral pitch of 9.0 μm, It can be understood that the temperature range in which the display by the arrangement state is stably observed is not wide. It can be considered that the pitch length of the chiral agent changes due to the temperature.

도 17은, 카이럴제의 피치길이의 온도의존성을 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은, 온도를 단위「℃」로 나타내며, 세로축은 피치길이를 단위「μm」로 나타낸다. 꺾인 선a는, CB15에 대한 피치길이의 온도 의존성을 나타내고, 꺾인 선b는, R-811에 대한 그것을 나타낸다. 온도에 대한 피치변화량은 카이럴제 재료에 따라 다르지만, 재료를 선택해도 적지 않게 변화하는 것을 알 수 있다.17 is a graph showing the temperature dependency of the pitch length of the chiral agent. The horizontal axis of the graph represents the temperature in units of " C " and the vertical axis represents the pitch length in units of " Pm ". The broken line a indicates the temperature dependency of the pitch length with respect to CB15, and the broken line b indicates that with respect to R-811. It can be seen that the amount of change in pitch with respect to temperature varies depending on the chiral material, but changes little even when the material is selected.

본 발명의 발명자들은, 리버스 트위스트 배열상태에 따른 표시보지(메모리성)의 온도 의존성을, 더욱 자세하게 조사했다.The inventors of the present invention investigated in detail the temperature dependence of the display pit (memory property) according to the reverse twist arrangement state.

도 18은, 조사 결과를 나타내는 표이다. 도 18에는, 첨가한 카이럴제의 종류와 그 첨가량(카이럴 피치p) 마다 4개의 액정표시소자(비교예)를, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃, 90℃의 각 온도로 30분 열처리 한 후에, 리버스 트위스트 배열상태에 의한 표시가 보지되고 있는지 아닌지를 관찰하고 판단한 결과를 나타냈다. 표 중의 숫자는, 표시가 양호하게 보지되고 있던 액정표시소자의 수를 나타낸다. 예를 들어 「3/4」라는 표기는, 4개의 액정표시소자 중 3가 양호하게 표시를 보지하고 있던 것을 나타내 보인다. X표시는 양호하게 표시를 보지하고 있던 액정표시소자가 없었던 것을 의미한다.18 is a table showing the results of the investigation. 18 shows four liquid crystal display elements (comparative examples) for each of the types of chiral agents to be added and their addition amounts (chiral pitch p) at 40 占 폚, 50 占 폚, 60 占 폚, 70 占 폚, 80 占 폚 and 90 占 폚 After heat treatment for 30 minutes at each temperature, it was observed whether or not a display due to the reverse twist arrangement state was observed or not, and the results were judged. The numbers in the table indicate the number of liquid crystal display elements whose display was well observed. For example, the notation " 3/4 " indicates that 3 out of the four liquid crystal display elements were favorably displaying the display. The X display means that there is no liquid crystal display element that has been properly displaying the display.

열처리 온도가 50℃이하이면, 비교적 많은 액정표시소자에서 리버스 트위스트 배열상태에 따른 표시가 유지되고 있지만, 60℃이상이 되면 메모리성이 소실하고, 스프레이 트위스트 배열상태로 천이하고 있음을 알 수 있다When the heat treatment temperature is 50 DEG C or lower, a relatively large number of liquid crystal display elements maintain display in accordance with the reverse twist arrangement state. However, when the temperature is 60 DEG C or higher, the memory property disappears and the state transitions to the spray twist arrangement state

이와 같이 비교예에 따른 리버스 트위스티드 네마틱형의 액정표시소자는, 예를 들면 실온에서 메모리성은 높으나, 실온과는 다른 온도에서는 리버스 트위스트배향상태에 따른 표시를 보지할 수 없는 경우가 생기고, 특히 60℃ 이상의 고온상태에서는 보지하는 것이 곤란하다.As described above, the reverse twisted nematic liquid crystal display device according to the comparative example has a high memory property at room temperature, for example. However, at a temperature different from the room temperature, display according to the reverse twist alignment state can not be observed. It is difficult to keep it at a high temperature.

다음에 제5의 실시예에 따른 액정표시소자에 대하여 설명한다. 제5의 실시예에 따른 액정표시소자의 개략적인 단면도는 도 1과 거의 같다. 또한 제5의 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법은 제1의 실시예와 거의 같다. 제5의 실시예에 있어서는, 본 소성은 160℃~260℃ 사이의 다른 소성온도에서 행했다. 또한 러빙처리는 압입량을 0.4mm, 0.8mm, 1.2mm로 하는 3조건으로 행했다. 그리고 러빙처리는 액정표시소자의 트위스트각이 70°또는 90°가 되도록 실시했다. Next, the liquid crystal display element according to the fifth embodiment will be described. A schematic sectional view of the liquid crystal display element according to the fifth embodiment is almost the same as in Fig. The manufacturing method of the liquid crystal display element according to the fifth embodiment is almost the same as that of the first embodiment. In the fifth embodiment, the main firing was performed at different firing temperatures between 160 ° C and 260 ° C. The rubbing treatment was carried out under the conditions of the indentation amounts of 0.4 mm, 0.8 mm and 1.2 mm. The rubbing treatment was carried out so that the liquid crystal display element had a twist angle of 70 ° or 90 °.

다음에 액정 재료중에 첨가하는 카이럴제로서 (주)멜크제의 CB15 또는 R-811를 사용했다. 카이럴제는, 카이럴 피치 p, 액정층의 두께 d로 했을 때, d/p가 예를 들어 0.33~0.53이 되도록, 복수의 첨가량 조건으로 첨가했다.Next, as a chiral agent to be added to the liquid crystal material, CB15 or R-811 of a meltblowing agent (trade name) was used. The chiral agent was added in a plurality of addition amounts such that the ratio d / p was, for example, 0.33 to 0.53 when the chiral pitch was p and the thickness d of the liquid crystal layer was d.

액정 재료중에, 예를 들어 빛이나 열에 의해 중합 가능한 재료, 일례로서 UV큐아라불 액정(액정성을 가지는 자외선경화성재료), 제5의 실시예에 있어서는 (주) 다이니폰잉크제의 UCL-001를 첨가했다. 재료는 이것에 한정되지 않는다. 후술하는 메모리 안정성의 관점에서는, 자외선경화성의 재료인 것이 바람직하다. 액정성을 가지지 않는 재료에서도 후술 하는 효과와 같은 효과를 발휘할 수 있지만, 배향성을 고려하면 액정성을 가지는 자외선경화성재료를 이용하는 것이 바람직하다.(UV curable material having liquid crystallinity) as an example, and UCL-001 (manufactured by Dainippon Ink) as a fifth example in a liquid crystal material, for example, a material capable of being polymerized by light or heat Was added. The material is not limited to this. From the viewpoint of memory stability to be described later, it is preferable that the material is an ultraviolet curable material. Although a material having no liquid crystalline property can exhibit the same effect as the effect described later, it is preferable to use an ultraviolet ray-curable material having liquid crystallinity in consideration of orientation.

본 발명의 발명자들은, 자외선경화성을 가지는 모노머 재료의 첨가량을, 액정층(15)에 주입하는 재료(액정재료, 카이럴제, 및 자외선경화성을 가지는 모노머 재료)의 합계 질량에 대해서, 1wt%, 2wt%, 5wt%가 되는 3조건으로서 복수의 액정표시소자를 제작했다.The inventors of the present invention have found that the addition amount of the monomer material having ultraviolet curing property is 1 wt% to the total mass of the material (liquid crystal material, chiral agent, and ultraviolet curable monomer material) for injecting the monomer material into the liquid crystal layer 15, 2 wt%, and 5 wt%, respectively.

제5의 실시예에 있어서는, 카이럴제 및 UV큐아라불 액정을 포함한 액정 재료의 주입후에, 자외선을 조사해, UV큐아라불 액정의 중합 반응을 일으키게 하고, 액정층(15)내에 중합체(폴리머)를 합성했다(중합처리). 실험을 위하여, 자외선 조사는, 액정층(15)의 액정분자가 리버스 트위스트 배열상태일 때, 및, 스프레이 트위스트 배열상태일 때의 쌍방에 대해 실시했다. 자외선은, 조사량 18 mW/cm2, 적산(積算)노광량이 1J/cm2가 되는 조건으로 조사했지만, 자외선 조사조건은 이것에 한정되지 않는다.In the fifth embodiment, ultraviolet rays are irradiated after the injection of a liquid crystal material containing a chiral agent and a UV curable liquid crystal to initiate a polymerization reaction of UV curable liquid crystal, and a polymer (polymer ) Was synthesized (polymerization treatment). For the purpose of the experiment, ultraviolet irradiation was carried out both when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 were arranged in the reverse twist array and when the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 were arranged in the spray twist array. The ultraviolet rays were irradiated under the condition that the dose was 18 mW / cm 2 and the integrated dose was 1 J / cm 2 , but the ultraviolet irradiation conditions are not limited thereto.

제5의 실시예에 있어서는, 액정층(15)에, 중합가능한 재료, 실시예에 있어서는, UV큐아라불 액정에 자외선이 조사되는 것으로 합성된 중합체(폴리머)가 포함되어 있다. 중합가능한 재료는, 액정층(15)의 질량(액정 재료, 카이럴제, 및 중합 가능한 재료의 합계 질량)에 대해, 5%이하의 범위에서 첨가된다.In the fifth embodiment, the liquid crystal layer 15 contains a polymer (polymer) synthesized by irradiating ultraviolet rays to a polymerizable material, in the embodiment, UV curable liquid crystal. The polymerizable material is added in a range of 5% or less with respect to the mass of the liquid crystal layer 15 (the total mass of the liquid crystal material, the chiral agent, and the polymerizable material).

본 발명의 발명자들은, 제5의 실시예에 의한 액정표시소자의 표시에 관해, 여러 가지의 조사를 실시했다.The inventors of the present invention conducted various investigations on the display of the liquid crystal display element according to the fifth embodiment.

도 19a~도 19d는, 자외선경화성재료를 2wt% 첨가한 액정표시소자의 메모리 안정성에 대해 실험한 결과를 나타내는 사진이다.19A to 19D are photographs showing the results of an experiment on the memory stability of a liquid crystal display element to which 2 wt% of an ultraviolet curable material is added.

도 19a는, 1J/cm2의 자외선을 조사해 중합반응을 일으키게 하고, 액정층(15)내에 중합체(폴리머)를 합성한 후의 액정표시소자를 나타내는 외관 사진이다. 왼쪽의 사진은, 스프레이 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자의 외관을 나타내고, 오른쪽의 사진은, 리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자의 외관을 나타낸다. 이 점은, 도 19a~도 19d의 모두에게 공통된다.Fig. 19A is an external view showing a liquid crystal display element obtained by irradiating ultraviolet rays of 1 J / cm < 2 > to cause a polymerization reaction and synthesizing a polymer (polymer) in the liquid crystal layer 15. Fig. The photograph on the left side shows the appearance of the liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays in the spray twist arrangement state and the photograph on the right side shows the appearance of the liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays in the reverse twist arrangement state. This point is common to all of Figs. 19A to 19D.

제5의 실시예에 따른 액정표시소자는, 스프레이 트위스트 배열상태시에 흰색 표시를 하고, 리버스 트위스트 배열상태시에 흑색표시를 한다. 자외선 조사시에 스프레이 트위스트 배열상태이었던 액정표시소자는, 자외선 조사 후에도 스프레이 트위스트 배열상태가 유지되고, 자외선 조사시에 리버스 트위스트 배열상태이었던 액정표시소자는, 자외선 조사 후에도 리버스 트위스트 배열상태가 유지되어 있다.In the liquid crystal display element according to the fifth embodiment, white display is performed in the spray twist arrangement state, and black display is performed in the reverse twist arrangement state. The liquid crystal display element which was in the spray twist arrangement state upon irradiation with ultraviolet light maintained the spray twist arrangement state even after the ultraviolet ray irradiation and the reverse twist arrangement state was maintained even after the ultraviolet ray irradiation in the liquid crystal display element which was in the reverse twist arrangement state upon irradiation with ultraviolet light .

도 19b는, 상측베타전극(12a)과 하측베타전극(12b)에 역치전압 이상의 전압을 인가하고, 액정층(15)에 종 전계를 부가한 후의 액정표시소자를 나타내는 외관 사진이다.Fig. 19B is an external view showing a liquid crystal display element after applying a voltage equal to or higher than a threshold voltage to the upper and lower beta electrodes 12a and 12b and adding a longitudinal electric field to the liquid crystal layer 15. Fig.

왼쪽의 사진에 나타내는 액정표시소자는, 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이하고 있는 것을 알 수 있다. 오른쪽의 사진에 나타내는 액정표시소자는, 리버스 트위스트 배열상태가 유지되어 있다.It can be seen that the liquid crystal display element shown in the photograph on the left transitions from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state. In the liquid crystal display element shown in the right photograph, a reverse twist arrangement state is maintained.

도 19c는, 이러한 액정표시소자에 90℃에서 30분의 열처리를 행한 후의 외관 사진이다. 90℃라는 고온에서의 열처리 후에도, 안정하게 리버스 트위스트 배열상태가 보지(保持)되고 있는 것을 알 수 있다.Fig. 19C is an external view of the liquid crystal display element after heat treatment at 90 deg. C for 30 minutes. It can be seen that the reverse twist arrangement state is stably held even after the heat treatment at a high temperature of 90 占 폚.

도 19d는, 하측베타전극(12b) 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)에, 반응을 일으키는 역치전압 이상의 전압을 인가하고, 액정층(15)에 횡 전계를 부가한 후의 액정표시소자를 나타내는 외관 사진이다.19D shows a state in which a voltage equal to or higher than a threshold voltage for causing a reaction is applied to the lower side common electrode 12b and the first and second collective electrodes 12c and 12d and a liquid crystal display Is an appearance photograph showing a device.

왼쪽의 사진(스프레이 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자)에 있어서도, 오른쪽의 사진(리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자)에 있어서도, 횡 전계의 부가에 의해, 스프레이 트위스트 배열상태로 천이하고 있는 것을 알 수 있다.Even in the photograph on the left side (the liquid crystal display element in which the ultraviolet rays are irradiated in the arrangement state of the spray twist), in the picture on the right side (the liquid crystal display element irradiated with the ultraviolet rays in the reverse twist arrangement state), the spray twist arrangement Quot; state ". < / RTI >

도 19a~도 19d에 나타내는 결과로부터, 제5의 실시예에 의한 액정표시소자는, 전계의 부가에 의한 표시의 스위칭성(리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태 사이의 스위칭성)과 높은 메모리성(열적인 안정성)을 함께 갖추는 액정표시소자인 것을 알 수 있다.19A to 19D, the liquid crystal display element according to the fifth embodiment has the switching characteristics (switchability between the reverse twist arrangement state and the spray twist arrangement state) of the display due to the addition of an electric field, (Thermal stability) of the liquid crystal display device.

도 20은, 도 19c에 외관 사진을 나타낸 액정표시소자(90℃에서 30분의 열처리를 행한 후의 액정표시소자)를 나타내는 현미경 사진이다. 왼쪽은 리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자의 현미경 사진을 나타내고, 오른쪽은 스프레이 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자의 현미경 사진을 나타낸다. 좌우 모두, 표시영역의 모퉁이를 촬영한 사진을 위에 나타내며, 표시 영역의 가장자리를 촬영한 사진을 아래에 나타낸다. 현미경관찰에 의하면, 표시영역(리버스 트위스트 배열상태)과 비표시 영역(스프레이 트위스트 배열상태)의 경계에서, 수십μm의 흔들림은 있지만, 표시영역에서는 안정되어 리버스 트위스트 배열상태가 보지되고 있는 것을 알 수 있다. 또, 리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자(왼쪽의 사진)와 스프레이 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자( 오른쪽의 사진)의 사이에 의미 있는 차이는 인정되지 않고, 어느 쪽이나 리버스 트위스트 배열상태가 안정적으로 보지되고 있는 것을 알 수 있다.20 is a photomicrograph showing a liquid crystal display element (liquid crystal display element after heat treatment at 90 占 폚 for 30 minutes) showing an external view in Fig. 19c. The left side shows a micrograph of a liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays in a reverse twist arrangement state and the right side shows a microscope photograph of a liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays in a spray twist array state. A photograph of the corners of the display area is shown on the left and right, and a photograph of the edge of the display area is shown below. According to the microscopic observation, it is found that although there is fluctuation of several tens of micrometers at the boundary between the display region (reverse twist arrangement state) and the non-display region (spray twist arrangement state), the reverse twist arrangement state is stably observed in the display region have. In addition, no significant difference was found between the liquid crystal display element (photo on the left) irradiated with ultraviolet rays in the reverse twist arrangement state and the liquid crystal display element (photo on the right) irradiated with ultraviolet light in the spray twist arrangement state, It can be seen that the reverse twist array state is being stably observed.

다음에, 본 발명의 발명자들은, 자외선경화성재료의 첨가농도와 메모리성의 관계에 대하고 실험을 실시했다.Next, the inventors of the present invention conducted experiments on the relationship between the concentration of the ultraviolet-curable material and the memory property.

도 21a~도 21d는, 다른 첨가량(1wt%, 2wt%, 5wt%)에서 자외선경화성재료를 첨가한 액정표시소자의 메모리안정성에 대해 실험한 결과를 나타내는 사진이다. 도 19a~도 19d에 나타낸 사진과 마찬가지로, 도 21a~도 21d에 대해서도, 좌열의 사진은, 스프레이 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자의 외관을 나타내, 우열의 사진은, 리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자의 외관을 나타낸다. 또, 도 21a~도 21d에 공통하여, 상단은 자외선경화성재료의 첨가량을 1wt%로 하여 제작한 액정표시소자의 외관사진, 중단은 자외선경화성재료의 첨가량을 2wt%로 하여 제작한 액정표시소자의 외관사진, 그리고 하단은 자외선경화성재료의 첨가량을 5wt%로 하여 제작한 액정표시소자의 외관사진을 나타낸다. 그리고 첨가량을 1wt%, 5wt%로 하여 제작한 액정표시소자에는 셀두께 얼룩짐이 있었다.21A to 21D are photographs showing the results of an experiment on the memory stability of a liquid crystal display element to which an ultraviolet curable material is added at different addition amounts (1 wt%, 2 wt%, and 5 wt%). Similarly to the photographs shown in Figs. 19A to 19D, the photographs of the left column also show the appearance of the liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays in the spray twist arrangement state, and the photographs of the superior row show the reverse twist arrangement state Shows the appearance of a liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays. 21A to 21D, a top view is a photograph of the appearance of a liquid crystal display element produced with an addition amount of an ultraviolet curable material of 1 wt%, and a discontinuous image of a liquid crystal display element manufactured with an addition amount of an ultraviolet curable material of 2 wt% And the lower end shows an external view of the liquid crystal display element manufactured by adding 5 wt% of the ultraviolet curable material. In addition, the liquid crystal display device produced with the added amount of 1 wt% and 5 wt% had cell thickness unevenness.

도 21a는, 1J/cm2의 자외선을 조사해 중합 반응을 일으키게 하고, 액정층(15)내에 중합체(폴리머)를 합성한 후의 액정표시소자를 나타내는 외관 사진이다.21A is an external view showing a liquid crystal display element obtained by irradiating ultraviolet rays of 1 J / cm < 2 > to cause a polymerization reaction and synthesizing a polymer (polymer) in the liquid crystal layer 15. Fig.

첨가량이 1wt%, 2wt%, 5wt%의 어느 경우도, 자외선 조사시에 스프레이 트위스트 배열상태이었던 액정표시소자는, 자외선조사 후에도 스프레이 트위스트 배열상태가 유지되고, 자외선 조사시에 리버스 트위스트 배열상태이었던 액정표시소자는, 자외선 조사 후에도 리버스 트위스트 배열상태가 유지되어 있다고 말할 수 있다.The liquid crystal display element which was in the spray twist arrangement state at the time of ultraviolet ray irradiation maintained the spray twist arrangement state even after the ultraviolet ray irradiation, and the liquid crystal display element which had the reverse twist arrangement state at the time of ultraviolet ray irradiation, It can be said that the reverse twist arrangement state of the display element is maintained even after ultraviolet irradiation.

도 21b는, 상측베타전극(12a)과 하측베타전극(12b)에, 역치전압 이상의 전압을 인가하고, 액정층(15)에 종 전계를 부가한 후의 액정표시소자를 나타내는 외관 사진이다.21B is an external view showing a liquid crystal display element after applying a voltage equal to or higher than a threshold voltage to the upper and lower beta electrodes 12a and 12b and adding a longitudinal electric field to the liquid crystal layer 15. Fig.

좌열의 사진에 나타내는 액정표시소자는, 스프레이 트위스트 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이하고 있는 것을 알 수 있다. 우열의 사진에 나타내는 액정표시소자는, 리버스 트위스트 배열상태가 유지되어 있다.It can be seen that the liquid crystal display elements shown in the photographs of the left column are transited from the spray twist arrangement state to the reverse twist arrangement state. In the liquid crystal display element shown in the photograph of the top row, the reverse twist arrangement state is maintained.

도 21c는, 이러한 액정표시소자에 90℃에서 30분의 열처리를 행한 후의 외관 사진이다. 90℃이라는 고온에서의 열처리 후에도, 자외선경화성재료의 첨가량(1wt%, 2wt%, 5wt%)에 관계없이, 안정되게 리버스 트위스트 배열상태가 보지되고 있는 것을 알 수 있다.21C is an external view of the liquid crystal display element after heat treatment at 90 DEG C for 30 minutes. It can be seen that even after the heat treatment at a high temperature of 90 占 폚, the reverse twist arrangement state is stably kept regardless of the addition amount (1 wt%, 2 wt%, or 5 wt%) of the ultraviolet curable material.

도 21d는, 또한, 하측베타전극(12b) 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)에 초소의 물리량 전압 이상의 전압을 인가하고, 액정층(15)에 횡 전계를 부가한 후의 액정표시소자를 나타내는 외관사진이다.21D is a schematic diagram showing a state in which a liquid crystal display is formed by applying a voltage equal to or greater than a minute physical quantity voltage to the lower side beta electrode 12b and the first and second collective electrodes 12c and 12d and applying a lateral electric field to the liquid crystal layer 15 Is an appearance photograph showing a device.

좌열의 사진(스프레이 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자)에 있어서는, 자외선경화성재료의 첨가량이, 1wt%, 2wt%, 5wt%의 어느 경우에 있어서도, 횡 전계의 부가에 의해, 스프레이 트위스트 배열상태로 천이(遷移)하고 있다.In the case of the photos of the left column (the liquid crystal display element in which the ultraviolet rays were irradiated in the arrangement state of the spray twist), the addition of the transverse electric field in any of the addition amounts of 1 wt%, 2 wt% and 5 wt% (Transition) to the arrangement state.

우열의 사진(리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자)을 참조하면, 자외선경화성재료의 첨가량이, 1wt%, 2wt%의 액정표시소자에 대해서는, 횡 전계의 부가에 의해, 스프레이 트위스트 배열상태로 천이하고 있지만, 5 wt%의 액정표시소자에 대해서는, 횡 전계를 부가해도, 리버스 트위스트 배열상태 그대로인(스프레이 트위스트 배열상태로 천이하지 않는다) 것을 알 수 있다.Referring to the photograph of the superior row (a liquid crystal display element in which ultraviolet rays are irradiated in a reverse twist arrangement state), with respect to the liquid crystal display element in which the addition amount of the ultraviolet curable material is 1 wt% and 2 wt%, the spray twist arrangement State. However, it can be seen that, even when a transverse electric field is applied to the liquid crystal display element of 5 wt%, the reverse twist arrangement state (transition to the spray twist arrangement state) does not occur.

도 21a~도 21d에 나타내는 결과로부터, 액정층에 중합가능한 재료를 첨가하고, 이것을 중합시키고, 액정층내에 중합체(폴리머)를 합성한 실시예에 따른 액정표시소자는, 전계의 부가에 따른 표시의 스위칭성(리버스 트위스트 배열상태와 스프레이 트위스트 배열상태 사이의 스위칭성)과 높은 메모리성(열적인 안정성)을 함께 갖추는 액정표시소자라고 할 수 있다. 다만, 첨가량이 5wt%의 경우, 리버스 트위스트 배열상태시에 자외선을 조사한 액정표시소자에 있어서는, 열처리 후의 횡 전계 부가로, 리버스 트위스트 배열상태로부터 스프레이 트위스트 배열상태로 천이시킬 수 없었던 것으로부터, 중합 가능한 재료의 첨가량은 5wt%이하로 하는 것이 바람직할 것이다.From the results shown in Figs. 21A to 21D, the liquid crystal display element according to the embodiment in which the polymerizable material is added to the liquid crystal layer, the polymerizable material is polymerized, and the polymer (polymer) is synthesized in the liquid crystal layer, It can be said that it is a liquid crystal display device which is equipped with switching property (switching property between the reverse twist arrangement state and the spray twist arrangement state) and high memory property (thermal stability). However, in the case of the addition amount of 5 wt%, the liquid crystal display element irradiated with ultraviolet rays in the reverse twist arrangement state could not be transited from the reverse twist arrangement state to the spray twist arrangement state after the heat treatment, The addition amount of the material is preferably 5 wt% or less.

또한 제5의 실시예에 의한 액정표시소자는, 그 비교예에 의한 액정표시소자와 마찬가지로, 정면에서 관찰했을 경우에도, 높은 콘트라스트비로 표시를 하고 있었다.Further, the liquid crystal display element according to the fifth embodiment displays images with a high contrast ratio even when observed from the front as in the liquid crystal display element according to the comparative example.

제5의 실시예에 의한 액정표시소자는, 표시의 메모리성(열적인 안정성)이 높고, 온도에 의하지 않고 반영구적으로 표시를 보지하는 것이 가능하고, 예를 들어 90℃정도의 고온 환경하에 있어도, 각각의 배열상태(리버스 트위스트 배열상태, 또는, 스프레이 트위스트 배열상태)로의 표시를 안정되어 보지할 수 있다. 이 때문에, 차량탑재용, 항공기용, 옥외용 등 높은 신뢰성이 요구되는 액정표시소자에도 이용이 가능하다. 또, 고콘트라스트비로의 표시와 양립시킬 수 있다. 이와 같이 제5의 실시예에 의한 액정표시소자는, 높은 표시품질을 가지는 액정표시소자이다.The liquid crystal display element according to the fifth embodiment has a high display memory property (thermal stability) and can display display semi-permanently regardless of the temperature. Even in a high temperature environment of, for example, about 90 DEG C, The display in each arrangement state (reverse twist arrangement state, or spray twist arrangement state) can be stably viewed. Therefore, the present invention can be applied to a liquid crystal display device requiring high reliability, such as a vehicle, an aircraft, or an outdoor unit. In addition, it can be compatible with display with a high contrast ratio. Thus, the liquid crystal display element according to the fifth embodiment is a liquid crystal display element having a high display quality.

또한 자외선의 조사는, 액정표시소자에 전압을 인가한 상태로 실시할 필요는 없다. 2개의 안정된 배열상태(리버스 트위스트 배열상태 또는 스프레이 트위스트 배열상태)의 어느 상태에서 자외선을 조사하면 좋다.In addition, it is not necessary to irradiate ultraviolet rays with a voltage applied to the liquid crystal display element. The ultraviolet rays may be irradiated in any of two stable arrangement states (a reverse twist arrangement state or a spray twist arrangement state).

제5의 실시예에 의한 액정표시소자는, 메모리성을 이용한 구동 방법으로 구동할 수 있는, 초저소비 전력구동이 가능하고, 특히 반사형 디스플레이에 적용했을 경우에 메리트는 크고, 저비용으로 대용량의 표시를 실시하는 것이 가능하다, 그 제조에 있어서, 일반적인 트위스티드 네마틱형 액정표시소자와 비교한 코스트상승 요인은 적다는 등의 점에서, 제1의 실시예와 같은 효과를 발휘할 수 있다.The liquid crystal display element according to the fifth embodiment is capable of driving with extremely low power consumption which can be driven by a driving method using memory property and is particularly advantageous when applied to a reflective display, In the production thereof, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in that the cost increase factors are smaller than those of a general twisted nematic liquid crystal display device.

계속 해서, 제6의 실시예에 의한 액정소자에 대해 설명한다.Next, the liquid crystal device according to the sixth embodiment will be described.

제6의 실시예에 의한 액정소자의 개략적인 단면도는 도 1과 동일하다. 또, 제6의 실시예에 의한 액정소자의 제조방법은, 제1의 실시예와 대략 같다. 제6의 실시예에 있어서는, 러빙시의 압입량을, 0.4mm~1.2mm로 설정했다. 이것에 의해, 상측 및 하측 배향막(14a, 14b)이 액정분자에 대해서 35˚~60˚정도의 프레틸트각을 발현할 수 있다. 또 카이럴제를, d/p가 0.25~0.75가 되는 조건으로 첨가했다.A schematic sectional view of the liquid crystal element according to the sixth embodiment is the same as Fig. The manufacturing method of the liquid crystal device according to the sixth embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. In the sixth embodiment, the amount of indentation at the time of rubbing is set to 0.4 mm to 1.2 mm. As a result, the upper and lower alignment films 14a and 14b can exhibit a pretilt angle of about 35 DEG to 60 DEG with respect to the liquid crystal molecules. The chiral agent was added under the condition that d / p was 0.25 to 0.75.

본 발명의 발명자들은, 액정소자의 적절한 배향조건을 찾아내기 위해서, 제조 조건을 다르게 한 몇 개의 액정소자를 제작했다. 배향막재료로서 통상은 수직 배향막으로서 이용되는 재료의 측쇄밀도를 낮게 한 폴리이미드 재료를 이용하고, 배향막 형성시의 소성온도와 러빙시의 압입량을 가변 파라메타로 했다. 구체적으로는, 소성온도는 160℃~260℃의 범위에서 몇 개의 온도를 설정했다. 또, 러빙시의 압입량은 0.4mm, 0.8mm, 1.2mm로 했다. 배향막의 막 두께는 500Å~800Å이 되도록 했다. 액정층의 액정분자의 트위스트각에 대해서는 90˚혹은 70˚으로 했다. 여기서 말하는 「트위스트각」이란, 스프레이 트위스트 상태에 있어서의 생각할 수 있는 각을 말하고, 리버스 트위스트 상태에 있어서의 실질적인 트위스트각은 (180˚-φ)이 된다. 이 점은 다른 실시예에 대해도 마찬가지이다. 액정층 두께는 4μm로 했다. 액정층을 구성하는 액정재료에는 카이럴제를 첨가하고 있고, 그 첨가량은, d/p의 값이 0.167~0.800이 되도록 했다. 상측 편광판(16a)과 하측 편광판(16b)은, 트위스트각φ이 90˚의 경우에는 각각의 투과축이 러빙방향과 대략 평행이 되도록 배치하고, 또한 양자가 크로스 니콜 배치가 되도록 하며, 트위스트각φ이 70˚의 경우에는 각각의 투과축이 러빙 방향에서 10˚비켜진 위치가 되도록 하며, 양자가 크로스 니콜 배치가 되도록 했다.The inventors of the present invention fabricated several liquid crystal devices with different manufacturing conditions in order to find suitable alignment conditions of the liquid crystal device. A polyimide material having a low side chain density of a material used as a vertical alignment film as an alignment film material was generally used and the firing temperature at the time of forming the alignment film and the amount of indentation at the time of rubbing were used as variable parameters. Concretely, several temperatures were set in the range of 160 ° C to 260 ° C for the firing temperature. The amount of indentation at the time of rubbing was 0.4 mm, 0.8 mm, and 1.2 mm. The film thickness of the alignment film was set to 500 Å to 800 Å. The twist angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer was set to 90 degrees or 70 degrees. The term " twist angle " as used herein refers to a conceivable angle in the spray twist state, and the actual twist angle in the reverse twist state is (180 DEG -φ). This also applies to other embodiments. The thickness of the liquid crystal layer was 4 mu m. A chiral agent was added to the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer, and the added amount thereof was d / p of 0.167 to 0.800. The upper polarizing plate 16a and the lower polarizing plate 16b are arranged such that when the twist angle? Is 90 占, the transmission axes thereof are substantially parallel to the rubbing direction, and both are arranged in a crossed Nicol arrangement, and the twist angle? In the case of this angle of 70 °, each of the transmission axes was set at a position deviated by 10 ° from the rubbing direction, so that both were arranged in a crossed Nicol arrangement.

도 22는, 대표적인 제작 조건 및 표시상태의 액정소자의 관찰상을 나타내는 도면이다. 상세하게는, 도 22a는 전압 인가에 의해 액정층을 부분적으로 스프레이 트위스트 배향 상태로부터 리버스 트위스트 배향 상태로 천이시킨 직후의 액정소자의 관찰상(觀察像)이며, 도 22b는 3개월 경과후의 액정소자의 관찰상이다. 도 22a에 나타나 있는 바와 같이, 이 예의 액정소자는 정면에서 봐도 높은 콘트라스트비를 나타내고 있는 것을 알 수 있다. 또, 도 22b에 나타나 있는 바와 같이, 3개월을 경과해도 대부분의 표시를 보지하고 있음을 알 수 있다.Fig. 22 is a view showing an observation image of a liquid crystal device in a typical manufacturing condition and a display state. Specifically, FIG. 22A is an observation image of a liquid crystal device immediately after a liquid crystal layer is partly changed from a spray twist alignment state to a reverse twist alignment state by a voltage application, and FIG. 22B is a view . As shown in Fig. 22A, it can be seen that the liquid crystal element of this example exhibits a high contrast ratio when viewed from the front. Also, as shown in Fig. 22B, it can be seen that most of the display is kept even after three months have elapsed.

도 23은, 프레틸트각이 46˚정도, 트위스트각이 70˚의 액정소자에 있어서의 콘트라스트와 표시보지성능의 평가결과를 나타내는 도면이다. 도 23에서는, 액정층의 d/p의 값을 0.167~0.800의 사이에서 복수의 조건으로 설정해 제작한 각 액정소자에 대해서, 정면 콘트라스트의 양부(良否)와 그 상태보지시간을 평가한 결과가 나타나 있다. 또한 각 액정소자의 배향막의 소성온도는 200℃로 설정되고, 카이럴제로서는 CB15가 이용되며, 액정 재료로서는 굴절률 이방성Δn의 값이 비교적으로 작은 것이 이용되었다. 또, 정면 콘트라스트에 대해서는, 전압인가에 의해 액정층을 스프레이 트위스트 배향상태로부터 리버스 트위스트 배향상태로 천이시키고, 리버스 트위스트 배향상태의 보지성능의 시간에 따른 변화를 관찰했다. 그 결과, 정면 콘트라스트에 대해서는 d/p의 값이 0.333~0.500의 사이에서 양호하고, 특히 0.385이상에서 높은 콘트라스트를 얻을 수 있었다. d/p의 값이 0.167~0.286의 사이에서는 투과광이 어두워지고(암표시), d/p가 0.615~0.800의 사이에서는 투과광이 밝아지며(명표시), 어느 쪽이나 모두 콘트라스트가 낮았다. 또, 상태보지시간에 대해서는, d/p=0.333의 액정소자에서는 1시간 이상, d/p=0.385, d/p=0.421의 각 액정소자에서는 1일 이상, d/p=0.444, d/p=0.500의 각 액정소자에서는 1주간 이상 상태보지시간을 얻을 수 있었다.23 is a diagram showing the results of evaluation of the contrast and the display holding performance in a liquid crystal device having a pretilt angle of about 46 deg. And a twist angle of 70 deg. In Fig. 23, the result of evaluating both the positive and negative sides of the front contrast and the state retention time for each liquid crystal element manufactured by setting the value of d / p of the liquid crystal layer within a range of 0.167 to 0.800 under a plurality of conditions have. Further, the firing temperature of the alignment film of each liquid crystal element was set to 200 占 폚, CB15 was used as the chiral agent, and a liquid crystal material having a relatively small value of the refractive index anisotropy? N was used. With respect to the front contrast, the liquid crystal layer was changed from the spray twist alignment state to the reverse twist alignment state by voltage application, and a change with time in the holding performance in the reverse twist alignment state was observed. As a result, it was found that the value of d / p was good in the front contrast between 0.333 and 0.500, and particularly, higher than 0.385 in contrast. When the value of d / p is in the range of 0.167 to 0.286, the transmitted light becomes dark (when dark), and when d / p is in the range of 0.615 to 0.800, the transmitted light becomes bright (display). With respect to the state retention time, d / p was 0.444 and d / p was 1.44 or more for each liquid crystal device having d / p of 0.385 and d / p of 0.421 in a liquid crystal device with d / = 0.500, the state retention time for one week or more was obtained.

도 24는, 도 23에 나타낸 조건 중 피치p를 8.0μm~9.0μm로 한 액정소자(d/p의 값을 0.444~0.500으로 한 액정소자)에 있어서의 표시보지성능의 온도특성의 평가결과를 나타내는 도면이다. 여기에서는, 카이럴제에 대해서도 2종류(R-8111, CB15)를 이용하고 있다. 여기서의 평가는, 액정소자를 각 온도 조건하에서 24시간 방치한 후에 리버스 트위스트 배향 상태로의 표시를 보지하고 있는지를 관찰한 것이다. 온도조건 40℃의 경우에는, 카이럴제를 CB15로 하고 피치를 9.0μm로 한 액정소자 이외의 액정소자에서는 모두 높은 표시보지성능을 나타냈다. 그러나, 온도 조건 50℃의 경우에는, 몇 개의 액정소자에서 표시보지성능이 저하했다. 또, 온도 조건 -40℃의 경우에는, 카이럴제를 R-811로 하고 피치를 8.0μm로 한 액정소자에 있어서 표시보지성능이 저하했다. 이러한 결과는, 온도조건에 의해 카이럴제의 피치가 변화하는 것에 기인한다고 생각할 수 있지만, 카이럴제의 종류나 그 첨가량을 선택하는 것으로 넓은 온도 범위에서 높은 표시보지성능을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.24 shows the evaluation results of the temperature characteristics of the display holding performance in the liquid crystal device (the liquid crystal device in which the value of d / p is 0.444 to 0.500) having the pitch p of 8.0 占 퐉 to 9.0 占 퐉 among the conditions shown in Fig. Fig. Here, two types (R-8111 and CB15) are also used for the chiral agent. Here, the evaluation was made as to whether or not the display in the reverse twist alignment state was observed after the liquid crystal device was left under the respective temperature conditions for 24 hours. In the case of the temperature condition of 40 占 폚, all of the liquid crystal devices other than the liquid crystal device in which the chiral agent was CB15 and the pitch was 9.0 占 퐉 exhibited high display retention performance. However, in the case of the temperature condition of 50 캜, the display holding performance was lowered in some liquid crystal devices. In the case of the temperature condition of -40 ° C, the display retention performance of the liquid crystal device with a pitch of 8.0 μm was changed to R-811. It can be considered that this result is due to the change of the pitch of the chiral agent depending on the temperature condition. However, it can be seen that a high display holding performance can be obtained in a wide temperature range by selecting the type of chiral agent and the addition amount thereof have.

도 25는, 도 24에 나타낸 평가에 이용한 액정소자의 관찰상을 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 25a는 카이럴제 R-811, 피치 8.0μm로 한 액정소자의 관찰상이며, 도 25b는 카이럴제 R-811, 피치 8.5μm로 한 액정소자의 관찰상이며, 도 25c는 카이럴제 R-811, 피치 9.0μm로 한 액정소자의 관찰상이며, 도 25d는 카이럴제 CB15, 피치 8.0μm로 한 액정소자의 관찰상이며, 도 25e는 카이럴제 CB15, 피치 9.0μm로 한 액정소자의 관찰상이다. 각 액정소자의 프레틸트각은 46˚정도이다. 어느 액정소자도 정면 콘트라스트가 높고, 표시보지성능이 뛰어난 것을 알 수 있다.25 is a view showing an observation image of a liquid crystal element used for the evaluation shown in Fig. Specifically, FIG. 25A is an observation view of a liquid crystal device with a chiral R-811 and a pitch of 8.0 μm, FIG. 25B is an observation view of a liquid crystal device with a chiral R-811 and a pitch of 8.5 μm, 25D is an observation view of a liquid crystal element made of chiral agent CB15 and a pitch of 8.0 mu m, and Fig. 25E is a view of a liquid crystal element made of chiral agent CB15, pitch 9.0 lt; RTI ID = 0.0 > m. < / RTI > The pretilt angle of each liquid crystal element is about 46 degrees. It can be seen that any liquid crystal element has a high front contrast and excellent display retention performance.

도 26은, 피치조건을 9μm(쇼트 피치 조건) 및 12μm(롱 피치 조건)로 한 액정소자의 관찰상을 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 26a는 쇼트피치조건의 액정소자의 전압인가 전에서의 관찰상이며, 도 26b는 쇼트피치조건의 액정소자의 전압인가 직후에서의 관찰상이며, 도 26c는 롱피치조건의 액정소자의 전압인가 전에서의 관찰상이며, 도 26d는 롱피치조건의 액정소자의 전압인가 직후에서의 관찰상이다. 또한 도 26e는 각 액정소자에 있어서의 러빙방향과 배향상태의 관계를 나타내고 있다. 또, 각 액정소자의 프레틸트각은 46˚정도이며, 제작조건은 상기와 같다. 도 26a 및 도 26b에 나타나 있는 바와 같이, 쇼트피치조건의 액정소자는 정면 콘트라스트가 높고, 전극의 경계가 명료하게 나타나 있다. 이것에 대해, 도 26c 및 도 26d에 나타나 있는 바와 같이, 롱피치조건의 액정소자는 정면 콘트라스트가 약간 낮고, 전압인가 직후임에도 불구하고 전극의 경계가 불명료하게 나타나 있고, 러빙 선도 현저함을 알 수 있다. 여기서 나타난 롱피치조건(d/p=0.333)은, 프레틸트각이 높은(46˚정도) 경우는 별로 바람직하지 않은 조건임을 알 수 있다. 이러한 결과로부터, 안정된 표시보지성능을 얻기 위해서는 비교적 높은 프레틸트각과 쇼트피치의 양 조건을 만족할 필요가 있다고 말할 수 있다.Fig. 26 is a diagram showing an observation image of a liquid crystal device in which the pitch condition is set to 9 占 퐉 (short pitch condition) and 12 占 퐉 (long pitch condition). Specifically, FIG. 26A is an observation image before applying a voltage to a liquid crystal element under a short pitch condition, FIG. 26B is an observation image immediately after voltage application of a liquid crystal element under a short pitch condition, and FIG. Fig. 26D is an observation image before voltage application of the device, and Fig. 26D is an observation image immediately after the voltage application of the liquid crystal device under the long pitch condition. 26E shows the relationship between the rubbing direction and the alignment state in each liquid crystal element. The pretilt angle of each liquid crystal element is about 46 占 and the manufacturing conditions are the same as described above. As shown in Figs. 26A and 26B, the liquid crystal device under the short pitch condition has a high front contrast, and the boundaries of the electrodes are clearly shown. On the other hand, as shown in Fig. 26C and Fig. 26D, the liquid crystal device under the long pitch condition has a slightly lower front contrast, the boundaries of the electrodes appear indistinctly even though the voltage is immediately applied, have. It can be seen that the long pitch condition (d / p = 0.333) shown here is a less preferable condition when the pretilt angle is high (about 46 deg.). From these results, it can be said that it is necessary to satisfy both conditions of relatively high pretilt angle and short pitch in order to obtain stable display holding performance.

도 27~도 31은, 도 24에 나타낸 제작 조건에 대응한 각 액정소자의 광학특성을 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 27a, 도 28a, 도 29a, 도 30a 및 도 31a는 각각 시각특성을 나타내고, 도 27b, 도 28b, 도 29b, 도 30b 및 도 31b는 각각 러빙 방향과 편광판의 투과축의 배치를 나타내며, 도 27c, 도 28c, 도 29c, 도 30c 및 도 31c는 각각 콘트라스트 특성을 나타내고, 도 27d, 도 28d, 도 29d, 도 30d 및 도 31d는 각각 스프레이 트위스트 상태의 투과율 특성(TS-t) 및 리버스 트위스트 상태의 투과율 특성(TU-t)을 나타내고 있다. 또, 도 27에 나타내는 광학특성은 카이럴제 R-811, 그리고 피치 8.0μm의 액정소자의 것이며, 도 28에 나타내는 광학특성은 카이럴제 R-811, 그리고 피치 8.5μm의 액정소자의 것이며, 도 29에 나타내는 광학특성은 카이럴제 R-811, 그리고 피치 9.0μm의 액정소자의 것이며, 도 30에 나타내는 광학특성은 카이럴제 CB15, 그리고 피치 8.0μm의 액정소자의 것이며, 도 31에 나타내는 광학특성은 카이럴제 CB15, 그리고 피치 9.0μm의 액정소자의 것이다. 어느 액정소자에 있어서도 배향막의 소성온도 200℃(프레틸트각 35˚~60˚정도), 트위스트각 70˚이다. 어느 액정소자의 경우도 정면의 콘트라스트비는 높고(CR=141~677), 특히 카이럴제 CB15, 피치 8.0μm의 액정소자는 어느 시각(視角)에 있어서도 표시 반전은 보이지 않고 높은 시인성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다(도 30 참조). 그리고 이 조건으로의 프레틸트각을 측정해 보면 35˚~60˚정도(측정방법에 의해 측정결과에 편차가 있다)의 프레틸트각을 나타내고 있는 것을 알 수 있었다.Figs. 27 to 31 are diagrams showing the optical characteristics of each liquid crystal element corresponding to the manufacturing conditions shown in Fig. 24. Fig. Specifically, FIG. 27A, FIG. 28A, FIG. 29A, FIG. 30A and FIG. 31A show visual characteristics, and FIGS. 27B, 28B, 29B, 30B and 31B show the arrangement of the rubbing direction and the transmission axis of the polarizing plate 27D, FIG. 28D, FIG. 29D, FIG. 30D, and FIG. 31D show the transmittance characteristics (T St ) of the spray twisted state and FIGS. And the transmittance characteristic (T ut ) in the reverse twisted state. The optical characteristics shown in Fig. 27 are those of chiral R-811 and a liquid crystal device having a pitch of 8.0 m, the optical characteristics shown in Fig. 28 are those of chiral R-811 and a liquid crystal device having a pitch of 8.5 m, The optical characteristics shown in Fig. 29 are those of chiral R-811 and a liquid crystal device with a pitch of 9.0 mu m, the optical characteristics shown in Fig. 30 are those of chiral CB15 and a liquid crystal device with a pitch of 8.0 mu m, The optical characteristics of the liquid crystal device are chiral CB15 and a pitch of 9.0 mu m. In any liquid crystal device, the firing temperature of the alignment film is 200 占 폚 (pretilt angle is about 35 占 to about 60 占) and the twist angle is 70 占. In the case of any liquid crystal device, the contrast ratio of the front surface is high (CR = 141 to 677), and in particular, the liquid crystal device having the CBL15 and pitch of 8.0 占 퐉 has high visibility without any display reversal at any viewing angle (See FIG. 30). When the pretilt angle in this condition is measured, it is found that the pretilt angle of 35 ° to 60 ° (there is a deviation in the measurement result by the measuring method) is shown.

왜 이러한 특성을 나타내는지에 대해서는 완전하게는 해명되어 있지 않지만, 일반적으로, 리버스 트위스트 배향 상태에서는, 액정층내부에 경계면의 프레틸트각의 관계와 카이럴제 따른 비트림힘에 따라 큰 일그러짐이 생긴다고 생각할 수 있다. 이 일그러짐에 의해 전압오프상태에 있어서도 액정층의 층 두께 방향의 중앙 부근에 있어서의 액정분자는 기판평면에 대해서 기운 상태가 된다. 일반적으로 리버스 트위스트 배향상태에서는 경계면의 프레틸트각보다 벌크(bulk)에서의 경사각이 높게 된다. 이것은 연속체이론에 근거한 액정분자 배향시뮬레이션에서도 확인되어 있다. 실시예의 각 액정소자는 프레틸트각을 매우 높게 하는 것으로써 액정층의 층두께 방향의 중앙 부근에 있어서의 액정분자의 기울기각을 매우 높게 할 수 있게 되어, 수직배향에 가까운 상태까지 액정분자가 일어서 있는 것은 아닐까 추측된다. 이것에 의해, 전압오프상태에 있어서도 정면방향에서에 대해서도 비교적 어두운 흑색표시를 얻을 수 있는 것이라고 생각할 수 있다.The reason why such characteristics are exhibited is not completely understood, but it is generally considered that, in the reverse twist alignment state, a large distortion occurs in the liquid crystal layer depending on the relationship of the pretilt angle at the interface and the non-torsional force due to chiral . The liquid crystal molecules in the vicinity of the center in the layer thickness direction of the liquid crystal layer become tilted with respect to the plane of the substrate even in the voltage off state. Generally, in the reverse twist orientation state, the inclination angle at the bulk is higher than the pretilt angle at the interface. This has also been confirmed in the liquid crystal molecule orientation simulation based on the continuum theory. Each of the liquid crystal devices of the embodiment can make the tilt angle of the liquid crystal molecules to be very high near the center in the layer thickness direction of the liquid crystal layer by making the pretilt angle very high and the liquid crystal molecules stand up to a state close to the vertical alignment I guess it is not. Thus, it can be considered that a comparatively dark black display can be obtained even in the voltage direction in the front direction.

다음에, 상술의 검증 범위 내에 있어서 적합이라고 생각할 수 있는 조건으로 제작한 액정소자(제6의 실시예에 의한 액정소자)에 대해서, 그 제작조건과 표시상태의 스위칭의 상태를 설명한다. 구체적인 제작조건에 대해서는, 배향막은 소성조건을 200℃에서 1시간으로 하고, 한편 막 두께를 500Å~800Å으로 했다. 또, 러빙처리시의 압입량은 0.8 mm로 했다. 액정층의 트위스트각φ은 90˚혹은 70˚으로 하고, 층두께는 4μm로 했다. 액정 재료로서는 ZLI-2293(멜크회사 제품)을 이용하고, 카이럴제로는 CB15를 이용했다. 카이럴제의 첨가량은 d/p=0.5(피치 8μm)가 되도록 했다. 편광판은 그 투과축이 러빙방향과 평행 혹은 직교 하도록 배치하고, 그리고 서로의 투과축이 대략 직교 하도록 했다. 여기에서는 각 투과축이 각각 근접하는 기판의 배향막의 러빙 방향과 평행이 되도록 편광판을 배치했다.Next, for the liquid crystal element (liquid crystal element according to the sixth embodiment) manufactured under conditions which can be regarded as suitable within the above-described verification range, the manufacturing conditions and the switching state of the display state will be described. Regarding the specific production conditions, the alignment film was fired at 200 캜 for 1 hour and the film thickness was set to 500 Å to 800 Å. The amount of indentation at the rubbing treatment was set at 0.8 mm. The twist angle? Of the liquid crystal layer was 90 占 or 70 占 and the layer thickness was 4 占 퐉. As the liquid crystal material, ZLI-2293 (manufactured by Melk Co.) was used, and CB15 was used as the chiral zero. The amount of the chiral agent added was d / p = 0.5 (pitch: 8 mu m). The polarizing plate is arranged so that its transmission axis is parallel or orthogonal to the rubbing direction, and the transmission axes of the polarizing plates are substantially orthogonal to each other. In this case, the polarizing plate is disposed such that each of the transmission axes is in parallel with the rubbing direction of the alignment film of the substrate adjacent thereto.

도 32는, 제6의 실시예에 의한 액정소자에 대해 각 전극에 전압을 인가하고, 스위칭했을 때의 모습을 나타내는 도면이다. 상세하게는, 도 32a는 전극패턴, 러빙 방향 및 편광판의 각 배치를 나타내는 도면이며, 도 32b는 초기상태에 있어서의 액정소자의 관찰상이며, 도 32c는 종 전계인가 후에 있어서의 액정소자의 관찰상이며, 도 32d는 횡 전계 인가 후에 있어서의 액정소자의 관찰상이다. 여기서의 액정소자는, 빗살모양 전극{제1즐치전극(12c) 및 제2즐치전극(12d)}의 전극폭을 20μm, 전극간격을 20μm로 한 것이다. 또, 도 32a에 나타내는 「Ru」는 상측기판의 러빙 방향, 「Rb」는 하측기판의 러빙방향을 나타내고, 「P」 및 「A」는 각 편광판의 투과축방향을 나타내고 있다.Fig. 32 is a view showing a state in which voltage is applied to each electrode of the liquid crystal device according to the sixth embodiment and switching is performed. Fig. 32B is a view of the liquid crystal device in the initial state, and FIG. 32C is a view of the liquid crystal device after the application of the longitudinal electric field. FIG. 32A is a view showing the arrangement of the electrode pattern, And Fig. 32D is an observation view of the liquid crystal device after application of the transverse electric field. In this liquid crystal element, the electrode width of the comb-like electrode (first and second juxtative electrodes 12c and 12d) is 20 mu m and the electrode interval is 20 mu m. "Ru" in FIG. 32A indicates the rubbing direction of the upper substrate, "Rb" indicates the rubbing direction of the lower substrate, and "P" and "A" indicate the transmission axis direction of each polarizing plate.

 도 32b에 나타나 있는 바와 같이, 액정소자의 완성 후 상태에서는 액정층이 스프레이 트위스트 배향상태가 되고, 투과광은 밝은 상태(즉 흰색표시)가 되어 있다. 그리고, 도 32c에 나타나 있는 바와 같이 액정층에 대해서 종 전계를 인가한 다음은 액정층이 리버스 트위스트 배향 상태로 전이(轉移)하고, 투과광은 어두운 상태(즉 흑색표시)가 되어 있다. 그 후, 도 32d에 나타나 있는 바와 같이, 액정층에 대해서 즐치전극(12c, 12d)을 이용해 횡 전계를 인가한 다음은 액정층이 스프레이 트위스트 상태로 다시 천이하고, 투과광이 초기상태와 같게 밝은 상태(흰색표시)가 되어 있다. 이러한 스위칭이 가능해진 것은 이하와 같이 생각할 수 있다. 스프레이 트위스트 배향 상태에서는 액정층의 층두께 방향의 대략 중앙에서의 액정분자가 수평방향으로 배향하고 있지만, 종 전계의 인가에 의해서 리버스 트위스트 배향상태가 되고, 액정층의 층두께 방향의 대략 중앙에서의 액정분자가 수직방향으로 배향한다. 이 후, 횡 전계의 인가에 의해서 리버스 트위스트 상태의 액정층의 층두께 방향의 대략 중앙에서의 액정분자에 횡 전계가 걸리는 것으로, 액정분자가 다시 수평방향으로 배향한다. 이 배향방향은, 스프레이 트위스트 배향 상태의 액정층의 층두께 방향의 대략 중앙에서의 액정분자가 있어야 할 배향방향이기 때문에, 액정층이 스프레이 트위스트 상태로 천이한 것이라고 생각할 수 있다.As shown in Fig. 32B, in the state after completion of the liquid crystal element, the liquid crystal layer is in the twist alignment state of spray, and the transmitted light is in a bright state (i.e., white display). Then, as shown in Fig. 32C, after applying the longitudinal electric field to the liquid crystal layer, the liquid crystal layer shifts to the reverse twist alignment state, and the transmitted light becomes dark (i.e., black display). 32D, after applying a transverse electric field to the liquid crystal layer using the Gulch electrodes 12c and 12d, the liquid crystal layer again transitions to the twisted state of the spray, and when the transmitted light is bright as in the initial state (White display). The reason why such switching is possible can be considered as follows. In the spray twist alignment state, the liquid crystal molecules in the substantially central portion of the liquid crystal layer in the layer thickness direction are aligned in the horizontal direction, but in the reverse twist alignment state due to application of the longitudinal electric field, The liquid crystal molecules are aligned in the vertical direction. Thereafter, a transverse electric field is applied to the liquid crystal molecules at substantially the center in the thickness direction of the liquid crystal layer in the reverse twisted state by the application of the transverse electric field, whereby the liquid crystal molecules again align in the horizontal direction. This alignment direction can be considered to be a transition of the liquid crystal layer into the spray twist state since the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in the spray twist alignment state are in the alignment direction in which the liquid crystal molecules should exist at approximately the center in the layer thickness direction.

그리고 비교예로서 액정소자의 카이럴제의 첨가량을 줄였을 경우(d/p<0.25의 경우)에 대해서도 확인했는데, 초기상태(스프레이 트위스트 배향상태)에 있어서 액정층의 벌크가 대략 수직배향상태가 되어 버리고, 명암 상태의 스위칭이 어렵다는 것을 알았다. 또, 프레틸트각에 대해 대체로 70˚이상으로 높게 했을 경우에는, 이것에 대응해 카이럴제를 조정했다고 해도, 스프레이 트위스트 상태와 리버스 트위스트 상태의 사이에 명암상태를 얻는 것이 어렵다는 것도 알았다. 이것으로부터, 비교적 검은 흑색표시와 쌍안정성을 양립하려면 카이럴제의 첨가량과 프레틸트각의 관계를 상기의 조건으로 하는 것이 필요하다고 말할 수 있다. 여기서, 프레틸트각은 46˚로 했지만, 일반적으로 알려져 있듯이 이러한 영역에서의 프레틸트각은 그 측정이 매우 어렵고, 수치에는 오차의 폭이 존재한다. 측정방법의 차이나 측정정도의 문제에 의해 ± 15˚~30˚정도의 편차가 존재할 가능성이 있다.When the addition amount of the chiral agent of the liquid crystal device was reduced (d / p < 0.25) as a comparative example, the bulk of the liquid crystal layer in the initial state (spray twist alignment state) And it is difficult to switch between the light and dark states. It has also been found that it is difficult to obtain a light-dark state between the spray twist state and the reverse twist state even if the chirality is adjusted in response to this, in the case where the pretilt angle is made to be as high as 70 degrees or more. From this, it can be said that it is necessary to set the relationship between the addition amount of chiral agent and the pretilt angle to the above-mentioned condition in order to make both black black display and biaxial stability compatible. Here, although the pretilt angle is set to 46 deg., As is generally known, the pretilt angle in such a region is very difficult to measure and there is a margin of error in the numerical value. There is a possibility that a deviation of about ± 15 ° to 30 ° exists due to the difference in the measurement method and the problem of the degree of measurement.

제6의 실시예에 의한 액정소자에 의하면, 콘트라스트가 높은 밝은(명)표시상태, 어두운(암) 표시상태의 쌍안정 표시를 간편하게 실현될 수 있다. 특히 암표시의 투과율이 낮고, 정면에서 보았을 때도 확실한 표시를 실현할 수 있다.According to the liquid crystal device according to the sixth embodiment, it is possible to easily realize a bright display state in which the contrast is high and a bistable display in the dark (dark) display state. In particular, the transmittance of the dark display is low, and a reliable display can be realized even when viewed from the front.

제6의 실시예에 의한 액정표시소자는, 메모리성을 이용한 구동방법으로 구동할 수 있는, 초저소비 전력구동이 가능하고, 특히 반사형 디스플레이에 적용했을 경우에 메리트는 크며, 저비용으로 대용량의 표시를 실시하는 것이 가능하다. 그 제조에 있어서, 일반적인 트위스티드 네마틱형 액정표시소자와 비교한 코스트 상승요인은 적다 등의 점에서, 제1의 실시예와 같은 효과를 발휘할 수 있다.The liquid crystal display element according to the sixth embodiment is capable of driving with ultra low power consumption which can be driven by a drive method using memory property and is particularly advantageous when applied to a reflective display, Can be performed. The same effects as those of the first embodiment can be obtained in view of the fact that the cost increase factors are smaller in comparison with a general twisted nematic liquid crystal display device.

도 33은, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 플로차트(flow chart)이다. 본 발명의 발명자들은, 본 도면에 나타내는 플로차트(flow chart)에 따라서 복수의 액정표시소자를 제작해, 양호한 표시가 실현되는 조건을 예비적으로 고찰했다.33 is a flow chart showing a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the seventh embodiment. The inventors of the present invention have preliminarily examined conditions under which a plurality of liquid crystal display elements are fabricated in accordance with a flow chart shown in the drawing and a good display is realized.

투명전극, 예를 들어 ITO 전극이 형성된 투명기판을 2매 준비한다(스텝 S101). 여기에서는 평행평판 타입의 전극을 가지는 테스트 셀을 이용하고, 2매의 투명기판을 세정, 건조했다(스텝 S102).Two transparent substrates on which transparent electrodes, for example, ITO electrodes are formed, are prepared (step S101). In this example, two test substrates each having a parallel plate type electrode were used, and two transparent substrates were cleaned and dried (step S102).

투명기판 상에, ITO 전극을 덮도록 배향막 재료를 도포한다(스텝 S103). 배향막재료의 도포는, 스핀 코트를 이용해 행했다. 후레키소 인쇄나 잉크젯 인쇄를 이용해 행해도 괜찮다. 본 예에 있어서는, 통상은 수직 배향막의 형성에 사용되는 폴리이미드 배향막 재료의 측쇄밀도를 낮게 하고, 배향막 재료로서 이용했다. 측쇄밀도의 컨트롤은, 적당한 프레틸트각의 부여를 가능하게 하기 위함이다. 배향막 재료는, 배향막의 두께가 500Å~800Å이 되도록 도포했다.An alignment film material is coated on the transparent substrate so as to cover the ITO electrode (step S103). Application of the alignment film material was carried out using a spin coat. It may be done using Furekiso printing or inkjet printing. In this example, the side chain density of the polyimide alignment film material used for forming the vertical alignment film is usually lowered and used as the alignment film material. The control of the side chain density is intended to enable the impartation of an appropriate pretilt angle. The alignment film material was applied so that the thickness of the alignment film was 500 ANGSTROM to 800 ANGSTROM.

배향막 재료를 도포한 투명기판의 가(假)소성(스텝 S104), 및 본(本)소성(스텝 S105)을 실시한다. 본소성은 160℃~200℃의 사이에서 소성온도를 바꾸어 행했다. 이렇게 해 ITO 전극을 덮는 배향막이 형성되었다(스텝 S103~S105).(Step S104), and main baking (step S105) of the transparent substrate on which the alignment film material is applied. The firing was carried out by changing the firing temperature between 160 ° C and 200 ° C. In this way, an alignment film covering the ITO electrode was formed (steps S103 to S105).

다음에, 러빙처리(배향처리)를 실시한다(스텝 S106). 러빙처리는, 예를 들어 옷감을 감은 원통형의 롤을 고속으로 회전시켜 배향막상을 문지르는 공정이며, 이것에 의해 기판에 접하는 액정분자를 한 방향으로 늘어놓는(배향하는) 일이 일어난긴다. 러빙처리는, 압입량을 0.4mm, 0.8mm, 1.2mm로 하는 3조건으로 행했다. 또 러빙처리는, 액정표시소자의 트위스트각이 70˚또는 90˚이 되도록 실시했다.Next, a rubbing treatment (alignment treatment) is performed (step S106). The rubbing process is, for example, a process of rotating a cylindrical roll having a cloth wound thereon at a high speed to rub the alignment film, whereby the liquid crystal molecules contacting the substrate are aligned (oriented) in one direction. The rubbing treatment was carried out under the conditions of the indentation amounts of 0.4 mm, 0.8 mm and 1.2 mm. The rubbing treatment was carried out so that the twist angle of the liquid crystal display element was 70 DEG or 90 DEG.

계속 해서, 액정 셀의 두께를 일정하게 유지하기 위해, 한쪽의 투명기판 면에 갭 컨트롤재를 예를 들어 건식산포법으로 산포한다(스텝 S107).갭 컨트롤재로는 입경 4μm의 플라스틱 볼을 사용하고, 액정 셀의 두께가 4μm가 되도록 했다.Subsequently, in order to keep the thickness of the liquid crystal cell constant, a gap control material is dispersed on the surface of one of the transparent substrates by, for example, a dry scattering method (step S107). A plastic ball having a particle diameter of 4 [ And the thickness of the liquid crystal cell was set to 4 m.

다른 한쪽의 투명기판 면에는 씰재를 인쇄하고, 메인 씰 패턴을 형성한다(스텝 S108). 예를 들어 입경 4μm의 유리섬유를 포함한 열경화성의 씰재를, 스크린 인쇄법으로 인쇄한다. 디스팬서를 이용하여, 씰재를 도포할 수도 있다. 또, 열경화성이 아니고, 광경화성의 씰재나, 광·열병용 경화형의 씰재를 사용해도 괜찮다.A sealing material is printed on the other surface of the transparent substrate to form a main seal pattern (step S108). For example, a thermosetting sealing material containing glass fibers having a particle diameter of 4 탆 is printed by a screen printing method. The sealant may be applied using a dispenser. It is also possible to use a photo-curable sealant, not a thermosetting agent, and a curing-type sealant for light and heat.

투명기판을 중합한다(스텝 S109). 2매의 투명기판을 소정의 위치에서 중합하여 셀화하고, 프레스한 상태로 열처리를 베풀어 씰재를 경화시킨다. 예를 들어 핫 프레스법을 이용하여 씰재의 열경화를 실시한다. 이렇게 해 공셀이 제작된다.The transparent substrate is polymerized (step S109). Two transparent substrates are polymerized at a predetermined position to form a cell, and heat treatment is performed in a pressed state to cure the sealing material. For example, the seal material is thermally cured using a hot press method. In this way, a public cell is produced.

예를 들어 진공주입법으로 공셀에 네마틱 액정을 주입한다(스텝 S110). 액정중에는 카이럴제를 첨가했다. 카이럴제로는 (주)멜크제의 CB15 또는 S-811를 사용했다. 카이럴제의 첨가량은, 카이럴 피치p, 셀두께d로 했을 때, d/p가 예를 들어 0.5~1.2가 되도록 조정했다.For example, a nematic liquid crystal is injected into the vacant cell by a vacuum injection method (step S110). A chiral agent was added to the liquid crystal. Chiral Zero used CB15 or S-811 from Melco Corporation. The addition amount of the chiral agent was adjusted so that d / p was, for example, 0.5 to 1.2 when the chiral pitch was p and the cell thickness was d.

액정 주입구를, 예를 들어 자외선경화타입의 엔드 씰재로 봉지하고(스텝 S111), 액정분자의 배향을 정리하기 위해, 액정의 상전이온도이상으로 셀을 가열한다(스텝 S112). 그 후, 스크라이바 장치로 투명기판에 새긴 손상을 따라서 브레이킹하여, 개별의 셀로 작게 분할한다.The liquid crystal injection hole is sealed with an end sealing material of, for example, an ultraviolet curing type (step S111). In order to arrange the orientation of the liquid crystal molecules, the cell is heated to a temperature not lower than the phase transition temperature of the liquid crystal (step S112). Thereafter, the scraper device breaks along the damage to the transparent substrate and breaks it into individual cells.

작게 분할된 셀에 대해, 모따기(스텝 S113)와 세정(스텝 S114)을 실시한다.A chamfer (step S113) and cleaning (step S114) are performed on the cells that are divided in small size.

마지막으로, 2매의 투명기판의 액정층과 반대측의 면에, 편광판을 붙인다(스텝 S115). 2매의 편광판은 크로스 니콜로, 그리고 투과축의 방향과 러빙 방향이 평행이 되도록 배치했다. 직교하도록 배치할 수도 있다. 양 투명기판의 ITO 전극사이에는 전원을 접속했다.Finally, a polarizing plate is attached to the surface of the two transparent substrates opposite to the liquid crystal layer (step S115). The two polarizing plates were arranged in such a way that the direction of the transmission axis and the rubbing direction were parallel to each other. It may be arranged to be orthogonal. A power source was connected between the ITO electrodes of both transparent substrates.

도 34a 및 도 34b는, 제작된 복수의 액정표시소자에 대해서, 표시상태의 편광현미경관찰결과를 나타내는 사진이다. 도 34a의 사진은, 프레틸트각을 약 35˚, d/p를 0.57로 하는 조건으로 제작한 액정표시소자의 정면 관찰시의 표시상태를 나타내고, 도 34b의 사진은, 프레틸트각을 약 45˚, d/p를 0.8로 하는 조건으로 제작한 액정표시소자의 그것을 나타낸다.Figs. 34A and 34B are photographs showing polarization microscope observation results of the display state of a plurality of manufactured liquid crystal display elements. Fig. 34A shows the display state at the time of frontal view of the liquid crystal display device manufactured under the condition that the pretilt angle is about 35 DEG and the d / p is 0.57, and the photograph of FIG. 34B shows the display state at about 45 Of the liquid crystal display element manufactured under the condition that the d / p is 0.8 and the d / p is 0.8.

도 34a에 있어서, 검게 보이는(흑색표시) 부분은, 양 투명기판의 전극사이에 전압을 인가한 영역이며, 희게 보이는(흰색표시) 부분은, 전압 무인가의 영역이다. 도 34b에 있어서도 마찬가지이다. 도 34b에는, 희게 보이는 부분의 확대사진도 함께 나타내었다.In Fig. 34A, the portion that appears black (black display) is a region where a voltage is applied between the electrodes of both transparent substrates, and the portion that appears whitish (white) is a region without voltage application. The same also applies to Fig. 34B. FIG. 34B also shows an enlarged view of a whitened portion.

희게 보이는 부분은, 육안으로는 균일한 흰색 표시로 보이지만, 현미경으로 확대해 관찰하면 섬세한 배향의 모양이 인정된다. 이것은 포칼코닉 배향이라고 생각할 수 있다.The whitened portion looks like a uniform white mark on the naked eye, but when viewed under a microscope, a fine-grained orientation is recognized. This can be thought of as a focal conic orientation.

도 34c에, 포칼코닉 배향의 액정분자배열의 개략을 나타낸다. 포칼코닉 배향이란, 나선의 축이 기판(상측기판 및 하측기판)면과 평행이 되도록, 액정분자가 액정층안에서 나선구조를 취하는 배열상태를 말한다.Fig. 34C shows an outline of the arrangement of liquid crystal molecules in the focal conic orientation. The focal-conic orientation refers to a state in which the liquid crystal molecules take a spiral structure in the liquid crystal layer so that the axis of the spiral is parallel to the plane of the substrate (upper substrate and lower substrate).

한편, 도 34a 및 도 34b의 사진에 검게 보이는 부분에 있어서는, 액정분자는, 카이럴제에 따라 부여되는 비틀림 힘에 반발하고, 상하기판의 프레틸트각의 관계로부터 비틀리기 쉬운 방향으로 비틀리는 리버스 트위스트 배열상태를 나타내고 있다고 생각할 수 있다. 액정층의 두께방향의 중앙에 위치하는 액정분자가, 어느 정도 수직방향으로 일어서 있기 때문에, 흑색표시가 얻어지고 있는 것일 것이다. 도 34a의 사진에 나타내는 액정 셀의 제작조건, 및, 도 34b의 사진에 나타내는 액정 셀의 제작조건에 있어서는, 카이럴제의 첨가량이 비교적 많기 때문에, 액정층 내부의 왜곡(찌그러짐)이 크고, 액정층의 두께방향 중앙분자가, 수직가까이 일어서 있는 상태가 되어 있다고 추측된다.On the other hand, in the portions shown in black in the photographs of Figs. 34A and 34B, the liquid crystal molecules repel the twisting force applied in accordance with the chiral agent, and the reverse twisted in the easy tilt direction from the relationship of the pre- It can be considered that the twist array state is indicated. The liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer stand up to some extent in the vertical direction, so that the black display is obtained. In the manufacturing conditions of the liquid crystal cell shown in the photograph of FIG. 34A and the manufacturing conditions of the liquid crystal cell shown in the photograph of FIG. 34B, since the amount of the chiral agent added is relatively large, the distortion (distortion) inside the liquid crystal layer is large, It is assumed that the central molecule in the thickness direction of the layer is standing up vertically.

제작된 액정표시소자는, 초기상태에 있어서 포칼코닉 배열상태가 된다. 양 투명기판의 ITO 전극사이에, 전기광학특성의 포화 전압치 이상의 전압을 인가하면(역치전압이상의 강도의 종 전계를 일으키게 한다), 리버스 트위스트 배열상태로 천이한다. 도 34a 및 도 34b에 나타내는 사진으로부터, 제작된 액정표시소자에 있어서는, 정면에서 관찰했을 경우에서도, 높은 콘트라스트비로 표시를 하는 것을 알 수 있다.The produced liquid crystal display element is in the focal-conic arrangement state in the initial state. When a voltage equal to or greater than the saturation voltage value of the electro-optical characteristic is applied between the ITO electrodes of the both transparent substrates (causing a zenith electric field having an intensity equal to or higher than the threshold value voltage), a transition is made to the reverse twist arrangement state. From the photographs shown in Figs. 34A and 34B, it can be seen that in the manufactured liquid crystal display element, display is performed at a high contrast ratio even when observed from the front.

그리고 흰색표시(포칼코닉 배열상태), 및, 흑색표시(리버스 트위스트 배열상태)의 메모리성은 매우 안정되고, 현미경에 의해서 액정분자의 미세한 배열상태의 변화를 관찰했지만, 장기, 적어도 반년 이상에 걸쳐서 안정했다.The memory characteristics of white display (focal-conic arrangement state) and black display (reverse twist arrangement state) were very stable, and microscopic arrangement of liquid crystal molecules was observed by a microscope. However, did.

도 35a는, 프레틸트각을 약 45˚, d/p를 0.8로 하는 조건으로 제작한 액정표시소자(도 34b에 표시상태를 나타내는 액정표시소자)에 대해서, 0˚~180˚방위(좌우 방위)의 투과율 시각의존성을 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은, 정면방향(기판 법선 방향)을 0˚으로 했을 때의 관찰각도를 단위 「˚」으로 나타낸다. 우측위로 기운 관찰각도를 플러스의 각도로 나타내며, 좌방위로 기운 관찰각도를 마이너스의 각도로 나타내었다. 그래프의 세로축은, 투과율을 단위「%」로 나타낸다. 마름모형을 이은 곡선(S-t로 표기)은, 포칼코닉 배열상태에 있어서의 투과율의 시각의존성을 나타낸다. 정방형을 이은 곡선(U-t로 표기)은, 리버스 트위스트 배열상태에서의 그것을 나타낸다.35A is a diagram showing a liquid crystal display element (a liquid crystal display element showing a state shown in FIG. 34B) manufactured with a pretilt angle of about 45 degrees and a d / p of 0.8, ) ≪ / RTI > The abscissa axis of the graph represents the viewing angle when the front direction (substrate normal direction) is 0 deg. In units of degrees. The right angle of upward observation is indicated by a positive angle, and the angle of upward observation of leftward angle is indicated by a negative angle. The vertical axis of the graph indicates the transmittance in units of "%". The curved line (denoted by S-t) after the rhombic pattern shows the visual dependency of the transmittance in the focal-conic arrangement state. The curved line (denoted by U-t) after the square represents it in the reverse twist array state.

또, 도 35b에, 프레틸트각을 약 45˚, d/p를 0.8로 하는 조건으로 제작한 액정표시소자(도 34b에 표시상태를 나타내는 액정표시소자)의 등(等)콘트라스트 곡선을 나타낸다.Fig. 35B shows an iso (or equal) contrast curve of a liquid crystal display element (liquid crystal display element showing a state shown in Fig. 34B) produced under the condition that the pretilt angle is about 45 deg. And d / p is 0.8.

도 35b로부터 알 수 있듯이, 제작한 액정표시소자에 대해서, 전(全)방위에 관해서, 거의 대칭인 등콘트라스트 곡선이 얻어지고 있다. 또, 도 35a에 나타나 있는 바와 같이, 포칼코닉 배열상태(흰색 표시)에 있어서도, 리버스 트위스트 배열상태(흑색표시)에 있어서도, 거의 좌우대칭인 투과율시각의존성이 얻어지고 있는 것부터, 제작한 액정표시소자는, 좌우대칭인 콘트라스트특성을 갖추고 있는 것을 명료하게 알 수 있다. 이와 같이, 제작한 액정표시소자는 시각특성이 뛰어난 액정표시소자이다.As can be seen from Fig. 35B, for the manufactured liquid crystal display element, an iso-contrast curve that is almost symmetrical with respect to all directions is obtained. As shown in Fig. 35A, the transmittance time dependency, which is almost symmetrical to the left and right, is obtained even in the reverse twist arrangement state (black display) in the focal-conic arrangement state (white display) Can be clearly seen to have a symmetrical contrast characteristic. Thus produced liquid crystal display elements are liquid crystal display elements having excellent visual characteristics.

비교를 위하여, 도 35c에, 특허문헌6에 기재된 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 시각콘트라스트특성을 나타낸다. 본 도면은, 특허문헌6의 도면(도 13(A))에 기재된 것과 동일한 도면이다. 도 35c로부터 알 수 있듯이, 특허문헌6에 기재된 액정표시소자에 있어서는, 콘트라스트비가 좌우비대칭이다. 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 플로차트(flow chart)(도 33)에 따라서 예비적으로 제작된 액정표시소자는, 앞의 발명과 비교하여, 콘트라스트비의 좌우대칭성이 실현되고 있는 점에서, 시각특성이 뛰어나다. 또한, 도 35c로부터, 특허문헌6에 기재된 발명의 실시예에 있어서는, 정면관찰시의 콘트라스트비는 3보다 약간 큰 정도이고, 도 35a에 나타내는 그래프에서는, 도 33에 나타내는 플로차트(flow chart)에 따라서 제작된 액정표시소자의 정면 관찰시 콘트라스트비는 4보다 약간 작은 정도로 계산된다. 이와 같이, 정면에서 관찰했을 경우에, 높은 콘트라스트비로 표시를 실시하는 것이 가능한 점에서도, 시각특성이 뛰어나다. 그리고 이들 특징(표시품질의 높이)은, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자(후술)도 갖추고 있다.For comparison, FIG. 35C shows the visual contrast characteristics of the liquid crystal display element according to the embodiment of the invention disclosed in Patent Document 6. FIG. This drawing is the same as the one described in the drawing (FIG. 13 (A)) of Patent Document 6. As can be seen from Fig. 35C, in the liquid crystal display element described in Patent Document 6, the contrast ratio is asymmetrical. The liquid crystal display element preliminarily manufactured according to the flow chart (Fig. 33) showing the manufacturing method of the liquid crystal display element according to the seventh embodiment achieves the symmetry of the contrast ratio in comparison with the above invention It is excellent in visual characteristics. 35C, in the embodiment of the invention described in Patent Document 6, the contrast ratio at the time of frontal observation is slightly larger than 3, and in the graph shown in FIG. 35A, in accordance with the flow chart shown in FIG. 33 The contrast ratio in the frontal view of the manufactured liquid crystal display device is calculated to be slightly smaller than 4. In this way, when viewed from the front, the visual characteristics are excellent even in that display can be performed with a high contrast ratio. These features (height of display quality) are also equipped with a liquid crystal display element (described later) according to the seventh embodiment.

본 발명자는, 예를 들어 액정층에 물리적 작용을 주는 것으로, 리버스 트위스트 배열상태와 포칼코닉 배열상태가 가환적으로 실현되어 액정분자의 각 배열상태가, 함께 안정하게 되는 조건을 예의 연구했다.The present inventors have studied, for example, a condition in which a reversed twist arrangement state and a focal-conic alignment state are realized by physically giving a physical action to a liquid crystal layer, so that the arrangement states of the liquid crystal molecules become stable together.

도 36은, 리버스 트위스트 배열상태, 및, 포칼코닉 배열상태의 쌍안정 상태를 실현 가능하게 하는 조건을 나타내는 그래프이다. 그래프의 횡축은 프레틸트각을 단위「˚」로 나타내고, 세로축은, 카이럴제의 첨가량을 d/p를 이용해 나타낸다.Fig. 36 is a graph showing the conditions for enabling the reverse twist arrangement state and the bistable state in the focal-conic arrangement state to be realized. The horizontal axis of the graph represents the pretilt angle in units of 占 and the vertical axis represents the addition amount of the chiral agent by d / p.

본 도면에 있어서, 마름모형을 이은 곡선보다 아래의 범위에 있는 프레틸트각 및 d/p의 조합에 있어서는, 포칼코닉 배열상태가 발현하지 않는다. 즉 카이럴제의 첨가량이 너무 적으면, 포칼코닉 배열상태가 아니라 스프레이 트위스트 배열상태가 나타난다.In the figure, in the combination of the pretilt angle and the d / p in the range below the curve obtained by the rhombus, the focal-conic arrangement state does not appear. That is, when the addition amount of the chiral agent is too small, the spray twist arrangement state is displayed instead of the focal conic arrangement state.

또, 정방형을 이은 곡선보다 위의 범위에 있는 프레틸트각 및 d/p의 조합에 있어서는, 항상 포칼코닉 배열상태가 된다. 즉 카이럴제의 첨가량이 너무 많으면, 포칼코닉 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 상전이 시킬 수 없다.Also, in the combination of the pretilt angle and the d / p in the range above the curve following the square, the focal-conic arrangement is always maintained. That is, if the added amount of the chiral agent is too large, the phase transition from the focal-conic arrangement state to the reverse twist arrangement state can not be made.

경계면의 앵커링 강도나 액정의 탄성 정수에 따라서 곡선은 다소 상하로 움직이지만, 양 곡선 사이의 범위에 있는 프레틸트각 및 d/p의 조합에 있어서, 리버스 트위스트 배열상태, 및, 포칼코닉 배열상태의 쌍안정 상태가 실현된다. 리버스 트위스트 배열상태와 포칼코닉 배열상태의 쌍안정 상태는, 카이럴제의 비틀림력(chirality)을, 어느 범위내로 제어했을 때에 나타나는 특수한 상태이다.The curve moves somewhat up and down according to the anchoring strength of the interface and the elastic constant of the liquid crystal. However, in the combination of the pretilt angle and the d / p in the range between the curves, the reverse twist arrangement state and the A bistable state is realized. The reverse twist arrangement state and the bistable state in the focal-conic arrangement state are special states that appear when the chirality of the chirality is controlled within a certain range.

그리고 동그라미 표시는, 도 34b에 표시 상태를 나타내고, 도 35a 및 도 35b에 시각 특성을 나타낸 액정표시소자의 프레틸트각(약 45˚)과 d/p(0.8)를 나타낸다.34A and 34B show the display state, and FIGS. 35A and 35B show the pretilt angle (about 45 DEG) and the d / p (0.8) of the liquid crystal display element showing the visual characteristics.

본 도면에 나타내는 결과로부터, 프레틸트각이 수직에 가까울수록, d/p의 값이 낮아도 포칼코닉 배열상태가 되기 쉬운 것을 알 수 있다. 본 발명의 발명자들이 반복해 행한 실험에 의하면, 프레틸트각이 낮아도, 전압에 의해 액정분자배향을 수직에 가깝게 하면, 포칼코닉 배열상태가 관찰되게 되지만, 경계면의 영향이기 때문인지, d/p의 값은 비교적 높지 않으면 포칼코닉 배열상태는 발현하지 않았다.From the results shown in this drawing, it can be seen that the closer the pretilt angle is to the vertical, the more likely the focal-conic arrangement state is obtained even if the value of d / p is low. According to the experiment repeatedly conducted by the inventors of the present invention, even if the pretilt angle is low, when the orientation of the liquid crystal molecules is made close to vertical by the voltage, the state of the focal conic arrangement is observed. If the value is relatively high, the focal-conic arrangement state does not appear.

리버스 트위스트 배열상태, 및, 포칼코닉 배열상태의 쌍안정상태가 실현되는 것은, 액정층을 협지하는 상하기판의 쌍방으로, 20˚이상 85˚이하의 프레틸트각이 발현하는 배향 처리가 이루어지고, 액정층에 카이럴제가, d/p가 0.5 이상 2 이하가 되는 범위에서 첨가되고 있는 경우라고 말할 수 있을 것이다. 또, 상하기판의 쌍방으로, 35˚이상 55˚이하의 프레틸트각이 발현하도록 배향처리가 이루어지고 있을 때는, d/p가 0.5이상 1.2 이하가 되는 범위에서 카이럴제가 첨가되고 있는 경우에, 리버스 트위스트 배열상태와 포칼코닉 배열상태의 쌍안정상태가 실현가능하다고 말할 수 있을 것이다.The reason why the reverse twist arrangement state and the focal-conic arrangement state of the bistable state are realized is that alignment treatment is performed in which both the upper and lower substrates sandwiching the liquid crystal layer express a pretilt angle of 20 DEG or more and 85 DEG or less, It can be said that the chiral agent is added to the liquid crystal layer in a range where d / p is 0.5 or more and 2 or less. When alignment treatment is performed so that a pretilt angle of not less than 35 DEG and not more than 55 DEG is generated in both of the upper and lower substrates, when a chiral agent is added in a range in which d / p is not less than 0.5 and not more than 1.2, It can be said that a bistable state in a reverse twist arrangement state and a focal-conic arrangement state is feasible.

본 발명의 발명자들은, 이상의 예비적 고찰을 근거로 하여 제7의 실시예에 의한 액정표시소자를 제작했다.The inventors of the present invention produced a liquid crystal display element according to the seventh embodiment based on the above preliminary consideration.

제7의 실시예에 따른 액정표시소자의 한 화소내의 개략적인 단면도는 도 1과 동일하다.A schematic sectional view in one pixel of the liquid crystal display element according to the seventh embodiment is the same as in Fig.

액정층(15)을 형성하는 액정재료에는 카이럴제가 첨가되어 있다. 액정 셀 완성상태(초기상태)에서의 액정분자의 배열상태는, 포칼코닉 배열이었다. 예를 들어 전원(20)에 의해서, 양 베타전극(12a, 12b)사이에, 역치전압 이상의 교류전압을 인가하는 것으로, 액정분자의 배열상태를, 포칼코닉 배열로부터 리버스 트위스트 배열로 전이시킬 수 있다.A chiral agent is added to the liquid crystal material forming the liquid crystal layer 15. The alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell completion state (initial state) was a focal-conic arrangement. The arrangement state of the liquid crystal molecules can be shifted from the focal conic arrangement to the reverse twist arrangement by applying an AC voltage equal to or higher than the threshold voltage between the two beta electrodes 12a and 12b by the power source 20 .

도 37~도 41을 참조하여, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 구성 및 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다.The configuration and manufacturing method of the liquid crystal display element according to the seventh embodiment will be described in detail with reference to Figs. 37 to 41. Fig.

도 37은, 상측투명기판(11a)상에 형성되는 ITO막의 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다. 본 도면에 나타내는 ITO막으로, 예를 들어 화소전극{각 화소에 대해 상측베타전극(12a)을 형성하는 전극} 및 해당 화소전극의 취출전극이 형성된다.37 is a schematic plan view showing a pattern of an ITO film formed on the upper transparent substrate 11a. For example, a pixel electrode (an electrode for forming the upper-side beta electrode 12a for each pixel) and an extraction electrode for the pixel electrode are formed with the ITO film shown in the figure.

ITO막 패턴은, 예를 들어 본 도면 좌우 방향으로 ITO막이 스트라이프형상으로 뻗어 형성된다. 본 도면에 대해서는, 화소전극을 구성하는 ITO막에 12A1~12A10의 부호를 붙여 나타냈다.The ITO film pattern is formed, for example, in such a manner that the ITO film extends in a stripe shape in the left and right direction in the drawing. For this figure, 12A are shown attached to the sign of the 1 ~ 12A 10 to the ITO film constituting the pixel electrode.

ITO막의 패터닝은, ITO 유리기판을 세정한 후, 포트리소 공정을 이용해 행했다. ITO의 에칭은, 제2염화철을 이용한 웨트에칭으로 실시했다. 레이저빔을 조사하고, ITO막을 제거하는 것으로 패터닝을 실시해도 괜찮다.The patterning of the ITO film was performed by using a photolithography process after cleaning the ITO glass substrate. Etching of ITO was carried out by wet etching using ferric chloride. It is also possible to perform patterning by irradiating a laser beam and removing the ITO film.

도 38은, 하측투명기판(11b)상에 형성되는 ITO막의 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다. 본 도면에 나타내는 ITO막으로, 예를 들어 화소전극{각 화소에 대해 하측베타전극(12b)을 형성하는 전극} 및 해당 화소 전극의 취출전극이 형성된다.38 is a schematic plan view showing a pattern of the ITO film formed on the lower transparent substrate 11b. As the ITO film shown in the figure, for example, pixel electrodes (electrodes for forming the lower-side beta electrodes 12b for each pixel) and extraction electrodes for the pixel electrodes are formed.

ITO막 패턴은, 예를 들어 본 도면 상하방향으로 ITO막이 스트라이프형상으로 뻗어 형성된다. 본 도면에 대해서는, 화소전극을 구성하는 ITO막의 일부에 12B1~12B9의 부호를 붙여 나타냈다. 본 도면 상하방향과 도 37의 좌우방향은 서로 직교하는 방향이다.The ITO film pattern is formed, for example, in such a manner that the ITO film extends in a stripe shape in the vertical direction of the drawing. In this drawing, a part of the ITO film constituting the pixel electrode is indicated by 12B 1 to 12B 9 . The vertical direction in the drawing and the horizontal direction in Fig. 37 are directions perpendicular to each other.

ITO막의 패터닝은, 도 37을 참조해 설명한 ITO막 패턴의 형성 방법과 같은 방법으로 실시할 수 있다.The patterning of the ITO film can be performed by the same method as the method of forming the ITO film pattern described with reference to Fig.

ITO막을 패터닝 한 후, ITO막상을 포함한 하측투명기판(11b)상에 절연막(13)을 형성한다. 절연막(13)은, 예를 들어 취출전극(12BT1~12BT9)부분(단자부분)에는 형성하지 않는다. 본 도면에 대해서는, 절연막(13)을 형성하지 않는 영역에 사선을 표시했다. 절연막(13)은, 취출전극 부분 등에 레지스터를 형성하고, 절연막 성막 후에 리프트 오프로 레지스터를 제거하는 방법, 메탈 마스크로 취출전극 부분 등을 덮은 상태에서 스팩터에 의해 형성하는 방법에 의해 형성이 가능하다. 또, 절연막(13)은, 유기 절연막이나 SiO₂, SiNx 등의 무기 절연막으로 할 수 있다. 이들의 조합으로 형성해도 좋다. 여기에서는 아크릴계 유기 절연막과 SiO₂의 적층막을 절연막(13)으로서 이용했다.After the ITO film is patterned, an insulating film 13 is formed on the lower transparent substrate 11b including the ITO film. The insulating film 13 is not formed, for example, in the extraction electrodes 12BT 1 to 12BT 9 (terminal portions). In this drawing, hatched lines are shown in regions where the insulating film 13 is not formed. The insulating film 13 can be formed by a method in which a resistor is formed on a lead-out electrode portion or the like, a lift-off resistor is removed after forming an insulating film, or a method in which a sputtering is performed while covering a lead- Do. In addition, the insulating film 13 may be an inorganic insulating film such as an organic insulating film or SiO₂, SiN x. Or a combination thereof. In this case, a laminated film of an acrylic organic insulating film and SiO2 was used as the insulating film 13.

제7의 실시예에 대해서는, 우선 취출전극 부분 등에 내열성필름(폴리이미드 테이프)을 붙이고, 막 두께 1μm에 유기절연막을 스핀 코트(2000 rpm로 30초간 스핀)했다. 다음에, 유기절연막이 스핀 코트된 하측투명기판(11b)을, 클린 오븐에서 220℃에서 1시간 고온에서 구우고, 그 후 내열성 필름을 붙인 채로 하측투명기판(11b)을 80℃로 가열하고, SiO₂막을 스팩터법(교류방전)에 의해 두께 1000Å로 성막 했다. SiO₂막은, 진공증착법, 이온 빔법, CVD법등을 이용해 성막 할 수도 있다.In the seventh embodiment, a heat resistant film (polyimide tape) was attached to the extraction electrode portion and the organic insulating film was spin-coated (spinning at 2000 rpm for 30 seconds) to a film thickness of 1 m. Subsequently, the lower transparent substrate 11b having the organic insulating film spin-coated was baked at 220 DEG C for 1 hour at a high temperature in a clean oven, and then the lower transparent substrate 11b was heated to 80 DEG C with the heat resistant film adhered thereon, A SiO 2 film was formed to have a thickness of 1000 ANGSTROM by a sputtering method (AC discharge). The SiO 2 film may be formed by a vacuum deposition method, an ion beam method, a CVD method, or the like.

여기서 내열성 필름을 벗기면, 내열성 필름의 점착 개소에 대해, 유기 절연막 및 SiO₂막을 제거할 수 있었다. 계속 해서, SiO₂막의 절연성과 투명성을 향상시키기 위해서, 하측투명기판(11b)을 클린 오븐에서 220℃에서 1시간 고온에서 구웠다.When the heat-resistant film was peeled off, the organic insulating film and the SiO 2 film could be removed from the adhesive portion of the heat-resistant film. Subsequently, in order to improve the insulating property and transparency of the SiO2 film, the lower transparent substrate 11b was baked at 220 DEG C for 1 hour at a high temperature in a clean oven.

SiO₂막의 형성은 필수는 아니지만, SiO₂막을 성막 하는 것으로 절연막(13)의 절연성을 향상시킬 수 있다. 또, 절연막(13)상에 형성하는 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 밀착성 및 패터닝성을 향상시키는 것이 가능하다.The formation of the SiO 2 film is not essential, but the insulating property of the insulating film 13 can be improved by forming the SiO 2 film. In addition, it is possible to improve the adhesion and the patterning property of the first and second collecting electrodes 12c and 12d formed on the insulating film 13.

유기 절연막을 형성하지 않고, 절연막(13)을 SiO2막만으로 구성해도 괜찮다. SiO2막은 다공질이 되기 쉽기 때문에, 이 경우에는, SiO2막의 두께를 4000Å~8000Å으로 하는 것이 바람직하다. SiO2막과 SiNx막의 적층으로부터 되는 무기절연막(13)으로 할 수도 있다.The insulating film 13 may be formed of only the SiO 2 film without forming the organic insulating film. Since the SiO 2 film tends to become porous, in this case, the thickness of the SiO 2 film is preferably 4000 Å to 8000 Å. Or an inorganic insulating film 13 composed of a lamination of an SiO 2 film and an SiN x film.

절연막(13)상에 ITO막을 형성했다. ITO막은, 하측투명기판(11b)을 100℃로 가열하고, 스팩터법(교류 방전)에 의해 기판 전면(全面)에 성막 했다. 막 두께는 약 1200Å로 했다. ITO막은, 진공 증착법, 이온 빔법, CVD법등을 이용해 형성할 수도 있다. 이 ITO막을 포트리소 공정으로 패터닝 하고, 제1즐치전극(12c), 제2즐치전극(12d), 및 이들 전극(12c, 12d)의 취출전극을 형성했다.An ITO film was formed on the insulating film 13. The ITO film was formed on the entire surface of the substrate by heating the lower transparent substrate 11b at 100 占 폚 and applying a sputtering method (alternating-current discharge). The film thickness was set to about 1200 ANGSTROM. The ITO film may be formed using a vacuum deposition method, an ion beam method, a CVD method, or the like. The ITO film was patterned by a photolithography process to form a first joyful electrode 12c, a second joyful electrode 12d, and extraction electrodes for these electrodes 12c and 12d.

도 39는, ITO막의 에칭에 사용하는 포토마스크를 나타내는 개략적인 평면도이다. 포토마스크는, 제1즐치전극(12c) 대응부분, 제2즐치전극(12d) 대응부분, 제1즐치전극(12c)의 취출전극 대응부분, 제2즐치전극(12d)의 취출전극 대응부분, 및 하측베타전극(12b)의 취출전극 대응부분을 포함한다. 에칭시, 각 대응부분에서 덮인 ITO막으로, 전극이 형성된다. 본 발명의 발명자들은, 빗살 형상 전극의 즐치부분의 전극폭을 20μm, 30μm, 2개의 빗살 형상 전극의 즐치부분을 교대로 배치했을 때의 전극 간격을 20μm, 30μm, 50μm, 100μm, 200μm로 하는 복수의 전극패턴으로, 제1즐치전극(12c) 및 제2즐치전극(12d)을 제작했다.39 is a schematic plan view showing a photomask used for etching an ITO film. The photomask includes a portion corresponding to the first joyful electrode 12c, a portion corresponding to the second joyful electrode 12d, a portion corresponding to the extraction electrode of the first joyful electrode 12c, a portion corresponding to the extraction electrode of the second joyful electrode 12d, And a portion corresponding to the extraction electrode of the lower side beta electrode 12b. At the time of etching, an electrode is formed from an ITO film covered at each corresponding portion. The inventors of the present invention have found that when the electrode widths of the comb tooth-shaped electrode comb tooth portions are 20 mu m and 30 mu m, and when the comb tooth portions of the two comb tooth-shaped electrodes are alternately arranged, a plurality of electrode intervals of 20 mu m, 30 mu m, 50 mu m, 100 mu m, The first and second juliet electrodes 12c and 12d were fabricated by using the electrode pattern of FIG.

이상과 같은 공정을 거치고, 전극부착기판을 2매 준비했다(도 33의 스텝 S101). 2매의 전극 부착 기판을 세정해 건조한다(스텝 S102). 수세의 경우는, 순수한 물 세정을 실시한다. 세제를 사용해 행해도 괜찮다. 브러쉬 세정, 스프레이 세정의 어느 것으로 세정할 수도 있다. 그 후 탈수를 하고, 건조시킨다. 수세 이외 방법으로서 UV세정, IR건조를 실시하는 것이 가능하다.After the above-described steps, two electrode-attached substrates were prepared (step S101 in FIG. 33). The two electrode-adhered substrates are cleaned and dried (step S102). In the case of washing, pure water rinse is performed. It may be done with detergent. Brush cleaning, or spray cleaning. Thereafter, it is dewatered and dried. It is possible to carry out UV cleaning and IR drying as a method other than washing with water.

2매의 전극 부착 기판상에, ITO 전극을 덮도록 배향막재료를 도포했다(스텝 S103). 배향막재료의 도포는, 스핀 코트를 이용해 행했다. 후레키소 인쇄나 잉크젯 인쇄를 이용해 행해도 괜찮다. 통상은 수직 배향막의 형성에 사용되는 폴리이미드 배향막재료의 측쇄밀도를 낮게 하여, 배향막재료로서 이용했다. 이것은 예비적 고찰을 위해서 제작한 액정표시소자에 사용한 배향막재료와 동일한 재료이다. 배향막재료는, 배향막의 두께가 500Å~800Å이 되도록 도포했다. 배향막재료를 도포한 전극 부착 기판의 가(假)소성(스텝 S104), 및 본(本)소성(스텝 S105)을 실시했다. 본소성은 클린 오븐에서, 180℃에서 1시간 행했다. 160℃이상 180℃이하의 온도에서 행해도 괜찮다. 이렇게 해서 ITO 전극을 덮는 배향막을 형성했다(스텝 S103~S105).An alignment film material was coated on the two electrode-coated substrates so as to cover the ITO electrodes (step S103). Application of the alignment film material was carried out using a spin coat. It may be done using Furekiso printing or inkjet printing. In general, the polyimide alignment film material used for forming the vertical alignment film has a lower side chain density and is used as an alignment film material. This is the same material as the alignment film material used for the liquid crystal display device manufactured for the preliminary consideration. The alignment film material was applied so that the thickness of the alignment film was 500 ANGSTROM to 800 ANGSTROM. (Step S104) and main baking (step S105) of an electrode-attached substrate on which an alignment film material was applied were performed. The firing was carried out in a clean oven at 180 ° C for 1 hour. And may be carried out at a temperature of 160 ° C or higher and 180 ° C or lower. Thus, an alignment film covering the ITO electrode was formed (steps S103 to S105).

도 40은, 하측기판(10b)에 형성되는 하측배향막(14b)의 형성영역의 일부를 나타내는 개략적인 평면도이다. 하측배향막(14b)은, 예를 들어 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)이 배치되고, 화소가 확정되는 영역에 형성된다. 본 도면에는, 하측배향막(14b)의 형성 영역으로서 좌상(左上)의 부분만을 나타냈지만, 그 외의 즐치전극(12c, 12d)배치 영역에 대해서도 같다.Fig. 40 is a schematic plan view showing a part of the formation area of the lower alignment film 14b formed on the lower substrate 10b. The lower alignment film 14b is formed, for example, in the region where the first and second juliec electrodes 12c and 12d are arranged and the pixel is fixed. In this drawing, only the upper left portion is shown as the formation region of the lower side orientation film 14b, but the same applies to the other arrangement regions of the glowing electrodes 12c and 12d.

다음에, 러빙처리(배향처리)를 실시했다(스텝 S106). 러빙처리는, 압입량을 0.8 mm로 하고, 상측배향막(14a), 하측배향막(14b)의 쌍방으로 20˚이상 85˚이하, 예를 들어 35˚이상 55˚이하, 일례로서 45˚의 프레틸트각이 발현하도록 행했다. 또, 액정표시소자의 트위스트각이 90˚이 되도록 실시했다.Next, a rubbing treatment (alignment treatment) was performed (step S106). The rubbing treatment is carried out in such a manner that the amount of indentation is set to 0.8 mm and both the upper alignment film 14a and the lower alignment film 14b are stretched by 20 ° or more and 85 ° or less such as 35 ° or more and 55 ° or less, Angles. Further, the twist angle of the liquid crystal display element was set to 90 degrees.

그리고 이 영역의 프레틸트각은, 측정이 매우 곤란하고, 45˚라고 하는 수치는 적지 않은 오차를 포함할 가능성이 있다. 측정방법의 차이나 측정정도의 문제에 의해, ± 15˚~± 30˚정도의 편차가 존재할 가능성이 있다.The pretilt angle in this region is very difficult to measure, and the numerical value of 45 占 may possibly include a small error. There is a possibility that a deviation of about ± 15 ° to ± 30 ° exists due to a difference in measurement method or a problem of measurement accuracy.

셀두께를 4μm로 하기 위해, 한쪽의 기판 면에, 입경 4μm의 갭 컨트롤재를 산포했다(스텝 S107). 셀 두께를 3μm이상 5μm이하로 하기 위해, 입경 3μm이상 5μm이하의 갭 컨트롤재를 산포하는 것도 가능하다. 한쪽의 기판 면에는 씰재를 인쇄하고, 메인 씰 패턴을 형성했다(스텝 S108). 2매의 기판을 소정의 위치에서 중합하고(스텝 S109), 씰 재를 경화시켰다.In order to make the cell thickness 4 mu m, a gap control material having a particle diameter of 4 mu m was scattered on one substrate surface (step S107). It is also possible to disperse a gap control material having a particle diameter of 3 占 퐉 or more and 5 占 퐉 or less in order to make the cell thickness from 3 占 퐉 to 5 占 퐉. A sealing material was printed on one substrate surface to form a main seal pattern (step S108). The two substrates were polymerized at a predetermined position (step S109), and the seal material was cured.

2매의 기판의 중합은, 상측배향막(14a)의 러빙방향을 제1의 방향, 하측배향막(14b)의 러빙방향을 제2의 방향으로 했을 때, 제2의 방향이 상측기판(10a)의 법선 방향(윗쪽)에서 보아, 제1의 방향을 기준으로, 우회전 방향으로 90˚을 이루는 방향이 되도록 행했다.The polymerization of the two substrates is carried out in such a manner that when the rubbing direction of the upper alignment film 14a is the first direction and the rubbing direction of the lower alignment film 14b is the second direction, (The upper side), the direction of 90 degrees in the right turn direction with respect to the first direction.

 진공 주입법으로 네마틱 액정을 주입했다(스텝 S110). 액정재료로는 굴절률 이방성Δn이 0.067인, 저굴절률 이방성재료를 이용했다. 액정중에는 카이럴제를 첨가했다. 카이럴제로는 (주)멜크제의 CB15를 사용했다. 카이럴제의 첨가량은, 카이럴 피치를 p, 셀두께를 d로 했을 때, d/p가 0.8(p=5μm)이 되도록 조정했다. d/p는, 프레틸트각에 따라 예를 들어 상측 및 하측 배향막(14a, 14b)에 20˚이상 85˚이하의 프레틸트각이 발현하도록 배향 처리가 이루어져 있을 때는 0.5 이상 2 이하, 35˚이상 55˚이하의 프레틸트각이 발현하도록 배향처리가 이루어져 있을 때는 0.5 이상 1.2 이하로 할 수 있다.A nematic liquid crystal was injected by a vacuum injection method (step S110). As the liquid crystal material, a low refractive index anisotropic material having a refractive index anisotropy? N of 0.067 was used. A chiral agent was added to the liquid crystal. We used CB15 of Melchor Co., Ltd. The addition amount of the chiral agent was adjusted so that d / p was 0.8 (p = 5 m) when the chiral pitch was p and the cell thickness was d. When the alignment treatment is performed so that a pretilt angle of not less than 20 DEG and not more than 85 DEG is formed on the upper and lower alignment films 14a and 14b according to the pretilt angle, d / p is not less than 0.5 but not more than 2, And may be 0.5 or more and 1.2 or less when orientation treatment is performed so that a pretilt angle of 55 DEG or less is expressed.

액정주입구를, 자외선경화타입의 엔드 씰 재로 봉지하고(스텝 S111), 액정분자의 배향을 정리하기 위해, 액정의 상전이 온도이상으로 셀을 가열했다(스텝 S112). 그 후, 스크라이바 장치로 투명기판에 입힌 손상을 따라서 브레이킹 하고, 개별의 셀로 작게 분할했다. 작게 분할된 셀에 대해, 모따기(스텝 S113)와 세정(스텝 S114)을 실시했다.The liquid crystal injection port is sealed with an ultraviolet curing type end seal material (step S111), and the cell is heated to a temperature equal to or higher than the phase transition temperature of the liquid crystal (step S112). Thereafter, breakage was carried out along the damage to the transparent substrate with the scribe apparatus, and the cells were divided into individual cells. A chamfer (step S113) and cleaning (step S114) were performed on the cells divided in small size.

마지막으로, 2매의 기판의 액정층과 반대측의 면에, 편광판을 붙였다(스텝 S115). 2매의 편광판은 크로스 니콜로, 그리고 투과축의 방향과 러빙방향이 평행이 되도록 배치했다. 직교하도록 배치할 수도 있다. 양 기판의 ITO 전극{상측, 하측 베타전극(12a, 12b), 및 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)}에는 전원을 접속했다.Finally, a polarizing plate was attached to the surface of the two substrates opposite to the liquid crystal layer (step S115). The two polarizing plates were arranged in such a way that the direction of the transmission axis and the rubbing direction were parallel to each other. It may be arranged to be orthogonal. Power was connected to the ITO electrodes (upper and lower side electrodes 12a and 12b, and first and second collective electrodes 12c and 12d) on both substrates.

도 41은, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 41에는, 도 37~도 40에 나타낸 구조를 모두 중합해 나타내고 있다. 좌우방향으로 뻗는 횡 전극과 상하방향으로 뻗는 종 전극으로 하나의 화소가 획정된다. 본 도면에 대해서는, 횡 전극에 12A1~12A10의 부호를 붙여 나타내고, 종 전극의 일부에 12B1~12B9의 부호를 붙여 나타내었다. 화살표로 나타내 보인 것은, 횡 전극(12A9)과 종 전극(12B8)이 기판법선방향에서 보아 겹치는 영역에 획정되는 화소이다. 이 화소에 있어서의 횡 전극(12A9)은, 도 1의 상측베타전극(12a)에 상당하고, 종 전극(12B8)은 하측베타전극(12b)에 상당한다.41 is a schematic plan view showing the structure of a liquid crystal display element according to the seventh embodiment. In Fig. 41, the structures shown in Figs. 37 to 40 are all polymerized. One pixel is defined by transverse electrodes extending in the lateral direction and vertical electrodes extending in the vertical direction. For this figure, indicates the sign of the paste 12A 1 ~ 12A 10 to the longitudinal electrodes, are shown attached to the sign of the 12B 1 ~ 12B 9 in a part of the longitudinal electrode. What is indicated by an arrow is a pixel which is defined in a region in which the transverse electrode 12A 9 and the longitudinal electrode 12B 8 overlap in the substrate normal direction. The transverse electrode 12A 9 in this pixel corresponds to the upper side beta electrode 12a in Fig. 1 and the longitudinal electrode 12B 8 corresponds to the lower side beta electrode 12b.

도 42a~도 42c는, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자의 외관사진이다. 그리고 도 42a~도 42c에 나타내는 것은, 제1, 제2즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분의 전극폭을 20μm, 양 즐치전극(12c, 12d)의 즐치부분을 교대로 배치했을 때의 전극 간격을 20μm로 하여 제작한 액정표시소자의, 즐치전극(12c, 12d) 형성영역의 정면 관찰 사진이다.42A to 42C are external views of the liquid crystal display element according to the seventh embodiment. 42A to 42C illustrate the case where the electrode width of the fun portion of the first and second collective electrodes 12c and 12d is 20 mu m and the collective portions of the both of the collective electrodes 12c and 12d are alternately arranged. And the area of the liquid crystal display element in which the glowing electrodes 12c and 12d are formed with a gap of 20 mu m.

도 42a에, 액정표시소자가 완성한 상태(초기상태)의 외관 사진을 나타낸다. 초기상태에 대해서는, 액정분자는 포칼코닉 배열상태가 된다. 육안으로 보아 균일한 흰색표시를 얻을 수 있었다.Fig. 42A shows an external view of a state in which the liquid crystal display element is completed (initial state). As to the initial state, the liquid crystal molecules are in the focal-conic arrangement state. A uniform white display was obtained with the naked eye.

이 상태에 있어서, 상측베타전극(12a)과 하측베타전극(12b)의 사이에 전압을 인가했다. 양 전극(12a, 12b)에의 전압의 인가에 의해, 액정층(15)에는 종 전계가 생긴다.In this state, a voltage was applied between the upper and lower beta electrodes 12a and 12b. By application of a voltage to both the electrodes 12a and 12b, a longitudinal electric field is generated in the liquid crystal layer 15. [

도 42b는, 전극(12a, 12b)에 전압을 인가한 후의 외관사진이다. 전체가 포칼코닉 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로 천이한 것을 알 수 있다. 또, 정면에서 보아 흑색표시가 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 반대로 이것으로부터 양 전극(12a, 12b)에의 전압의 인가로, 액정층(15)에 종 전계가 발생하는 것이 확인된다.FIG. 42B is a photograph of the appearance after voltage is applied to the electrodes 12a and 12b. The entire transition from the focal-conic array state to the reverse twist array state can be seen. Also, it can be seen that black display is obtained from the front view. On the contrary, it is confirmed that a vertical electric field is generated in the liquid crystal layer 15 by application of a voltage to both the electrodes 12a and 12b.

다음에, FFS 모드로, 액정층(15)에 횡 전계를 발생시켰다.Next, a transverse electric field was generated in the liquid crystal layer 15 in the FFS mode.

도 42c는, 도 42b에 나타내는 상태의 액정표시소자를 FFS 모드로 구동한 후의 외관사진이다. 전면이 초기상태와 같은 상태(포칼코닉 배열상태)로 재천이하고 있는 것을 알 수 있다.FIG. 42C is an external view of the liquid crystal display element in the state shown in FIG. 42B after it is driven in the FFS mode. It can be seen that the front is re-entering the initial state (the focal-conic arrangement state).

제7의 실시예에 의한 액정표시소자는, 포칼코닉 배열상태와 리버스 트위스트 배열상태를 스위칭 가능한 액정표시소자이다. 종 전계의 인가에 의해, 전자를 후자로 천이시킬 수 있다. 또 횡 전계의 인가에 의해, 후자를 전자에 천이시킬 수 있다. 리버스 트위스트 배열상태를 포칼코닉 배열상태로 천이시키는 방법으로서 FFS 모드로의 구동 외에, IPS 모드로의 구동을 채용할 수 있다.The liquid crystal display element according to the seventh embodiment is a liquid crystal display element capable of switching between a focal-conic arrangement state and a reverse twist arrangement state. The electrons can be transited to the latter by application of the seed electron field. Further, the latter can be changed to electrons by application of a transverse electric field. As a method of transiting the reverse twist array state into the focal-conic array state, driving in the IPS mode can be adopted in addition to driving in the FFS mode.

액정분자가 면내방향으로 나선을 그리고 있는 포칼코닉 배열상태에 있는 액정층에 종 전계를 부가하면, 경계면의 영향력으로 90˚비틀림 배향이 되어, 액정층 두께방향의 중앙에 위치하는 액정분자는 수직방향으로 기운다. 이렇게 해 포칼코닉 배열상태로부터 리버스 트위스트 배열상태로의 스위칭을 하는 것이라고 생각할 수 있다. 또, 횡 전계의 부가에 의해, 리버스 트위스트 배열상태의 경계면의 액정분자 배향을 흩어지게 하는 것으로, 리버스 트위스트 배열상태로부터 포칼코닉 배열상태로의 스위칭을 하는 것이라고 생각할 수 있다.When a longitudinal electric field is added to the liquid crystal layer in a focal-criconic alignment state in which the liquid crystal molecules spiral in the in-plane direction, the liquid crystal molecules positioned at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer are aligned in the vertical direction . Thus, it can be considered that switching from the focal-conic arrangement state to the reverse twist arrangement state is performed. It can be considered that switching from the reverse twist arrangement state to the focal-conic arrangement state is performed by dispersing the liquid crystal molecular alignment at the interface in the reverse twist arrangement state by the addition of the transverse electric field.

제7의 실시예에 의한 액정표시소자는, 부가하는 전계의 방향에 의해, 포칼코닉 배열상태와 리버스 트위스트 배열상태가 서로 천이하고, 각각 상태가 안정적으로 보지되는 액정표시소자이다. 콘트라스트가 높은 흰색표시상태, 흑색표시상태의 쌍안정 표시를 간편하게 실현될 수 있다. 특히, 흑색표시가 어둡고, 정면에서 보았을 때도 분명히 한 표시를 실현하는 것이 가능하다. 이 때문에, 투과형 디스플레이, 투반디스플레이, 반사형 디스플레이의 어느 것에나 매우 적합하게 적용할 수 있다. 또, 제7의 실시예에 의한 액정표시소자는, 좌우 대칭인 콘트라스트비를 가지는 액정표시소자이다.The liquid crystal display element according to the seventh embodiment is a liquid crystal display element in which the focal-conic arrangement state and the reverse twist arrangement state transit with each other and the state is stably observed according to the direction of the electric field to be added. The white display state in which the contrast is high and the bistable display in the black display state can be easily realized. Particularly, it is possible to realize a display in which the black display is dark and clearly viewed even when viewed from the front. Therefore, the present invention can be suitably applied to any of a transmissive display, a transmissive display, and a reflective display. The liquid crystal display element according to the seventh embodiment is a liquid crystal display element having a contrast ratio that is symmetrical to the left and right.

제7의 실시예에 의한 액정표시소자에 있어서는, 예를 들어 메모리성을 이용한 표시가 가능하다. 흰색을 표시하고 싶은 화소는, 포칼코닉 배열상태로 하고, 흑색을 표시하고 싶은 화소는, 리버스 트위스트 배열상태로 한다. 적어도 흰색표시로부터 흑색표시로 바꾸고 싶은 화소에는 종 전계를 가한다. 흑색표시를 유지하고 싶은 화소에도, 종 전계를 가해도 괜찮다. 반대로, 적어도 흑색표시로부터 흰색표시로 바꾸고 싶은 화소에는 횡 전계를 가세한다. 흰색표시를 유지하고 싶은 화소에도, 횡 전계를 가해도 괜찮다.In the liquid crystal display element according to the seventh embodiment, display using, for example, memory characteristics is possible. Pixels for which white is to be displayed are arranged in a focal-conic arrangement, and pixels for displaying black are arranged in a reverse twist arrangement. At least the subpixel electric field is added to the pixel to be changed from the white display to the black display. It is also possible to apply a subfield to the pixel for which the black display is desired to be maintained. Conversely, a lateral electric field is added to at least a pixel to be changed from a black display to a white display. It is also possible to apply a transverse electric field to a pixel which wants to maintain a white display.

제7의 실시예에 의한 액정표시소자는, 제2의 실시예와 같게 구동할 수 있다. 표시는 반영구적으로 보지하는 것이 가능하고, 고콘트라스트비와 양립할 수 있다.The liquid crystal display element according to the seventh embodiment can be driven as in the second embodiment. The display can be semi-permanently viewed and compatible with the high contrast ratio.

제7의 실시예에 의한 액정표시소자는, 메모리성을 이용한 구동 방법으로 구동할 수 있는, 초저소비 전력구동이 가능하고, 특히 반사형 디스플레이에 적용했을 경우에 메리트는 크고, 저비용으로 대용량의 표시를 실시하는 것이 가능하다, 그 제조에 있어서, 일반적인 트위스티드 네마틱형 액정표시소자와 비교한 코스트 상승요인은 적다는 등의 점에서, 제1의 실시예와 같은 효과를 발휘할 수 있다.The liquid crystal display element according to the seventh embodiment is capable of driving with ultra low power consumption which can be driven by a drive method using memory property and is particularly advantageous when applied to a reflective display, In the production thereof, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in that the cost increase factors are smaller than those of a general twisted nematic liquid crystal display device.

이상, 실시예 등에 따라서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.The present invention has been described above based on the examples and the like, but the present invention is not limited to these examples.

예를 들어, 제1의 실시예등에 있어서는, 편광판을 크로스 니콜로 배치해 노매리 화이트 표시의 액정표시소자로 했지만, 편광판을 평행 니콜로 배치해 노매리 블랙 표시의 액정표시소자로 해도 좋다. 단지 노매리 화이트로 하는 것이 고콘트라스트비로의 표시를 실현하기 쉬울 것이다. 노매리 화이트 표시의 경우, 양호한 흑색표시를 얻기 위해서는, 상측 및 하측 편광판(16a, 16b)의 투과축방향이 이루는 각도는, 90˚부근인 것이 바람직하다.For example, in the first embodiment or the like, the polarizing plate is arranged in cross-Nicol arrangement so as to form a liquid crystal display element of non-married white display. Alternatively, the polarizing plate may be arranged in parallel Nicol and may be a liquid crystal display element of no-marie black display. It is easy to realize a display with a high contrast ratio only in non-mariable white. In the case of the normally white display, the angle formed by the transmission axis direction of the upper and lower polarizers 16a and 16b is preferably near 90 deg. In order to obtain a good black display.

또, 실시예에 대해서는, 배향처리를 러빙으로 행했지만, 예를 들어 광배향법, 경사방향 증착법 등, 다른 배향처리방법을 이용하여 배향처리를 실시할 수 있다.In the embodiments, the alignment treatment is performed by rubbing. However, the alignment treatment can be performed by using other alignment treatment methods such as the photo alignment method and the oblique direction deposition method.

또한, 실시예에 있어서는 하측기판(10b)에만, 액정층(15)(화소영역)의 전체 및 일부에 횡 전계를 일으키게 하는 전극을 형성했지만, 하측기판(10b) 뿐만이 아니라, 상측기판(10a)에도 형성할 수 있다. 횡 전계를 일으키게 하는 전극은, 상측기판(10a), 하측기판(10b) 중 적어도 한편에 형성하면 좋다.In the embodiment, electrodes for causing a transverse electric field are formed on all or part of the liquid crystal layer 15 (pixel region) only in the lower substrate 10b. However, not only the lower substrate 10b, but also the upper substrate 10a, Can also be formed. The electrode causing the transverse electric field may be formed on at least one of the upper substrate 10a and the lower substrate 10b.

또한, 제5의 실시예에 대해서는, 액정층(15)의 질량에 대해, 1wt%, 2wt%, 5wt%가 되는 조건으로, 중합가능한 재료를 첨가했다. 1wt%이상 5 wt%이하의 범위에 한정하지 않고, 중합가능한 재료의 첨가량이 0.5wt%이상 5 wt%이하의 범위여도, 같은 효과를 얻을 수 있을 것이다.In the fifth embodiment, a polymerizable material was added under the condition that the mass of the liquid crystal layer 15 was 1 wt%, 2 wt%, and 5 wt%. The effect is not limited to the range of 1 wt% to 5 wt%, and even if the addition amount of the polymerizable material is in the range of 0.5 wt% to 5 wt%, the same effect can be obtained.

그 외, 여러 가지의 변경, 개량, 조합 등이 가능하다는 것은 당업자에게는 자명할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, and the like are possible.

액정소자 전반, 예를 들어 단순 매트릭스 구동을 실시하는 액정표시소자 전반에 이용할 수 있다. 또, 저소비 전력, 넓은 시각특성, 저가격 등이 요구되는 액정표시소자에 이용 가능하다.The present invention can be used in all areas of liquid crystal devices, for example, in general liquid crystal display devices that perform simple matrix driving. It is also applicable to a liquid crystal display device which requires low power consumption, wide viewing angle characteristics, and low cost.

메모리성을 가지는 점에서는, 예를 들어 전력절약으로 빈번한 바꿔쓰기를 필요로 하지 않는 정보기기(퍼스널 컴퓨터, 휴대정보단말기 등)의 표시면 등, 반사형, 투과형, 투사형의 디스플레이에 바람직하게 적용 가능하다. 또, 자기기록 내지 전기기록된 카드의 정보 표시면, 아동용 완구, 전자 페이퍼 등에 이용할 수 있다.It is preferably applicable to reflective, transmissive, and projection displays such as display surfaces of information devices (personal computers, portable information terminals, and the like) that do not require frequent rewriting due to power saving Do. It can also be used for information display surfaces of magnetic recording or electrically recorded cards, children's toys, electronic papers, and the like.

또한, 재해 발생으로 인한 정전 시에도 표시를 유지하기 위한 디스플레이에 이용 가능하다.It can also be used for displays to maintain display even during power outages caused by disasters.

10a 상측기판
10b 하측기판
11a 상측 투명기판
11b 하측 투명기판
12a 상측 베타전극
12b 하측 베타 전극
12c 제1즐치전극
12d 제2즐치전극
13 절연막
14a 상측 배향막
14b 하측 배향막
15 액정층
16a 상측 편광판
16b 하측 편광판
20 전원
21 슬릿 전극
21a 슬릿
22, 22a 코먼선
23 주사선
24 반도체막
25 소스 전극
26, 26a 드레인 전극
27 신호선
28 절연막
31~33 드라이버
34 화소부
10a upper substrate
10b Lower substrate
11a upper transparent substrate
11b lower transparent substrate
12a upper beta electrode
12b lower beta electrode
12c < / RTI >
12d < / RTI >
13 insulating film
14a upper alignment film
14b lower alignment film
15 liquid crystal layer
16a upper polarizer
16b lower polarizer
20 Power
21 Slit electrode
21a slit
22, 22a common line
23 scanning lines
24 semiconductor film
25 source electrode
26, 26a drain electrode
27 signal line
28 insulating film
31 to 33 driver
34 pixel portion

Claims (5)

각각의 일면에 배향 처리가 행해져 있고, 대향 배치된 상기 제1의 기판 및 상기 제2의 기판과,
상기 제1의 기판의 일면과 상기 제2의 기판의 일면 사이에 설치된 상기 액정층을 포함하고,
상기 제1의 기판 및 상기 제2의 기판은, 상기 액정층의 액정분자가 제1방향으로 비틀어진 제1배향상태를 일으키도록 상기 배향처리의 방향을 설정하고, 또한, 각각이 상기 액정층과의 경계면에 있어서 해당 액정층의 액정분자에 부여하는 프레틸트각이 35˚이상이며,
상기 액정층은, 상기 액정분자가 상기 제1방향과는 반대의 제2방향으로 비틀어진 제2배향상태를 일으키게 하는 성질의 카이럴제를 함유하고,
상기 카이럴제는, 상기 액정층의 층두께d에 대한 카이럴 피치의 비d/p가 0.25이상 0.75 이하가 되도록 첨가된 액정소자.
The first substrate and the second substrate which are subjected to alignment treatment on their respective surfaces,
And the liquid crystal layer provided between one surface of the first substrate and one surface of the second substrate,
Wherein the first substrate and the second substrate set the direction of the alignment treatment so that the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer cause a first alignment state in which the liquid crystal molecules are twisted in the first direction, , The pretilt angle given to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is 35 DEG or more,
Wherein the liquid crystal layer contains a chiral agent capable of causing a second alignment state in which the liquid crystal molecules are twisted in a second direction opposite to the first direction,
Wherein the chiral agent is added so that the ratio d / p of the chiral pitch to the layer thickness d of the liquid crystal layer is 0.25 or more and 0.75 or less.
상기 액정층은, 상기 제2배향 상태에서의 트위스트각이 70˚이상 90˚이하인, 청구항1 기재의 액정소자.The liquid crystal element according to claim 1, wherein the liquid crystal layer has a twist angle in a range from 70 DEG to 90 DEG in the second alignment state. 상기 액정층에 전계를 인가하기 위한 전계인가수단을 더 포함하고,
상기 전계인가수단에 의해서, 상기 제1의 기판 및 상기 제2의 기판의 각 일면에 거의 수직인 방향으로 전계가 인가된 것에 의해 상기 액정층이 상기 제1배향 상태로 천이하고, 상기 제1의 기판 및 상기 제2의 기판의 각 일면에 거의 평행한 방향으로 전계가 인가된 것에 의해 상기 액정층이 상기 제2배향 상태로 천이하는, 청구항 1 또는 2 기재의 액정소자.
Further comprising electric field applying means for applying an electric field to the liquid crystal layer,
An electric field is applied to each of the first substrate and the second substrate in a direction substantially perpendicular to the liquid crystal layer so that the liquid crystal layer transits to the first alignment state by the electric field applying means, 3. The liquid crystal element according to claim 1 or 2, wherein an electric field is applied in a direction substantially parallel to the substrate and the one surface of the second substrate to cause the liquid crystal layer to transition to the second alignment state.
상기 프레틸트각이 70˚보다 작은, 청구항 1 기재의 액정소자.The liquid crystal device according to claim 1, wherein the pretilt angle is smaller than 70 deg.. 복수의 화소부를 구비하고, 그 복수의 화소부의 각각이 청구항1~4항 중 어느 한 항에 기재된 액정소자를 이용하여 구성된, 액정표시장치.A liquid crystal display device comprising a plurality of pixel portions, each of the plurality of pixel portions comprising the liquid crystal device according to any one of Claims 1 to 4.
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