JP2000206534A - Production of liquid crystal display device - Google Patents

Production of liquid crystal display device

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JP2000206534A
JP2000206534A JP706699A JP706699A JP2000206534A JP 2000206534 A JP2000206534 A JP 2000206534A JP 706699 A JP706699 A JP 706699A JP 706699 A JP706699 A JP 706699A JP 2000206534 A JP2000206534 A JP 2000206534A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
substrates
crystal display
liquid
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JP706699A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Terashita
慎一 寺下
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
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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 produce a liquid crystal display device having wide viewing angle characteristics in a comparatively simple process with high yield by providing a process for laminating a pair of substrates with the faces having electrodes formed facing each other and a process for supplying a liquid crystal material having positive or negative dielectric anisotropy to the space between the pair of substrates. SOLUTION: A pair of substrates 32, 34 having electrodes 31, 33 are prepared, and a first coating liquid containing a hardening resin material is selectively applied by an ink-jet method on the surface of at least one substrate 32 where the electrode 31 is formed. The selectively applied first coating liquid is dried and hardened to form projections 36. The pair of substrates 32, 34 are laminated with the faces having electrodes 31, 33 formed facing each other, and a liquid crystal material having positive or negative dielectric anisotropy is supplied to the space between the pair of substrates 32, 34. By this constitution, since an expensive device or a photomask is not required, the liquid crystal display device having wide viewing angle characteristics can be produced in a rather easy process with high yield.

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、液晶表示装置およ
びその製造方法に関する。例えば、携帯情報端末、パー
ソナルコンピューター、ワードプロセッサー、アミュー
ズメント機器、教育機器、テレビジョン装置、シャッタ
ー効果を利用した表示板、窓、扉、壁等に用いられる広
視野角特性を有する液晶表示装置およびその製造方法に
関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same. For example, a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic used for a portable information terminal, a personal computer, a word processor, an amusement device, an educational device, a television device, a display plate using a shutter effect, a window, a door, a wall, and the like, and manufacturing thereof About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】広視野角特性を有する液晶表示素子とし
て、本発明者らは、液晶分子を各絵素ごとに軸対称状に
配向した表示モード(Axially Symmetr
icAligned Microcell Mode:
ASMモード)の液晶表示装置を例えば特開平7−12
0728号公報に開示している。この公報は、液晶材料
と光硬化樹脂との混合物から相分離を利用して、液晶分
子が軸対称状に配向した液晶領域を形成する技術を開示
している。この公報に開示されている液晶表示装置は、
正の誘電異方性を有するネマティック液晶材料(Np型
液晶材料)を用い、飽和電圧印加時には液晶分子が基板
面に対して垂直に配向するP型の表示モードの液晶表示
装置である。
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic, the present inventors have proposed a display mode (axially symmetry) in which liquid crystal molecules are axially symmetrically arranged for each picture element.
icAligned Microcell Mode:
An ASM mode liquid crystal display device is disclosed in, for example,
No. 0728. This publication discloses a technique for forming a liquid crystal region in which liquid crystal molecules are axially symmetrically aligned by utilizing phase separation from a mixture of a liquid crystal material and a photocurable resin. The liquid crystal display device disclosed in this publication,
This is a P-type display mode liquid crystal display device in which a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy (Np-type liquid crystal material) is used, and liquid crystal molecules are aligned perpendicular to a substrate surface when a saturation voltage is applied.

【0003】特開平7−120728号公報に開示され
ている、広視野角特性を有し良好な表示品位が得られ
る、液晶表示装置20を図1に模式的に示す。絵素電極
22が形成されている基板21と対向電極24が形成さ
れている基板23との間に液晶層27が挟持されてい
る。液晶層27は、相分離によって形成された、高分子
領域(高分子壁)28と高分子領域28によって実質的
に包囲されている液晶領域29とを有している。液晶領
域29は典型的には絵素に対応して規則的に形成されて
いる。液晶領域29内の液晶分子(不図示)は、高分子
領域28の壁面効果によって、それぞれの液晶領域29
内で軸対称状に配向している。軸対称状配向の結果、液
晶表示装置20は、広視野角特性を有している。
FIG. 1 schematically shows a liquid crystal display device 20 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-120728, which has a wide viewing angle characteristic and can obtain good display quality. A liquid crystal layer 27 is sandwiched between a substrate 21 on which a picture element electrode 22 is formed and a substrate 23 on which a counter electrode 24 is formed. The liquid crystal layer 27 has a polymer region (polymer wall) 28 formed by phase separation and a liquid crystal region 29 substantially surrounded by the polymer region 28. The liquid crystal regions 29 are typically formed regularly corresponding to picture elements. The liquid crystal molecules (not shown) in the liquid crystal region 29 are formed in the respective liquid crystal regions 29 by the wall effect of the polymer region 28.
Are oriented axially symmetrically. As a result of the axially symmetric alignment, the liquid crystal display device 20 has a wide viewing angle characteristic.

【0004】また、基板間で高分子領域28によって完
全に密封されたマイクロセル構造を有しているので、外
部からの押圧に対して、表示に影響を及ぼさず、さらに
は、超大型液晶ディスプレイにおいて、液晶パネルを立
てた時に液晶材料の自重による液晶パネルが膨らみ表示
特性が低下するという問題が生じない。
[0004] Further, since it has a microcell structure which is completely sealed between the substrates by the polymer region 28, it does not affect the display when pressed from the outside, and furthermore, it has a very large liquid crystal display. In this case, the problem that the liquid crystal panel swells due to the weight of the liquid crystal material when the liquid crystal panel is erected and the display characteristics are deteriorated does not occur.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平7−120728号公報に開示されているASMモ
ードの液晶表示装置を製造するためには、比較的複雑な
温度制御を必要とする相分離工程を使用するので、歩留
まりが低いという問題があった。また、液晶分子の軸対
称状配向の中心軸の位置制御が難しく、中心軸の位置が
各絵素によって一定していなかったり、絵素のほぼ中央
部からずれたりするので、視野角を斜めにして液晶表示
装置を観察すると、ざらついた表示となり、十分な表示
品位が得られない場合があった。
However, in order to manufacture the ASM mode liquid crystal display device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-120728, a phase separation process requiring relatively complicated temperature control is required. , There is a problem that the yield is low. In addition, it is difficult to control the position of the central axis of the liquid crystal molecules in the axially symmetrical alignment, and the position of the central axis is not constant for each picture element or deviates from almost the center of the picture element. When the liquid crystal display device was observed by using the liquid crystal display device, a rough display was obtained, and a sufficient display quality could not be obtained.

【0006】また、正の誘電異方性を有する液晶材料を
用いた従来のASMモードの液晶表示装置は、高いコン
トラストの表示を得るためには、ブラックマトリックス
(BM)の遮光部の面積を大きく設定し黒表示時の光り
抜けを十分に防止する必要があった。
A conventional ASM mode liquid crystal display device using a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy requires a large light-shielding portion of a black matrix (BM) in order to obtain a display with high contrast. It was necessary to set and sufficiently prevent light leakage during black display.

【0007】上述の軸対称配向の中心軸の位置制御及び
表示品位の問題を解決する方法として、本発明者らは、
特開平10−186330号公報において、液晶層の液
晶分子は負の誘電異方性を有し、電圧無印加時には、液
晶分子が一対の基板に対して垂直に配向しており、電圧
印加時には、液晶分子が複数の絵素領域毎に軸対称状に
配向する液晶表示装置を提案している。
As a method for solving the above-mentioned problems of the position control of the central axis of the axisymmetric orientation and the display quality, the present inventors have proposed the following.
In JP-A-10-186330, the liquid crystal molecules of a liquid crystal layer have negative dielectric anisotropy, and when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are oriented perpendicular to a pair of substrates. A liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are aligned in an axially symmetric manner for each of a plurality of picture element regions is proposed.

【0008】上記公報に開示されている液晶表示装置
は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料(Nn型液
晶材料)を用いて、ノーマリーブラックモードで動作す
るので、従来の正の誘電異方性を有する液晶材料を用い
るASMモードの液晶表示装置に比べ、高コントラスト
を得ることができる。また、液晶分子を軸対称に配向さ
せるための高分子領域に代わって、凸部をフォトリソグ
ラフィ技術を用いて形成するので、相分離法を用いずに
形成するので、複雑な温度制御工程が不要となる。
The liquid crystal display device disclosed in the above publication operates in a normally black mode using a nematic liquid crystal material (Nn type liquid crystal material) having a negative dielectric anisotropy. High contrast can be obtained as compared with an ASM mode liquid crystal display device using a liquid crystal material having anisotropy. In addition, since the convex portion is formed by using photolithography technology instead of the polymer region for aligning the liquid crystal molecules in an axially symmetric manner, a complicated temperature control process is not required because the convex portion is formed without using the phase separation method. Becomes

【0009】特開平10−186330号公報に開示さ
れている液晶表示装置の凸部の構造を図2(a)及び
(b)に模式的に示す。表面に透明電極63が形成され
た基板62上に、液晶領域を規定する第1凸部66(例
えば、東京応化社製OMR83または感光性ポリイミ
ド)とセルギャップを規定するための第2凸部65(例
えば、OMR83または感光性ポリイミド)とを有して
いる。さらに、これらを覆って、垂直配向膜68(例え
ば、日本合成ゴム社製JALS−204)が形成されて
いる。この第1凸部66及び第2凸部65を形成するた
めの製造プロセスは、2回の塗布工程と高いパターニン
グ精度のフォトリソグラフィ工程が2回必要であり、製
造プロセスが長い上に、凸部を形成するための材料の利
用効率が低く、歩留まり(良品率)の低下やコスト上昇
の原因となっていた。
FIGS. 2A and 2B schematically show the structure of the projection of the liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-186330. A first convex portion 66 (for example, OMR83 or photosensitive polyimide manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) for defining a liquid crystal region and a second convex portion 65 for defining a cell gap are formed on a substrate 62 having a transparent electrode 63 formed on a surface thereof. (For example, OMR83 or photosensitive polyimide). Further, a vertical alignment film 68 (for example, JALS-204 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is formed to cover them. The manufacturing process for forming the first convex portion 66 and the second convex portion 65 requires two application steps and two photolithography steps with high patterning accuracy, which requires a long manufacturing process and The efficiency of using the material for forming the layer is low, causing a decrease in yield (non-defective product rate) and an increase in cost.

【0010】そこで、本願発明者は、上記ASMモード
の液晶表示装置における凸部をインクジェット法を用い
て形成する方法を検討した。インクジェット法を用いた
液晶表示装置の製造方法が、以下の公報に開示されてい
る。
Therefore, the inventor of the present application examined a method of forming the convex portion in the above-described ASM mode liquid crystal display device by using an ink jet method. A manufacturing method of a liquid crystal display device using an ink jet method is disclosed in the following publications.

【0011】特開平9−5730号公報および特開平8
−286028号公報には、インクジェット法を用いて
カラーフィルタ基板を形成する方法が開示されている。
特開平9−5730号公報は、平坦性を損なわない程度
の薄い膜厚で、しかも高い光学濃度を有する樹脂ブラッ
クマトリックスをインクジェット法を用いて形成する技
術を開示している。特開平8−286028号公報は、
インクジェット法を用いてインク層を形成する工程と、
レーザー光を照射してインク層の一部を除去して遮光部
材を形成する工程と、遮光部材が形成されていない基板
上に着色部材を形成する工程を有するプロセスで、製造
コストを削減できることを開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-5730 and 8
Japanese Patent Application Laid-Open No. 286028 discloses a method of forming a color filter substrate using an ink jet method.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-5730 discloses a technique of forming a resin black matrix having a thin film thickness that does not impair flatness and having a high optical density by using an inkjet method. JP-A-8-286028 discloses that
Forming an ink layer using an inkjet method,
The manufacturing cost can be reduced by a process including a step of irradiating a laser beam to remove a part of the ink layer to form a light-shielding member and a step of forming a colored member on a substrate on which the light-shielding member is not formed. Has been disclosed.

【0012】また、特開平9−105946号公報は、
粒状スペーサと硬化性樹脂との混合液をインクジェット
法を用いて塗布し、所定の位置にスペーサを形成する液
晶表示装置の製造方法を開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-105946 discloses that
A method for manufacturing a liquid crystal display device in which a mixed liquid of a granular spacer and a curable resin is applied using an inkjet method to form a spacer at a predetermined position is disclosed.

【0013】しかしながら、本願発明者が検討した結
果、上記の公報に開示されているインクジェット法をA
SMモードの液晶表示装置の凸部を形成に用いるために
は、以下の問題点があることが分かった。
However, as a result of the study by the present inventor, the ink jet method disclosed in
It has been found that there are the following problems in using the convex portion of the SM mode liquid crystal display device for forming the convex portion.

【0014】上記特開平9−5730号公報で開示され
ている技術では、形成される膜の平坦性が優れているた
めに、遮光部の膜厚が低すぎるため、前記遮光部だけを
所望の膜厚例えば3μmにするには、重ねて印刷を複数
回行わなければならず、現実的ではなく、また、遮光部
の断面形状がASM配向安定化のための十分なプレチル
トを与えるものではなかった。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-5730, the thickness of the light-shielding portion is too small because the formed film is excellent in flatness. In order to make the film thickness of, for example, 3 μm, printing must be performed a plurality of times, which is not practical, and the cross-sectional shape of the light-shielding portion does not provide a sufficient pretilt for stabilizing the ASM orientation. .

【0015】また、特開平8−286028号公報で
は、レーザー光例えばエキシマーレーザー光照射工程を
用いて、製造コストの削減を図るとあるが、レーザーの
維持にはコストがかかり、出力強度が不安定であり、プ
ロセスマージンが狭い。一度にレーザー光照射できる領
域が非常に狭いため、例えば、42型のような大型液晶
表示装置の製造方法に対しては限界があった。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-286860, manufacturing cost is reduced by using a laser beam, for example, an excimer laser beam irradiating step. However, maintenance of the laser is costly and output intensity is unstable. And the process margin is narrow. Since the area that can be irradiated with laser light at one time is very narrow, there is a limit to a method for manufacturing a large-sized liquid crystal display device such as a 42-inch type.

【0016】さらに、特開平9−105946号公報で
は、プラスチックビーズ等のセル厚保持材ではASM配
向安定のための制御因子としての役割を果たすことはで
きなかった。
Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-105946, a cell thickness holding material such as plastic beads cannot serve as a control factor for stabilizing ASM orientation.

【0017】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、広視角特性を
有する液晶表示装置を高い歩留まりで、比較的簡単に製
造できる方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method capable of relatively easily manufacturing a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic at a high yield. It is in.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
製造方法は、それぞれが電極を有する一対の基板と、該
一対の基板に挟持された液晶層と、該一対の基板の少な
くとも一方の基板は、該液晶層側の表面に凸部を有し、
該液晶層は該凸部によって規定される複数の液晶領域を
有し、該液晶層は該凸部によって規定される複数の液晶
領域を有し、該液晶層の液晶分子は正または負の誘電異
方性を有し、黒表示時には該液晶分子が該一対の基板の
表面に対して略垂直に配向し、白表示時には該液晶分子
が該複数の液晶領域毎に軸対称状に配向する、液晶表示
装置の製造方法であって、それぞれ電極を有する一対の
基板を提供する工程と、少なくとも一方の基板の該電極
が形成されている表面上に、硬化性樹脂材料を含む第1
塗布液をインクジェット法で選択的に付与する工程と、
該選択的に付与された第1塗布液を乾燥・硬化すること
によって、凸部を形成する工程と、該電極が形成されて
いる面が対向するように、該一対の基板を貼り合わせる
工程と、該一対の基板の間に正または負の誘電異方性を
有する液晶材料を供給する工程と、を包含し、そのこと
によって上記目的が達成される。
A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises a pair of substrates each having an electrode, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and at least one of the pair of substrates. The substrate has a projection on the surface on the liquid crystal layer side,
The liquid crystal layer has a plurality of liquid crystal regions defined by the projections, the liquid crystal layer has a plurality of liquid crystal regions defined by the projections, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer have a positive or negative dielectric constant. Having anisotropy, the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the pair of substrates during black display, and the liquid crystal molecules are axially symmetrically aligned for each of the plurality of liquid crystal regions during white display. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: providing a pair of substrates each having an electrode; and forming a first substrate including a curable resin material on a surface of the at least one substrate on which the electrodes are formed.
A step of selectively applying a coating liquid by an inkjet method,
Drying and curing the selectively applied first coating liquid to form a convex portion; and bonding the pair of substrates so that the surfaces on which the electrodes are formed face each other. Supplying a liquid crystal material having positive or negative dielectric anisotropy between the pair of substrates, thereby achieving the above object.

【0019】前記第1塗布液付与工程において、前記第
1塗布液の吐出量が塗出時間に基づいて制御されてもよ
い。
In the first coating liquid application step, the discharge amount of the first coating liquid may be controlled based on a coating time.

【0020】前記貼り合わせ工程において、前記凸部を
スペーサとして、前記一対の基板が貼り合わせられるこ
とが好ましい。
[0020] In the bonding step, it is preferable that the pair of substrates be bonded to each other with the convex portions serving as spacers.

【0021】前記第1塗布液付与工程において、前記第
1塗布液は複数のノズルから同時に異なる位置に付与さ
れることが好ましい。
In the first application liquid applying step, it is preferable that the first application liquid is simultaneously applied to different positions from a plurality of nozzles.

【0022】前記第1塗布液付与工程において、前記第
1塗布液は、前記少なくとも一方の基板の表面上に、絵
素に対応する規則的なパターン状に付与されることが好
ましい。
In the first application liquid applying step, it is preferable that the first application liquid is applied on the surface of the at least one substrate in a regular pattern corresponding to picture elements.

【0023】前記第1塗布液付与工程において、前記第
1塗布液は、前記少なくとも一方の基板の表面上に、線
状、破線状、または点状に付与されてもよい。
In the first application liquid application step, the first application liquid may be applied linearly, dashedly, or dottedly on the surface of the at least one substrate.

【0024】前記第1塗布液付与工程において、前記第
1塗布液は、前記少なくとも一方の基板の表面上に、絵
素の周辺に対応する位置に格子状に付与されることが好
ましい。
In the first application liquid application step, it is preferable that the first application liquid is applied in a grid pattern on a surface of the at least one substrate at a position corresponding to a periphery of a picture element.

【0025】前記液晶材料を供給する工程は、液晶材料
と光硬化性樹脂とを含む前駆体混合物を供給する工程で
あって、該前駆体混合物を加熱することによって相溶状
態にする工程と、該相溶化状態にある該前駆体混合物
に、所定の電圧以上の電圧を印加しながら光を照射する
ことによって該光硬化性樹脂を硬化し、前記凸部によっ
て規定される前記複数の液晶領域のそれぞれのほぼ中央
部に前記液晶分子の軸対称配向の中心軸を形成し、軸対
称配向が液晶分子に記憶された配向固定層を形成する工
程とを更に包含してもよい。
The step of supplying the liquid crystal material is a step of supplying a precursor mixture containing the liquid crystal material and the photocurable resin, and the step of heating the precursor mixture to make it compatible. To the precursor mixture in the compatibilized state, the photocurable resin is cured by irradiating light while applying a voltage equal to or higher than a predetermined voltage, and the plurality of liquid crystal regions defined by the protrusions are formed. Forming a central axis of the axially symmetric alignment of the liquid crystal molecules at substantially the center of each, and forming an alignment fixed layer in which the axially symmetric alignment is stored in the liquid crystal molecules.

【0026】前記液晶材料は、前記少なくとも一方の基
板の表面に形成された前記凸部によって規定される領域
内にロールコータ法またはインクジェット法で供給さ
れ、その後、前記一対の基板が貼り合わせられるように
してもよい。
The liquid crystal material is supplied by a roll coater method or an ink jet method into a region defined by the projections formed on the surface of the at least one substrate, and then the pair of substrates is bonded. It may be.

【0027】前記一対の基板の該電極が形成されている
表面に、水平配向材料または垂直配向性材料を含む第2
塗布液を選択的に供給する工程と、該第2塗布液を乾燥
することによって、水平配向層または垂直配向層を形成
する工程と、を更に包含してもよい。
A second alignment material containing a horizontal alignment material or a vertical alignment material is formed on the surface of the pair of substrates on which the electrodes are formed.
The method may further include a step of selectively supplying a coating liquid and a step of drying the second coating liquid to form a horizontal alignment layer or a vertical alignment layer.

【0028】以下に、本発明の作用を説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0029】本発明の液晶表示装置は、白表示時に液晶
分子が複数の液晶領域毎に軸対称状に配向するので、広
い視角特性を有する。液晶分子を液晶領域毎に軸対称配
向させるための凸部をインクジェット法を用いて形成す
るので、凸部を形成すべきと所定の位置に、高い位置精
度で選択的に材料を供給することができる。従って、従
来の製造方法に必要であったホトリソグラフィ工程が不
要となり製造プロセスを簡略化できるとともに材料の利
用効率を向上することができる。その結果、広視角特性
を有する液晶表示装置を従来よりも低価格で供給するこ
とが可能となる。
The liquid crystal display device of the present invention has a wide viewing angle characteristic because the liquid crystal molecules are aligned axially symmetrically in each of a plurality of liquid crystal regions during white display. Since a convex portion for axially symmetrically aligning liquid crystal molecules in each liquid crystal region is formed using an inkjet method, a material can be selectively supplied to a predetermined position with high positional accuracy when a convex portion is to be formed. it can. Therefore, the photolithography step required for the conventional manufacturing method is not required, so that the manufacturing process can be simplified and the material use efficiency can be improved. As a result, a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic can be supplied at a lower price than before.

【0030】さらに、凸部を形成するための硬化性樹脂
材料は、従来のようにホトリソグラフィによるパターニ
ングが可能な感光性樹脂である必要がなく、比較的安価
な硬化性樹脂を用いることができる。また、硬化性樹脂
材料とし熱硬化性樹脂を用いることによって、材料費の
更なる低減および硬化工程の簡略化ができる。
Further, the curable resin material for forming the convex portions does not need to be a photosensitive resin that can be patterned by photolithography as in the conventional case, and a relatively inexpensive curable resin can be used. . Further, by using a thermosetting resin as the curable resin material, the material cost can be further reduced and the curing step can be simplified.

【0031】インクジェットヘッドからの材料の塗出量
を時間によって制御することによって、正確な塗布液供
給動作を確実に行うことができる。
By controlling the amount of material to be applied from the ink jet head with time, an accurate application liquid supply operation can be reliably performed.

【0032】液晶分子の配向制御のための凸部を液晶層
の厚さを規定するスペーサとして用いることによって、
スペーサを別途設ける必要が無くなる。また、熱硬化性
樹脂を用いて凸部を形成することによって、光硬化性樹
脂を用いた場合よりも強度の高いスペーサを得ることが
できる。
By using a projection for controlling the alignment of liquid crystal molecules as a spacer for defining the thickness of the liquid crystal layer,
It is not necessary to separately provide a spacer. In addition, by forming the convex portion using a thermosetting resin, a spacer having higher strength than when using a photocurable resin can be obtained.

【0033】凸部形成用材料を同時に異なる位置に付与
することによって、大型の液晶表示装置(例えば、40
インチ以上)をより短いタクト時間で製造することがで
きる。
By simultaneously applying the material for forming convex portions to different positions, a large-sized liquid crystal display device (for example, 40
Inches or more) in a shorter cycle time.

【0034】凸部を表示装置の絵素に対応するように規
則的に配置することによって、軸対称配向を有する液晶
領域を絵素に対応して形成することができるので、高い
表示品位の液晶表示装置を製造することができる。ま
た、凸部が絵素外に存在するように配置することによっ
て、開口率の低下を防止することができる。なお、絵素
が例えば、長方形の場合には、各絵素内に複数の液晶領
域を形成するように設けてもよい。凸部は、TFT基
板、プラズマ発生基板やカラーフィルタ基板の絵素に対
応して形成される構成要素と対応づけて、規則的に形成
される。
By arranging the projections regularly so as to correspond to the picture elements of the display device, a liquid crystal region having an axially symmetric orientation can be formed corresponding to the picture elements. A display device can be manufactured. Further, by arranging the projections so as to exist outside the picture element, it is possible to prevent a decrease in aperture ratio. When the picture element is, for example, a rectangle, it may be provided so as to form a plurality of liquid crystal regions in each picture element. The projections are regularly formed in association with the components formed corresponding to the picture elements of the TFT substrate, the plasma generation substrate and the color filter substrate.

【0035】また、凸部を線状、破線状および点状のパ
ターンとして形成すると、凸部によって密閉される領域
が形成されないので、一対の基板を貼り合わせた後で、
従来の真空注入法で液晶材料を注入することができる。
凸部の配置や密度は、絵素との対応および軸対称配向の
安定性、強度(スペーサを兼用する場合)を考慮して最
適化される。
If the projections are formed in a linear, dashed or dotted pattern, a region sealed by the projections is not formed.
The liquid crystal material can be injected by a conventional vacuum injection method.
The arrangement and density of the convex portions are optimized in consideration of the correspondence with the picture elements, the stability of the axially symmetric orientation, and the strength (when the spacer is also used).

【0036】凸部を絵素の周辺に対応する位置に格子状
に配置することによって、開口率の低下を防止すること
ができるとともに、軸対称配向を安定に形成・維持する
ことができる。さらに、凸部を形成する材料に遮光性を
持たせることによって、格子状の凸部をブラックマトリ
クスとして利用することができる。
By arranging the convex portions in a lattice at positions corresponding to the periphery of the picture element, it is possible to prevent a decrease in aperture ratio and to stably form and maintain an axially symmetric orientation. Further, by providing the material forming the convex portions with a light shielding property, the lattice-shaped convex portions can be used as a black matrix.

【0037】液晶材料に所定の電圧を印加することによ
って、液晶分子の軸対称配向の中心軸をそれぞれの液晶
領域の中央部に形成することができる。その結果、視角
特性の均一性をさらに高めることが可能となる。
By applying a predetermined voltage to the liquid crystal material, the central axis of the axis symmetric alignment of the liquid crystal molecules can be formed at the center of each liquid crystal region. As a result, it is possible to further improve the uniformity of the viewing angle characteristics.

【0038】凸部を形成した基板の表面の凸部で規定さ
れる領域(液晶表示装置の液晶領域となる領域)に、ロ
ールコータ法またはインクジェット法を用いて液晶材料
を注入することによって、液晶材料の利用効率を高める
ことが可能となるとともに、注入時間を短縮するこがで
きる。注入時間の短縮は、特に大型の液晶表示装置の製
造方法において効果が大きい。さらに、垂直配向層を形
成する工程をロールコータ法を用いて実施することによ
り、従来のスピンコート法に比べ、材料の利用効率を大
幅に向上することができる。
By injecting a liquid crystal material into a region defined by the protrusion on the surface of the substrate on which the protrusion is formed (a region to be a liquid crystal region of a liquid crystal display device) by using a roll coater method or an ink jet method, the liquid crystal is injected. The utilization efficiency of the material can be improved, and the injection time can be shortened. Reducing the injection time is particularly effective in a method for manufacturing a large liquid crystal display device. Furthermore, by performing the step of forming the vertical alignment layer using a roll coater method, the use efficiency of the material can be greatly improved as compared with the conventional spin coating method.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。 (基本動作)図3を参照しながら、本発明の液晶表示装
置100の動作原理を説明する。Nn型液晶材料を用い
た場合、図3(a)及び(b)は、電圧無印加時の状
態、図3(c)及び(d)は、所定の電圧印加時の状態
を示す。ここで、所定の電圧とは、Nn型の液晶分子が
電界の方向に傾き始める電圧以上の電圧を指す。また、
図3(a)及び(c)は断面図、図3(b)及び(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。
Embodiments of the present invention will be described below. (Basic Operation) The operation principle of the liquid crystal display device 100 of the present invention will be described with reference to FIG. When an Nn-type liquid crystal material is used, FIGS. 3A and 3B show a state when no voltage is applied, and FIGS. 3C and 3D show a state when a predetermined voltage is applied. Here, the predetermined voltage refers to a voltage equal to or higher than a voltage at which Nn-type liquid crystal molecules start to tilt in the direction of an electric field. Also,
3A and 3C are cross-sectional views, and FIGS. 3B and 3D.
Shows the result of observing the upper surface with a polarizing microscope in a crossed Nicols state.

【0040】液晶表示装置100は、一対の基板32と
34の間に、誘電異方性が負の液晶分子42からなる液
晶層40が挟持されている。一対の基板32と34の液
晶層40に接する側の面には、それぞれ透明電極31お
よび33が形成され、さらに、その上に垂直配向層38
aおよび38bが形成されている。また、少なくとも一
方の電極の絵素領域のほぼ中央部に、電極の無い領域3
5が形成されている。また、一対の基板32と34の少
なくとも一方の液晶層40に接する側の面には、凸部3
6が形成されている。
In the liquid crystal display device 100, a liquid crystal layer 40 composed of liquid crystal molecules 42 having a negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates 32 and 34. Transparent electrodes 31 and 33 are formed on the surfaces of the pair of substrates 32 and 34 that are in contact with the liquid crystal layer 40, respectively.
a and 38b are formed. In addition, at least in the central part of the picture element area of at least one of the electrodes,
5 are formed. The surface of at least one of the pair of substrates 32 and 34 that is in contact with the liquid crystal layer 40 has a convex portion 3.
6 are formed.

【0041】なお、「絵素」は、一般に、表示を行う最
小単位として定義される。本願明細書において用いられ
る「絵素領域」という用語は、「絵素」に対応する表示
素子の一部の領域をさす。また、軸対称配向とは、軸中
心をもった放射状配向、同心円状(タンジェンシャル
状)配向、ねじれ状配向などの配向をいう。
The "picture element" is generally defined as a minimum unit for displaying. The term "picture element area" used in the specification of the present application refers to a partial area of the display element corresponding to "picture element". Further, the axially symmetric orientation refers to an orientation such as a radial orientation having an axial center, a concentric (tangential) orientation, a twisted orientation, and the like.

【0042】後述するように、凸部36によって液晶領
域40aが規定される。また、所定の電圧を印加するこ
とによって、液晶領域40a内の液晶分子42は軸対称
状に配向する。また、軸対称配向中心軸の位置が電極の
無い領域35によって制御される。したがって、図3
(c)に示すように、電極の無い領域35に形成される
軸対称配向中心軸44を中心に、凸部36によって規定
された液晶領域40a内で、液晶分子42が軸対称配向
する。図4(a)および(b)に模式的に示したよう
に,電極の無い領域(開口部)35が形成された領域の
液晶分子42は、電圧印加時においても垂直配向した状
態を保持し安定しており、電極の無い領域35の周辺の
領域の液晶分子42もそれ自身との相互作用によってそ
の配向が安定し、各液晶領域40a内の液晶分子42が
絵素中央部に設けられた電極の無い領域35に向かうよ
うに軸対称配向する。
As will be described later, the liquid crystal region 40a is defined by the convex portion 36. In addition, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules 42 in the liquid crystal region 40a are aligned in an axially symmetric manner. Further, the position of the central axis of the axially symmetric orientation is controlled by the region 35 having no electrode. Therefore, FIG.
As shown in (c), the liquid crystal molecules 42 are axially symmetrically aligned in the liquid crystal region 40a defined by the convex portions 36 around the axis symmetric alignment central axis 44 formed in the region 35 without electrodes. As schematically shown in FIGS. 4A and 4B, the liquid crystal molecules 42 in the region where the electrode-free region (opening) 35 is formed maintain a vertically aligned state even when a voltage is applied. The orientation of the liquid crystal molecules 42 in the region around the electrodeless region 35 is stable due to interaction with itself, and the liquid crystal molecules 42 in each liquid crystal region 40a are provided at the pixel central portion. It is axially symmetrically oriented toward the region 35 where there is no electrode.

【0043】Nn型液晶材料を用いた場合、電圧無印加
時には、図3(a)に示すように、液晶分子42は、垂
直配向層38a、38bの配向規制力によって、基板表
面(より厳密には垂直配向層の表面)に垂直な方向に配
向している。電圧無印加状態の絵素領域をクロスニコル
状態の偏光顕微鏡で観察すると、図3(b)に示したよ
うに、暗視野を呈する(ノーマリーブラックモード)。
When an Nn-type liquid crystal material is used, when no voltage is applied, as shown in FIG. 3 (a), the liquid crystal molecules 42 are controlled by the alignment regulating force of the vertical alignment layers 38a and 38b to adjust the substrate surface (more strictly). Are oriented in a direction perpendicular to the surface of the vertical alignment layer). Observation of the picture element region in a state where no voltage is applied by a crossed Nicol state polarizing microscope shows a dark field (normally black mode) as shown in FIG. 3B.

【0044】一方、閾値電圧以上の電圧を印加すると、
負の誘電異方性を有する液晶分子に42に、液晶分子4
2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3(c)に示すように基板に垂直な方向から
傾く(中間調表示状態)。この状態の絵素領域をクロス
ニコル状態の偏光顕微鏡で観察すると図3(d)に示す
ように、偏光軸に対して45°に沿った方向に消光模様
が観察される。
On the other hand, when a voltage higher than the threshold voltage is applied,
The liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy have 42
Since a force acts to orient the long axis of the two in a direction perpendicular to the direction of the electric field, the substrate is inclined from a direction perpendicular to the substrate as shown in FIG. 3C (halftone display state). When the picture element region in this state is observed with a polarization microscope in a crossed Nicols state, as shown in FIG. 3D, an extinction pattern is observed in a direction along 45 ° with respect to the polarization axis.

【0045】(液晶領域を規定する凸部)図3に示した
液晶表示装置100は、絵素領域を取り囲むように凸部
36を有している。この凸部36がなく、液晶層40の
厚さ(セルギャップ)が均一な場合、液晶ドメイン(連
続的に配向した領域:ディスクリネーションラインの発
生が無い領域)が形成される位置または大きさが規定さ
れないので、ランダム配向状態になってしまい、中調表
示においてざらついた表示となる。
(Protrusion Defining Liquid Crystal Region) The liquid crystal display device 100 shown in FIG. 3 has a projection 36 surrounding a picture element region. When there is no convex portion 36 and the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 40 is uniform, the position or size where a liquid crystal domain (continuously aligned region: a region where no disclination line is generated) is formed. Is not specified, a random orientation state occurs, and the display becomes rough in the halftone display.

【0046】なお、図3の例では、1つの絵素領域に1
つの液晶領域40aを形成した例を示しているが、絵素
領域と液晶領域40aとの対応関係はこれに限られな
い。但し、表示品位を向上させるために液晶領域40a
は絵素領域に対応して形成されることが好ましい。縦横
比が大きい絵素(長絵素)の場合、一つの長絵素に対し
て、複数の絵素領域を形成してもよい。絵素に対応して
形成される液晶領域の数は、軸対称配向が安定に形成さ
れうる限り、できるだけ少ないほうが好ましい。
In the example shown in FIG. 3, one picture element region has one pixel.
Although the example in which one liquid crystal region 40a is formed is shown, the correspondence between the picture element region and the liquid crystal region 40a is not limited to this. However, in order to improve the display quality, the liquid crystal region 40a
Is preferably formed corresponding to the picture element region. In the case of a picture element having a large aspect ratio (long picture element), a plurality of picture element regions may be formed for one long picture element. The number of liquid crystal regions formed corresponding to the picture elements is preferably as small as possible as long as the axially symmetric alignment can be stably formed.

【0047】凸部36は、軸対称配向を呈する液晶領域
40aの位置および大きさを規定する。凸部36は、一
方の基板の液晶層40側の表面を他の部分よりも高くす
ることで、液晶層40の厚さを薄くしており、凸部36
は液晶分子42の隣接する液晶領域40a間の相互作用
を弱める。液晶層40の厚さは液晶領域40a周辺の液
晶層40の厚さ(dout)が液晶領域(開口部)40
a内の液晶層40の厚さ(din)より小さく(din
>dout)なっている。さらに、0.1×din≦d
out≦0.8×dinの関係を満足することが好まし
い。すなわち、dout>0.8×dinの場合、凸部
36が液晶領域40a間の液晶分子の相互作用を弱める
効果が十分でなく、液晶領域40aごとに単一の軸対称
配向領域を形成することが困難な場合がある。さらに、
0.1×din>doutでは、通常の真空注入法によ
る液晶材料の注入が困難になる場合がある。
The convex portion 36 defines the position and size of the liquid crystal region 40a exhibiting an axially symmetric alignment. The convex portion 36 is made thinner by making the surface of one substrate on the liquid crystal layer 40 side higher than the other portion, thereby reducing the thickness of the liquid crystal layer 40.
Reduces the interaction between adjacent liquid crystal regions 40a of the liquid crystal molecules 42. The thickness of the liquid crystal layer 40 is such that the thickness (dout) of the liquid crystal layer 40 around the liquid crystal region 40 a is equal to the liquid crystal region (opening) 40.
a (din) which is smaller than the thickness (din) of the liquid crystal layer 40 in (a).
> Dout). Furthermore, 0.1 × din ≦ d
It is preferable to satisfy the relationship of out ≦ 0.8 × din. That is, when dout> 0.8 × din, the effect that the convex portion 36 weakens the interaction of the liquid crystal molecules between the liquid crystal regions 40a is not sufficient, and a single axially symmetric alignment region is formed for each liquid crystal region 40a. Can be difficult. further,
When 0.1 × din> dout, it may be difficult to inject a liquid crystal material by a normal vacuum injection method.

【0048】例えば、熱硬化性樹脂を用いて、所望の位
置にインクジェット薄膜形成装置で凸部を印刷すること
で、非常に低コストで凸部形成が可能であり、光感光性
樹脂をスピンコートして、フォトプロセスで所望の位置
に凸部を形成する場合の現像工程が必要ないので、現像
液で基板表面を汚染することが無い。
For example, by printing a convex portion at a desired position using a thermosetting resin with an ink-jet thin film forming apparatus, the convex portion can be formed at a very low cost. In addition, since a developing process for forming a convex portion at a desired position by a photo process is not required, the surface of the substrate is not contaminated with the developing solution.

【0049】(軸対称配向の中心軸の位置の制御)所定
の電圧印加時に発生する軸対称配向領域の中心軸の位置
は、表示品位に大きな影響を与える、図5を参照しなが
ら、中心軸の位置と表示品位との関係を説明する。図5
(a)に示すように、中心軸44が液晶領域(絵素領域
に1つの液晶領域が形成されている場合を例示)の中央
に位置していると、図5(c)に示すように、セルを傾
けて表示面を観察しても、すべての液晶領域は同様に見
える。一方、図5(b)に示すように、中心軸が液晶領
域の中央からずれている液晶領域があると、図5(d)
に示すように、中心軸ずれた液晶領域は他の液晶領域と
異なって見えるために、不均一な(ざらついた)表示と
なる。この問題は、中間調表示において特に顕著にな
る。
(Control of the Position of the Center Axis of Axisymmetric Orientation) The position of the center axis of the axisymmetric alignment region generated when a predetermined voltage is applied greatly affects display quality. The relationship between the position and the display quality will be described. FIG.
As shown in FIG. 5A, when the central axis 44 is located at the center of a liquid crystal region (a case where one liquid crystal region is formed in a picture element region), as shown in FIG. Even if the display surface is observed by tilting the cell, all the liquid crystal regions look the same. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when there is a liquid crystal region whose center axis is shifted from the center of the liquid crystal region, FIG.
As shown in (1), the liquid crystal region shifted from the center axis looks different from the other liquid crystal regions, so that a non-uniform (rough) display is obtained. This problem is particularly noticeable in halftone display.

【0050】液晶分子の軸対称配向の中心軸は、電圧印
加状態または電圧無印加状態のいずれの場合において
も、基板に垂直に配向している。従って、軸対称状配向
中心軸出し電圧印加時においても、液晶分子が垂直配向
状態を保持している領域または電極の無い領域を液晶領
域内に設けることにより、軸対称配向中心軸の位置を制
御することができる。軸対称状配向中心軸出し電圧印加
時においても液晶分子が垂直配向状態を保持している軸
対称配向中心軸領域の液晶分子は、その配向状態が電界
の影響を受けずに安定しているので、上記領域に軸対称
配向中心軸が形成される。また、凸部36で規定される
絵素領域のサイズを100μm×100μm以下にする
ことで、中心軸のズレが表示品位に影響を及ぼさない。
したがって、電極の無い領域や、また、軸対称配向固定
層をなくすことが期待できる。
The central axis of the axially symmetric alignment of the liquid crystal molecules is oriented perpendicular to the substrate in either a voltage applied state or a non-voltage applied state. Therefore, even when a voltage is applied to set the axis of the axially symmetric alignment central axis, the position of the axis of the axially symmetric alignment central axis is controlled by providing a region where the liquid crystal molecules maintain the vertical alignment state or a region without electrodes in the liquid crystal region. can do. The liquid crystal molecules in the axially symmetric alignment central axis region, in which the liquid crystal molecules maintain the vertical alignment state even when the voltage is applied, are stable without being affected by the electric field. The central axis of the axially symmetric orientation is formed in the above region. Further, by setting the size of the picture element region defined by the convex portion 36 to 100 μm × 100 μm or less, the deviation of the central axis does not affect the display quality.
Therefore, it can be expected that a region without an electrode and an axially symmetric alignment fixed layer are eliminated.

【0051】(軸対称状配向中心軸出し電圧印加時の液
晶分子の軸対称配向状態の安定化)本発明の液晶表示装
置の製造方法において、軸対称状配向中心軸出し電圧印
加時の液晶分子の軸対称配向状態をあらかじめ液晶分子
に記憶させておく工程を包含することにより、所定の電
圧印加時に、再現性良く液晶領域毎に液晶分子の軸対称
配向状態が形成され、また、形成された軸対称配向状態
を安定化させることができる。例えば、以下の方法で、
軸対称配向状態をあらかじめ液晶分子に記憶させておく
ことができる。
(Stabilization of Axisymmetric Alignment State of Liquid Crystal Molecules When Applying Axisymmetric Alignment Center Alignment Voltage) In the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal molecules when applying an axisymmetric alignment centering center alignment voltage are applied. The step of storing the axially symmetric alignment state of the liquid crystal molecules in advance in the liquid crystal molecules includes forming the axis symmetric alignment state of the liquid crystal molecules in each liquid crystal region with good reproducibility when a predetermined voltage is applied. The axisymmetric alignment state can be stabilized. For example, in the following way:
The axisymmetric alignment state can be stored in the liquid crystal molecules in advance.

【0052】所定の電極等を有し、少なくとも一方の基
板の表面に凸部を有する一対の基板を、凸部のある表面
を内側にして貼り合わせて、液晶セルを作製する。一
旦、相溶化状態にし、室温に冷却した液晶材料と光硬化
性樹脂とを含む前駆体混合物を一対の基板間に注入す
る。所定の電圧以上の電圧を印加しながら光を照射する
ことによって、光硬化性樹脂を硬化する。このとき、光
硬化性樹脂の硬化が進行するに伴って、凸部によって規
定される複数の液晶領域が形成される。また、電圧印加
によって、それぞれの液層領域の液晶分子が軸対称配向
し、それぞれの液晶領域のほぼ中央部に液晶分子の軸対
称配向の中心軸が形成される。この状態において、光硬
化性樹脂の硬化がさらに進行し、軸対称配向が液晶分子
に記憶された配向固定層(液晶分子と硬化した光硬化性
樹脂からなる)が形成される。配向固定層の液晶分子の
配向は、硬化した光硬化性樹脂によって固定されている
ので電圧を取り除いても変化しない。配向固定層の液晶
分子との相互作用によって、他の液晶分子は、軸対称配
向をとる。
A liquid crystal cell is manufactured by bonding a pair of substrates each having a predetermined electrode or the like and having a convex portion on at least one substrate surface with the surface having the convex portion inside. A precursor mixture containing a liquid crystal material and a photocurable resin, which has been once made compatible and cooled to room temperature, is injected between a pair of substrates. The photocurable resin is cured by irradiating light while applying a voltage higher than a predetermined voltage. At this time, as the curing of the photocurable resin proceeds, a plurality of liquid crystal regions defined by the convex portions are formed. In addition, the voltage application causes the liquid crystal molecules in each liquid layer region to be axially symmetrically aligned, and a central axis of the liquid crystal molecule to be axially symmetrically aligned is formed substantially at the center of each liquid crystal region. In this state, the curing of the photocurable resin further proceeds, and an alignment fixed layer (composed of the liquid crystal molecules and the cured photocurable resin) in which the axially symmetric alignment is stored in the liquid crystal molecules is formed. Since the orientation of the liquid crystal molecules in the orientation fixing layer is fixed by the cured photocurable resin, it does not change even when the voltage is removed. The other liquid crystal molecules assume an axially symmetric alignment due to the interaction with the liquid crystal molecules of the alignment fixed layer.

【0053】電圧印加時の液晶分子の軸対称配向状態を
安定化させるためには、軸対称配向状態を液晶分子に記
憶させる工程において、液晶分子が基板面に対してある
角度でチルト(チルト角)していることが重要である。
すなわち、液晶分子が基板面に対して傾き始める閾値電
圧よりも高い電圧で、かつ、液晶分子が基板面に対して
実質的に平行に傾く飽和電圧よりも低い電圧(軸対称状
配向中心軸出し電圧と呼ぶ)を印加することによって、
液晶分子の軸対称配向を安定化することができる。この
軸対称状配向中心軸出し電圧の印加は、表示を行うため
に液晶層40に電圧を印加する電極を用いて行うことが
できる。軸対称状配向中心軸出し電圧値は、閾値電圧を
Vthとして、Vth/2以上で周波数1Hz以上の交
流電圧が好ましい。直流電圧を印加すると、前駆体混合
物が劣化することがある。なお、軸対称状配向中心軸出
し電圧の代わりに、磁場を印加しても良く液晶分子をチ
ルトさせる所定の外場を印加すればよい。なお、閾値電
圧は、ノーマリブラックモードの液晶表示装置において
は、図6に示すように定義される。相対透過率が10%
となる電圧を閾値電圧(Vth)とする。
In order to stabilize the axially symmetric alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied, in the step of storing the axially symmetric alignment state in the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules are tilted at a certain angle with respect to the substrate surface (tilt angle). It is important that you are.
That is, a voltage higher than the threshold voltage at which the liquid crystal molecules start to tilt with respect to the substrate surface, and lower than the saturation voltage at which the liquid crystal molecules tilt substantially parallel to the substrate surface (axis-symmetric alignment center axis alignment). By applying a voltage)
Axisymmetric alignment of liquid crystal molecules can be stabilized. The application of the axially symmetric alignment center axis setting voltage can be performed using an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer 40 in order to perform display. The axially symmetric orientation center axis voltage value is preferably an AC voltage having a threshold voltage of Vth and a voltage of Vth / 2 or more and a frequency of 1 Hz or more. When a DC voltage is applied, the precursor mixture may deteriorate. Note that a magnetic field may be applied instead of the axially symmetric alignment centering voltage, and a predetermined external field for tilting the liquid crystal molecules may be applied. In a normally black mode liquid crystal display device, the threshold voltage is defined as shown in FIG. 10% relative transmittance
Is a threshold voltage (Vth).

【0054】(実施形態1)本実施形態1では液晶分子
を配向させるための第1凸部と、セルギャップを規定す
るための第2凸部とをインクジェット法を用いて形成す
る。公知のインクジェット法によれば、位置決め精度
は、印刷法に比べて極めて高い。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, a first convex portion for aligning liquid crystal molecules and a second convex portion for defining a cell gap are formed by an ink-jet method. According to the known inkjet method, the positioning accuracy is extremely higher than that of the printing method.

【0055】図7に示す、インクヘッド70と複数の出
射ノズル72とを備えたインジェット方式の薄膜形成装
置によって、カラーフィルタ基板74上に、凸部(第1
凸部または/および第2凸部を凸部と称する)を形成す
る。カラーフィルタ基板(CF基板)74は、ガラス基
板76とその上に形成されたカラーフィルタ層78とを
有する。カラーフィルタ層78は、R、G、Bの着色層
78aとブラックマスク(BM:遮光層)78bを有す
る。第1凸部及び第2凸部は、ブラックマスク78b上
に形成する。CF基板74は公知の方法で形成される。
A projection (first projection) is formed on a color filter substrate 74 by an ink jet type thin film forming apparatus having an ink head 70 and a plurality of emission nozzles 72 shown in FIG.
The protrusions and / or the second protrusions are referred to as protrusions). The color filter substrate (CF substrate) 74 has a glass substrate 76 and a color filter layer 78 formed thereon. The color filter layer 78 has R, G, and B coloring layers 78a and a black mask (BM: light shielding layer) 78b. The first protrusion and the second protrusion are formed on the black mask 78b. The CF substrate 74 is formed by a known method.

【0056】本実施形態の凸部を形成したCF基板の製
造方法を図8を参照しながら、詳細に説明する。
A method for manufacturing a CF substrate having a convex portion according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.

【0057】CF基板74上にマトリックス状に形成さ
れたBM78b上に、高さ約2.5μmの格子状の第1
凸部86aを樹脂材料を用いて、インクジェット法によ
って形成する。樹脂材料は熱硬化性のポリイミド材料ま
たはアクリル系光感光性材料が用いられる。インクジェ
ット法を適用するために必要な吐出材料の粘度は、約1
00cps以下であることが好ましい。インクジェット
法の位置決め精度は、±5μm程度であり、最小印刷幅
(解像度)は、約10μm以上である。格子状に形成し
た壁状の第1凸部86aを約2.5μmの膜厚で印刷
し、約100℃のホットプレート上で乾燥し、約220
℃のオーブン中で本焼成する。
On a BM 78b formed in a matrix on the CF substrate 74, a first grid-like
The projection 86a is formed by an ink-jet method using a resin material. As the resin material, a thermosetting polyimide material or an acrylic photosensitive material is used. The viscosity of the ejection material required to apply the inkjet method is about 1
It is preferably at most 00 cps. The positioning accuracy of the inkjet method is about ± 5 μm, and the minimum printing width (resolution) is about 10 μm or more. The grid-shaped wall-shaped first protrusions 86a are printed with a thickness of about 2.5 μm, dried on a hot plate at about 100 ° C., and dried at about 220 ° C.
Main firing in an oven at ℃.

【0058】第1凸部86aが形成されたCF基板74
の表面のほぼ全面に透明電極88をITO等を用いて形
成する。透明電極88の形成は公知の方法で行うことが
できる。
The CF substrate 74 on which the first projection 86a is formed
A transparent electrode 88 is formed on almost the entire surface of the substrate by using ITO or the like. The formation of the transparent electrode 88 can be performed by a known method.

【0059】次に、透明電極88上の格子状の第1凸部
86a上に対応する位置に、高さ約2.5μmの柱状の
第2凸部86bを樹脂材料を用いて、離散的なパターン
でインクジェット法によって形成する。膜厚の制御は、
吐出時間を制御することによって、樹脂材料の吐出量を
制御することによって行うことが好ましい。第2凸部8
6bは、第1凸部86aで包囲される液晶領域(典型的
には絵素領域)の4つの隅で、セルギャップを保持する
ように形成されるのが好ましい。このとき、第1凸部8
6aの幅>第2凸部の幅の関係にある。また、図3に示
したように第1凸部86aの高さがdin−doutで
あり、第2凸部の高さがdoutとなる。第2凸部86
bの形成は、第1凸部86aの形成と同様の材料を用い
て、同様の方法で行うことができる。
Next, at a position corresponding to the lattice-shaped first convex portion 86a on the transparent electrode 88, a column-shaped second convex portion 86b having a height of about 2.5 μm is formed discretely by using a resin material. It is formed in a pattern by an inkjet method. The control of the film thickness
It is preferable to control the discharge time by controlling the discharge amount of the resin material. 2nd convex part 8
6b is preferably formed at four corners of a liquid crystal region (typically, a pixel region) surrounded by the first convex portion 86a so as to maintain a cell gap. At this time, the first projection 8
6a> the width of the second convex portion. Further, as shown in FIG. 3, the height of the first convex portion 86a is din-dout, and the height of the second convex portion is dout. Second convex portion 86
The formation of b can be performed by the same method using the same material as the formation of the first protrusion 86a.

【0060】なお、透明電極88は、第2凸部86bを
形成した後に、第2凸部86bを覆うように形成しても
よい。また、カラーフィルタ層78の上に透明電極88
を形成し、透明電極88上に第1凸部86aを形成して
もよい(図2参照)。
The transparent electrode 88 may be formed so as to cover the second convex portion 86b after forming the second convex portion 86b. Further, a transparent electrode 88 is formed on the color filter layer 78.
And the first convex portion 86a may be formed on the transparent electrode 88 (see FIG. 2).

【0061】上述のようにして得られた凸部を形成した
CF基板74と公知の方法によって形成された5.6型
TFT基板(アクティブマトリクス基板とも呼ぶ)とを
シール剤を用いて貼り合わせした。なお、両基板の液晶
層側の表面に垂直配向膜(不図示)を形成しておく。垂
直配向膜の形成は公知の方法で行うことができる。得ら
れた液晶セルにおいて、第1凸部86aの高さと第2凸
部86bの高さの和がセルギャップ(液晶領域内のセル
ギャップ:図3のdin)を規定する。
The CF substrate 74 formed with the projections obtained as described above and a 5.6-type TFT substrate (also called an active matrix substrate) formed by a known method were bonded together using a sealant. . Note that a vertical alignment film (not shown) is formed on the surfaces of both substrates on the liquid crystal layer side. The formation of the vertical alignment film can be performed by a known method. In the obtained liquid crystal cell, the sum of the height of the first protrusion 86a and the height of the second protrusion 86b defines the cell gap (cell gap in the liquid crystal region: din in FIG. 3).

【0062】得られた液晶セルに、前駆体混合物とし
て、光硬化性樹脂(例えば、下記(化1)に示す化合
物)と、光重合開始剤(例えば、日本チバガイギ社製I
rgacure651)とを混合した誘電異方性が負の
液晶材料を注入する。更に、液晶材料の閾値付近の電圧
を印加して、紫外線露光し、軸対称配向の安定化を行っ
た。上記軸対称配向操作によって、垂直配向膜(不図
示)を覆うよう、配向固定層(不図示)が形成される。
上述のようにして、得られたアクティブマトリクス型液
晶表示装置においては、図3(c)および(d)に示す
ように、電圧印加時に安定な軸対称配向が得られる。
In the obtained liquid crystal cell, as a precursor mixture, a photocurable resin (for example, a compound represented by the following Chemical Formula 1) and a photopolymerization initiator (for example, I
rgacure 651) and a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is injected. Further, a voltage near the threshold value of the liquid crystal material was applied, and the film was exposed to ultraviolet light to stabilize the axially symmetric alignment. By the axially symmetric alignment operation, an alignment fixed layer (not shown) is formed so as to cover the vertical alignment film (not shown).
As described above, in the obtained active matrix liquid crystal display device, as shown in FIGS. 3C and 3D, a stable axially symmetric alignment can be obtained when a voltage is applied.

【0063】[0063]

【化1】 本実施形態によると、凸部86a及び86bは、インク
ジェット法で形成されているので、従来の方法よりも、
材料の利用効率が高く、且つ、プロセスが簡略化されて
いるので、従来よりも低コストで、軸対称配向液晶セル
を得ることができる。
Embedded image According to the present embodiment, since the convex portions 86a and 86b are formed by the ink-jet method, the convex portions 86a and 86b are formed more than the conventional method.
Since the use efficiency of the material is high and the process is simplified, an axially symmetric liquid crystal cell can be obtained at lower cost than before.

【0064】本発明による凸部の配置は、図8を参照し
ながら説明した上述配置に限られない。凸部は絵素領域
の配置に対応付けて規則的に液晶領域を形成するよう
に、所定のパターンを有するように形成すれば良い。凸
部は、線状、破線状、または点状、さらにこれらの組み
合わせとして形成しても良い。本発明で用いられる凸部
の配置の他の例を図9〜図13に模式的に示す。これら
の図においては、簡単のために、第1凸部86aと第2
凸部86bとの配置のみを示し、図8と同じ参照符号を
用いる。
The arrangement of the projections according to the present invention is not limited to the above-described arrangement described with reference to FIG. The projections may be formed to have a predetermined pattern so as to form a liquid crystal region regularly in association with the arrangement of the pixel regions. The convex portion may be formed as a line, a broken line, or a dot, or a combination thereof. Other examples of the arrangement of the convex portions used in the present invention are schematically shown in FIGS. In these figures, the first projection 86a and the second
Only the arrangement with the convex portion 86b is shown, and the same reference numerals as in FIG. 8 are used.

【0065】図9(a)および(b)に示すように、壁
状の第1凸部86aを破線状に形成し、その一部の上に
第2凸部86bを形成してもよい。また、図10に示す
ように、長方形の格子状に形成した第1凸部86aの内
側に、長方形の格子内に2つのほぼ正方形の液晶領域4
0aが形成されるように、壁状の第1凸部86aをさら
に形成しても良い。また、図11に示すように、長方形
の格子内を2つの領域に分割する第1凸部86aを格子
状の第1凸部86aと連続して形成しても良い。さら
に、図12及び図13に示すように、第1凸部86aを
十字形に形成し、その十字の交差部(中央部)に第2凸
部86bを形成してもよい。十字形の第1凸部86aの
辺によって、液晶領域40aが規則的に規定されるよう
に、第1凸部を配置すれば良い。なお、第2凸部86b
を形成する密度は、液晶セルのギャップを安定に保持で
きるように、液晶表示装置の用途などを考慮して適宜設
定すれば良い。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the wall-shaped first convex portion 86a may be formed in a broken line shape, and the second convex portion 86b may be formed on a part thereof. As shown in FIG. 10, inside the first convex portion 86a formed in a rectangular lattice shape, two substantially square liquid crystal regions 4 are provided in a rectangular lattice.
The wall-shaped first convex portion 86a may be further formed so that 0a is formed. In addition, as shown in FIG. 11, the first convex portion 86a that divides the inside of the rectangular lattice into two regions may be formed continuously with the lattice-shaped first convex portion 86a. Further, as shown in FIGS. 12 and 13, the first convex portion 86a may be formed in a cross shape, and the second convex portion 86b may be formed at the intersection (center portion) of the cross. The first protrusions may be arranged so that the liquid crystal region 40a is regularly defined by the sides of the cross-shaped first protrusions 86a. The second convex portion 86b
The density at which is formed may be appropriately set in consideration of the application of the liquid crystal display device or the like so that the gap of the liquid crystal cell can be stably maintained.

【0066】本実施形態においては、TFT基板を用い
てアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製した例に
ついて示したが、TFT基板の代わりに、プラズマ発生
基板を用いて、PALC(プラズマアドレス型液晶表示
装置)を用いて構成しても良い。PALCの例を図14
に模式的に示す。
In this embodiment, an example in which an active matrix type liquid crystal display device is manufactured using a TFT substrate has been described. However, a PALC (plasma address type liquid crystal display device) is manufactured using a plasma generating substrate instead of the TFT substrate. ) May be used. FIG. 14 shows an example of PALC.
Is shown schematically in FIG.

【0067】PALC200は、図8に示したCF基板
74とプラズマ発生基板90との間に、負の誘電異方性
を有する液晶分子42を含む液晶層が教示されている。
CF基板74とプラズマ発生基板90との液晶層側の表
面には、垂直配向膜92a、92bがそれぞれ形成され
ている。プラズマ発生基板90は、ガラス基板94と誘
電体シート96(厚さ約50μm)と隔壁97とによっ
て包囲されているプラズマチャネル90aを有してい
る。プラズマチャネル90aは、CF基板74の透明電
極(互いに平行なストライプ状電極)に直交する方向に
延びる複数のストライプ状のアドレス電極として機能す
る。プラズマチャネル90a内にはイオン化可能なガス
が封入されており、プラズマ発生電極95間に印加され
る電圧によって、プラズマを発生する。プラズマ発生基
板としては公知の構成を広く適用できる。
The PALC 200 teaches a liquid crystal layer including liquid crystal molecules 42 having negative dielectric anisotropy between the CF substrate 74 and the plasma generating substrate 90 shown in FIG.
Vertical alignment films 92a and 92b are formed on the surfaces of the CF substrate 74 and the plasma generation substrate 90 on the liquid crystal layer side, respectively. The plasma generating substrate 90 has a plasma channel 90 a surrounded by a glass substrate 94, a dielectric sheet 96 (about 50 μm in thickness), and a partition wall 97. The plasma channel 90a functions as a plurality of stripe-shaped address electrodes extending in a direction orthogonal to the transparent electrodes (stripe electrodes parallel to each other) of the CF substrate 74. An ionizable gas is sealed in the plasma channel 90a, and a plasma is generated by a voltage applied between the plasma generation electrodes 95. Known configurations can be widely applied as the plasma generating substrate.

【0068】さらに、上述の例では、CF基板(対向基
板)に凸部を形成した例を示したが、TFT基板やプラ
ズマ発生基板に第1凸部及び第2凸部を形成しても良
い。
Further, in the above-described example, the example in which the convex portion is formed on the CF substrate (counter substrate) has been described, but the first convex portion and the second convex portion may be formed on the TFT substrate or the plasma generating substrate. .

【0069】(実施形態2)本実施形態2では、図8に
示した格子状の第1凸部86aと同様に、高さ約5μm
の第1凸部126aをCF基板74上に形成しする。図
8における第2凸部86bは形成しない。第1凸部12
6aをスペーサとして用いた液晶表示装置を作製する。
第1凸部126aの形成は、高さが異なるだけであり、
実施形態1と同様の材料を用いて、同様の方法で形成す
ることができる。第1凸部126a上に、垂直配向膜1
28を常法で形成する。第1凸部126aの2次元配置
は、図8に限られず、図9〜図13に示した配置でもよ
いことは勿論である。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, similarly to the lattice-like first convex portion 86a shown in FIG.
Is formed on the CF substrate 74. The second protrusion 86b in FIG. 8 is not formed. First convex portion 12
A liquid crystal display device using 6a as a spacer is manufactured.
The formation of the first protrusion 126a is only different in height,
It can be formed using a material similar to that of the first embodiment and a similar method. The vertical alignment film 1 is formed on the first convex portion 126a.
28 are formed in a conventional manner. The two-dimensional arrangement of the first convex portions 126a is not limited to that shown in FIG. 8 and may be the arrangement shown in FIGS.

【0070】第1凸部126aが、液晶分子を軸対称配
向させるとともにスペーサとして機能するので、液晶領
域は第1凸部126aと対向する一対の基板によって完
全に包囲され、互いに独立な領域となる。また、図9〜
13に示した他の配置においても、完全またはほぼ完全
に包囲され、従来の真空注入法や誘導注入法によって液
晶材料を注入することができない場合または注入時間が
非常に長くなる場合がある。本実施形態においては、前
駆対混合物(または軸対称配向の安定化を必要としない
場合は液晶材料のみ)の注入をロールコータ法を用いた
印刷法で行う。
Since the first convex portion 126a functions as a spacer while aligning the liquid crystal molecules in an axially symmetric manner, the liquid crystal region is completely surrounded by a pair of substrates facing the first convex portion 126a, and becomes a region independent of each other. . 9 to
In the other arrangement shown in FIG. 13, the liquid crystal material is completely or almost completely surrounded, and the liquid crystal material cannot be injected by the conventional vacuum injection method or the induction injection method, or the injection time may be extremely long. In the present embodiment, the injection of the precursor pair mixture (or only the liquid crystal material when stabilization of the axisymmetric alignment is not required) is performed by a printing method using a roll coater method.

【0071】例えば、図15に示すように、第1凸部1
26aが形成されたCF基板124上に、上述の前駆体
混合物130を保持したロール140を回転させなが
ら、CF基板124上に供給する。ロールコータ法を用
いることによって液晶材料の利用効率を向上することが
できる。
For example, as shown in FIG.
The precursor is supplied onto the CF substrate 124 while rotating the roll 140 holding the precursor mixture 130 on the CF substrate 124 on which the 26a is formed. The use efficiency of the liquid crystal material can be improved by using the roll coater method.

【0072】その後、図15(b)に示すように、所定
の電極等が形成されている基板150上に光硬化性樹脂
からなるシール剤152をスクリーン印刷されている基
板154を、上記CF基板124に真空中で貼り合わせ
る。シール剤152を光照射によって硬化した後、実施
形態1と同様にして、前駆体混合物中の光硬化性樹脂を
硬化し、軸対称配向した液晶領域を有する液晶表示装置
300を得る((図15(c))。
Thereafter, as shown in FIG. 15B, a substrate 154 on which a sealant 152 made of a photocurable resin is screen-printed on a substrate 150 on which predetermined electrodes and the like are formed is replaced with the CF substrate. It is bonded to 124 in a vacuum. After the sealant 152 is cured by light irradiation, the photocurable resin in the precursor mixture is cured in the same manner as in the first embodiment to obtain a liquid crystal display device 300 having an axially symmetric liquid crystal region (FIG. (C)).

【0073】また、上記ロールコータ法を用いる代わり
に、インクジェット法を用いて凸部で規定される領域に
液晶材料を注入してもよい。
Further, instead of using the above-mentioned roll coater method, a liquid crystal material may be injected into a region defined by the convex portion by using an ink jet method.

【0074】実施形態2の液晶表示装置300は、実施
形態1の利点に加え、以下の利点を有する。液晶表示装
置300においては、第1凸部126aが両基板と密着
しており、隣接する液晶領域(典型的には絵素領域)間
での液晶材料の流動はないので、大型パネルを垂直に立
てた際、液晶材料の自重によるセル厚の変化はない。ま
た、外部から押圧された場合においても、液晶材料の流
動が無いので、表示品位が変化することはない。
The liquid crystal display device 300 according to the second embodiment has the following advantages in addition to the advantages of the first embodiment. In the liquid crystal display device 300, the first convex portion 126a is in close contact with both substrates, and the liquid crystal material does not flow between adjacent liquid crystal regions (typically, pixel regions). When standing, there is no change in cell thickness due to the weight of the liquid crystal material. Further, even when pressed from the outside, the liquid crystal material does not flow, so that the display quality does not change.

【0075】さらに、図9、図12および図13に示し
た配置で第1凸部126aを形成した場合(第2凸部は
形成しない場合)には、液晶層は連続した1つの領域な
ので、常法の真空注入法または誘導注入法で、前駆体混
合物を注入してもよい。
Further, when the first convex portion 126a is formed in the arrangement shown in FIGS. 9, 12 and 13 (when the second convex portion is not formed), the liquid crystal layer is a continuous one region. The precursor mixture may be injected by a conventional vacuum injection method or induction injection method.

【0076】誘導注入法を図16を参照しながら説明す
る。第1凸部を形成したCF基板124’と、TFT基
板またはプラズマ発生基板154’とを第1凸部でセル
ギャップを維持した状態で貼り合わせる。基板154’
には、注入口154’aと排気口154’bが形成され
ている。それぞれ、緩衝シリコンゴムまたはオーリング
163を挟んで、排気口用注入治具161と注入口用注
入治具162を介して、真空ポンプに接続されている。
注入口用注入治具162の液晶材料用ドレイン167に
は液晶材料ボトル131から液晶材料が供給される。
The induction injection method will be described with reference to FIG. The CF substrate 124 'on which the first convex portion is formed and the TFT substrate or the plasma generating substrate 154' are bonded together while maintaining the cell gap at the first convex portion. Substrate 154 '
Has an inlet 154'a and an outlet 154'b. Each is connected to a vacuum pump via an injection jig 161 for an exhaust port and an injection jig 162 for an injection port with a buffer silicone rubber or an O-ring 163 interposed therebetween.
The liquid crystal material is supplied from the liquid crystal material bottle 131 to the liquid crystal material drain 167 of the injection jig 162 for the inlet.

【0077】図9、図12および図13に示した配置で
第1凸部126aを形成し、第2凸部は形成しない場合
においても、上述の実施形態2と同様に、第1凸部12
6aが両基板と密着しており、隣接する液晶領域間での
液晶材料の流動はないので、大型パネルを垂直に立てた
際、液晶材料の自重によるセル厚の変化はない。また、
外部から押圧された場合においても、液晶材料の流動が
無いので、表示品位が変化することはない。
Even when the first protrusion 126a is formed in the arrangement shown in FIGS. 9, 12 and 13, and the second protrusion is not formed, the first protrusion 12a is formed in the same manner as in the second embodiment.
6a is in close contact with both substrates, and there is no flow of liquid crystal material between adjacent liquid crystal regions. Therefore, when a large panel is set up vertically, there is no change in cell thickness due to the weight of the liquid crystal material. Also,
Even when pressed from the outside, the liquid crystal material does not flow, so that the display quality does not change.

【0078】[0078]

【発明の効果】上述したように、本発明によると、従来
の製造方法で必要であった、スピンコート工程及びフォ
トリソグラフィー工程を必要とせず、且つ材料の利用効
率が上昇する。従って、高コストの感光性樹脂のロスを
減少させるとともに、また、高価な装置やフォトマスク
を必要としないので、従来よりも安価で、広視角特性を
有する液晶表示装置を製造することができる。また、フ
ォトリソ工程の現像工程におけるよる、現像液による基
板の汚染による焼き付け残像等の表示装置の信頼性の低
下も起こらない。
As described above, according to the present invention, the spin coating step and the photolithography step, which are required in the conventional manufacturing method, are not required, and the utilization efficiency of the material is increased. Therefore, a loss of a high-cost photosensitive resin can be reduced, and an expensive device or a photomask is not required, so that a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic can be manufactured at a lower cost than before. In addition, the reliability of the display device does not decrease, such as a burn-in image due to contamination of the substrate by the developing solution in the developing process of the photolithography process.

【0079】本発明によれば、インクジェット法を用い
て、所望の膜厚の凸部を正確に位置精度高く形成すると
ともに、材料の利用効率を著しく向上させる。さらに、
液晶材料をロールコータ法で注入するとことで、材料の
ロスを削減できる。さらに、表示品位については、従来
のフォトリソ工程を経て作製した液晶パネルと比較し
て、全く遜色が無い。
According to the present invention, a projection having a desired film thickness is formed accurately and with high positional accuracy by using an ink jet method, and the utilization efficiency of a material is remarkably improved. further,
By injecting the liquid crystal material by a roll coater method, material loss can be reduced. Further, the display quality is not inferior to that of a liquid crystal panel manufactured through a conventional photolithography process.

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

【図1】ASMモードの液晶表示装置の構造を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of an ASM mode liquid crystal display device.

【図2】ASMモードの液晶表示装置の1絵素領域の構
造を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a structure of one picture element region of an ASM mode liquid crystal display device.

【図3】本発明の液晶表示装置100の動作原理を説明
するための図である。(a)及び(b)は、電圧無印加
時の状態、(c)及び(d)は、所定の電圧印加時の状
態を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation principle of the liquid crystal display device 100 of the present invention. (A) and (b) show the state when no voltage is applied, and (c) and (d) show the state when a predetermined voltage is applied.

【図4】本発明の液晶表示装置における電極の無い領域
による軸対称配向の中心軸が制御される現象を説明する
ための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a phenomenon in which a central axis of axially symmetric alignment is controlled by a region without electrodes in the liquid crystal display device of the present invention.

【図5】軸対称配向の中心軸の位置と表示品位との関係
を説明するための模式図である。(a)および(b)は
表示面に垂直な方向から観察した場合、(c)および
(d)は表示面に対して斜め方向から観察した場合を示
す。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the relationship between the position of the central axis of the axially symmetric orientation and the display quality. (A) and (b) show the case observed from a direction perpendicular to the display surface, and (c) and (d) show the case observed from an oblique direction with respect to the display surface.

【図6】閾値電圧の定義を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a definition of a threshold voltage.

【図7】インクジェット法による液晶注入法を説明する
ための模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal injection method by an inkjet method.

【図8】本発明による凸部を有するカラーフィルタ基板
を示す模式図である。(a)は上面図、(b)は(a)
の8b−8b’断面図、(c)は(a)の8c−8c’
断面図である。
FIG. 8 is a schematic view showing a color filter substrate having a convex portion according to the present invention. (A) is a top view, (b) is (a)
8b-8b 'cross-sectional view, and (c) is 8c-8c' of (a).
It is sectional drawing.

【図9】本発明による凸部の他の配置を示す模式図であ
る。
FIG. 9 is a schematic view showing another arrangement of the protrusions according to the present invention.

【図10】本発明による凸部の他の配置を示す模式図で
ある。
FIG. 10 is a schematic view showing another arrangement of the protrusions according to the present invention.

【図11】本発明による凸部の他の配置を示す模式図で
ある。
FIG. 11 is a schematic view showing another arrangement of the protrusions according to the present invention.

【図12】本発明による凸部の他の配置を示す模式図で
ある。
FIG. 12 is a schematic view showing another arrangement of the protrusions according to the present invention.

【図13】本発明による凸部の他の配置を示す模式図で
ある。
FIG. 13 is a schematic view showing another arrangement of the protrusions according to the present invention.

【図14】本発明によるPALCを示す模式図である。FIG. 14 is a schematic view showing PALC according to the present invention.

【図15】ロールコータ法を用いた液晶材料の注入法を
説明するための模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal material injection method using a roll coater method.

【図16】液晶材料の誘導注入法を説明するための模式
図である。
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a liquid crystal material induction injection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31、33 透明電極 32、34 基板 35 開口部(電極の無い領域) 36 凸部 38a、38b 垂直配向層 40 液晶層 40a 液晶領域 42 液晶分子 44 対称軸 31, 33 Transparent electrode 32, 34 Substrate 35 Opening (region without electrode) 36 Convex portion 38a, 38b Vertical alignment layer 40 Liquid crystal layer 40a Liquid crystal region 42 Liquid crystal molecule 44 Symmetry axis

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれが電極を有する一対の基板と、
該一対の基板に挟持された液晶層と、該一対の基板の少
なくとも一方の基板は、該液晶層側の表面に凸部を有
し、該液晶層は該凸部によって規定される複数の液晶領
域を有し、該液晶層の液晶分子は正または負の誘電異方
性を有し、黒表示時には該液晶分子が該一対の基板の表
面に対して略垂直に配向し、白表示時には該液晶分子が
該複数の液晶領域毎に軸対称状に配向する、液晶表示装
置の製造方法であって、 それぞれ電極を有する一対の基板を提供する工程と、 少なくとも一方の基板の該電極が形成されている表面上
に、硬化性樹脂材料を含む第1塗布液をインクジェット
法で選択的に付与する工程と、 該選択的に付与された第1塗布液を乾燥・硬化すること
によって、凸部を形成する工程と、 該電極が形成されている面が対向するように、該一対の
基板を貼り合わせる工程と、 該一対の基板の間に正または負の誘電異方性を有する液
晶材料を供給する工程と、 を包含する液晶表示装置の製造方法。
A pair of substrates each having an electrode;
A liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and at least one of the pair of substrates has a convex portion on a surface on the liquid crystal layer side, and the liquid crystal layer includes a plurality of liquid crystals defined by the convex portion. Liquid crystal molecules of the liquid crystal layer have a positive or negative dielectric anisotropy, the liquid crystal molecules are oriented substantially perpendicular to the surfaces of the pair of substrates during black display, and the liquid crystal molecules during white display. A method for manufacturing a liquid crystal display device, in which liquid crystal molecules are aligned in an axially symmetric manner for each of the plurality of liquid crystal regions, comprising: providing a pair of substrates each having an electrode; and forming the electrodes on at least one of the substrates. Selectively applying a first coating liquid containing a curable resin material to the surface by using an inkjet method, and drying and curing the first coating liquid selectively applied to form a convex portion. The forming step and the surface on which the electrode is formed face each other. Thus, a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: bonding a pair of substrates; and supplying a liquid crystal material having positive or negative dielectric anisotropy between the pair of substrates.
【請求項2】 前記第1塗布液付与工程において、前記
第1塗布液の吐出量が塗出時間に基づいて制御される、
請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
2. In the first application liquid applying step, a discharge amount of the first application liquid is controlled based on an application time.
A method for manufacturing the liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項3】 前記貼り合わせ工程において、前記凸部
をスペーサとして、前記一対の基板が貼り合わせられ
る、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein, in the bonding step, the pair of substrates are bonded to each other using the convex portion as a spacer.
【請求項4】 前記第1塗布液付与工程において、前記
第1塗布液は複数のノズルから同時に異なる位置に付与
される、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein in the first application liquid application step, the first application liquid is simultaneously applied to different positions from a plurality of nozzles.
【請求項5】 前記第1塗布液付与工程において、前記
第1塗布液は、前記少なくとも一方の基板の表面上に、
絵素に対応する規則的なパターン状に付与される、請求
項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
5. In the first application liquid applying step, the first application liquid is provided on a surface of the at least one substrate.
The method according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is provided in a regular pattern corresponding to the picture elements.
【請求項6】 前記第1塗布液付与工程において、前記
第1塗布液は、前記少なくとも一方の基板の表面上に、
線状、破線状、または点状に付与される、請求項5に記
載の液晶表示装置の製造方法。
6. The first coating liquid applying step, wherein the first coating liquid is applied on a surface of the at least one substrate.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is provided in a linear, broken, or dotted shape.
【請求項7】 前記第1塗布液付与工程において、前記
第1塗布液は、前記少なくとも一方の基板の表面上に、
絵素の周辺に対応する位置に格子状に付与される、請求
項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. In the first application liquid applying step, the first application liquid is provided on a surface of the at least one substrate.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is provided in a lattice shape at a position corresponding to a periphery of a picture element.
【請求項8】 前記液晶材料を供給する工程は、液晶材
料と光硬化性樹脂とを含む前駆体混合物を供給する工程
であって、 該前駆体混合物を加熱することによって相溶状態にする
工程と、 該相溶化状態にある該前駆体混合物に、所定の電圧以上
の電圧を印加しながら光を照射することによって該光硬
化性樹脂を硬化し、前記凸部によって規定される前記複
数の液晶領域のそれぞれのほぼ中央部に前記液晶分子の
軸対称配向の中心軸を形成し、軸対称配向が液晶分子に
記憶された配向固定層を形成する工程と、を更に包含す
る請求項1に記載に液晶表示装置の製造方法。
8. The step of supplying a liquid crystal material is a step of supplying a precursor mixture containing a liquid crystal material and a photocurable resin, and the step of heating the precursor mixture to make it compatible. And irradiating the precursor mixture in the compatibilized state with light while applying a voltage equal to or higher than a predetermined voltage to cure the photocurable resin, and the plurality of liquid crystals defined by the protrusions. 2. The method according to claim 1, further comprising: forming a central axis of the axially symmetric alignment of the liquid crystal molecules at a substantially central portion of each of the regions, and forming an alignment fixed layer in which the axially symmetric alignment is stored in the liquid crystal molecules. A method for manufacturing a liquid crystal display device.
【請求項9】 前記液晶材料は、前記少なくとも一方の
基板の表面に形成された前記凸部によって規定される領
域内にロールコータ法またはインクジェット法で供給さ
れ、その後、前記一対の基板が貼り合わせられる、請求
項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
9. The liquid crystal material is supplied by a roll coater method or an ink jet method into a region defined by the protrusions formed on the surface of the at least one substrate, and thereafter, the pair of substrates are bonded to each other. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
【請求項10】 前記一対の基板の該電極が形成されて
いる表面に、水平配向材料または垂直配向性材料を含む
第2塗布液を選択的に供給する工程と、 該第2塗布液を乾燥することによって、水平配向層また
は垂直配向層を形成する工程と、 を更に包含する請求項1に記載の液晶表示装置の製造方
法。
10. A step of selectively supplying a second coating liquid containing a horizontal alignment material or a vertical alignment material to surfaces of the pair of substrates on which the electrodes are formed, and drying the second coating liquid. The method of claim 1, further comprising: forming a horizontal alignment layer or a vertical alignment layer.
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US7443475B2 (en) 2003-09-29 2008-10-28 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus

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