JP2000147517A - Liquid crystal display device and its production - Google Patents

Liquid crystal display device and its production

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JP2000147517A
JP2000147517A JP10327284A JP32728498A JP2000147517A JP 2000147517 A JP2000147517 A JP 2000147517A JP 10327284 A JP10327284 A JP 10327284A JP 32728498 A JP32728498 A JP 32728498A JP 2000147517 A JP2000147517 A JP 2000147517A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
polymer wall
crystal display
substrates
Prior art date
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Withdrawn
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JP10327284A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Kishimoto
克彦 岸本
Kenji Hamada
賢治 浜田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain uniform cell thickness, to decrease the number of production processes and to obtain a display with a large angle of visual field and high quality by using spacer beads partly embedded and fixed in a polymer wall to regulate the distance between substrates. SOLUTION: A color filter having a color resin layer 3 and a BM layer 2 to shade the space among the color patterns from light is formed on a glass substrate 1a. An overcoating layer 4 and a transparent electrode 5 are formed thereon. Further, a polymer wall 6 is formed to surround the pixels, and spacer beads 7 to regulate the cell thickness are partly embedded and fixed in the polymer wall 6. Since formation of columnar projections or increase in the height of the polymer wall 6 are not required, irregular thickness of the cell due to irregular coating of the photosensitive resin can be prevented. The polymer wall 6 is preferably formed to have a inclined part in the cross section with the taper angle between 5 deg. and 45 deg. to one substrate.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパーソナル
コンピュータ、ワードプロセッサ、アミューズメント機
器、テレビジョン装置等のディスプレイとして用いられ
る液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、高分子
壁によって分割された液晶領域内で、電圧印加時に液晶
分子が軸対称配向する液晶表示装置及びその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device used as a display of, for example, a personal computer, a word processor, an amusement device, a television device, and the like, and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are axially symmetrically aligned when a voltage is applied, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気光学効果を用いた表示装置と
しては、ネマティック液晶を用いたTN(ツイストネマ
ティック)型やSTN(スーパーツイストネマティッ
ク)型の液晶表示装置が知られている。しかし、これら
の液晶表示装置については、視野角が狭いという問題が
あるため、視野角を広くするための技術開発が精力的に
行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a display device using an electro-optic effect, a TN (twisted nematic) type or STN (super twisted nematic) type liquid crystal display device using a nematic liquid crystal has been known. However, these liquid crystal display devices have a problem that the viewing angle is narrow, and therefore, technical development for widening the viewing angle is being vigorously conducted.

【0003】これまでに、液晶表示装置の広視野角化技
術の1つとして、特開平6−301015号公報や特開
平7−120728号公報には、高分子壁によって分割
された液晶領域内で液晶分子を軸対称配向させる、いわ
ゆるASM(AxiallySymmetricall
y aligned Microcell)モードの液
晶表示装置が開示されている。典型的には、高分子壁で
実質的に包囲された液晶領域は、絵素毎に形成される。
Until now, as one of the techniques for widening the viewing angle of a liquid crystal display device, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 6-301015 and Hei 7-120728 disclose a technique in which a liquid crystal region divided by polymer walls is used. A so-called ASM (Axially Symmetrical) for aligning liquid crystal molecules in an axially symmetric manner.
There is disclosed a liquid crystal display device of an aligned Microcell mode. Typically, a liquid crystal region substantially surrounded by polymer walls is formed for each pixel.

【0004】このASMモードの液晶表示装置において
は、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に、液晶領
域を実質的に包囲する高分子壁が形成されているので、
電圧印加時には液晶分子が各液晶領域毎に軸対称状に配
向して、視角依存性を無くすことができる。
In this ASM mode liquid crystal display device, a polymer wall substantially surrounding the liquid crystal region is formed on the surface of at least one of the substrates on the liquid crystal layer side.
When a voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned in an axially symmetric manner for each liquid crystal region, and the viewing angle dependency can be eliminated.

【0005】この液晶表示装置の動作原理を図6を参照
しながら説明する。図6(a)及び図6(b)は電圧無
印加時の状態を示す図であり、図6(c)及び図6
(d)は電圧印加時の状態を示す図であり、図6(a)
及び図6(b)は断面図、図6(c)及び図6(d)は
上面をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察した結果を
示す図である。
The principle of operation of the liquid crystal display will be described with reference to FIG. FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a state when no voltage is applied, and FIGS.
FIG. 6D is a diagram showing a state when a voltage is applied, and FIG.
6 (b) is a cross-sectional view, and FIGS. 6 (c) and 6 (d) are views showing the results of observing the upper surface with a crossed Nicol state polarizing microscope.

【0006】この液晶表示装置は、一対の基板14と1
8との間に、誘電異方性が負の液晶分子11からなる液
晶層16が挟持されている。各基板14及び18の液晶
層16に接する側の面には、各々透明電極19及び10
が形成され、その上に各々垂直配向膜22、21が形成
されている。一方の基板18の液晶層16側の面には、
傾斜を有する高分子壁17が形成され、その上に柱状突
起20が選択的に形成されている。この傾斜を有する高
分子壁17によって液晶領域15が規定され、後述する
図6(c)に示すように、軸対称配向中心軸12を中心
として液晶領域15内の液晶分子11が軸対称状に配向
する。
This liquid crystal display device comprises a pair of substrates 14 and 1
8, a liquid crystal layer 16 made of liquid crystal molecules 11 having a negative dielectric anisotropy is sandwiched. Transparent electrodes 19 and 10 are provided on the surfaces of the substrates 14 and 18 that are in contact with the liquid crystal layer 16, respectively.
Are formed, and the vertical alignment films 22 and 21 are formed thereon. On the surface of one substrate 18 on the liquid crystal layer 16 side,
An inclined polymer wall 17 is formed, and a columnar projection 20 is selectively formed thereon. The liquid crystal region 15 is defined by the polymer wall 17 having the inclination. As shown in FIG. 6C described later, the liquid crystal molecules 11 in the liquid crystal region 15 are axially symmetric with respect to the axially symmetric alignment center axis 12. Orient.

【0007】電圧無印加時には、図6(a)に示すよう
に、液晶分子11は垂直配向膜21及び22の配向規制
力によって、基板に対してほぼ垂直な方向に配向してい
る。この状態の液晶領域15をクロスニコル状態の偏光
顕微鏡で観察すると、図6(b)に示すように、暗視野
を呈する(ノーマルブラックモード)。
When no voltage is applied, as shown in FIG. 6A, the liquid crystal molecules 11 are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate by the alignment control force of the vertical alignment films 21 and 22. When the liquid crystal region 15 in this state is observed with a crossed Nicol state polarizing microscope, a dark field is exhibited (normal black mode) as shown in FIG. 6B.

【0008】液晶層に電圧を印加すると、負の誘電異方
性を有する液晶分子11に液晶分子11の長軸を電界の
方向に対して垂直に配向させる力が働くので、図6
(c)に示すように、液晶分子11が基板に垂直な方向
から傾く(中間調表示状態)。この状態の液晶領域15
をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察すると、図6
(d)に示すように、偏光軸に沿った方向に消光パター
ンが観察される。
When a voltage is applied to the liquid crystal layer, a force acts on the liquid crystal molecules 11 having negative dielectric anisotropy to orient the major axis of the liquid crystal molecules 11 perpendicular to the direction of the electric field.
As shown in (c), the liquid crystal molecules 11 tilt from a direction perpendicular to the substrate (halftone display state). The liquid crystal region 15 in this state
When observed with a polarizing microscope in a crossed Nicols state, FIG.
As shown in (d), an extinction pattern is observed in the direction along the polarization axis.

【0009】このように、本発明の液晶表示装置は、電
圧無印加時に液晶分子11が基板に垂直な方向に配向し
て黒表示となり、電圧印加時には液晶分子11が液晶領
域15毎に中心軸12を中心として軸対称配向状態とな
って白表示となるノーマリブラックモードで動作する。
なお、本明細書において、軸対称配向状態とは、例えば
図7に示すように渦巻状に配向している状態を示し、そ
の他の状態として、同心円状、放射状等も含まれる。こ
の軸対称配向の中心軸は、一般に、基板の法線方向とほ
ぼ一致する。なお、図7は液晶領域をモデル化して液晶
領域内の液晶分子の配向状態を模式的に表す斜視図であ
り、図7(a)は高分子壁17で規定される液晶領域1
5を示し、図7(b)は液晶領域15内の液晶分子の配
向状態を示し、図7(c)の15Tは領域15内の上層
部の配向状態を示し、15Mは領域15内の中間層の配
向状態を示し、15Bは下層部の配向状態を示す。
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules 11 are oriented in the direction perpendicular to the substrate to display black, and when a voltage is applied, the liquid crystal molecules 11 are aligned with the central axis of each liquid crystal region 15. It operates in a normally black mode in which a white display is formed in an axially symmetric orientation state with respect to the center 12.
Note that, in this specification, the axially symmetric orientation state refers to, for example, a state of being spirally oriented as shown in FIG. 7, and other states include concentric circles, radial states, and the like. The central axis of this axisymmetric orientation generally coincides substantially with the normal direction of the substrate. FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating the orientation state of liquid crystal molecules in the liquid crystal region by modeling the liquid crystal region. FIG. 7A shows the liquid crystal region 1 defined by the polymer wall 17.
7B shows an alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal region 15, 15T in FIG. 7C shows an alignment state of an upper layer portion in the region 15, and 15M shows an intermediate state in the region 15. 15B shows the orientation state of the layer, and 15B shows the orientation state of the lower layer portion.

【0010】このようなASMモード軸対称配向状態に
より、以下のように視角特性の改善が可能となる。
With such an ASM mode axially symmetric alignment state, the viewing angle characteristics can be improved as follows.

【0011】すなわち、TNモードの場合には、図8
(d)〜図8(f)に示すように、液晶分子の配向方向
が1方向であり、図8(e)に示す中間調状態で液晶表
示装置をA、B両方向から見ると、一方ではよく見える
が他方では見にくかった。
That is, in the case of the TN mode, FIG.
As shown in FIGS. 8D to 8F, the orientation direction of the liquid crystal molecules is one direction, and when the liquid crystal display device is viewed from both directions A and B in the halftone state shown in FIG. It looked good, but on the other hand it was hard to see.

【0012】これに対して、液晶分子の配向方向が2方
向以上となる軸対称配向では、図8(a)〜図8(c)
に示すように、A、B両方向から見た場合の液晶分子の
見かけ上の屈折率が平均化されて、A、B両方向からの
光の透過率が等しくなって、図8(b)に示す中間調状
態でも視角特性が改善される。
On the other hand, in the case of the axially symmetric alignment in which the alignment directions of the liquid crystal molecules are two or more, FIGS. 8 (a) to 8 (c)
As shown in FIG. 8B, the apparent refractive indices of the liquid crystal molecules when viewed from both the A and B directions are averaged, and the transmittance of light from both the A and B directions becomes equal. The viewing angle characteristics are improved even in the halftone state.

【0013】このように、ASMモードの液晶表示装置
においては、液晶分子が軸対称配向しているので、観察
者がどの方向から液晶表示装置を観察しても、コントラ
ストの変化が少なく、広視野角特性を実現することがで
きる。
As described above, in the ASM mode liquid crystal display device, since the liquid crystal molecules are axially symmetrically aligned, the change in contrast is small and the wide field of view is obtained even when the observer observes the liquid crystal display device from any direction. Angular characteristics can be realized.

【0014】上述した公報に開示されているASMモー
ドの液晶表示装置は、重合性材料と液晶材料との混合物
を重合誘起相分離させることによって製造される。
The ASM mode liquid crystal display device disclosed in the above-mentioned publication is manufactured by subjecting a mixture of a polymerizable material and a liquid crystal material to polymerization-induced phase separation.

【0015】以下に、従来のASMモードの液晶表示装
置の製造方法について、図9を参照しながら説明する。
A method of manufacturing a conventional ASM mode liquid crystal display device will be described below with reference to FIG.

【0016】まず、図9(a)に示すように、ガラス基
板308の片面にカラーフィルタ及び電極を形成した基
板(カラーフィルタ基板)を用意する。なお、この図9
では、簡単のためにガラス基板308の上面に形成され
ている電極及びカラーフィルタを図示していない。
First, as shown in FIG. 9A, a substrate (color filter substrate) having a color filter and electrodes formed on one surface of a glass substrate 308 is prepared. Note that FIG.
Here, for simplicity, the electrodes and color filters formed on the upper surface of the glass substrate 308 are not shown.

【0017】次に、図9(b)に示すように、ガラス基
板308の電極及びカラーフィルタが形成されている面
に、液晶分子を軸対称配向させるための高分子壁317
を形成する。まず、感光性樹脂材料をスピン塗布した
後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光
し、現像することによって、例えば格子状の高分子壁3
17を形成する。この感光性樹脂材料としては、ネガ型
でもポジ型でもよい。或いは、別途レジスト膜を形成す
る工程が増えるが、感光性を有しない樹脂材料を用いて
形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 9B, a polymer wall 317 for orienting liquid crystal molecules axially symmetrically is formed on the surface of the glass substrate 308 on which the electrodes and the color filters are formed.
To form First, after spin-coating a photosensitive resin material, it is exposed to light through a photomask having a predetermined pattern and developed, so that, for example, a lattice-shaped polymer wall 3 is formed.
17 is formed. The photosensitive resin material may be a negative type or a positive type. Alternatively, although a step of separately forming a resist film is increased, the resist film may be formed using a resin material having no photosensitivity.

【0018】続いて、図9(c)に示すように、高分子
壁317の頂部に、柱状突起320を離散的にパターニ
ング形成する。この柱状突起320も、高分子壁317
と同様に、感光性樹脂材料を露光・現像することにより
形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 9C, columnar projections 320 are discretely formed on the top of the polymer wall 317 by patterning. The columnar projections 320 also have the polymer wall 317.
Similarly to the above, it is formed by exposing and developing a photosensitive resin material.

【0019】その後、図9(d)に示すように、高分子
壁317及び柱状突起320が形成されたガラス基板の
表面をポリイミド等の垂直配向膜321で被覆する。
Thereafter, as shown in FIG. 9D, the surface of the glass substrate on which the polymer walls 317 and the columnar projections 320 are formed is covered with a vertical alignment film 321 such as polyimide.

【0020】一方、図9(e)及び図9(f)に示すよ
うに、電極を形成した対向側ガラス基板302も垂直配
向膜321で被覆する。
On the other hand, as shown in FIGS. 9E and 9F, the opposite glass substrate 302 on which the electrodes are formed is also covered with the vertical alignment film 321.

【0021】次に、図9(g)に示すように、得られた
2枚の基板を、電極を形成した面を内側にして貼り合わ
せて液晶セルを作製する。このとき、2枚の基板の間隔
(セルギャップ:液晶層の厚さ)は、高分子壁317と
柱状突起320の高さの和によって規定される。
Next, as shown in FIG. 9 (g), the two substrates obtained are bonded together with the surface on which the electrodes are formed facing inward, to produce a liquid crystal cell. At this time, the distance between the two substrates (cell gap: the thickness of the liquid crystal layer) is defined by the sum of the heights of the polymer wall 317 and the columnar projection 320.

【0022】続いて、図9(h)に示すように、得られ
た液晶セルの間隙に真空注入法等により液晶材料を注入
する。
Subsequently, as shown in FIG. 9H, a liquid crystal material is injected into the gap of the obtained liquid crystal cell by a vacuum injection method or the like.

【0023】最後に、図9(i)に示すように、液晶領
域316内の液晶分子を軸対称状に配向制御する。例え
ば、対向配設された一対の電極間に電圧を印加すること
によって、高分子壁317によって分割された液晶領域
316内の液晶分子は、破線315で示す両基板に垂直
な軸を中心に軸対称配向する。
Finally, as shown in FIG. 9 (i), the liquid crystal molecules in the liquid crystal region 316 are axially symmetrically controlled. For example, by applying a voltage between a pair of electrodes disposed opposite to each other, the liquid crystal molecules in the liquid crystal region 316 divided by the polymer wall 317 are centered on an axis perpendicular to both substrates indicated by a broken line 315. Symmetrically oriented.

【0024】上記図9では、簡単のためにガラス基板3
08の上面に形成されている電極及びカラーフィルタを
図示しなかったが、図10に示すように、各絵素に対応
した赤(R)、緑(G)及び青(B)の着色樹脂層31
1と、各着色パターン間の隙間を遮光するためのBM
(ブラックマトリクス)層312とを有するカラーフィ
ルタが設けられている。その上に、オーバーコート層3
13を介してインジウム錫酸化物(ITO)からなる透
明電極(信号電極)314が形成されている。
In FIG. 9, the glass substrate 3 is shown for simplicity.
Although the electrodes and color filters formed on the top surface of the pixel 08 were not shown, as shown in FIG. 10, the red (R), green (G), and blue (B) colored resin layers corresponding to the respective picture elements. 31
1 and a BM for shielding the gap between the colored patterns
A color filter having a (black matrix) layer 312 is provided. On top of that, overcoat layer 3
13, a transparent electrode (signal electrode) 314 made of indium tin oxide (ITO) is formed.

【0025】オーバーコート層313は、ITO成膜時
に段切れが生じないように平滑性を改善するため、及び
ITOエッチング時にエッチャントが着色樹脂層を腐食
しないように樹脂表面を保護するために設けられ、アク
リル樹脂やエポキシ樹脂等により厚さ約0.5μm〜2
μmに形成されている。
The overcoat layer 313 is provided to improve the smoothness so that no step is formed at the time of forming the ITO film and to protect the resin surface so that the etchant does not corrode the colored resin layer during the ITO etching. About 0.5μm ~ 2 by acrylic resin or epoxy resin
μm.

【0026】BM層312としては、一般に、膜厚が約
100nm〜150nmの金属膜が用いられるが、最近
では金属以外の材質も使用され、例えばカーボンの微粒
子をアクリル系感光性樹脂に分散させたフォトレジスト
タイプのものも用いられている。着色樹脂層311とし
ては、樹脂材料を染料や顔料で着色したものが用いら
れ、その膜厚は約1μm〜3μmが一般的である。
As the BM layer 312, generally, a metal film having a thickness of about 100 nm to 150 nm is used, but recently, a material other than metal is used. For example, carbon fine particles are dispersed in an acrylic photosensitive resin. A photoresist type is also used. As the colored resin layer 311, a material obtained by coloring a resin material with a dye or a pigment is used, and its film thickness is generally about 1 μm to 3 μm.

【0027】カラーフィルタの形成方法としては、基板
上に形成した感光性着色樹脂層をフォトリソグラフィ技
術を用いてパターニングする方法が用いられる。例え
ば、赤(R)、緑(G)及び青(B)の各色の感光性樹
脂材料を用いて、感光性着色樹脂層の形成・露光・現像
を各々(合計3回)行うことによって、R、G、Bの着
色層樹脂層311を有するカラーフィルタを形成するこ
とができる。感光性着色樹脂層を形成する方法として
は、溶剤で希釈した液状の感光性着色樹脂材料をスピン
コート法で塗布する方法や、ドライフィルム化された感
光性着色樹脂材料を転写する方法等が挙げられる。
As a method of forming a color filter, a method of patterning a photosensitive colored resin layer formed on a substrate by using a photolithography technique is used. For example, using a photosensitive resin material of each color of red (R), green (G), and blue (B), forming, exposing, and developing a photosensitive colored resin layer (each three times), , G, B colored layer resin layer 311 can be formed. Examples of the method of forming the photosensitive colored resin layer include a method of applying a liquid photosensitive colored resin material diluted with a solvent by a spin coating method, a method of transferring a dry colored photosensitive colored resin material, and the like. Can be

【0028】このようにして形成されるカラーフィルタ
基板を用いて、上述のように広視野角特性を有するAS
Mモードの液晶表示装置を作製することができる。
Using the color filter substrate thus formed, an AS having a wide viewing angle characteristic as described above is used.
An M-mode liquid crystal display device can be manufactured.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ASMモードを液晶表示装置に適用する場合には、以下
のような問題がある。
However, when the above-described ASM mode is applied to a liquid crystal display device, there are the following problems.

【0030】感光性樹脂材料を基板に塗布し、フォトリ
ソグラフィ法によりパターニングして形成した柱状突起
を用いてセル厚を規定しているため、感光性樹脂材料の
塗布の際の膜厚ばらつきが表示ムラの大きな原因とな
る。また、柱状凸部を別途形成する必要があるので、製
造工程が増加する。
Since the cell thickness is determined using columnar projections formed by applying a photosensitive resin material to a substrate and patterning the same by a photolithography method, variations in film thickness when the photosensitive resin material is applied are displayed. This is a major cause of unevenness. Further, since it is necessary to separately form the columnar convex portions, the number of manufacturing steps increases.

【0031】さらに、液晶表示装置の高精細化と表示の
明るさの向上のためには、ASMモードで液晶分子を軸
対称配向させる高分子壁の幅をできるだけ細く、かつ低
くしたい。しかし、その場合、相対的にセル厚を規定す
るための柱状突起の高さを高くする必要があり、柱状突
起形成時の膜厚ばらつきの影響がより大きくなる。加え
て、柱状突起の底部が高分子壁からはみ出さないように
形成することが困難になる。
Further, in order to increase the definition of the liquid crystal display device and to improve the brightness of the display, it is desired to make the width of the polymer wall for axially symmetrically aligning the liquid crystal molecules in the ASM mode as small and small as possible. However, in this case, it is necessary to relatively increase the height of the columnar protrusion for defining the cell thickness, and the influence of the film thickness variation at the time of forming the columnar protrusion becomes larger. In addition, it becomes difficult to form the columnar projection so that the bottom does not protrude from the polymer wall.

【0032】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するためになされたものであり、液晶表示装置のセル厚
を均一化すると共に製造工程を削減することができ、広
視野角、かつ、高品位の表示が得られる液晶表示装置及
びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and can make the cell thickness of the liquid crystal display device uniform and reduce the number of manufacturing steps. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of obtaining high-quality display and a method for manufacturing the same.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の基板の間隙に負の誘電異方性を有する液晶か
らなる液晶層が挟持され、該液晶層は、該一対の基板の
うちの一方の基板上に設けられた高分子壁によって分割
された複数の液晶領域を有し、該複数の液晶領域内の液
晶分子は、電圧無印加時に両基板に対して略垂直に配向
し、電圧印加時には両基板に垂直な軸を中心として軸対
称配向している液晶表示装置であって、該高分子壁に一
部埋没して固定されているスペーサービーズによって、
両基板の間隔が規定され、そのことにより上記目的が達
成される。
According to the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer made of liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal layer is formed of the pair of substrates. It has a plurality of liquid crystal regions divided by a polymer wall provided on one of the substrates, and liquid crystal molecules in the plurality of liquid crystal regions are oriented substantially perpendicular to both substrates when no voltage is applied. A liquid crystal display device that is axially symmetrically oriented around an axis perpendicular to both substrates when voltage is applied, and is partially buried and fixed in the polymer wall by spacer beads.
The distance between the two substrates is defined, thereby achieving the above object.

【0034】前記高分子壁は、前記一方の基板に対して
その断面形状が順テーパーの傾斜部分を有しているのが
好ましい。
It is preferable that the polymer wall has an inclined portion having a forward tapered cross section with respect to the one substrate.

【0035】前記傾斜部分の角度は、前記一方の基板に
対して5゜以上45゜以下であるのが好ましい。
It is preferable that the angle of the inclined portion is not less than 5 ° and not more than 45 ° with respect to the one substrate.

【0036】前記高分子壁は、感光性樹脂からなるのが
好ましい。
The polymer wall is preferably made of a photosensitive resin.

【0037】前記高分子壁は、ネガ型の感光性樹脂から
なるのが好ましい。
The polymer wall is preferably made of a negative photosensitive resin.

【0038】前記高分子壁は、透明樹脂からなるのが好
ましい。
The polymer wall is preferably made of a transparent resin.

【0039】前記高分子壁の幅は、前記スペーサービー
ズの直径の2倍以上であるのが好ましい。
The width of the polymer wall is preferably at least twice the diameter of the spacer beads.

【0040】前記スペーサービーズは、透明の材質から
なるのが好ましい。
The spacer beads are preferably made of a transparent material.

【0041】本発明の液晶表示装置の製造方法は、一対
の基板の間隙に負の誘電異方性を有する液晶からなる液
晶層が挟持され、該液晶層は、該一対の基板のうちの一
方の基板上に設けられた高分子壁によって分割された複
数の液晶領域を有し、該複数の液晶領域内の液晶分子
は、電圧無印加時に両基板に対して略垂直に配向し、電
圧印加時には両基板に垂直な軸を中心として軸対称配向
している液晶表示装置を製造する方法であって、該一方
の基板上にスペーサービーズを混入させたネガ型感光性
樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法によりパターニン
グして、スペーサービーズが一部埋没して固定されてい
る高分子壁を形成する工程と、該第1の基板と第2の基
板とを、該スペーサービーズにより両者の間隔を規定し
て貼り合わせる工程と、両基板の間隙に液晶を注入して
該高分子壁によって分割された複数の液晶領域を有する
液晶層を形成する工程とを包含し、そのことにより上記
目的が達成される。
According to the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer made of liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal layer is formed on one of the pair of substrates. A plurality of liquid crystal regions divided by polymer walls provided on the substrate, and the liquid crystal molecules in the plurality of liquid crystal regions are oriented substantially perpendicular to both substrates when no voltage is applied, and Sometimes it is a method of manufacturing a liquid crystal display device that is axially symmetrically aligned with respect to an axis perpendicular to both substrates, where a negative photosensitive resin mixed with spacer beads is coated on one of the substrates, and photolithography is performed. Forming a polymer wall in which spacer beads are partially buried and fixed by a method, and defining the distance between the first substrate and the second substrate by the spacer beads. Bonding process Encompasses the step of forming a liquid crystal layer having a plurality of liquid crystal regions divided in the gap between the substrates by a liquid crystal injected to polymer walls, the objects can be achieved.

【0042】以下に、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0043】本発明にあっては、高分子壁に一部埋没し
て固定されたスペーサービーズによりセル厚を規定して
おり、柱状突起を設けたり、高分子壁の高さを高くする
必要がないので、感光性樹脂の塗布時のばらつきによる
セル厚の不均一を防ぐことができる。さらに、柱状突起
の底部が高分子壁からはみ出さないように高分子壁の幅
を広げる必要がないので、液晶表示装置の高精細化及び
表示の明るさの向上を図ることができる。
In the present invention, the cell thickness is defined by spacer beads partially buried and fixed in the polymer wall, and it is necessary to provide columnar projections or increase the height of the polymer wall. Therefore, non-uniformity of the cell thickness due to variation during application of the photosensitive resin can be prevented. Further, since it is not necessary to increase the width of the polymer wall so that the bottom of the columnar projection does not protrude from the polymer wall, it is possible to improve the definition of the liquid crystal display device and improve the brightness of the display.

【0044】スペーサービーズは、感光性樹脂材料に混
入させて基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法により
パターニングすることで、高分子壁に一部埋没して固定
され、高分子壁部分に制御性良くスペーサービーズを配
置することができる。よって、従来の製造方法に比べ
て、柱状突起のフォトリソグラフィ法による製造工程を
削減でき、両者の位置合わせも不要である。
The spacer beads are mixed with a photosensitive resin material, applied to a substrate, and patterned by a photolithography method, so that the spacer beads are partially buried and fixed in the polymer wall, and are well controlled in the polymer wall portion. Spacer beads can be placed. Therefore, as compared with the conventional manufacturing method, the number of manufacturing steps of the columnar projection by the photolithography method can be reduced, and the alignment of the two is unnecessary.

【0045】高分子壁に基板に対して断面形状が順テー
パーの傾斜部分を設けることにより、液晶領域周辺部に
おいて、高分子壁近傍に存在する液晶分子の配向乱れが
生じ難くなる。よって、液晶領域周辺部における光漏れ
を防いで、黒表示時のコントラストの向上を図ることが
できる。
By providing an inclined portion having a forward tapered cross section with respect to the substrate on the polymer wall, alignment disturbance of liquid crystal molecules existing near the polymer wall in the periphery of the liquid crystal region is less likely to occur. Therefore, it is possible to prevent light leakage in the peripheral portion of the liquid crystal region and to improve the contrast at the time of black display.

【0046】特に、傾斜部分の傾斜角度を、基板に対し
て5゜以上45゜以下にすることにより、安定した軸対
称配向状態が得られ、高分子壁の高さをより低くするこ
とができる。
In particular, by setting the angle of inclination of the inclined portion to be not less than 5 ° and not more than 45 ° with respect to the substrate, a stable axisymmetric alignment state can be obtained, and the height of the polymer wall can be further reduced. .

【0047】感光性樹脂(レジスト)を用いて高分子壁
を形成すれば、パターニングの際に別途レジスト膜を形
成する必要が無いので製造工程を削減することができ
る。
If polymer walls are formed using a photosensitive resin (resist), it is not necessary to separately form a resist film at the time of patterning, so that the number of manufacturing steps can be reduced.

【0048】高分子壁の形成のためにポジ型の感光性樹
脂を用いると、スペーサービーズ直下の感光性樹脂に充
分光が照射されずに開口部にスペーサービーズが残って
しまうおそれがあるので、ネガ型の感光性樹脂を用いる
のが好ましい。
If a positive photosensitive resin is used for forming the polymer wall, the photosensitive resin immediately below the spacer beads may not be sufficiently irradiated with light, and the spacer beads may remain in the openings. It is preferable to use a negative photosensitive resin.

【0049】透明樹脂を用いて高分子壁を形成すれば、
高分子壁上の液晶分子の配向も表示に寄与させることが
でき、表示の明るさを大幅に向上させることができる。
ここで、高分子壁上の液晶分子は軸対称配向しないが、
その面積は小さく、また、壁上の液晶分子は全くランダ
ムな方向に配向しているので、全体として表示に悪影響
を与えることはない。また、透明の材質からなるスペー
サービーズを用いた場合にも同様に表示の明るさを大幅
に向上させることができる。さらに、高分子壁の高さを
低くすることにより、透明の高分子壁部分を透過してく
る光の減衰量を抑えて光透過率を向上させることができ
る。
If the polymer wall is formed using a transparent resin,
The orientation of the liquid crystal molecules on the polymer wall can also contribute to the display, and the brightness of the display can be greatly improved.
Here, the liquid crystal molecules on the polymer wall are not axially symmetrically aligned,
Since the area is small and the liquid crystal molecules on the wall are oriented in a completely random direction, there is no adverse effect on the display as a whole. Similarly, the brightness of the display can be significantly improved when spacer beads made of a transparent material are used. Further, by reducing the height of the polymer wall, it is possible to suppress the attenuation of light transmitted through the transparent polymer wall portion and improve the light transmittance.

【0050】高分子壁の幅は、スペーサービーズの直径
の2倍以上であれば、高分子壁の幅内にスペーサービー
ズを配置してはみ出さないようにするのに十分である。
If the width of the polymer wall is at least twice the diameter of the spacer beads, it is sufficient to dispose the spacer beads within the width of the polymer wall so as not to protrude.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0052】本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟んで
対向配置される一対の基板のうちの一方の基板上に高分
子壁が設けられ、その高分子壁によって液晶層が複数の
液晶領域に分割されている。この液晶表示装置の動作原
理は、従来のASMモードの軸対称配向と同様であり、
電圧無印加時には液晶分子が基板に対してほぼ垂直な方
向に配向し、電圧印加時、液晶分子が液晶領域毎に中心
軸を中心として軸対称配向する。よって、観察者がどの
方向から液晶表示装置を観察しても、コントラストの変
化が少なく、視野角特性を広くすることができる。
In the liquid crystal display device of the present invention, a polymer wall is provided on one of a pair of substrates disposed to face each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, and the polymer wall forms a plurality of liquid crystal regions by the polymer wall. Is divided into The operation principle of this liquid crystal display device is the same as that of the conventional ASM mode axially symmetric alignment.
When no voltage is applied, the liquid crystal molecules are oriented in a direction substantially perpendicular to the substrate, and when a voltage is applied, the liquid crystal molecules are oriented axially symmetric about the central axis for each liquid crystal region. Therefore, no matter what direction the observer observes the liquid crystal display device, the change in contrast is small and the viewing angle characteristics can be widened.

【0053】この液晶表示装置は、高分子壁に一部埋没
して固定されたスペーサービーズによりセル厚が規定さ
れており、従来技術に比べてセル厚を均一にして表示品
位を大幅に良好にすることができる。
In this liquid crystal display device, the cell thickness is defined by spacer beads which are partially buried and fixed in the polymer wall, and the cell thickness is made uniform and the display quality is greatly improved as compared with the prior art. can do.

【0054】以下に本発明のさらに具体的な実施の形態
について図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0055】図1(a)は本実施形態の液晶表示装置に
おいて、液晶層を挟んで対向配置される一対の基板のう
ちの一方の基板の構成を模式的に示す断面図であり、図
1(b)はその平面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a configuration of one of a pair of substrates disposed to face each other with a liquid crystal layer therebetween in the liquid crystal display device of the present embodiment. (B) is a plan view thereof.

【0056】ここでは、ガラス基板1a上に各絵素に対
応した赤(R)、緑(G)及び青(B)の着色樹脂層3
と、各着色パターン間の隙間を遮光するためのBM層2
とを有するカラーフィルタが設けられている。その上
に、BM層2直上のカラーフィルタ表面の段差発生部分
をカバーし、かつ、カラーフィルタ表面を保護するため
に、オーバーコート層4が設けられ、さらにその上に、
信号電極としてITOからなる透明電極5が設けられて
いる。
Here, the red (R), green (G) and blue (B) colored resin layers 3 corresponding to the respective picture elements are formed on the glass substrate 1a.
And a BM layer 2 for shielding the gaps between the colored patterns
Are provided. On top of that, an overcoat layer 4 is provided to cover a stepped portion of the color filter surface immediately above the BM layer 2 and to protect the color filter surface.
A transparent electrode 5 made of ITO is provided as a signal electrode.

【0057】その上には、絵素を囲むように高分子壁6
が設けられ、セル厚を規定するためのスペーサービーズ
7がその高分子壁6に一部埋没して固定されている。
On top of this, a polymer wall 6 surrounds the picture element.
Are provided, and spacer beads 7 for defining the cell thickness are partially buried and fixed in the polymer wall 6.

【0058】この基板には、図2(e)に示すように、
垂直配向膜8が形成され、垂直配向膜8及びITO電極
(図示せず)が形成された対向基板1bと貼り合わせら
れている。両基板の間には負の誘電異方性を有する液晶
からなる液晶層が挟持され、高分子壁6で囲まれた領域
が液晶領域9として規定される。
As shown in FIG. 2 (e),
A vertical alignment film 8 is formed, and is bonded to the counter substrate 1b on which the vertical alignment film 8 and an ITO electrode (not shown) are formed. A liquid crystal layer made of liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between the two substrates, and a region surrounded by the polymer wall 6 is defined as a liquid crystal region 9.

【0059】この液晶表示装置は、例えば以下のように
して作製される。
This liquid crystal display device is manufactured, for example, as follows.

【0060】まず、図2(a)に示すように、ガラス基
板1a上に赤、緑及び青の各着色パターン間の隙間を遮
光するためのBM層2を形成し、次に、図2(b)に示
すように、赤、緑及び青の着色樹脂層3を順次形成し
た。BM層2の材料としては、カーボンの微粒子をアク
リル系の感光性樹脂中に分散させたものを用いた。膜厚
は、BM層2及び着色樹脂層3とも1.0μmとして、
スピンコート法によりガラス基板に塗布し、フォトリソ
グラフィ法により所定のパターンに形成した。
First, as shown in FIG. 2A, a BM layer 2 for shielding the gap between the red, green and blue colored patterns from light is formed on a glass substrate 1a. As shown in b), red, green and blue colored resin layers 3 were sequentially formed. As a material of the BM layer 2, a material in which carbon fine particles were dispersed in an acrylic photosensitive resin was used. The film thickness is set to 1.0 μm for both the BM layer 2 and the colored resin layer 3,
The composition was applied to a glass substrate by spin coating and formed into a predetermined pattern by photolithography.

【0061】次に、図2(c)に示すように、オーバー
コート層4を形成してその上にITOからなる透明電極
5を形成した。ここでは、オーバーコート材料をスピン
コート法により膜厚1.0μmで塗布し、その上にIT
O膜をスパッタリング法により膜厚300nmに成膜し
てパターニングした。
Next, as shown in FIG. 2C, an overcoat layer 4 was formed, and a transparent electrode 5 made of ITO was formed thereon. Here, an overcoat material is applied to a thickness of 1.0 μm by spin coating, and an IT
An O film was formed to a thickness of 300 nm by sputtering and patterned.

【0062】続いて、図2(d)に示すように、液晶分
子を軸対称配向させるための高分子壁6を形成し、セル
厚を規定するためのスペーサービーズ7を高分子壁6に
一部埋没させて固定した。高分子壁6の材料としてはネ
ガ型感光性樹脂である富士オーリン社製CSP−S00
2を用い、径5.5μmの透明プラスチック製スペーサ
ービーズを混ぜて基板上に膜厚1.0μmとなるように
塗布した。その後、紫外線を用いたプロキシミティー露
光により、スペーサービーズの直下の高分子壁材料が紫
外線により十分光重合するような条件で、液晶領域のサ
イズを150μm×150μmとしてパターニングを行
った。ここで、高分子壁材料としてポジ型レジストを用
いた場合には、スペーサービーズ直下のレジストに十分
光が照射されずに、開口部分のスペーサービーズが残っ
てほしくない領域にスペーサービーズが残ってしまうこ
とがあるので、ネガ型レジストを用いるのが好ましい。
高分子壁の幅は15μmとし、プロキシミティー露光時
のマスクと基板間隔(プロキシーギャップ)とにより高
分子壁の断面テーパー角度が5゜以上45゜以下の範囲
になるように形成した。その理由は、テーパー角度が5
゜未満では液晶分子を軸対称状に配向規制する力が弱
く、45゜を超えると逆に配向の乱れが目立って黒表示
時の光漏れによるコントラストの低下が顕著になってく
るからである。ここでは、テーパー角度を30゜とし
た。次に、富士オーリン社製のCD現像液を用いて現像
し、純水の高圧スプレーによってリンスを行うと、高分
子壁6の形成部分にのみスペーサービーズ7が残る。そ
の後、240℃で60分ポストベークを行って、高分子
壁6にスペーサービーズ7を一部埋没して固定させる。
これにより、セル厚は5.5μmとなる。
Subsequently, as shown in FIG. 2D, a polymer wall 6 for axially symmetrically aligning liquid crystal molecules is formed, and spacer beads 7 for defining the cell thickness are formed on the polymer wall 6. Partially buried and fixed. The material of the polymer wall 6 is a negative photosensitive resin CSP-S00 manufactured by Fuji Ohlin Co., Ltd.
Using No. 2, spacer beads made of transparent plastic having a diameter of 5.5 μm were mixed, and the mixture was applied on a substrate to a thickness of 1.0 μm. Thereafter, patterning was performed by proximity exposure using ultraviolet light under the condition that the polymer wall material immediately below the spacer beads was sufficiently photopolymerized by ultraviolet light, with the size of the liquid crystal region being 150 μm × 150 μm. Here, when a positive resist is used as the polymer wall material, the resist immediately below the spacer beads is not sufficiently irradiated with light, and the spacer beads remain in the region where the spacer beads are not desired to remain in the opening. Therefore, it is preferable to use a negative resist.
The width of the polymer wall was set to 15 μm, and the cross section taper angle of the polymer wall was in the range of 5 ° to 45 ° depending on the distance between the mask and the substrate (proxy gap) at the time of proximity exposure. The reason is that the taper angle is 5
If the angle is less than ゜, the force for regulating the alignment of the liquid crystal molecules in an axially symmetric manner is weak. If the angle is more than 45 °, on the contrary, the disorder of the orientation is conspicuous, and the contrast is significantly lowered due to light leakage during black display. Here, the taper angle was 30 °. Next, when development is performed using a CD developer manufactured by Fuji Ohrin Co., Ltd., and rinsing is performed by high-pressure spray of pure water, spacer beads 7 remain only in the portion where polymer wall 6 is formed. Thereafter, post-baking is performed at 240 ° C. for 60 minutes to partially bury and fix the spacer beads 7 in the polymer wall 6.
Thus, the cell thickness becomes 5.5 μm.

【0063】その後、図2(e)に示すように、この基
板と対向基板とに垂直配向膜8を形成し、両基板を貼り
合わせて基板間に液晶を注入して液晶領域9を形成し
た。ここでは、JALS−204(日本合成ゴム社製)
をスピンコート法により形成し、両基板を貼り合わせて
n型液晶材料(Δε=−4.0、Δn=0.08、セル
ギャップ6μmで90度ツイストとなるように液晶材料
固有のツイスト角を設定)を注入して液晶セルを作製し
た。
Thereafter, as shown in FIG. 2E, a vertical alignment film 8 was formed on this substrate and the counter substrate, and both substrates were bonded to each other, and liquid crystal was injected between the substrates to form a liquid crystal region 9. . Here, JALS-204 (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.)
Is formed by a spin coating method, and the substrates are bonded to each other to form an n-type liquid crystal material (Δε = −4.0, Δn = 0.08, a twist angle unique to the liquid crystal material so that a 90 ° twist is obtained with a cell gap of 6 μm). Setting) was injected to produce a liquid crystal cell.

【0064】作製した液晶セルに対して、電圧を40V
印加して軸対称配向の中心軸出し操作を行った。電圧印
加直後には、初期状態で複数の中心軸が形成されたが、
電圧を印加し続けると、各液晶領域9毎に複数の中心軸
が1つになって、1つの軸対称配向領域(モノドメイ
ン)が形成された。
A voltage of 40 V was applied to the prepared liquid crystal cell.
By applying the voltage, the centering operation of the axisymmetric orientation was performed. Immediately after voltage application, multiple central axes were formed in the initial state,
When voltage was continuously applied, a plurality of central axes became one for each liquid crystal region 9, and one axially symmetric alignment region (monodomain) was formed.

【0065】この液晶セルの両側に偏光板をクロスニコ
ル状態に配置して、液晶表示装置を完成させた。
A polarizing plate was arranged in a crossed Nicols state on both sides of the liquid crystal cell to complete a liquid crystal display device.

【0066】得られた液晶表示装置の液晶領域9を電圧
無印加状態で偏光顕微鏡(クロスニコル)を用いて透過
モードで観察した。その結果を、図3の模式図に示す。
この液晶表示装置はノーマリブラックモードであるの
で、電圧無印加状態では液晶領域9は暗視野を呈してい
る。この図3では、高分子壁6と液晶領域9とを区別す
るために模式的に異なる模様で示しているが、実際にク
ロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察した場合には、高分
子壁6と液晶領域9との境界がどこにあるのか区別がつ
かなかった。そして、図3に示すように、黒表示状態に
おいて表示セル全体で光漏れが見られず、高コントラス
トの表示が得られた。
The liquid crystal region 9 of the obtained liquid crystal display device was observed in a transmission mode using a polarizing microscope (cross Nicol) in a state where no voltage was applied. The results are shown in the schematic diagram of FIG.
Since this liquid crystal display device is in a normally black mode, the liquid crystal region 9 exhibits a dark field when no voltage is applied. In FIG. 3, the polymer wall 6 and the liquid crystal region 9 are schematically shown in different patterns in order to be distinguished from each other. It was not possible to distinguish where the boundary with the liquid crystal region 9 was. Then, as shown in FIG. 3, in the black display state, no light leakage was observed in the entire display cell, and a high-contrast display was obtained.

【0067】(比較例1)図4(a)は比較例1の液晶
表示装置において、液晶層を挟んで対向配置される一対
の基板のうちの一方の基板の構成を模式的に示す断面図
であり、図4(b)はその平面図である。この液晶表示
装置は、従来のASMモードを用いて視角特性を改善し
た液晶表示装置である。
(Comparative Example 1) FIG. 4A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of one of a pair of substrates disposed to face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween in the liquid crystal display device of Comparative Example 1. FIG. 4B is a plan view thereof. This liquid crystal display device is a liquid crystal display device having improved viewing angle characteristics using a conventional ASM mode.

【0068】ここでは、ガラス基板1a上に各絵素に対
応した赤(R)、緑(G)及び青(B)の着色樹脂層3
と、各着色パターン間の隙間を遮光するためのBM層2
とを有するカラーフィルタが設けられている。その上
に、BM層2直上のカラーフィルタ表面の段差発生部分
をカバーし、かつ、カラーフィルタ表面を保護するため
に、オーバーコート層4が設けられ、さらにその上に、
信号電極としてITOからなる透明電極5が設けられて
いる。
Here, the red (R), green (G) and blue (B) colored resin layers 3 corresponding to the respective picture elements are formed on the glass substrate 1a.
And a BM layer 2 for shielding the gaps between the colored patterns
Are provided. On top of that, an overcoat layer 4 is provided to cover a stepped portion of the color filter surface immediately above the BM layer 2 and to protect the color filter surface.
A transparent electrode 5 made of ITO is provided as a signal electrode.

【0069】その上には、絵素を囲むように高分子壁6
が設けられ、その上にセル厚を規定するための柱状突起
7aが設けられている。
On top of this, a polymer wall 6 surrounds the picture element.
Are provided, and a columnar projection 7a for defining the cell thickness is provided thereon.

【0070】この基板には、図5(e)に示すように、
垂直配向膜8が形成され、垂直配向膜8及びITO電極
(図示せず)が形成された対向基板1bと貼り合わせら
れている。両基板の間には負の誘電異方性を有する液晶
からなる液晶層が挟持され、高分子壁6で囲まれた領域
が液晶領域9として規定される。
As shown in FIG. 5 (e),
A vertical alignment film 8 is formed, and is bonded to the counter substrate 1b on which the vertical alignment film 8 and an ITO electrode (not shown) are formed. A liquid crystal layer made of liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between the two substrates, and a region surrounded by the polymer wall 6 is defined as a liquid crystal region 9.

【0071】この液晶表示装置は、以下のようにして作
製される。
This liquid crystal display device is manufactured as follows.

【0072】まず、図5(a)及び図5(b)に示すよ
うに、ガラス基板1a上に、BM層2、赤、緑及び青の
着色樹脂層3を順次フォトリソグラフィ法によりパター
ニング形成した。
First, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a BM layer 2, a red, green and blue colored resin layer 3 were sequentially patterned on a glass substrate 1a by photolithography. .

【0073】次に、図5(c)に示すように、オーバー
コート層4をスピンコート法により膜厚2.0μmで塗
布し、その上にITO膜をスパッタリング法により膜厚
300nmに成膜してパターニングした。
Next, as shown in FIG. 5C, the overcoat layer 4 was applied to a thickness of 2.0 μm by spin coating, and an ITO film was formed thereon by sputtering to a thickness of 300 nm. And patterned.

【0074】続いて、図5(d)に示すように、液晶分
子を軸対称配向させるための高分子壁6をスピンコート
法により3.0μm塗布し、所定のパターンをフォトリ
ソグラフィ法を用いて転写した。高分子壁の幅は40μ
mとし、傾斜角度は40゜とした。
Subsequently, as shown in FIG. 5D, a polymer wall 6 for axially symmetrically aligning the liquid crystal molecules is applied by 3.0 μm by spin coating, and a predetermined pattern is formed by photolithography. Transcribed. Polymer wall width is 40μ
m and the inclination angle was 40 °.

【0075】その後、図5(e)に示すように、高分子
壁6上にセル厚を規定するための柱状突起7aを膜厚
3.0μmとなるように形成した。この高分子壁6と柱
状突起7aによりセル厚は6.0μmとなる。
Thereafter, as shown in FIG. 5E, columnar projections 7a for defining the cell thickness were formed on the polymer wall 6 so as to have a thickness of 3.0 μm. The cell thickness is 6.0 μm due to the polymer wall 6 and the columnar projections 7a.

【0076】その後、図5(f)に示すように、この基
板と対向基板とに垂直配向膜8を形成し、両基板を貼り
合わせて基板間に液晶を注入して液晶領域9を形成し、
液晶セルを作製した。
Thereafter, as shown in FIG. 5 (f), a vertical alignment film 8 is formed on this substrate and the opposite substrate, and both substrates are bonded to each other, and liquid crystal is injected between the substrates to form a liquid crystal region 9. ,
A liquid crystal cell was manufactured.

【0077】このように、本比較例の液晶表示装置は、
柱状突起7aを形成するための工程が別途必要である。
As described above, the liquid crystal display device of this comparative example is
A step for forming the columnar projections 7a is separately required.

【0078】この液晶表示装置においては、柱状突起用
高分子材料の塗布膜厚ムラがそのままセル厚ムラにな
り、規定のセル厚からずれた領域では視角特性の悪化、
透過率の低下等が生じて良好な表示特性が得られなかっ
た。
In this liquid crystal display device, the unevenness in the coating thickness of the polymer material for columnar projections becomes the cell thickness unevenness as it is, and in a region deviated from the specified cell thickness, the viewing angle characteristic deteriorates.
Good display characteristics could not be obtained due to a decrease in transmittance or the like.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、液晶分子が軸対称状に配向するASMモードの液
晶表示装置において、フォトリソグラフィ法により形成
されていた柱状突起が不要であるので、従来の液晶表示
装置に比べてセル厚のばらつきを防ぐことができ、表示
品位を大幅に向上することができる。また、液晶分子を
軸対称配向させるための高分子壁の上に柱状突起を設け
ないので、従来の液晶表示装置に比べて高分子壁の幅を
狭くして透過率を向上させることができ、表示の明るさ
を向上することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the columnar projection formed by the photolithography method is unnecessary in the ASM mode liquid crystal display device in which the liquid crystal molecules are axially symmetrically aligned. Therefore, a variation in cell thickness can be prevented as compared with a conventional liquid crystal display device, and display quality can be greatly improved. Also, since no columnar projection is provided on the polymer wall for axially symmetrically aligning the liquid crystal molecules, the width of the polymer wall can be narrowed as compared with the conventional liquid crystal display device, and the transmittance can be improved. The brightness of the display can be improved.

【0080】さらに、本発明の液晶表示装置の製造方法
によれば、従来のASMモードを用いた液晶表示装置の
製造方法に比べて、柱状突起の形成工程を削減できるの
で、それに伴ってコストダウン及び歩留りの向上を図る
ことができる。
Further, according to the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the number of steps for forming columnar projections can be reduced as compared with the conventional method for manufacturing a liquid crystal display device using the ASM mode, and the cost is accordingly reduced. In addition, the yield can be improved.

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

【図1】実施形態の液晶表示装置における一方の基板の
構成を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of one substrate in a liquid crystal display device of an embodiment.

【図2】実施形態の液晶表示装置の製造工程を示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the liquid crystal display device of the embodiment.

【図3】実施形態の液晶表示装置について、電圧無印加
時にクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察した様子を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the liquid crystal display device of the embodiment is observed with a polarizing microscope in a crossed Nicols state when no voltage is applied.

【図4】比較例の液晶表示装置における一方の基板の構
成を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of one substrate in a liquid crystal display device of a comparative example.

【図5】比較例の液晶表示装置の製造工程を示す断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the liquid crystal display device of the comparative example.

【図6】ASMモードの液晶表示装置について、動作原
理を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle of the liquid crystal display device in the ASM mode.

【図7】ASMモードの液晶表示装置について、液晶領
域内の液晶分子の配向状態を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an alignment state of liquid crystal molecules in a liquid crystal region in an ASM mode liquid crystal display device.

【図8】ASMモードとTNモードの液晶表示装置につ
いて、視野角特性を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining viewing angle characteristics of an ASM mode and TN mode liquid crystal display device.

【図9】比較例の液晶表示装置の製造工程を示す断面図
である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the liquid crystal display device of the comparative example.

【図10】カラーフィルタの構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a color filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b ガラス基板 2 BM層 3 着色樹脂層 4 オーバーコート膜 5 透明電極 6 高分子壁 7 スペーサービーズ 8 垂直配向膜 9 液晶領域 1a, 1b Glass substrate 2 BM layer 3 Colored resin layer 4 Overcoat film 5 Transparent electrode 6 Polymer wall 7 Spacer bead 8 Vertical alignment film 9 Liquid crystal region

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板の間隙に負の誘電異方性を有
する液晶からなる液晶層が挟持され、該液晶層は、該一
対の基板のうちの一方の基板上に設けられた高分子壁に
よって分割された複数の液晶領域を有し、該複数の液晶
領域内の液晶分子は、電圧無印加時に両基板に対して略
垂直に配向し、電圧印加時には両基板に垂直な軸を中心
として軸対称配向している液晶表示装置であって、 該高分子壁に一部埋没して固定されているスペーサービ
ーズによって、両基板の間隔が規定されている液晶表示
装置。
1. A liquid crystal layer made of liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal layer is formed of a polymer provided on one of the pair of substrates. It has a plurality of liquid crystal regions divided by walls, and liquid crystal molecules in the plurality of liquid crystal regions are aligned substantially perpendicular to both substrates when no voltage is applied, and centered on an axis perpendicular to both substrates when voltage is applied. 1. A liquid crystal display device which is axially symmetrically oriented as described above, wherein a distance between the two substrates is defined by spacer beads partially buried and fixed in the polymer wall.
【請求項2】 前記高分子壁は、前記一方の基板に対し
てその断面形状が順テーパーの傾斜部分を有している請
求項1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polymer wall has an inclined portion having a forward tapered cross section with respect to the one substrate.
【請求項3】 前記傾斜部分の角度は、前記一方の基板
に対して5゜以上45゜以下である請求項2に記載の液
晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the angle of the inclined portion is not less than 5 ° and not more than 45 ° with respect to the one substrate.
【請求項4】 前記高分子壁は、感光性樹脂からなる請
求項1乃至請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polymer wall is made of a photosensitive resin.
【請求項5】 前記高分子壁は、ネガ型の感光性樹脂か
らなる請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液晶表
示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polymer wall is made of a negative photosensitive resin.
【請求項6】 前記高分子壁は、透明樹脂からなる請求
項1乃至請求項5のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polymer wall is made of a transparent resin.
【請求項7】 前記高分子壁の幅は、前記スペーサービ
ーズの直径の2倍以上である請求項1乃至請求項6のい
ずれかに記載の液晶表示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the width of the polymer wall is at least twice the diameter of the spacer beads.
【請求項8】 前記スペーサービーズは、透明の材質か
らなる請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の液晶表
示装置。
8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer beads are made of a transparent material.
【請求項9】 一対の基板の間隙に負の誘電異方性を有
する液晶からなる液晶層が挟持され、該液晶層は、該一
対の基板のうちの一方の基板上に設けられた高分子壁に
よって分割された複数の液晶領域を有し、該複数の液晶
領域内の液晶分子は、電圧無印加時に両基板に対して略
垂直に配向し、電圧印加時には両基板に垂直な軸を中心
として軸対称配向している液晶表示装置を製造する方法
であって、 該一方の基板上にスペーサービーズを混入させたネガ型
感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法によりパタ
ーニングして、スペーサービーズが一部埋没して固定さ
れている高分子壁を形成する工程と、 該第1の基板と第2の基板とを、該スペーサービーズに
より両者の間隔を規定して貼り合わせる工程と、 両基板の間隙に液晶を注入して該高分子壁によって分割
された複数の液晶領域を有する液晶層を形成する工程と
を包含する液晶表示装置の製造方法。
9. A liquid crystal layer made of liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal layer is formed of a polymer provided on one of the pair of substrates. It has a plurality of liquid crystal regions divided by walls, and liquid crystal molecules in the plurality of liquid crystal regions are aligned substantially perpendicular to both substrates when no voltage is applied, and centered on an axis perpendicular to both substrates when voltage is applied. A method of manufacturing a liquid crystal display device having an axially symmetric orientation as described above, wherein a negative photosensitive resin mixed with spacer beads is applied to the one substrate, and patterned by photolithography to form spacer beads. A step of forming a polymer wall partially embedded and fixed, a step of bonding the first substrate and the second substrate together with the spacer beads defining an interval therebetween, and a step of bonding the two substrates. Inject the liquid crystal into the gap Forming a liquid crystal layer having a plurality of liquid crystal regions divided by the polymer wall.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012071757A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 深圳市华星光电技术有限公司 Coating method of liquid crystal substrate spacers and manufacturing method of liquid crystal substrate

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