JP2002049059A - Liquid crystal element and liquid crystal display panel - Google Patents
Liquid crystal element and liquid crystal display panelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子および液
晶表示パネルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device and a liquid crystal display panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ネマティック液晶の配向方式とし
ては、液晶セルの上下基板のラビング方向を90度回転
させたTN(Twisted Nematic)配向素
子が一般に使われているが、上下基板を反平行にラビン
グ処理を行い、上下2枚の電極基板間にネマティック液
晶を挟むECB方式や、同一方向にラビング処理を行っ
た配向方式(スプレイ配向)も知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a nematic liquid crystal alignment method, a TN (Twisted Nematic) alignment element in which the rubbing directions of the upper and lower substrates of a liquid crystal cell are rotated by 90 degrees is generally used. An ECB system in which a rubbing process is performed and a nematic liquid crystal is sandwiched between two upper and lower electrode substrates, and an alignment system (a splay alignment) in which a rubbing process is performed in the same direction are also known.
【0003】また、図4に示す様に、特に同一方向にラ
ビングしたスプレイ配向に、電圧を印加してベンド配向
に配向変化させることで応答速度を改善した方式が19
83年にBosらによって発表されている。(πセル)
(文献名 米国特許第4,582,396号)As shown in FIG. 4, there is a method in which the response speed is improved by applying a voltage to a splay alignment rubbed in the same direction to change the alignment to a bend alignment.
Published in 1983 by Bos et al. (Π cell)
(Literature: US Patent No. 4,582,396)
【0004】また、図5に示す様に、このようなベンド
配向セルに位相補償板52,53を用いて位相補償を行
うことで視野角特性を改善した研究が1992年に内田
等によって発表されている。(OCB セル)(文献名
1993年 液晶討論会予稿集 2B13)As shown in FIG. 5, Uchida et al. Published a study in 1992 in which such a bend alignment cell was subjected to phase compensation using phase compensators 52 and 53 to improve the viewing angle characteristics. ing. (OCB cell) (Literature 1993 Liquid Crystal Symposium Proceedings 2B13)
【0005】このようなベンド配向型のネマティック液
晶は、液晶応答におけるバックフロー現象を抑制するこ
とによって応答性を改善、高速化したものである。しか
しながら、このモード(Mode)は、電界無印加にス
プレイ(Splay)と呼ばれる配向状態を有し、液晶
配向状態をベンド(Bend)に転位させるために非常
に高電圧と長い時間を必要とする。また、ベンド状態を
保持するために常にある一定電圧を印加しておく必要が
あり、液晶パネル面内でのばらつき等によりベンド状態
を保持できない場所が発生すると、スプレイ配向状態が
起因となる色むらが原因でTNモード等での点欠陥以上
の問題が発生していた。[0005] Such a bend alignment type nematic liquid crystal has improved responsiveness and speeded up by suppressing a backflow phenomenon in a liquid crystal response. However, this mode has an alignment state called spray without application of an electric field, and requires a very high voltage and a long time to cause the liquid crystal alignment state to transpose to bend. In addition, it is necessary to always apply a certain voltage in order to maintain the bend state, and if there is a place where the bend state cannot be maintained due to variations in the liquid crystal panel surface, color unevenness caused by the splay alignment state occurs. As a result, a problem more than a point defect in the TN mode or the like has occurred.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
上記のベンド配向モードにみられる液晶素子を表示させ
ための前処理等を必要としない新しい液晶配向モードを
有する液晶素子およびそれを用いた液晶表示パネルを提
供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems of the prior art.
It is an object of the present invention to provide a liquid crystal element having a new liquid crystal alignment mode that does not require pretreatment for displaying a liquid crystal element in the above-described bend alignment mode, and a liquid crystal display panel using the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、電圧を
印加できる構造を有する2枚の基板間にネマチック液晶
を狭持してなる液晶素子において、該液晶が一軸配向方
向が互に平行である2枚の基板間で電界を印加すること
なく配向しており、かつ該液晶の配向が、一方の基板側
における液晶のプレチルトが10°以下で、もう一方の
基板側の基板間の中心位置から基板界面に偏った部分に
おける液晶のプレチルトが略垂直であることを特徴とす
る液晶素子である。That is, the present invention relates to a liquid crystal device having a structure in which a voltage can be applied and having a nematic liquid crystal sandwiched between two substrates, wherein the liquid crystals have uniaxial alignment directions parallel to each other. Are aligned without applying an electric field between the two substrates, and the orientation of the liquid crystal is such that the pretilt of the liquid crystal on one substrate side is 10 ° or less and the center between the substrates on the other substrate side is The liquid crystal element is characterized in that the pretilt of the liquid crystal in a portion deviated from the position toward the substrate interface is substantially vertical.
【0008】また、片側の基板側の液晶のプレチルトが
0°より大きく10°以下である事を特徴とする。ま
た、2つの基板間で異なる配向制御層を用いてプレチル
トを付与する事を特徴とする。また、上記の液晶素子
は、位相補償することにより黒を表示することを特徴と
する。また、上記の液晶素子は、スイッチング素子を用
いて駆動することを特徴とする。また、上記の液晶素子
は、電圧を印加する少なくとも一方の基板を高分子系の
配向膜をラビング法を用いて一軸配向性を付与すること
を特徴とする。また、上記の液晶素子は、少なくとも一
方の基板に斜方蒸着法を用いて一軸配向性を付与するこ
とを特徴とする。また、上記の液晶素子は、一方の基板
に反射電極を用いて反射型として用いることを特徴とす
る。Further, the pretilt of the liquid crystal on one substrate side is larger than 0 ° and 10 ° or less. Further, a pretilt is provided by using different alignment control layers between the two substrates. Further, the above liquid crystal element displays black by performing phase compensation. Further, the liquid crystal element is driven by using a switching element. Further, the above-mentioned liquid crystal element is characterized in that at least one substrate to which a voltage is applied is given a uniaxial orientation by using a rubbing method for a polymer-based alignment film. Further, the above-described liquid crystal element is characterized in that at least one of the substrates is provided with uniaxial orientation using an oblique evaporation method. Further, the above-mentioned liquid crystal element is characterized in that one of the substrates is used as a reflective type using a reflective electrode.
【0009】さらに、本発明は、上記の液晶素子を用い
た液晶表示パネルである。Further, the present invention is a liquid crystal display panel using the above liquid crystal element.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明者らは、ネマチック液晶を
狭持して配向させた液晶素子において、一方の基板側の
液晶のプレチルトを10°以下とし、もう一方の基板側
にセル内の液晶の配向に電界を印加することなく基板間
の中心位置から基板界面に偏った部分における液晶のプ
レチルトが垂直又は略垂直部分を有するようにし、両基
板間での一軸配向方向が互に平行である配向状態におい
て、配向状態を変化させる特殊な処理を必要とせず、バ
ックフロー現象を押さえることで高速応答性を有する新
しい液晶配向モードの液晶素子を発明した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a liquid crystal device in which a nematic liquid crystal is sandwiched and aligned, the present inventors have set the pretilt of the liquid crystal on one substrate side to 10 ° or less, and the other substrate side Without applying an electric field to the orientation of the liquid crystal, the pretilt of the liquid crystal in the portion deviated from the center position between the substrates to the substrate interface has a vertical or substantially vertical portion, and the uniaxial orientation direction between both substrates is parallel to each other. We have invented a new liquid crystal alignment mode liquid crystal element that has a high-speed response by suppressing the backflow phenomenon without requiring special processing to change the alignment state in a certain alignment state.
【0011】通常、リタデーション値で黒を表示する液
晶モードの場合は、図5に示すように、リタデーション
を有するフィルム等、つまりフィルムを構成する分子の
向が揃っているようなフィルム等の位相補償板をもちい
て位相補償する事で黒を表示して鮮明な黒を表示する。
この液晶素子は位相補償して用いることが好ましい。Normally, in the case of the liquid crystal mode in which black is displayed by the retardation value, as shown in FIG. 5, the phase compensation of a film having retardation, that is, a film in which the directions of molecules constituting the film are aligned, is shown. By using a board to compensate for phase, black is displayed and clear black is displayed.
This liquid crystal element is preferably used after phase compensation.
【0012】また、アナログ的に階調を表示する液晶素
子の場合、各画素毎にスイッチング素子を用いて駆動す
ることが望ましい。また、片側の基板側の液晶のプレチ
ルトはできるだけ0°に近づける(0°より大きいこと
は必須であるが)ことが望ましい。この理由は、基板間
の配向状態にリタデーションを付与できる状態の分子が
多くなり低電圧で十分なリタデーションがとれる。Further, in the case of a liquid crystal element which displays a gray scale in an analog manner, it is desirable to drive each pixel using a switching element. Further, it is desirable that the pretilt of the liquid crystal on one substrate side be as close to 0 ° as possible (although it is essential that the pretilt is larger than 0 °). The reason for this is that the number of molecules that can impart retardation to the alignment state between the substrates is increased, and sufficient retardation can be obtained at a low voltage.
【0013】さらには、プロジェクション等の拡大光学
系を用い投射型のディスプレイとして用いる場合、高分
子系配向膜等のラビング等の筋配向状態が非常に大きな
問題となることが知られている。片側の基板側の液晶の
プレチルトをできるだけ0°に近くすることで面内のプ
レチルトのばらつきが起因となる筋配向状態が緩和され
る。本発明においては、10°以下、好ましくは1°〜
5°で使うことで筋配向状態が改善された。Further, it is known that when used as a projection type display using a magnifying optical system such as a projection, a streaked alignment state such as rubbing of a polymer alignment film or the like becomes a very serious problem. By setting the pretilt of the liquid crystal on one substrate side as close to 0 ° as possible, the streak alignment state caused by the variation of the in-plane pretilt is reduced. In the present invention, 10 ° or less, preferably 1 ° to
The use of 5 ° improved muscle orientation.
【0014】さらに改善するためには、もう一方の基板
を筋配向状態がなく、高プレチルト配向制御ができる斜
方蒸着法を用いて配向させることがより好ましい。For further improvement, it is more preferable that the other substrate is oriented using an oblique deposition method which has no streak alignment state and can control a high pretilt orientation.
【0015】次に、本発明における液晶配向モードを簡
単に説明する。通常のベンド配向状態は、電界無印加時
はスプレイ配向が安定である。これに高電圧を印加する
ことによりベンド配向に転位させる。このモードは、電
界のOn−Offでの配向状態変化でTNモード等で見
られる逆ねじれ等が原因となるバックフロー現象が少な
く高速応答であると言われている。(図6参照)Next, the liquid crystal alignment mode in the present invention will be briefly described. In the normal bend alignment state, the splay alignment is stable when no electric field is applied. By applying a high voltage to this, dislocation to bend orientation occurs. This mode is said to be a high-speed response with less backflow phenomenon caused by reverse twisting or the like seen in the TN mode or the like due to a change in the orientation state of the electric field during On-Off. (See Fig. 6)
【0016】本発明の液晶配向モードでは、片側の基板
側の液晶のプレチルトに対してもう一方の基板側の液晶
のプレチルトを非常に高くする非対称構成であることが
特徴である。この配向状態の一例を図7に示す。プレチ
ルトの高い基板71a面の71aを90°近傍まで立た
せることによりベンド配向状態と同様にバックフローの
少ない配向状態が容易に達成できる。すなわち、液晶分
子のプレチルト角θが70°〜89°、好ましくは75
°〜80°の範囲であるのが望ましい。The liquid crystal alignment mode of the present invention is characterized in that it has an asymmetric configuration in which the pretilt of the liquid crystal on one substrate is very high with respect to the pretilt of the liquid crystal on the other substrate. FIG. 7 shows an example of this orientation state. By setting the surface 71a of the substrate 71a having a high pretilt up to about 90 °, an alignment state with a small backflow can be easily achieved similarly to the bend alignment state. That is, the pretilt angle θ of the liquid crystal molecules is 70 ° to 89 °, preferably 75 °.
It is desirable that the angle be in the range of 80 ° to 80 °.
【0017】さらに、一方の基板71a面の高いプレチ
ルト側のプレチルトを徐々に低くしていくと、あるプレ
チルト以下でスプレイ状態が安定となり、電界印加によ
り垂直部分を持つ配向状態に転位させる必要がでてく
る。本発明のモードは、片側の基板側の液晶のプレチル
トを0°に近い状態とし、もう一方の基板側の液晶のプ
レチルトをスプレイ配向状態ではなく両基板間で基板に
垂直な部分を安定に持つ範囲でプレチルト制御すること
が特徴である。この配向状態を使うことにより、配向状
態を転位させる電圧やその配向状態を保持する電圧等は
必要がない。Further, when the pretilt on the high pretilt side of the one substrate 71a surface is gradually lowered, the spray state becomes stable below a certain pretilt, and it is necessary to displace to an alignment state having a vertical portion by applying an electric field. Come. In the mode of the present invention, the pretilt of the liquid crystal on one substrate side is set to a state close to 0 °, and the pretilt of the liquid crystal on the other substrate side is not in the splay alignment state but has a portion perpendicular to the substrate between both substrates stably. A feature is that pretilt control is performed in a range. By using this orientation state, there is no need for a voltage for displacing the orientation state or a voltage for maintaining the orientation state.
【0018】つまり本発明の液晶素子は、一方の基板側
の液晶分子のプレチルトは0°に近い状態とし、他方の
基板側の液晶分子は略垂直とすることが特徴である。仮
に他方の基板側の液晶分子が略垂直ではない場合は、あ
るプレチルト以下でスプレイ状態になってしまう。その
ようなスプレイ状態になったら電界印加しなければなら
ない。したがって、そのスプレイ状態はスプレイ状態を
なくすための電界印加をしなければならないという点で
本発明においては好ましい状態ではない。そして本発明
の液晶素子はそのような電界印加を必要としない。That is, the liquid crystal element of the present invention is characterized in that the pretilt of the liquid crystal molecules on one substrate side is close to 0 ° and the liquid crystal molecules on the other substrate side are substantially vertical. If the liquid crystal molecules on the other substrate side are not substantially vertical, a splay state occurs below a certain pretilt. When such a splay state is reached, an electric field must be applied. Therefore, the spray state is not a preferable state in the present invention in that an electric field must be applied to eliminate the spray state. The liquid crystal element of the present invention does not require such an electric field application.
【0019】応答速度に関して述べると、初期スプレイ
からのベンド配向はバックフローが無く応答速度が速い
のがメリットであり、ベンド化電圧が必要なのがデメリ
ットなのに対し、本発明ではベンド配向のメリット(応
答速度が速いこと)は保持しつつ、初期から(疑似)ベ
ンドなので、ベンド化電圧が不要となるため、初期スプ
レイからのベンド配向のデメリットを解消できる。Regarding the response speed, the bend orientation from the initial spray is advantageous in that there is no backflow and the response speed is fast, and it is disadvantageous that a bend voltage is required. (High speed) while maintaining (pseudo) bend from the beginning, so that no bend voltage is required, so that the disadvantage of bend orientation from the initial spray can be eliminated.
【0020】さらに、図8にベンド配向状態と本発明の
液晶素子の電圧とリタデーション値の関係のグラフを示
す。セル厚は4μmで、液晶にはセイミケミカル製CF
−1783を用いた。この液晶は、Δn(0.21)が
大きく、粘性が小さいので、薄セルで高速性を保ちつつ
低電圧駆動するために用いた。同図に示す様に、同一電
圧で非常に幅広いリタデーション幅が得られることがわ
かる。これが本発明の特徴である。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the bend alignment state, the voltage of the liquid crystal element of the present invention, and the retardation value. The cell thickness is 4 μm, and the liquid crystal is CF manufactured by Seimi Chemical.
-1783 was used. Since this liquid crystal has a large Δn (0.21) and a small viscosity, it was used for driving at a low voltage while maintaining high speed in a thin cell. As shown in the figure, it can be seen that a very wide retardation width can be obtained with the same voltage. This is a feature of the present invention.
【0021】なお、図8中、ベンド配向モードの測定範
囲が本発明の配向モードの測定範囲より狭いが、ベンド
配向モードで3V以下だとスプレイ状態に転移して、急
激にリタデーションが増えたため(着色したため)測定
結果を載せなかった。In FIG. 8, although the measurement range of the bend alignment mode is narrower than the measurement range of the alignment mode of the present invention, if the voltage is 3 V or less in the bend alignment mode, the state shifts to the spray state, and the retardation rapidly increases. The measurement result was not placed (because it was colored).
【0022】本発明の液晶素子には、ネマチック液晶が
用いられるが、特に限定はない。A nematic liquid crystal is used for the liquid crystal element of the present invention, but is not particularly limited.
【0023】以下、図1を参照して本発明の液晶素子の
具体的な一実施形態について説明する。同図に示す液晶
素子80では、一対のガラス、プラスチック等透明性の
高い材料からなる基板81a、81b間に液晶85を挟
持したセルが互いに偏光軸が直交した一対の偏光板87
a及び87b間に挟装した構造となっている。Hereinafter, a specific embodiment of the liquid crystal element of the present invention will be described with reference to FIG. In the liquid crystal element 80 shown in the figure, a cell in which a liquid crystal 85 is sandwiched between a pair of substrates 81a and 81b made of a highly transparent material such as glass and plastic is composed of a pair of polarizing plates 87 whose polarization axes are orthogonal to each other.
a and 87b.
【0024】基板81a、81bには、夫々液晶85に
電圧を印加するためのIn2 O3、ITO等の材料から
なる電極82a、82bが設けられており、例えば後述
するように一方の基板にドット状の透明電極をマトリッ
クス状に配置し、各透明電極にTFTやMIM(Met
al−Insulator−Metal)等のスイッチ
ング素子を接続し、他方の基板の一面上あるいは所定パ
ターンの対向電極を設けアクティブマトリックス構造を
形成している。The substrates 81a and 81b are provided with electrodes 82a and 82b made of a material such as In 2 O 3 or ITO for applying a voltage to the liquid crystal 85, respectively. Dot-shaped transparent electrodes are arranged in a matrix, and a TFT or MIM (Met (Met)
Al-Insulator-Metal) and other switching elements are connected, and an opposing electrode having a predetermined pattern is formed on one surface of the other substrate or the other substrate to form an active matrix structure.
【0025】電極82a,82b上には、必要に応じて
これらのショートを防止する等の機能を持つSiO2、
TiO2、Ta2O5等の材料からなる絶縁膜83a,8
3bが夫々設けられる。The electrodes 82a, On 82b, SiO 2 having a function such as to prevent these short as necessary,
Made of a material such as TiO 2, Ta 2 O 5 insulating film 83a, 8
3b are provided respectively.
【0026】更に、液晶85に接し、その配向状態を制
御するべく機能する配向制御膜84a,84bが設けら
れている。かかる配向制御膜84a,84bは、一軸性
を付与する配向制御層でありポリイミド等のラビングや
光配向制御や斜方蒸着膜(SiO、SiOx、CaF
2 )等が知られている。Further, alignment control films 84a and 84b which are in contact with the liquid crystal 85 and function to control the alignment state are provided. The orientation control films 84a and 84b are orientation control layers for imparting uniaxiality, and include rubbing of polyimide or the like, optical orientation control, and oblique deposition films (SiO, SiOx, CaF
2 ) etc. are known.
【0027】基板81a及び81bは、スペーサー86
を介して対向している。かかるスペーサー86は、基板
81a、81bの間の距離(セルギャップ)を決定する
ものであり、シリカビーズ等が用いられる。ここで決定
されるセルギャップについては、液晶材料や電圧幅等に
よって、1〜10μmの範囲に設定することが好まし
い。The substrates 81a and 81b are provided with spacers 86.
Are opposed to each other. The spacer 86 determines a distance (cell gap) between the substrates 81a and 81b, and silica beads or the like are used. The cell gap determined here is preferably set in the range of 1 to 10 μm depending on the liquid crystal material, voltage width, and the like.
【0028】当該液晶素子では、基板81a及び81b
の一方に少なくともR,G,Bのカラーフィルターを設
け、カラー液晶素子とすることもできる。また光源とし
てR,G,Bの光源を順次切り替えることで、時分割に
よる混色を利用してフルカラー表示させる方法を用いる
こともできる。In the liquid crystal device, the substrates 81a and 81b
At least one of R, G, and B color filters may be provided to provide a color liquid crystal element. Further, a method of performing full-color display using time-division color mixture by sequentially switching the R, G, and B light sources as the light source can also be used.
【0029】尚、当該液晶素子は、基板81a及び81
bの両方の基板に一対の偏光板を設けた透過型の液晶素
子、即ち基板81a及び81bのいずれも透光性の基板
であり、一方の基板側からの入射光(例えば外部光源に
よる光)を変調し他方側に出射するタイプの素子、又は
少なくとも一方の基板に偏光板を設けた反射型の液晶素
子、即ち基板81a及び81bのいずれか一方の側に反
射板を設けるかあるいは一方の基板自体又は基板に設け
る部材として反射性の材料を用いて、入射光及び反射光
を変調し、入射側と同様の側に光を出射するタイプの素
子のいずれにも適用することができる。Incidentally, the liquid crystal element is composed of substrates 81a and 81
b, a transmissive liquid crystal element in which a pair of polarizing plates is provided on both substrates, ie, both the substrates 81a and 81b are translucent substrates, and incident light from one substrate side (for example, light from an external light source) Or a reflection type liquid crystal element in which a polarizing plate is provided on at least one substrate, that is, a reflection plate is provided on one of the substrates 81a and 81b, or one substrate is provided. The present invention can be applied to any type of element that modulates incident light and reflected light by using a reflective material as a member provided on itself or a substrate and emits light to the same side as the incident side.
【0030】本発明では、上述の液晶素子に対して階調
信号を供給する駆動回路を設け、上述したような電圧の
印加により液晶の配向状態変化により、リタデーション
の値を連続的に変化させ、階調表示を行う液晶表示素子
を構成することができる。例えば、液晶素子の一方の基
板として前述したようなTFT等を備えたアクティブマ
トリクス基板を用い、駆動回路で振幅変調によるアクテ
ィブマトリクス駆動を行うことでアナログ階調表示が可
能となる。In the present invention, a drive circuit for supplying a gradation signal to the above-mentioned liquid crystal element is provided, and the value of the retardation is continuously changed by changing the alignment state of the liquid crystal by applying the above-mentioned voltage. A liquid crystal display element which performs gradation display can be formed. For example, by using an active matrix substrate provided with the above-described TFT or the like as one substrate of a liquid crystal element and performing active matrix driving by amplitude modulation with a driving circuit, analog gray scale display can be performed.
【0031】次に、図2および図3を参照して、本発明
の液晶素子において、このようなアクティブマトリクス
基板を用いた例について説明する。図2は、当該液晶素
子を、駆動手段を備えた形で、一方の基板(アクティブ
マトリクス基板)の構成を中心に模式的に示したもので
ある。Next, an example in which such an active matrix substrate is used in the liquid crystal element of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 schematically shows the liquid crystal element provided with a driving means, mainly focusing on the configuration of one substrate (active matrix substrate).
【0032】図2に示す構成では、液晶素子に相当する
パネル部90において、駆動手段である走査信号ドライ
バ91に連結した走査線に相当する図面上水平方向のゲ
ート線Gl、G2・・・・と、駆動手段である情報信号
ドライバ92に連結した情報信号線に相当する図面上縦
方向のソース線Sl、S2・・・・が互いに絶縁された
状態で直交するように設けられており、その各交点の画
素に対応してスイッチング素子に相当する薄膜トランジ
スタ(TFT)94及び画素電極95が設けられている
(同図では簡略化のため5×5画素の領域のみを示
す)。尚、スイッチング素子として、TFTの他、MI
M素子を用いることもできる。ゲート線Gl、G2・・
・はTFT94のゲート電極(図示せず)に接続され、
ソース線Sl、S2・・・はTFT94のソース電極
(図示せず)に接続され、画素電極95はTFT94の
ドレイン電極(図示せず)に接続されている。かかる構
成において、走査信号ドライバ91によリゲート線G
l、G2・・・が例えば線順次に走査選択されてゲート
電圧が供給され、このゲート線の走査選択に同期して情
報信号ドライバ92から、各画素に書き込む情報に応じ
た情報信号電圧がソース線Sl、S2・・・に供給さ
れ、TFT94を介して各画素電極に印加される。In the configuration shown in FIG. 2, in a panel section 90 corresponding to a liquid crystal element, horizontal gate lines G1, G2,... In the drawing corresponding to scanning lines connected to a scanning signal driver 91 as driving means. , Corresponding to the information signal lines connected to the information signal driver 92 as the driving means, are provided so as to be orthogonal to each other while being insulated from each other in the vertical direction in the drawing. A thin film transistor (TFT) 94 corresponding to a switching element and a pixel electrode 95 are provided corresponding to the pixel at each intersection (only a 5 × 5 pixel area is shown for simplification). In addition, as a switching element, in addition to TFT, MI
An M element can also be used. Gate lines Gl, G2 ...
Is connected to the gate electrode (not shown) of the TFT 94,
Are connected to a source electrode (not shown) of the TFT 94, and the pixel electrodes 95 are connected to a drain electrode (not shown) of the TFT 94. In such a configuration, the scan signal driver 91 controls the gate line G
, G2... are line-sequentially selected for scanning and a gate voltage is supplied, and an information signal voltage corresponding to information to be written to each pixel is supplied from the information signal driver 92 in synchronization with the scanning selection of the gate line. Are supplied to the lines S1, S2,... And are applied to each pixel electrode via the TFT 94.
【0033】図3は、図2に示すようなパネル構成にお
ける各画素部分(1ビット分)の断面構造の一例を示
す。同図に示す構造では、TFT94及び画素電極95
を備えるアクティブマトリクス基板20と共通電極42
を備えた対向基板40間に、自発分極を有する液晶層4
9が挟持され、液晶容量(C1c)31が構成されてい
る。FIG. 3 shows an example of a sectional structure of each pixel portion (for one bit) in the panel configuration as shown in FIG. In the structure shown in FIG.
Active matrix substrate 20 having a common electrode 42
Liquid crystal layer 4 having spontaneous polarization between opposing substrates 40 provided with
9 are sandwiched to form a liquid crystal capacitor (C 1c ) 31.
【0034】アクティブマトリクス基板20について
は、TFT94としてアモルファスSiTFTを用いた
例が示されている。TFT94はガラス等からなる基板
21上に形成され、図2に示すゲート線Gl、G2・・
・に接続したゲート電極22上に窒化シリコン(SiN
x)等の材料からなる絶縁膜(ゲート絶縁膜)23を介
してa−Si層24が設けられており、該a−Si層2
4上に、夫々n+a−Si層25、26を介してソース
電極27、ドレイン電極28が互いに離間して設けられ
ている。As for the active matrix substrate 20, an example in which an amorphous Si TFT is used as the TFT 94 is shown. The TFT 94 is formed on a substrate 21 made of glass or the like, and the gate lines G1, G2,.
Silicon nitride (SiN) on the gate electrode 22 connected to
x), an a-Si layer 24 is provided via an insulating film (gate insulating film) 23 made of a material such as
4, a source electrode 27 and a drain electrode 28 are provided separately from each other via n + a-Si layers 25 and 26, respectively.
【0035】ソース電極27は図2に示すソース線S
l、S2・・・に接続し、ドレイン電極28はITO膜
等の透明導電膜からなる画素電極95に接続している。
また、TFT94におけるa−Si層24上をチャネル
保護膜29が被覆している。このTFT94は、該当す
るゲート線が走査選択された期間においてゲート電極2
2にゲートパルスが印加されオン状態となる。The source electrode 27 is connected to the source line S shown in FIG.
, S2,..., and the drain electrode 28 is connected to a pixel electrode 95 made of a transparent conductive film such as an ITO film.
The channel protection film 29 covers the a-Si layer 24 of the TFT 94. The TFT 94 has a gate electrode 2 during a period in which the corresponding gate line is selected for scanning.
A gate pulse is applied to 2 to turn it on.
【0036】更に、アクティブマトリクス基板20にお
いては、画素電極95と、該電極のガラス基板側に設け
られた保持容量電極30により絶縁膜23(ゲート電極
22上の絶縁膜と連続的に設けられた膜)を挟持した構
造により保持容量(Cs)32が液晶層49と並列の形
で設けられている。保持容量電極はその面積が大きい場
合、開口率が低下するため、ITO膜等の透明導電膜に
より形成される。Further, in the active matrix substrate 20, the insulating film 23 (continuously provided with the insulating film on the gate electrode 22) is formed by the pixel electrode 95 and the storage capacitor electrode 30 provided on the glass substrate side of the electrode. A storage capacitor (C s ) 32 is provided in parallel with the liquid crystal layer 49 by a structure sandwiching the film. When the area of the storage capacitor electrode is large, the aperture ratio is reduced, and thus the storage capacitor electrode is formed of a transparent conductive film such as an ITO film.
【0037】アクティブマトリクス基板20のTFT9
4及び画素電極95上には液晶の配向状態を制御する為
の例えばラビング処理等の一軸配向処理が施された配向
膜43aが設けられている。The TFT 9 of the active matrix substrate 20
On the pixel electrode 95 and the pixel electrode 95, there is provided an alignment film 43a which has been subjected to a uniaxial alignment process such as a rubbing process for controlling the alignment state of the liquid crystal.
【0038】一方、対向基板40では、ガラス基板41
上に、全面同様の厚みで共通電極42、及び液晶の配向
状態を制御する為の配向膜43bが積層されている。
尚、上記セル構造は、互いに偏光軸が直交した関係にあ
る一対の偏光板間に挟持されたフィルム等の位相補償板
を偏光板間に用いることが好ましい。On the other hand, in the counter substrate 40, the glass substrate 41
A common electrode 42 and an alignment film 43b for controlling the alignment state of the liquid crystal are laminated on the entire surface with the same thickness.
In the above-mentioned cell structure, it is preferable to use a phase compensator such as a film sandwiched between a pair of polarizers whose polarization axes are orthogonal to each other, between the polarizers.
【0039】尚、図2及び図3に示すようなパネル構成
において、アクティブマトリクス基板として、多結晶S
i(p−Si)TFTを備えた基板を用いることができ
る。また、反射型のディスプレイの場合、単結晶シリコ
ン基板にアクチィブ素子を作り込みこれを反射基板とし
て用いることもできる。In the panel configuration shown in FIGS. 2 and 3, polycrystalline S
A substrate provided with an i (p-Si) TFT can be used. In the case of a reflection type display, an active element can be formed on a single crystal silicon substrate and used as a reflection substrate.
【0040】[0040]
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明は以下の実施
例に限定されるものではない。EXAMPLES Examples are shown below, but the present invention is not limited to the following examples.
【0041】実施例1,2および比較例1,2 (セル1の作成)ITOを蒸着しパターニングしたガラ
ス基板に、JALS2022(JSR製、垂直配向膜用
溶液)の膜溶液をスピン塗布した。これを80℃で2m
inプレ焼成し、200℃で60min焼成した。これ
をコットン植毛布を用いてラビング処理を行った。(ラ
ビングローラー径が80mmφ、ローラー回転数100
0rpm、基板表面の押し込み0.5mm、基板の送り
速度を50mm/sとした)。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 (Preparation of Cell 1) A film solution of JALS2022 (manufactured by JSR, solution for vertical alignment film) was spin-coated on a glass substrate on which ITO was deposited and patterned. 2m at 80 ° C
It was baked in-pre and baked at 200 ° C. for 60 minutes. This was subjected to a rubbing treatment using a cotton flocking cloth. (Rubbing roller diameter is 80mmφ, roller rotation speed is 100
0 rpm, the substrate surface was pushed 0.5 mm, and the substrate feed speed was 50 mm / s).
【0042】反射電極を有する液晶基板に、SE−79
92(日産化学製、配向膜用溶液)の配向膜溶液をスピ
ン塗布した。これを80℃で2minプレ焼成し、20
0℃で60min焼成した。これをコットン植毛布を用
いてラビング処理を行った。(ラビングローラー径が8
0mmφ、ローラー回転数1000rpm 、基板表面
の押し込み0.7mm、基板の送り速度を50mm/s
とした)。A liquid crystal substrate having a reflection electrode is provided with SE-79.
92 (Nissan Chemical's alignment film solution) was applied by spin coating. This is pre-baked at 80 ° C. for 2 minutes,
It was baked at 0 ° C. for 60 minutes. This was subjected to a rubbing treatment using a cotton flocking cloth. (Rubbing roller diameter is 8
0 mmφ, roller rotation speed 1000 rpm, pushing of substrate surface 0.7 mm, substrate feeding speed 50 mm / s
And).
【0043】このように処理した電極基板に2.5μm
φのスペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビ
ング方向が平行となるように、貼り合わせることにより
液晶セルを構成した。なお、配向膜JALS2022の
膜厚は50nm、配向膜SE−7992の膜厚は50n
mである。The electrode substrate treated in this way has a thickness of 2.5 μm.
A liquid crystal cell was formed by bonding the substrates so that the rubbing directions of the upper and lower substrates were parallel via a spacer of φ and a sealant. The thickness of the alignment film JALS2022 is 50 nm, and the thickness of the alignment film SE-7992 is 50 n.
m.
【0044】(セル2の作成)ITOを蒸着しパターニ
ングしたガラス基板に、JALS2022(JSR製、
垂直配向膜用溶液)の膜溶液をスピン塗布した。これを
80℃で2minプレ焼成し、200℃で60min焼
成した。(Creation of Cell 2) JALS 2022 (manufactured by JSR, Ltd.) was deposited on a glass substrate on which ITO was deposited and patterned.
A solution for vertical alignment film) was spin-coated. This was pre-fired at 80 ° C. for 2 minutes and fired at 200 ° C. for 60 minutes.
【0045】反射電極を有する液晶基板に、SE−79
92(日産化学製、配向膜用溶液)の配向膜溶液をスピ
ン塗布した。これを80℃で2minプレ焼成し、20
0℃で60min 焼成した。これをコットン植毛布を
用いてラビング処理を行った。(ラビングローラー径が
80mmφ、ローラー回転数1000rpm、基板表面
の押し込み0.7mm、基板の送り速度を50mm/s
とした)。A liquid crystal substrate having a reflective electrode was provided with SE-79.
92 (Nissan Chemical's alignment film solution) was applied by spin coating. This is pre-baked at 80 ° C. for 2 minutes,
It baked at 0 degreeC for 60 minutes. This was subjected to a rubbing treatment using a cotton flocking cloth. (Rubbing roller diameter is 80mmφ, roller rotation speed is 1000rpm, pushing of substrate surface is 0.7mm, substrate feeding speed is 50mm / s
And).
【0046】このように処理した電極基板に2μmφの
スペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング
方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶
セルを構成した。なお、配向膜JALS2022の膜厚
は30nm、配向膜SE−7992の膜厚は50nmで
ある。A liquid crystal cell was formed by bonding the thus treated electrode substrate via a 2 μmφ spacer and a sealing agent so that the rubbing directions of the upper and lower substrates were parallel. The thickness of the alignment film JALS2022 is 30 nm, and the thickness of the alignment film SE-7992 is 50 nm.
【0047】(セル3の作成)ITOを蒸着しパターニ
ングしたガラス基板と反射電極を有する液晶基板に、S
E−7992(日産化学製、配向膜用溶液)の配向膜溶
液をスピン塗布した。これを80℃で2minプレ焼成
し、200℃で60min焼成した。これをコットン植
毛布を用いてラビング処理を行った。(ラビングローラ
ー径が80mmφ、ローラー回転数1000rpm、基
板表面の押し込み0.7mm、基板の送り速度を50m
m/sとした)。(Formation of Cell 3) A glass substrate on which ITO was deposited by patterning and a liquid crystal substrate having a reflective electrode
An alignment film solution of E-7992 (Nissan Chemical's solution for alignment film) was spin-coated. This was pre-fired at 80 ° C. for 2 minutes and fired at 200 ° C. for 60 minutes. This was subjected to a rubbing treatment using a cotton flocking cloth. (Rubbing roller diameter is 80 mmφ, roller rotation speed is 1000 rpm, pushing of substrate surface is 0.7 mm, substrate feeding speed is 50 m
m / s).
【0048】このように処理した電極基板に3μmφの
スペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング
方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶
セルを構成した。なお、配向膜SE−7992の膜厚は
50nmである。A liquid crystal cell was formed by laminating the thus treated electrode substrate via a 3 μmφ spacer and a sealing agent so that the rubbing directions of the upper and lower substrates were parallel. Note that the thickness of the alignment film SE-7992 is 50 nm.
【0049】(セル4の作成)反射電極を有する液晶基
板に、SiOを用いて斜方蒸着を行った。(膜厚120
nm、蒸着速度0.1nm/s、蒸着角度75°)。(Formation of Cell 4) Oblique evaporation was performed on a liquid crystal substrate having a reflective electrode using SiO. (Film thickness 120
nm, deposition rate 0.1 nm / s, deposition angle 75 °).
【0050】ITOを蒸着しパターニングしたガラス基
板に、SE−7992(日産化学製、配向膜用溶液)の
配向膜溶液をスピン塗布した。これを80℃で2min
プレ焼成し、200℃で60min焼成した。これをコ
ットン植毛布を用いてラビング処理を行った。(ラビン
グローラー径が80mmφ、ローラー回転数1000r
pm、基板表面の押し込み0.7mm、基板の送り速度
を50mm/sとした)。An alignment film solution of SE-7992 (Nissan Chemical Industries, alignment film solution) was spin-coated on a glass substrate on which ITO was deposited and patterned. This at 80 ° C for 2 minutes
It was pre-fired and fired at 200 ° C. for 60 minutes. This was subjected to a rubbing treatment using a cotton flocking cloth. (Rubbing roller diameter is 80mmφ, roller rotation speed is 1000r
pm, the substrate surface was pushed 0.7 mm, and the substrate feed speed was 50 mm / s).
【0051】このように処理した電極基板に3μmφの
スペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング
方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶
セルを構成した。なお、配向膜SE−7992の膜厚は
50nmである。A liquid crystal cell was formed by laminating the thus treated electrode substrate via a 3 μmφ spacer and a sealing agent so that the rubbing directions of the upper and lower substrates were parallel. Note that the thickness of the alignment film SE-7992 is 50 nm.
【0052】上記の作成した各セル1〜4に、ネマチッ
ク液晶(セイミケミカル製、CF−1783)を減圧下
で注入し各液晶素子を作成した。各セルは電圧を印加し
た状態で黒を表示するノーマリーホワイト状態で黒を補
償するようにポリカーボネート製の位相補償板を複数用
いた。偏光板はビームスプリッターを用いて、図9に示
すような光学系を用いて測定した。A nematic liquid crystal (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd., CF-1783) was injected under reduced pressure into each of the above prepared cells 1 to 4 to prepare respective liquid crystal elements. In each cell, a plurality of polycarbonate phase compensators were used so as to compensate for black in a normally white state in which black is displayed when a voltage is applied. The polarizing plate was measured using a beam splitter and an optical system as shown in FIG.
【0053】なお、図9には、ビームスプリッター12
と液晶素子14との間に不図示の位相補償板が配置され
ている。ノーマリーホワイトの場合、高電圧側で黒にす
るため、7V印加時のリタデーション(図8のグラフか
ら読むと約110nm)と同じリタデーションを持つ
「位相補償板」をその遅相軸と液晶素子のラビング方向
とが90°に直交するように配置する。ビームスプリッ
タは反射素子で偏向板をクロスニコル配置させるために
用意した。なお、通常の白色光の反射素子では、可視域
の中心波長のλ/4=560/4=140nmに配置し
ておけば、もう一方の偏光板とビームスプリッタは用い
なくてもよい。FIG. 9 shows the beam splitter 12.
A phase compensator (not shown) is provided between the liquid crystal element 14 and the liquid crystal element 14. In the case of normally white, in order to make black on the high voltage side, a “phase compensator” having the same retardation as the retardation when applying 7 V (from the graph of FIG. 8, about 110 nm) is connected to the slow axis and the liquid crystal element. They are arranged so that the rubbing direction is orthogonal to 90 °. The beam splitter was prepared for arranging the deflecting plate in crossed Nicols with the reflection element. In a normal white light reflecting element, the other polarizing plate and the beam splitter may not be used as long as they are arranged at λ / 4 = 560/4 = 140 nm of the central wavelength in the visible region.
【0054】各液晶素子の特性を室温25℃で測定した
結果を表1に示す。Table 1 shows the results of measuring the characteristics of each liquid crystal element at room temperature of 25 ° C.
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【0056】(注) 1)電圧0〜7V範囲でのリタデーション幅(つまり、
リタデーション値の最大値から最小値を引いた値、ベッ
レック式コンペンセーターで測定) 2)応答速度は0〜7V範囲(比較例2は4〜7V)9
0Hz矩形波で測定 τonは、白状態から黒状態へのスイッチングを示し、
白の100%から黒状態の10%までの応答速度。τo
ffは、黒状態から白状態へのスイッチングを示し、黒
0%から白状態の90%までの応答速度。 3)プレチルトは上下同一の一軸配向を持つ基板を一軸
配向方向が反平行となるようにセルを別途作成した。用
いた液晶のΔnと作成したセルのリタデーションの測定
値からセル厚換算することで求めた。(Note) 1) The retardation width in the voltage range of 0 to 7 V (that is,
(The value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the retardation value, measured with a Bellec compensator) 2) The response speed is in the range of 0 to 7 V (4 to 7 V in Comparative Example 2).
Measured at 0 Hz square wave τon indicates switching from white state to black state,
Response speed from 100% white to 10% black. τo
ff indicates switching from the black state to the white state, and is a response speed from 0% black to 90% of the white state. 3) For pretilt, a cell was separately formed so that the substrate having the same uniaxial orientation in the upper and lower directions was antiparallel to the uniaxial orientation direction. It was determined by converting the cell thickness from Δn of the used liquid crystal and the measured value of the retardation of the prepared cell.
【0057】実施例1ではベンド配向状態特有のベンド
化電圧(前処理)やベンド状態を保持する電圧(保持電
圧)等を必要とせず、ベンド状態に匹敵する応答速度を
示した。比較例2では、ベンド化処理に15V程度の高
電圧を必要として1cm2 がベンド状態になるのに20
min程度かかった。さらに、ベンド状態を保持する電
圧が4V必要であった。比較例1は、図11に示す様な
HAN配向と言われる配向状態であるが、片側のプレチ
ルトを90°から低い方向にすることで応答速度が格段
に向上していることがわかる。これは、バックフロー現
象が低減されたためだと思われる。In Example 1, a response speed comparable to that of the bend state was exhibited without requiring a bend voltage (pretreatment) peculiar to the bend orientation state or a voltage (holding voltage) for maintaining the bend state. In Comparative Example 2, a high voltage of about 15 V was required for the bend-forming process, and it took 20 cm for 1 cm 2 to bend.
It took about min. Furthermore, a voltage of 4 V was required to maintain the bend state. Comparative Example 1 has an orientation state called HAN orientation as shown in FIG. 11, but it can be seen that the response speed is remarkably improved by setting the pretilt on one side to a lower direction from 90 °. This is probably because the backflow phenomenon was reduced.
【0058】実施例3,4 実施例1〜4の液晶素子の筋配向状態の評価を行なっ
た。実施例3、4の液晶素子は、実施例1と同様にし
て、垂直配向膜(JALS2022)のラビング強度を
一定として配向膜の厚さを変化させることでプレチルト
を調整したセル5,6を用いた。また、液晶は実施例
1、2と同様なものを用いた。Examples 3 and 4 The liquid crystal devices of Examples 1 to 4 were evaluated for the state of streak alignment. The liquid crystal elements of Examples 3 and 4 use cells 5 and 6 in which the pretilt is adjusted by changing the thickness of the alignment film while keeping the rubbing strength of the vertical alignment film (JALS2022) constant, as in Example 1. Was. The same liquid crystal as in Examples 1 and 2 was used.
【0059】これを顕微鏡観察(200倍)で筋配向状
態を観察した。その結果を表2に示す。The orientation of the muscles was observed under a microscope (200 ×). Table 2 shows the results.
【0060】[0060]
【表2】 [Table 2]
【0061】実施例4では筋配向状態が完全な黒状態で
も顕著に見られた(△)。それに対して、実施例1、3
では中間調状態で若干の筋が見られた(○)。それに対
して、実施例2では全く筋配向状態は見られなかった
(◎)。In Example 4, the streak orientation state was remarkably observed even in a completely black state (△). In contrast, Examples 1 and 3
There were some streaks in the halftone state (調). On the other hand, in Example 2, no muscle alignment state was observed (◎).
【0062】実施例5,6および比較例3 実施例1および2と比較例2と同一の条件で片側の基板
を反射電極基板から透過のガラス基板にし、スペーサー
径のみを代えて透過型の液晶セルを作成した。各液晶素
子の特性を室温25℃で測定した結果を表3に示す。測
定条件等は表1及び表2と同様である。Examples 5 and 6 and Comparative Example 3 Under the same conditions as in Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, one substrate was changed from a reflective electrode substrate to a transmissive glass substrate, and only the spacer diameter was changed. Created a cell. Table 3 shows the results of measuring the characteristics of each liquid crystal element at a room temperature of 25 ° C. The measurement conditions and the like are the same as in Tables 1 and 2.
【0063】[0063]
【表3】 [Table 3]
【0064】結果は、反射型と同様の結果が得られた。
応答速度については、すべての液晶素子についてセル厚
が反射型にたいしてほぼ2倍であり、電界強度の減少に
よるものである。As a result, a result similar to that of the reflection type was obtained.
Regarding the response speed, the cell thickness of all the liquid crystal elements is almost twice that of the reflection type, and this is due to the decrease in the electric field intensity.
【0065】実施例7 スイッチング素子を用いた液晶素子の評価を行なった。
図3に示すようなTFTの構成を持つ基板を作成した。
セルの作成条件は実施例6を用いて配向膜塗布時のみ印
刷法で作成した。これを図2に示すようにデータードラ
イバー及びゲートドライバーを実装した。これに図10
に示す例のような波形を印加することで液晶素子表示を
おこなった。対応する位相補償板と共に設置して評価を
行った。その結果、実施例6と同様に転位の電圧は特に
必要なく、高速応答性を示した。Example 7 A liquid crystal element using a switching element was evaluated.
A substrate having a TFT configuration as shown in FIG. 3 was prepared.
The conditions for forming the cells were such that the printing method was used only when the alignment film was applied using Example 6. A data driver and a gate driver were mounted as shown in FIG. Figure 10
A liquid crystal element was displayed by applying a waveform as shown in FIG. It was installed together with the corresponding phase compensator and evaluated. As a result, as in the case of Example 6, the dislocation voltage was not particularly required, and high-speed response was exhibited.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2枚の基板に特定の配向状態を作成することにより、前
処理等が必要なく、高速応答性をもつ液晶素子および液
晶表示パネルを提供することができる。As described above, according to the present invention,
By forming a specific alignment state on two substrates, a liquid crystal element and a liquid crystal display panel having high-speed response without requiring pretreatment or the like can be provided.
【図1】本発明の液晶素子の一実施形態を示す概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of a liquid crystal element of the present invention.
【図2】本発明の液晶素子を駆動手段を備えた形で一方
の基板の構成を中心に模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a liquid crystal element of the present invention provided with a driving means, with a focus on the structure of one substrate.
【図3】図2に示すようなパネル構成における各画素部
分(1ビット分)の断面構造の一例を示す概略図であ
る。3 is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional structure of each pixel portion (for one bit) in the panel configuration shown in FIG.
【図4】従来の液晶素子のスプレイ配向に電圧を印加し
てベンド配向に配向変化させる状態を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a voltage is applied to a splay alignment of a conventional liquid crystal element to change the alignment to a bend alignment.
【図5】ベンド配向セルに位相補償を行う説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram for performing phase compensation on a bend alignment cell.
【図6】本発明の液晶配向モードの配向状態の一例を示
す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an alignment state in a liquid crystal alignment mode of the present invention.
【図7】本発明の液晶配向モードの配向状態の一例を示
す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an alignment state in a liquid crystal alignment mode of the present invention.
【図8】ベンド配向状態と本発明の液晶素子の電圧とリ
タデーション値の関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a bend alignment state, a voltage of the liquid crystal element of the present invention, and a retardation value.
【図9】実施例の液晶素子の測定に用いた光学系を示す
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an optical system used for measuring a liquid crystal element of an example.
【図10】実施例7の液晶素子の測定に用いた印加波形
を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing applied waveforms used for measuring the liquid crystal element of Example 7.
【図11】比較例1の液晶素子の配向状態を示す説明図
である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an alignment state of a liquid crystal element of Comparative Example 1.
11 光源 12 ビームスプリッター 13 偏光板 14 液晶素子 15 観察者 20 アクティブマトリクス基板 21 基板 22 ゲート電極 23 絶縁膜(ゲート絶縁膜) 24 a−Si層 25、26 n+ a−Si層 27 ソース電極 28 ドレイン電極 29 チャネル保護膜 30 保持容量電極 31 液晶容量 32 共通電極 40 対向基板 41 ガラス基板 42 共通電極 43a,43b 配向膜 49 液晶層 71a,71b 基板 80 液晶素子 8la、8lb 基板 82a、82b 電極 83a、83b 絶縁膜 84a,84b 配向制御膜 85 液晶 86 スペーサー 87a、87b 偏光板 90 パネル 91 走査信号ドライバ 92 情報信号ドライバ 94 薄膜トランジスタ(TFT) 95 画素電極Reference Signs List 11 light source 12 beam splitter 13 polarizing plate 14 liquid crystal element 15 observer 20 active matrix substrate 21 substrate 22 gate electrode 23 insulating film (gate insulating film) 24 a-Si layer 25, 26 n + a-Si layer 27 source electrode 28 drain Electrode 29 Channel protective film 30 Storage capacitor electrode 31 Liquid crystal capacitor 32 Common electrode 40 Opposite substrate 41 Glass substrate 42 Common electrode 43a, 43b Alignment film 49 Liquid crystal layer 71a, 71b Substrate 80 Liquid crystal element 8la, 8lb Substrate 82a, 82b Electrode 83a, 83b Insulating film 84a, 84b Alignment control film 85 Liquid crystal 86 Spacer 87a, 87b Polarizer 90 Panel 91 Scan signal driver 92 Information signal driver 94 Thin film transistor (TFT) 95 Pixel electrode
Claims (9)
板間にネマチック液晶を狭持してなる液晶素子におい
て、該液晶が一軸配向方向が互に平行である2枚の基板
間で電界を印加することなく配向しており、かつ該液晶
の配向が、一方の基板側における液晶のプレチルトが1
0°以下で、もう一方の基板側の基板間の中心位置から
基板界面に偏った部分における液晶のプレチルトが略垂
直であることを特徴とする液晶素子。1. A liquid crystal element having a nematic liquid crystal sandwiched between two substrates having a structure to which a voltage can be applied. In the liquid crystal element, an electric field is applied between the two substrates whose uniaxial alignment directions are parallel to each other. The liquid crystal is aligned without applying the voltage, and the liquid crystal has an orientation that the pretilt of the liquid crystal on one substrate side is 1
A liquid crystal element characterized in that a pretilt of liquid crystal is substantially vertical at a portion which is less than 0 ° and is deviated from a center position between substrates on the other substrate side to a substrate interface.
より大きく10°以下である事を特徴とする請求項1記
載の液晶素子。2. The pretilt of liquid crystal on one substrate side is 0 °.
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the angle is larger than 10 [deg.].
てプレチルトを付与する事を特徴とする請求項1及び2
記載の液晶素子。3. A pretilt is provided by using different orientation control layers between two substrates.
The liquid crystal element according to the above.
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの項に記載の
液晶素子。4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein black is displayed by phase compensation.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項に記載の液
晶素子。5. The liquid crystal element according to claim 1, wherein the liquid crystal element is driven by using a switching element.
高分子系の配向膜をラビング法を用いて一軸配向性を付
与することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかの項
に記載の液晶素子。6. The method according to claim 1, wherein at least one of the substrates to which a voltage is applied is provided with a uniaxial orientation using a rubbing method for a polymer-based alignment film. Liquid crystal element.
いて一軸配向性を付与することを特徴とする請求項1乃
至6のいずれかの項に記載の液晶素子。7. The liquid crystal device according to claim 1, wherein at least one of the substrates is provided with uniaxial orientation by using an oblique deposition method.
して用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか
の項に記載の液晶素子。8. The liquid crystal device according to claim 1, wherein one of the substrates is used as a reflection type by using a reflection electrode.
素子を用いた液晶表示パネル。9. A liquid crystal display panel using the liquid crystal element according to claim 1.
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