JP2002202529A - Liquid crystal display device and method of manufacturing for the same - Google Patents

Liquid crystal display device and method of manufacturing for the same

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JP2002202529A
JP2002202529A JP2001329663A JP2001329663A JP2002202529A JP 2002202529 A JP2002202529 A JP 2002202529A JP 2001329663 A JP2001329663 A JP 2001329663A JP 2001329663 A JP2001329663 A JP 2001329663A JP 2002202529 A JP2002202529 A JP 2002202529A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
crystal display
crystal layer
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001329663A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nakao
健次 中尾
Shoichi Ishihara
將市 石原
Yoshinori Tanaka
好紀 田中
Keisuke Tsuda
圭介 津田
Junichi Kobayashi
淳一 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely implement transfer from spray orientation to bent orientation with a liquid crystal display device which makes display by subjecting the orientation state of the liquid crystal molecules in a liquid crystal cell to the orientation described above by impressing voltage above the threshold to the liquid crystal layer. SOLUTION: The liquid crystal display device having two substrates 102 facing each other and the liquid crystal layer 101 gasped between the substrates is specified to <=0.7 deg. in the difference between the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the one substrate and the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the other substrate. The region where the liquid crystal molecules having the molecular axis horizontal with respect to the substrate plane in the liquid crystal layer 101 are maldistributed more to one substrate side than the central part of the liquid crystal layer and the regions where the liquid crystal molecules are maldistributed more to the other substrate side than the central part of the liquid crystal layer are thereby regulated to exist approximately uniformly when the voltage below the threshold is impressed to the liquid crystal layer 101.

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、液晶テレビ、液晶
モニター等に用いられる液晶表示素子に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device used for a liquid crystal television, a liquid crystal monitor and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶表示素子はTN型液晶表示素
子が一般的に用いられてきた。また高速応答を特徴とす
る液晶表示素子として、光学補償ベンドモード(Optica
lly self-Compensated Bend mode;以下、「OCB」と
いう。)型液晶表示素子が検討されている。なお、OC
B型液晶表示素子については、「社団法人電気通信学会
信学技報 EDI98-144 199頁」を参考にされたい。
2. Description of the Related Art Conventionally, a TN type liquid crystal display device has been generally used as a liquid crystal display device. In addition, as a liquid crystal display device featuring high-speed response, an optical compensation bend mode (Optica
lly self-Compensated Bend mode; hereinafter, referred to as “OCB”. ) Type liquid crystal display devices are being studied. In addition, OC
For the B-type liquid crystal display device, refer to “IEICE Technical Report EDI98-144, p. 199”.

【0003】このOCB型液晶表示素子は基板間に液晶
層が挟持されており、この基板の液晶層側表面には電圧
印加手段として透明電極が形成されている。電源を入れ
る前の状態ではこの液晶の配向状態はスプレイ配向と呼
ばれる状態をなしている。この機器の電源を入れる時な
どに、この電圧印加手段に比較的大きな電圧を短時間に
印加して、液晶の配向をベンド配向状態に転移させる。
このベンド配向状態を用いて表示を行うことがOCB型
液晶表示素子の特徴である。
In this OCB type liquid crystal display device, a liquid crystal layer is sandwiched between substrates, and a transparent electrode is formed as a voltage applying means on the surface of the substrate on the liquid crystal layer side. Before the power is turned on, the alignment state of the liquid crystal is in a state called splay alignment. When the power of the device is turned on, a relatively large voltage is applied to the voltage applying means in a short time to change the orientation of the liquid crystal to a bend orientation state.
Displaying using this bend alignment state is a feature of the OCB type liquid crystal display device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
OCB型液晶表示素子では、このベンド配向状態への転
移が確実でなく、スプレイ配向状態のままの画素が残留
し、これが輝点欠陥などの表示欠陥となるという問題が
あった。
However, in the conventional OCB type liquid crystal display device, the transition to the bend alignment state is not reliable, and the pixels in the splay alignment state remain, which causes the display of a bright spot defect or the like. There was a problem of becoming a defect.

【0005】本発明は、スプレイ配向からベンド配向へ
の転移を確実に実施することができる液晶表示素子を提
供することを目的とする。
[0005] It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of reliably performing transition from splay alignment to bend alignment.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示装
置は、2枚の基板間に挟持された液晶層に電圧を印加す
ることにより、液晶層の配向状態をスプレイ配向からベ
ンド配向に転移させて、表示を行うものである。
According to the liquid crystal display device of the present invention, by applying a voltage to a liquid crystal layer sandwiched between two substrates, the alignment state of the liquid crystal layer is changed from splay alignment to bend alignment. Then, display is performed.

【0007】このような液晶表示装置は、電圧を印加し
ない初期状態の配向状態は、液晶分子がほぼ水平に並ん
だスプレイ配向である(図2A)。この初期状態の液晶
層に、比較的高い電圧を印加すると、特定の箇所からベ
ンド配向が発生し、ベンド転移核が形成される(図2
D)。しかしながら、ベンド転移核が発生した領域以外
については、スプレイ配向から、基板平面に対して略水
平となる液晶分子の存在する部分が一方の基板側に偏在
する状態となる(図2B、図2C)。このような状態は
2枚の両基板側について発生する。すなわち、基板平面
に対して略水平な液晶分子の存在する部分が一方の基板
側の偏在する状態には、図2に示すように、2通りの状
態が存在する。以下、この2つの状態を、アップスプレ
イ状態(図2B)とダウンスプレイ状態(図2C)とい
う。
In such a liquid crystal display device, an initial alignment state in which no voltage is applied is a splay alignment in which liquid crystal molecules are arranged substantially horizontally (FIG. 2A). When a relatively high voltage is applied to the liquid crystal layer in this initial state, bend alignment occurs from a specific portion, and a bend transition nucleus is formed (FIG. 2).
D). However, in the region other than the region where the bend transition nuclei are generated, a portion where the liquid crystal molecules which are substantially horizontal with respect to the substrate plane are present on one substrate side due to the splay alignment (FIGS. 2B and 2C). . Such a state occurs on both of the two substrates. That is, as shown in FIG. 2, there are two states in which the portion where the liquid crystal molecules substantially horizontal to the plane of the substrate exists is unevenly distributed on one substrate side. Hereinafter, these two states are referred to as an up-spray state (FIG. 2B) and a down-spray state (FIG. 2C).

【0008】本発明者等は、このスプレイ配向−ベンド
配向転移メカニズムについて更に詳細に検討したとこ
ろ、アップスプレイ状態またはダウンスプレイ状態のい
ずれか一方のみが優先的に発生した場合、その状態が安
定化するため、この安定した状態からベンド配向への移
行速度が遅くなり、転移の確実性が低下するということ
を発見した。
The present inventors have examined this splay alignment-bend alignment transition mechanism in more detail. When only one of the upspray state and the downspray state occurs preferentially, the state is stabilized. As a result, it has been found that the speed of transition from the stable state to the bend orientation becomes slow, and the certainty of the transition decreases.

【0009】前記目的を達成するため、本発明の第1の
液晶表示装置は、互いに対向する2枚の基板と、前記基
板同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾
値以上の電圧を印加することにより、前記液晶層におけ
る液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に
転移させて表示を行う液晶表示装置であって、前記液晶
層に前記閾値未満の電圧を印加した場合に、前記液晶層
において、分子軸が前記基板平面に対して水平である液
晶分子が前記液晶層の中央部よりも一方の基板側に偏在
する領域と、前記液晶層の中央部よりも他方の基板側に
偏在する領域とが略均等に存在することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first liquid crystal display device of the present invention comprises two substrates facing each other and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer has a threshold value or more. A liquid crystal display device that performs display by applying a voltage of the liquid crystal layer to change the alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer from splay alignment to bent alignment, and a voltage less than the threshold is applied to the liquid crystal layer. In the liquid crystal layer, a region in which liquid crystal molecules whose molecular axes are horizontal to the substrate plane are unevenly distributed on one substrate side from the center of the liquid crystal layer, and the other is located on the other side of the center of the liquid crystal layer. It is characterized in that the region unevenly distributed on the substrate side exists substantially evenly.

【0010】このような構成にしたことにより、スプレ
イ配向からベンド配向へ転移させる過程において、電圧
印加からアップスプレイ状態またはダウンスプレイ状態
に移行するまでの状態(アップスプレイ状態またはダウ
ンスプレイ状態以前の状態)である時間を比較的長くす
ることができる。このアップスプレイ状態またはダウン
スプレイ状態以前の状態は比較的不安定であり、このよ
うな状態でベンド転移核が発生するとベンド配向が急激
に成長する。よって、前記第1の液晶表示装置によれ
ば、ベンド配向への転移を速やか且つ確実に実施するこ
とが可能となる。
With such a configuration, in the process of transition from the splay alignment to the bend alignment, the state from the application of voltage to the transition to the upspray state or the downspray state (the state prior to the upspray state or the downspray state). ) Can be made relatively long. The state before the up-spray state or the down-spray state is relatively unstable. When bend transition nuclei are generated in such a state, the bend orientation rapidly grows. Therefore, according to the first liquid crystal display device, the transition to the bend alignment can be performed quickly and reliably.

【0011】前記第1の液晶表示装置においては、前記
液晶層に前記閾値未満の電圧を印加した場合に、前記液
晶層において、分子軸が前記基板平面に対して水平であ
る液晶分子が前記液晶層の中央部よりも一方の基板側に
偏在する領域(U)と、前記液晶層の中央部よりも他方
の基板側に偏在する領域(D)との面積比(U:D)が
40:60〜60:40の範囲となることが好ましい。
In the first liquid crystal display device, when a voltage less than the threshold value is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules whose molecular axis is horizontal to the plane of the substrate are applied to the liquid crystal layer. The area ratio (U: D) of the region (U) unevenly distributed on one substrate side from the center of the layer and the region (D) unevenly distributed on the other substrate side from the center of the liquid crystal layer is 40: It is preferable to be in the range of 60 to 60:40.

【0012】前記目的を達成するため、本発明の第2の
液晶表示装置は、互いに対向する2枚の基板と、前記基
板同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾
値以上の電圧を印加することにより、前記液晶層におけ
る液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に
転移させて表示を行う液晶表示装置であって、一方の基
板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対値と、
他方の基板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶
対値との差が、0.7度以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a second liquid crystal display device of the present invention comprises two substrates facing each other and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer has a threshold value or more. A liquid crystal display device that performs display by changing the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer from the splay alignment to the vent alignment by applying a voltage of the pre-tilt angle of the liquid crystal molecules existing near one substrate. The absolute value,
The difference from the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the other substrate is 0.7 degrees or less.

【0013】2枚の基板におけるプレチルト角の差が大
きい(すなわち、プレチルト角の非対称性が大きい)
と、アップスプレイ状態またはダウンスプレイ状態の一
方が優先的に安定化し、その結果、転移の確実性が低下
する。これに対して、前記第2の液晶表示装置によれ
ば、2枚の基板におけるプレチルト角の対称性を高める
ことにより、アップスプレイ状態およびダウンスプレイ
状態が発現する確率をほぼ等しくすることができ、その
結果、スプレイ配向からベンド配向へ転移させる過程に
おいて、アップスプレイ状態またはダウンスプレイ状態
以前の不安定な配向をする時間を比較的長くすることが
でき、ベンド配向への転移を速やか且つ確実に実施する
ことが可能となる。
The difference between the pretilt angles of the two substrates is large (that is, the asymmetry of the pretilt angle is large).
Then, one of the up-spray state and the down-spray state is preferentially stabilized, and as a result, the certainty of the transfer is reduced. On the other hand, according to the second liquid crystal display device, by increasing the symmetry of the pretilt angle between the two substrates, it is possible to make the probabilities of the up-spray state and the down-spray state almost equal, As a result, in the process of shifting from the splay alignment to the bend alignment, the time for unstable alignment before the upspray state or the downspray state can be made relatively long, and the transition to the bend alignment is quickly and reliably performed. It is possible to do.

【0014】前記第2の液晶表示装置においては、一方
の基板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対値
と、他方の基板の近傍に存在する液晶分子のプレチルト
角の絶対値とが、いずれも4度以下であることが好まし
い。
In the second liquid crystal display device, the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near one substrate and the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the other substrate are both determined. Is also preferably 4 degrees or less.

【0015】前記目的を達成するため、本発明の第3の
液晶表示装置は、いに対向する2枚の基板と、前記基板
同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾値
以上の電圧を印加することにより、前記液晶層における
液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に転
移させて表示を行う液晶表示装置であって、一方の基板
近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対値と、他
方の基板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対
値とが、いずれも4度以下であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: two substrates facing each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates. A liquid crystal display device that performs display by applying the above voltage to change the alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer from splay alignment to bent alignment, and performs a pretilt angle of liquid crystal molecules existing near one substrate. , And the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the other substrate is 4 degrees or less.

【0016】従来、プレチルト角が大きいほど転移が起
こりやすいといわれてきた。しかし、本発明者らは、量
産性やプレチルト角のばらつきなどを考慮すると、プレ
チルト角が比較的小さいほど転移が起こりやすいという
ことを見出した。本発明は、このような知見に基づくも
のであり、プレチルト角の絶対値を4度以下とすること
により、2枚の基板におけるプレチルト角の対称性を向
上させ、その結果、ベンド配向への転移を速やか且つ確
実に実施することが可能となる。
Conventionally, it has been said that the larger the pretilt angle, the more likely the transition occurs. However, the present inventors have found that in consideration of mass productivity, variation in pretilt angle, and the like, transition is more likely to occur as the pretilt angle is relatively small. The present invention is based on such knowledge, and improves the symmetry of the pretilt angle between two substrates by setting the absolute value of the pretilt angle to 4 degrees or less. As a result, the transition to the bend alignment is achieved. Can be performed promptly and reliably.

【0017】また、前記第1〜第3の液晶表示装置にお
いては、前記基板の少なくとも一方に、ベンド転移核誘
発手段が形成されていることが好ましい。前記ベンド転
移核誘発手段としては、前記液晶層の一部に捻れ配向を
生じさせる手段を用いることができる。また、前記ベン
ド転移核誘発手段としては、例えば、球状構造体および
柱状構造体などの凸状構造体、凹状構造体、液晶層に横
方向電界を印加する電界印加手段、不斉炭素原子を有す
る配向膜などを用いることができる。また、基板上に形
成された非線形素子をベンド転移核誘発手段として用い
ることも可能である。
Further, in the first to third liquid crystal display devices, it is preferable that a bend transition nucleus inducing means is formed on at least one of the substrates. As the bend transition nucleus inducing means, means for causing a part of the liquid crystal layer to be twisted can be used. The bend transition nucleus inducing means includes, for example, convex structures such as spherical structures and columnar structures, concave structures, electric field applying means for applying a lateral electric field to the liquid crystal layer, and asymmetric carbon atoms. An alignment film or the like can be used. Further, it is also possible to use a nonlinear element formed on the substrate as a means for inducing bend transition nuclei.

【0018】また、前記第1〜第3の液晶表示装置は、
OCB型液晶表示装置であることが好ましい。
In addition, the first to third liquid crystal display devices include:
It is preferably an OCB type liquid crystal display device.

【0019】前記目的を達成するため、本発明の第1の
製造方法は、互いに対向する2枚の基板と、前記基板同
士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾値以
上の電圧を印加することにより、前記液晶層における液
晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に転移
させて表示を行う液晶表示装置の製造方法であって、前
記基板の前記液晶層と接する表面にラビング処理を施す
工程を含み、前記ラビング配向処理のラビング密度が2
0000mm2以上であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first manufacturing method of the present invention comprises two substrates facing each other, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer has a threshold value or more. A method for manufacturing a liquid crystal display device, in which display is performed by applying a voltage to change the alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer from splay alignment to bent alignment, and performing rubbing on a surface of the substrate in contact with the liquid crystal layer. A rubbing density of 2 in the rubbing alignment treatment.
0000 mm 2 or more.

【0020】このような製造方法によれば、前述したよ
うな本発明の液晶表示装置を製造することができる。
According to such a manufacturing method, the liquid crystal display device of the present invention as described above can be manufactured.

【0021】前記第1の製造方法においては、前記ラビ
ング処理の押し込み量が0.3mm以上であることが好
ましい。
[0021] In the first manufacturing method, it is preferable that the rubbing amount is 0.3 mm or more.

【0022】前記目的を達成するため、本発明の第2の
製造方法は、互いに対向する2枚の基板と、前記基板同
士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾値以
上の電圧を印加することにより、前記液晶層における液
晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に転移
させて表示を行う液晶表示装置の製造方法であって、前
記基板の前記液晶層と接する表面に配向膜前駆体を形成
し、これを焼成して配向膜を形成する工程を含み、前記
配向膜が、その形成工程における焼成温度を20%変動
させた場合に、前記配向膜に接する液晶分子のプレチル
ト角の変動量を0.5度以下とし得る配向膜であること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a second manufacturing method of the present invention comprises two substrates facing each other, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer has a thickness not less than a threshold value. A method for producing a liquid crystal display device in which a voltage is applied to cause a liquid crystal molecule in the liquid crystal layer to transition from a splay alignment to a bent alignment to perform display, and the liquid crystal layer is aligned on a surface of the substrate in contact with the liquid crystal layer. Forming a film precursor and baking it to form an alignment film, wherein when the baking temperature in the forming process is changed by 20%, the pretilt of liquid crystal molecules in contact with the alignment film is increased. The alignment film is characterized in that the amount of change in the angle can be 0.5 degrees or less.

【0023】このような製造方法によっても、前述した
ような本発明の液晶表示装置を製造することができる。
The liquid crystal display device of the present invention as described above can be manufactured by such a manufacturing method.

【0024】前記目的を達成するため、本発明の第3の
製造方法は、互いに対向する2枚の基板と、前記基板同
士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾値以
上の電圧を印加することにより、前記液晶層における液
晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に転移
させて表示を行う液晶表示装置の製造方法であって、前
記液晶表示装置を作製した後、前記液晶層に前記閾値未
満の電圧を印加した状態で、前記液晶層における、分子
軸が前記基板平面に対して水平である液晶分子が前記液
晶層の中央部よりも一方の基板側に偏在する領域と、前
記液晶層の中央部よりも他方の基板側に偏在する領域と
の面積比を評価する検査工程を含むことを特徴とする。
なお、この第3の製造方法においては、前記検査工程に
おいて、前記面積比率が略均等である液晶表示装置を合
格品とされる。
In order to achieve the above object, a third manufacturing method of the present invention comprises two substrates facing each other, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer has a thickness not less than a threshold value. A method for producing a liquid crystal display device in which a voltage is applied to cause a display state by shifting an alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer from a splay alignment to a bent alignment. In a state in which a voltage less than the threshold is applied to the layer, a region in the liquid crystal layer, in which liquid crystal molecules whose molecular axes are horizontal to the substrate plane are unevenly distributed on one substrate side from the center of the liquid crystal layer. An inspection step of evaluating an area ratio of the liquid crystal layer to a region unevenly distributed on the other substrate side from the center of the liquid crystal layer.
In the third manufacturing method, a liquid crystal display device in which the area ratios are substantially equal in the inspection step is accepted.

【0025】このような製造方法によれば、前述したよ
うな本発明の第1の液晶表示装置をより確実に製造する
ことができる。
According to such a manufacturing method, the first liquid crystal display device of the present invention as described above can be manufactured more reliably.

【0026】また、前記第1〜第3の製造方法において
は、前記液晶表示装置がOCB型液晶表示装置であるこ
とが好ましい。
In the first to third manufacturing methods, it is preferable that the liquid crystal display is an OCB type liquid crystal display.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る液晶表示装
置の構造の一例を示す断面図である。この液晶表示装置
においては、2枚の基板102がスペーサーを介して互
いに対向するように配置されており、この基板102同
士間に液晶層101が挟持されている。図示を省略して
いるが、前記基板102の液晶層101側表面には、そ
れぞれ、透明電極および配向膜が形成されている。ま
た、前記基板102の液晶層101側と反対の面には、
偏光板104および位相補償板103などが適宜配置さ
れている。更に、この液晶表示装置は、液晶層に前記透
明電極を介して電圧を印加するための電圧印加手段を備
えている。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the structure of a liquid crystal display device according to the present invention. In this liquid crystal display device, two substrates 102 are arranged to face each other via a spacer, and a liquid crystal layer 101 is sandwiched between the substrates 102. Although not shown, a transparent electrode and an alignment film are formed on the surface of the substrate 102 on the liquid crystal layer 101 side, respectively. Also, on the surface of the substrate 102 opposite to the liquid crystal layer 101 side,
A polarizing plate 104, a phase compensating plate 103, and the like are appropriately arranged. Further, the liquid crystal display device includes a voltage applying unit for applying a voltage to the liquid crystal layer via the transparent electrode.

【0028】前記液晶表示装置においては、液晶層に電
圧を印加しない初期状態では、液晶層はスプレイ配向を
している(図2A参照)。このスプレイ配向において
は、液晶層全体に渡って、基板平面に対する液晶分子の
分子軸の傾き(チルト角)が小さく、液晶層の中央部に
おいては液晶分子の分子軸が基板平面に対して略水平で
ある。すなわち、分子軸が基板平面に対して水平である
液晶分子が存在する部分は、液晶層の中央部に存在す
る。また、液晶層全体に渡って、実質的にねじれ構造を
有していない、いわゆるパラレル配向であり、液晶の配
向はほぼ上下対称な状態である。
In the liquid crystal display device, in the initial state where no voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal layer is in a splay alignment (see FIG. 2A). In the splay alignment, the tilt (tilt angle) of the liquid crystal molecules with respect to the substrate plane is small over the entire liquid crystal layer, and the molecular axes of the liquid crystal molecules are substantially horizontal to the substrate plane at the center of the liquid crystal layer. It is. That is, the portion where the liquid crystal molecules whose molecular axis is horizontal to the substrate plane exists at the center of the liquid crystal layer. In addition, the liquid crystal layer has a so-called parallel alignment having substantially no twisted structure over the entire liquid crystal layer, and the alignment of the liquid crystal is almost vertically symmetric.

【0029】この初期状態の液晶層に、基板平面に対し
て垂直方向に閾値以上の電圧(例えば25V程度)を印
加すると、液晶層の配向状態をベンド配向(図2D参
照)へ転移させることができる。なお、図1において
は、液晶層がベンド配向であるときの液晶分子の配向状
態を模式的に表している。ベンド配向においては、両基
板表面付近においては液晶分子のチルト角の絶対値が小
さくなり、液晶層の中央部においては液晶分子のチルト
角の絶対値が大きく、基板平面に対して略垂直となる。
When a voltage (for example, about 25 V) equal to or more than a threshold value is applied to the liquid crystal layer in the initial state in a direction perpendicular to the substrate plane, the alignment state of the liquid crystal layer is changed to bend alignment (see FIG. 2D). it can. FIG. 1 schematically shows the alignment state of liquid crystal molecules when the liquid crystal layer is in a bend alignment. In the bend alignment, the absolute value of the tilt angle of the liquid crystal molecules is small near the surfaces of both substrates, and the absolute value of the tilt angle of the liquid crystal molecules is large in the central portion of the liquid crystal layer, and is substantially perpendicular to the substrate plane. .

【0030】このように、前記液晶表示装置は、液晶層
の配向状態をスプレイ配向からベンド配向に転移させて
表示を行うものである。このような液晶表示装置として
は、例えば、OCB型液晶表示装置が挙げられる。
As described above, the liquid crystal display device performs display by changing the alignment state of the liquid crystal layer from the splay alignment to the bend alignment. An example of such a liquid crystal display device is an OCB type liquid crystal display device.

【0031】本実施形態の液晶表示装置においては、液
晶層に対して閾値未満の電圧を印加した際に、前述した
ようなアップスプレイ状態となる領域とダウンスプレイ
状態となる領域とがほぼ略均等に存在するように調整さ
れている。具体的には、液晶層に対して閾値未満の電圧
を印加した際に、アップスプレイ状態となる領域(U)
とダウンスプレイ状態(D)となる領域との面積比
(U:D)が、例えば40:60〜60:40、好まし
くは45:55〜55:45となる。
In the liquid crystal display device of the present embodiment, when a voltage lower than the threshold is applied to the liquid crystal layer, the above-described area in the up-spray state and the area in the down-spray state are substantially equal. Has been adjusted to exist. Specifically, when a voltage lower than the threshold value is applied to the liquid crystal layer, a region (U) in an up-spray state is obtained.
The area ratio (U: D) of the area to be in the down spray state (D) is, for example, 40:60 to 60:40, and preferably 45:55 to 55:45.

【0032】なお、前記面積比は、次のようにして測定
することができる。ベンド転移を行わない状態で、1V
程度の電圧を印加すると、前述したアップスプレイ状態
およびダウンスプレイ状態が発生する。これを正面から
傾斜した方向、特にラビング方向に傾斜した方向から観
察すると、この2種の領域は異なる色、明るさに見える
ため容易に判別できる。そして、このようにして判別さ
れた両領域の面積比を算出することにより、前記面積比
を求めることができる。
The area ratio can be measured as follows. 1V without bend transition
When a voltage of the order of magnitude is applied, the up-spray state and the down-spray state described above occur. When this is observed from a direction inclined from the front, particularly from a direction inclined in the rubbing direction, the two types of regions can be easily distinguished because they look different colors and brightness. Then, the area ratio can be obtained by calculating the area ratio of the two regions thus determined.

【0033】更に、このようなアップスプレイ状態とな
る領域とダウンスプレイ状態となる領域は各画素内に存
在していることが好ましい。これも前述と同様の電圧印
加状態で、顕微鏡下の観察で画素中にディスクリネーシ
ョンラインが発生していると、アップスプレイ状態およ
びダウンスプレイ状態が混在することの証明になる。ま
た、各画素内においてアップスプレイ状態となる領域と
ダウンスプレイ状態となる領域の面積比が前記範囲とな
ることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that such an upspray area and a downspray area exist in each pixel. This also proves that the upspray state and the downspray state coexist if a disclination line is generated in the pixel under observation with a microscope under the same voltage application state as described above. Further, it is preferable that the area ratio of the region in the up-spray state and the region in the down-spray state in each pixel is within the above range.

【0034】このような特性を得るため、本実施形態の
液晶表示装置においては、2枚の両基板のプレチルト角
の絶対値ができるだけ等しい、すなわちプレチルト角の
対称性が良好であることが望まれる。プレチルト角の対
称性が良好であるほど、低電圧で速やか且つ確実なベン
ド転移を実現することができるからである。具体的に
は、一方の基板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角
の絶対値と、他方の基板近傍に存在する液晶分子のプレ
チルト角の絶対値との差が、好ましくは0.7度以下、
更に好ましくは0.5度以下に調整されている。プレチ
ルト角の差を前記範囲とすることにより、比較的低電圧
(例えば、25V以下)で、速やか且つ確実なベンド転
移を実現することができる。また、前記プレチルト角の
絶対値の差の下限は0度以上である。
In order to obtain such characteristics, in the liquid crystal display device of the present embodiment, it is desired that the absolute values of the pretilt angles of the two substrates are as equal as possible, that is, the symmetry of the pretilt angles is good. . This is because the better the symmetry of the pretilt angle, the more quickly and surely the bend transition can be realized at a low voltage. Specifically, the difference between the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules present near one substrate and the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules present near the other substrate is preferably 0.7 degrees or less,
More preferably, the angle is adjusted to 0.5 degrees or less. By setting the pretilt angle difference in the above range, it is possible to realize quick and reliable bend transition at a relatively low voltage (for example, 25 V or less). The lower limit of the difference between the absolute values of the pretilt angles is 0 degree or more.

【0035】なお、プレチルト角(θ)は、基板平面に
対する液晶分子の分子軸の傾きを、基板平面に対して水
平な状態を基準(θ=0°)として−90°≦θ≦90
°の範囲で表した角度である。
The pretilt angle (θ) is defined as follows: the inclination of the molecular axis of the liquid crystal molecules with respect to the substrate plane is -90 ° ≦ θ ≦ 90 with respect to the state horizontal to the substrate plane (θ = 0 °).
This is an angle expressed in the range of °.

【0036】本実施形態の液晶表示装置においては、前
記両基板のそれぞれについて、同一基板内におけるプレ
チルト角のばらつきが小さいことが好ましい。プレチル
ト角のばらつきを小さいほど、両基板でのプレチルト角
の対称性を向上させることが容易となるからである。例
えば、同一基板内におけるプレチルト角の変動量は、例
えば0〜0.7度、好ましくは0〜0.5度である。
In the liquid crystal display device of the present embodiment, it is preferable that the variation of the pretilt angle in the same substrate is small for each of the two substrates. This is because the smaller the variation of the pretilt angle, the easier it is to improve the symmetry of the pretilt angle between the two substrates. For example, the variation amount of the pretilt angle in the same substrate is, for example, 0 to 0.7 degrees, preferably 0 to 0.5 degrees.

【0037】また、本実施形態の液晶表示装置において
は、両基板の近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の
絶対値は比較的小さく設定される。これは、プレチルト
角の絶対値が小さく設定するほど、プレチルト角のばら
つきを小さくすることが可能となり、その結果、両基板
でのプレチルト角の対称性を向上させることが容易とな
るからである。プレチルト角の絶対値は、例えば4度以
下、好ましくは3度以下、更に好ましくは2度以下であ
る。また、前記プレチルト角の絶対値の下限について
は、特に限定するものではないが、好ましくは1度以上
である。1度未満であると、ベンド転移が生じにくくな
る場合が有るからである。
Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near both substrates is set relatively small. This is because the smaller the absolute value of the pretilt angle is, the smaller the variation of the pretilt angle becomes, and as a result, it becomes easier to improve the symmetry of the pretilt angle between the two substrates. The absolute value of the pretilt angle is, for example, 4 degrees or less, preferably 3 degrees or less, and more preferably 2 degrees or less. The lower limit of the absolute value of the pretilt angle is not particularly limited, but is preferably 1 degree or more. If the temperature is less than 1 degree, bend transition may not easily occur.

【0038】本実施形態の液晶表示装置において、プレ
チルト角の対称性を向上させるための方法としては、例
えば、次のような方法が挙げられる。
In the liquid crystal display device according to the present embodiment, as a method for improving the symmetry of the pretilt angle, for example, the following method can be mentioned.

【0039】(第1の方法)第1の方法は、基板の液晶
層と接する表面に配向膜を形成し、この配向膜の種類を
選択することにより、プレチルト角のばらつきを低減す
る方法である。前述したように、プレチルト角が小さい
程ばらつきを小さくすることができるため、配向膜の種
類としては、その配向膜との界面に存在する液晶分子の
プレチルト角の絶対値をできる限り小さく制御し得る材
料を使用することが好ましい。なお、このプレチルト角
の好ましい範囲については、前述した通りである。
(First Method) The first method is to form an alignment film on the surface of the substrate which is in contact with the liquid crystal layer, and to reduce the variation in pretilt angle by selecting the type of the alignment film. . As described above, since the variation can be reduced as the pretilt angle is smaller, the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules present at the interface with the alignment film can be controlled as small as possible. Preferably, a material is used. The preferred range of the pretilt angle is as described above.

【0040】例えば、ポリイミド系配向膜を使用する場
合、ポリイミドの主鎖から伸びる側鎖の長さを短くする
こと、側鎖密度を下げること、ポリイミドのイミド化率
を下げること、膜硬度をあげるなどの方法によって、プ
レチルト角を小さくすることができる。側鎖の長さにつ
いては、側鎖における総炭素数が10以下であること望
ましい。また、側鎖密度については、配向膜を構成する
ポリイミド材料において、側鎖を有するポリイミド(P
1)の側鎖を有さないポリイミド(P2)に対する比率
(P1/P2)が1/3以下であることが望ましい。ま
た、イミド化率が90%以下であることが望ましく、膜
硬度は鉛筆硬度でH以上であることが望ましい。
For example, when a polyimide-based alignment film is used, the length of the side chain extending from the main chain of the polyimide is reduced, the density of the side chain is reduced, the imidization ratio of the polyimide is reduced, and the film hardness is increased. By such a method, the pretilt angle can be reduced. As for the length of the side chain, the total number of carbon atoms in the side chain is desirably 10 or less. As for the side chain density, polyimide having side chains (P
It is desirable that the ratio (P1 / P2) of the polyimide (P2) having no side chain to 1) be 1/3 or less. Further, the imidization ratio is desirably 90% or less, and the film hardness is desirably H or more in pencil hardness.

【0041】また、配向膜として、その形成条件の変動
に対するプレチルト角の変動量をできるだけ小さくし得
る材料を使用することも有効である。例えば、ポリイミ
ド系配向膜であれば、その形成工程においてポリイミド
前駆体を焼成させるが、このときの焼成温度を20%変
化させたときのプレチルト角の変動量が0.5度以下で
あることが好ましい。また、同様に、焼成時間を20%
変化させたときのプレチルト角の変動量が0.5度以下
であることが好ましい。このような特性を有する配向膜
としては、ポリイミド系配向膜を例に挙げれば、例え
ば、日産化学社製「SE7992(商品名)」、日本合成ゴム
社製「JALS1051(商品名)」などが挙げられる。
It is also effective to use, as the alignment film, a material capable of minimizing the variation of the pretilt angle with respect to the variation of the forming conditions. For example, in the case of a polyimide-based alignment film, the polyimide precursor is baked in the forming step, and the variation of the pretilt angle when the calcination temperature is changed by 20% may be 0.5 degrees or less. preferable. Similarly, the firing time is set to 20%.
It is preferable that the amount of change in the pretilt angle when changed is 0.5 degrees or less. Examples of the alignment film having such characteristics include, for example, a polyimide-based alignment film such as "SE7992 (trade name)" manufactured by Nissan Chemical Co., and "JALS1051 (trade name)" manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. Can be

【0042】第2の方法は、基板の液晶層と接する表面
に配向膜を形成し、この配向膜の形成条件を調整するこ
とにより、プレチルト角のばらつきを低減する方法であ
る。例えば、ポリイミド系配向膜を使用する場合であれ
ば、ポリイミド配向膜前駆体を焼成する際の焼成温度を
高くするほど、プレチルト角のばらつきを低減すること
ができる。また、同様に、焼成時間を長くするほど、プ
レチルト角のばらつきを低減することができる。
The second method is a method in which an alignment film is formed on the surface of the substrate in contact with the liquid crystal layer, and the conditions for forming the alignment film are adjusted to reduce the variation in the pretilt angle. For example, when a polyimide-based alignment film is used, the higher the firing temperature when firing the polyimide alignment film precursor, the more the variation in pretilt angle can be reduced. Similarly, the longer the firing time, the more the variation in pretilt angle can be reduced.

【0043】第3の方法は、基板の液晶層と接する表
面、配向膜を形成する場合は配向膜表面にラビング処理
を施し、その処理条件を調整することにより、プレチル
ト角のばらつきを低減する方法である。ラビング処理の
強度を強くするほど、プレチルト角を小さくすることが
でき、その結果、プレチルト角のばらつきを小さくする
ことができる。
The third method is to reduce the variation in pretilt angle by performing a rubbing treatment on the surface of the substrate in contact with the liquid crystal layer and, when forming an alignment film, on the alignment film surface and adjusting the processing conditions. It is. As the strength of the rubbing process is increased, the pretilt angle can be reduced, and as a result, the variation in the pretilt angle can be reduced.

【0044】ラビング処理は、一般に、ラビング布を巻
き付けた回転ローラーを、一定の方向に移動する基板に
近接させながら回転させることによって、ラビング布よ
り起毛したパイルで基板(または配向膜)表面を一定方
向に擦ることにより実施される。この場合、ラビング処
理の強度は、例えば、ラビング密度[mm2]により評
価することができる。ここで、ラビング密度R[m
2]は、 R=l×v×t =2(z×r)1/2・2πr×p/60・2(z×r)1/2/s =0.42zr2p/s で示される。但し、lは接触距離[mm]、vは線速度
[mm/s]、tは処理時間[s]、zは押込み量[m
m]、rはローラー半径[mm]、πは円周率、pはロ
ーラー回転数[rpm]、sは基板の移動速度[mm/
s]である。なお、前記接触距離とはラビング布より起
毛したパイルの先端が基板に接触している長さで定義さ
れ、前記線速度とは基板上においてラビング布より起毛
したパイルの先端が移動する速度で定義され、前記押込
み量とはラビング布より起毛したパイルの毛足の長さと
前記パイルの毛足の根元から基板までの距離の差で定義
される。
In the rubbing treatment, generally, the surface of the substrate (or alignment film) is fixed with a pile raised from the rubbing cloth by rotating a rotating roller around which the rubbing cloth is wound while approaching the substrate moving in a certain direction. This is performed by rubbing in the direction. In this case, the strength of the rubbing treatment can be evaluated, for example, by the rubbing density [mm 2 ]. Here, the rubbing density R [m
m 2 ] is expressed as follows: R = l × v × t = 2 (z × r) 1/2 · 2πr × p / 60.2 (z × r) 1/2 / s = 0.42zr 2 p / s It is. Here, l is the contact distance [mm], v is the linear velocity [mm / s], t is the processing time [s], and z is the pushing amount [m].
m], r is the radius of the roller [mm], π is the pi, p is the number of rotations of the roller [rpm], s is the moving speed of the substrate [mm /
s]. The contact distance is defined as the length of the tip of the pile raised from the rubbing cloth in contact with the substrate, and the linear velocity is defined as the speed at which the tip of the pile raised from the rubbing cloth moves on the substrate. The pushing amount is defined as the difference between the length of the pile foot raised from the rubbing cloth and the distance from the base of the pile foot to the substrate.

【0045】この方法においては、良好なプレチルト角
の対称性を実現するためには、前記ラビング密度を20
000mm2以上とすることが好ましい。このような範
囲とすることで、良好なベンド転移特性を達成すること
が可能となる。をまた、ラビング密度の上限について
は、特に限定するものではないが、例えば40000m
2以下である。また、ラビング密度の更に好ましい範
囲は、20000〜35000mm2である。
In this method, the rubbing density is set to 20 in order to realize a good pretilt angle symmetry.
It is preferable that the thickness be 000 mm 2 or more. By setting such a range, good bend transition characteristics can be achieved. Further, the upper limit of the rubbing density is not particularly limited, for example, 40,000 m
m 2 or less. Further, a more preferable range of the rubbing density is 20,000 to 35000 mm 2 .

【0046】ラビング処理においては、ラビング密度の
調整は押込み量を調整することにより実施することが好
ましい。例えば、ローラーの回転数を600回転、基板
の移動速度を20mm/s、ローラー半径を75mmと
した場合、押込み量は0.3mm以上とすることが好ま
しく、更には0.5mm以上とすることが好ましい。な
お、押込み量の上限については、特に限定するものでは
ないが、例えば0.9mm以下である。この値を超える
と、他のキズが発生しやすいという課題が発生する場合
があるからである。なお、図3は、上記条件においてラ
ビング処理を実施した場合の押込み量とプレチルト角と
の関係の一例を示すグラフである。
In the rubbing treatment, the rubbing density is preferably adjusted by adjusting the amount of indentation. For example, when the number of rotations of the roller is 600, the moving speed of the substrate is 20 mm / s, and the radius of the roller is 75 mm, the pushing amount is preferably 0.3 mm or more, and more preferably 0.5 mm or more. preferable. The upper limit of the pushing amount is not particularly limited, but is, for example, 0.9 mm or less. If this value is exceeded, the problem that other scratches are likely to occur may occur. FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the pushing amount and the pretilt angle when the rubbing process is performed under the above conditions.

【0047】また、製造工程中においてもプレチルトを
変動させる要因が存在する。アクティブマトリクス基板
を用いた液晶パネルの製造工程中には、帯電によるTF
T素子の静電破壊を防止するためにイオナイザーブロア
ー(除電ガン)を一般に設置している。ここでは、イオ
ン化させた空気を吹き付け帯電した基板を除電するもの
である。本発明者は、図4Bに示すように、イオナイザ
ーブロアー2402を局所的に照射すると、この照射部
のプレチルトが局所的に低下することを見出した。組み
合わせる基板の双方が同一個所でプレチルトが低下する
ことは極めてまれなので、このようなプレチルト変動は
プレチルト非対称の原因になる。
There is also a factor that varies the pretilt during the manufacturing process. During the manufacturing process of a liquid crystal panel using an active matrix substrate, TF
An ionizer blower (static elimination gun) is generally installed to prevent electrostatic breakdown of the T element. Here, the charged substrate is discharged by blowing ionized air. As shown in FIG. 4B, the present inventor has found that when the ionizer blower 2402 is locally irradiated, the pretilt of the irradiated portion is locally reduced. Since it is extremely rare that the pretilt lowers at the same place in both substrates to be combined, such pretilt fluctuation causes pretilt asymmetry.

【0048】このプレチルト変動を防ぐためには、イオ
ナイザーブロアーの照射を局所的に行うのではなく、全
面に照射すればよい。図4Aがその構造を示した概念図
である。このように噴射口を複数有するイオナイザーブ
ロアー2403を用いて、基板上面から均一照射するこ
とで、プレチルトの変動量を均一化させることができ
る。ここでイオナイザーブロアーが最も必要なのは、基
板を持ち上げ、ステージから剥離させる際である。この
ときに基板上面から照射させるようにする。
In order to prevent the pretilt fluctuation, it is sufficient to irradiate the whole surface of the ionizer blower instead of irradiating it locally. FIG. 4A is a conceptual diagram showing the structure. As described above, by using the ionizer blower 2403 having a plurality of injection ports to perform uniform irradiation from the upper surface of the substrate, the variation amount of the pretilt can be made uniform. Here, the ionizer blower is most needed when the substrate is lifted and separated from the stage. At this time, irradiation is performed from the upper surface of the substrate.

【0049】更に、本発明の液晶表示装置においては、
基板の少なくとも一方が、ベンド転移核誘発手段を有し
ていることが好ましい。図5に示すように、このような
ベンド転移核誘発手段を有する場合、両基板近傍に存在
する液晶分子のプレチルト角の絶対値の差が若干大きく
ても、比較的低電圧で速やか且つ確実なベンド転移を達
成することができる。よって、ベンド転移核誘発手段を
有する場合は、前記プレチルト角の絶対値の差は、好ま
しくは1度以下、更に好ましくは0.8度以下に調整す
ることができる。また、特定の基板側を意図的に非対称
にし、特定の基板側に転移核を形成することで、2度以
下の非対称でも良好に転移させることができる。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention,
Preferably, at least one of the substrates has a bend transition nucleus inducing means. As shown in FIG. 5, when such a bend transition nucleus inducing means is provided, even if the absolute value of the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near both substrates is slightly large, it is quick and reliable at a relatively low voltage. Bend transition can be achieved. Therefore, when a bend transition nucleus inducing means is provided, the difference in the absolute value of the pretilt angle can be adjusted to preferably 1 degree or less, more preferably 0.8 degree or less. In addition, by intentionally making the specific substrate side asymmetric and forming a transition nucleus on the specific substrate side, it is possible to favorably transfer even asymmetric two degrees or less.

【0050】ベンド転移核誘発手段としては、例えば、
基板表面に形成された凸状構造体を採用することができ
る。図6は、このような凸状構造体を有する液晶表示装
置の一例を示す断面図である。この凸状構造体210の
形成された領域附近では、液晶分子の配向方位が周囲の
液晶領域の配向方位とは異なり、この領域において液晶
層は若干の捻れ配向を形成する。この捻れ配向を形成し
た部分は、電圧印加により速やかにスプレイ−ベンド転
移を進行させることができ、ベンド転移核を形成するこ
とができる。
As means for inducing bend transfer nuclei, for example,
A convex structure formed on the substrate surface can be employed. FIG. 6 is a sectional view showing an example of a liquid crystal display device having such a convex structure. Near the region where the convex structure 210 is formed, the orientation of the liquid crystal molecules is different from the orientation of the surrounding liquid crystal region, and the liquid crystal layer forms a slight twist orientation in this region. The splay-to-bend transition can be rapidly progressed by applying a voltage to the portion where the twist orientation is formed, and a bend transition nucleus can be formed.

【0051】凸状構造体210の形状については、特に
限定するものではないが、例えば、円柱、楕円柱、三角
柱および四角柱などの柱状構造体、円錐、三角錐および
四角錘などの錘状構造体、球状構造体などを使用するこ
とができる。
The shape of the convex structure 210 is not particularly limited. For example, a columnar structure such as a circular column, an elliptic column, a triangular column and a quadrangular column, and a cone-shaped structure such as a cone, a triangular pyramid and a quadrangular pyramid can be used. A body, a spherical structure and the like can be used.

【0052】また、凸状構造体210は、基板102の
液晶層101と接する表面に凸形状を形成できれば、そ
の形成箇所について特に限定するものではない。但し、
図6に示すように、基板に配向膜106を形成する場合
は、この配向膜106よりも下方に形成される。凸状構
造体210は、例えば、図6に示すように基板102と
電極105との間に介在するように形成しても、電極と
配向膜との間に介在するように形成してもよい。
Further, as long as the convex structure 210 can form a convex shape on the surface of the substrate 102 which is in contact with the liquid crystal layer 101, the location where the convex structure 210 is formed is not particularly limited. However,
As shown in FIG. 6, when the alignment film 106 is formed on the substrate, it is formed below the alignment film 106. For example, the convex structure 210 may be formed so as to be interposed between the substrate 102 and the electrode 105 as shown in FIG. 6 or may be formed so as to be interposed between the electrode and the alignment film. .

【0053】凸状構造体210のサイズについては、特
に限定するものではない。例えば、凸状構造体210の
高さ(h)の液晶層101の厚み(T)に対する比率
(h/T)を、0.3〜1.0、好ましくは0.8から
1.0となるように調整することができる。具体的に
は、前記hは、例えば2.5〜5μm、好ましくは4〜
5μmである。
The size of the convex structure 210 is not particularly limited. For example, the ratio (h / T) of the height (h) of the convex structure 210 to the thickness (T) of the liquid crystal layer 101 is 0.3 to 1.0, preferably 0.8 to 1.0. Can be adjusted as follows. Specifically, the h is, for example, 2.5 to 5 μm, preferably 4 to 5 μm.
5 μm.

【0054】凸状構造体210の数についても、特に限
定するものではないが、各画素に対して1個以上、好ま
しくは1〜100個存在することが好ましい。
The number of the convex structures 210 is not particularly limited, either. One or more, preferably 1 to 100, is preferably present for each pixel.

【0055】凸状構造体210の形成材料については、
特に限定するものではなく、各種の絶縁材料を使用する
ことができる。このような絶縁材料としては、アクリル
系フォトレジスト等が挙げられる。フォトレジストを用
いると、エッチング工程を簡略化できるメリットがあ
る。
With respect to the material for forming the convex structure 210,
There is no particular limitation, and various insulating materials can be used. Examples of such an insulating material include an acrylic photoresist. The use of a photoresist has an advantage that the etching process can be simplified.

【0056】このような凸状構造体210の形成方法
は、特に限定するものではない。例えば、凸状構造体の
形成材料としてフォトレジストを使用する場合、このフ
ォトレジストを基板上に成膜した後、これをフォトリソ
グラフィー法により所望の形状にパターニングする方法
を採用することができる。また、凸状構造体の形成材料
がフォトレジストでない場合であれば、凸状構造体の形
成材料を基板上に成膜し、その上にフォトレジストを塗
布し、フォトリソグラフィー法によりこのフォトレジス
トを所望の形状にパターニングした後、これをマスクと
して凸状構造体形成材料をエッチングする方法を採用す
ることができる。また、凸状構造体として球状構造体を
採用する場合は、所望の形状を有する粒子を適当な樹脂
に分散させ、これを基板上に塗布する方法を採用するこ
とも可能である。
The method of forming such a convex structure 210 is not particularly limited. For example, when a photoresist is used as a material for forming the convex structure, a method in which the photoresist is formed on a substrate and then patterned into a desired shape by photolithography can be employed. If the material for forming the convex structure is not a photoresist, a film of the material for forming the convex structure is formed on a substrate, a photoresist is applied thereon, and the photoresist is applied by photolithography. After patterning into a desired shape, a method of etching the convex structure forming material using this as a mask can be adopted. When a spherical structure is used as the convex structure, a method of dispersing particles having a desired shape in an appropriate resin and applying the dispersed resin on a substrate can also be adopted.

【0057】また、凸状構造体に代えて、凹状構造体を
用いることも可能である。この凹状構造体の形状につい
ても、特に限定するものではなく、例えば、円柱、楕円
柱、三角柱および四角柱などの柱状の凹部を有するも
の、円錐、三角錐および四角錘などの錘状の凹部を有す
るものなどが挙げられる。
In addition, a concave structure may be used instead of the convex structure. The shape of the concave structure is not particularly limited, for example, a column having a columnar concave portion such as a cylinder, an elliptic column, a triangular column, and a square column, and a cone-shaped concave portion such as a cone, a triangular pyramid, and a square pyramid. And the like.

【0058】凹状構造体のサイズについては、特に限定
するものではないが、例えば、凹状構造体の有する凹部
の深さは、前記凸状構造体の有する凸部の高さと同様に
設定することができる。また、凹状構造体の形成箇所、
数および形成材料については、前記凸状構造体と同様で
ある。また、凹状構造体の形成方法としては、凸状構造
体の形成方法として例示したような、フォトリソグラフ
ィー法を用いた方法などを採用することができる。
The size of the concave structure is not particularly limited. For example, the depth of the concave portion of the concave structure may be set in the same manner as the height of the convex portion of the convex structure. it can. Also, the location of the concave structure,
The number and forming material are the same as those of the convex structure. In addition, as a method for forming the concave structure, a method using a photolithography method as exemplified as the method for forming the convex structure can be employed.

【0059】また、ベンド転移核誘発手段としては、横
電界印加手段を採用することもできる。図7は、このよ
うな横電界印加手段を有する液晶表示装置の一例を示す
断面図である。この液晶表示装置においては、一方の基
板102上に、画素電極214と、これと電気的に接続
された非線形素子212が形成されている。なお、この
非線形素子212としては、例えば、薄膜トランジスタ
(TFT)を使用することができる。更に、この基板上
には、非線形素子212を動作させるためのゲートライ
ン(図示せず。)と、画素電極に電気信号を供給するの
ソースライン213が形成されている。なお、図8は、
この基板における画素電極214、非線形素子212、
ゲートライン215およびソースライン213の配置の
一例を示す平面図である。
Further, as the bend transition nucleus inducing means, a lateral electric field applying means can be adopted. FIG. 7 is a sectional view showing an example of a liquid crystal display device having such a lateral electric field applying means. In this liquid crystal display device, a pixel electrode 214 and a nonlinear element 212 electrically connected to the pixel electrode 214 are formed on one substrate 102. As the non-linear element 212, for example, a thin film transistor (TFT) can be used. Further, a gate line (not shown) for operating the nonlinear element 212 and a source line 213 for supplying an electric signal to the pixel electrode are formed on the substrate. In addition, FIG.
The pixel electrode 214, the nonlinear element 212,
FIG. 4 is a plan view illustrating an example of an arrangement of a gate line 215 and a source line 213.

【0060】このような構成の液晶表示装置において
は、非線形素子212の存在により第1の基板208表
面に凸部が形成され、これが前述の凸状構造体と同様
に、ベンド転移核誘発手段として機能する。このような
アクティブマトリクス基板表面に形成される凸部の高さ
(h)の液晶層厚み(T)に対する比率(h/T)が、
例えば0.02〜0.2、好ましくは0.1〜0.2と
なるように調整することができる。具体的には、前記h
は、例えば0.1〜1μm、好ましくは0.5〜1μm
である。
In the liquid crystal display device having such a configuration, a convex portion is formed on the surface of the first substrate 208 due to the presence of the nonlinear element 212, and this is used as a bend transition nucleus inducing means, like the above-mentioned convex structure. Function. The ratio (h / T) of the height (h) of the projections formed on the surface of the active matrix substrate to the thickness (T) of the liquid crystal layer is as follows:
For example, it can be adjusted to be 0.02 to 0.2, preferably 0.1 to 0.2. Specifically, the h
Is, for example, 0.1-1 μm, preferably 0.5-1 μm
It is.

【0061】更に、画素電極214およびソースライン
213に電圧を印加することにより、この両者間に横電
界を生じさせることができる。このような横電界が液晶
層に印加されると、液晶分子に対して捻れの効果を与
え、この部分にベンド転移核を形成させることができ
る。
Further, by applying a voltage to the pixel electrode 214 and the source line 213, a horizontal electric field can be generated between the two. When such a lateral electric field is applied to the liquid crystal layer, a twisting effect is given to the liquid crystal molecules, and a bend transition nucleus can be formed in this portion.

【0062】図7に示す構造の液晶表示装置に対して
は、例えば、図9に示すような波形の電圧を印加するこ
とにより、ベンド転移を発生させることができる。この
転移波形について簡単に説明すると、他方の基板(非線
形素子を備えていない基板)に形成された電極(対向電
極)に+25V、1秒の直流波形を印加し、ソースライ
ンに電圧±7V、周波数30Hz(フィールド周波
数)、duty50%の交流矩形波形を印加する。このと
き、画素電極には7Vの電圧が印加される。また、ゲー
トラインには、+15Vを印加する。
For the liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 7, for example, a bend transition can be generated by applying a voltage having a waveform as shown in FIG. Briefly describing this transition waveform, a +25 V, 1 second DC waveform is applied to an electrode (opposite electrode) formed on the other substrate (a substrate having no nonlinear element), a voltage of ± 7 V is applied to the source line, An AC rectangular waveform of 30 Hz (field frequency) and 50% duty is applied. At this time, a voltage of 7 V is applied to the pixel electrode. In addition, +15 V is applied to the gate line.

【0063】このような横電界印加手段を備えた基板の
構成としては、図10に示すような構造を採用すること
も可能である。この例においては、一方の基板102上
に容量電極216を形成し、これを被覆するように絶縁
膜217が形成されている。そして、この絶縁膜217
上に画素電極214が形成されている。画素電極214
は、容量電極216と重なり合うように形成されてい
る。更に、画素電極214は、容量電極216と重なり
合う部分にスリットを有している。また、この基板20
8上には、図7および図8と同様に、画素電極214と
接続された非線形素子、ゲートラインおよびソースライ
ンとが形成されている。このような構造を採用した場
合、スリットの部分に横電界を発生させ、これにより複
数のツイスト配向を形成してベンド転移核を発生させる
ことができる。
As a structure of the substrate provided with such a lateral electric field applying means, a structure as shown in FIG. 10 can be adopted. In this example, a capacitor electrode 216 is formed on one substrate 102, and an insulating film 217 is formed so as to cover the capacitor electrode 216. Then, the insulating film 217
The pixel electrode 214 is formed thereon. Pixel electrode 214
Are formed so as to overlap with the capacitance electrode 216. Further, the pixel electrode 214 has a slit in a portion overlapping with the capacitor electrode 216. Also, this substrate 20
7 and 8, a non-linear element connected to the pixel electrode 214, a gate line and a source line are formed. When such a structure is adopted, a transverse electric field is generated in the slit portion, whereby a plurality of twist orientations can be formed to generate a bend transition nucleus.

【0064】図10に示す構造の液晶表示装置に対して
は、例えば、図11に示すような波形の電圧を印加する
ことにより、ベンド転移を発生させることができる。こ
の転移波形について簡単に説明すると、対向電極に−2
5V、1秒の直流波形を印加し、その一方で、ソースラ
インに電圧±7V、周波数30Hz(フィールド周波
数)、duty50%の交流矩形波形を印加する。このと
き、画素電極には7Vの電圧が印加される。また、ゲー
トラインには、+15Vを印加する。更に、容量電極に
は対向電極と同じ電圧を印加する。なお、容量電極と対
向電極は構造的にショートさせておいてもよい。また、
このような転移波形を印加する直前には、液晶層、すな
わち画素電極と対向電極間に電界を印加しないことが望
ましい。これを実現するために、対向電極、ソースライ
ンともに0Vとすればよい。
A bend transition can be generated in the liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 10, for example, by applying a voltage having a waveform as shown in FIG. This transition waveform will be briefly described.
A DC waveform of 5 V and 1 second is applied, while an AC rectangular waveform of voltage ± 7 V, frequency 30 Hz (field frequency) and duty 50% is applied to the source line. At this time, a voltage of 7 V is applied to the pixel electrode. In addition, +15 V is applied to the gate line. Further, the same voltage as that of the counter electrode is applied to the capacitor electrode. Note that the capacitor electrode and the counter electrode may be structurally short-circuited. Also,
Immediately before applying such a transition waveform, it is desirable not to apply an electric field between the liquid crystal layer, that is, the pixel electrode and the counter electrode. In order to realize this, both the counter electrode and the source line may be set to 0V.

【0065】また、基板の少なくとも一方に、不斉炭素
原子を含む配向膜を形成し、これをベンド転移核誘発手
段として用いることも可能である。不斉炭素原子を有す
る配向膜を使用した場合、この不斉炭素原子の近傍に存
在する液晶分子に対して捻れの効果を与え、この部分に
ベンド転移核を形成させることができる。
It is also possible to form an alignment film containing an asymmetric carbon atom on at least one of the substrates and use this as a means for inducing bend transition nuclei. When an alignment film having an asymmetric carbon atom is used, a twist effect is exerted on liquid crystal molecules existing near the asymmetric carbon atom, and a bend transition nucleus can be formed in this portion.

【0066】このような配向膜としては、例えば、不斉
炭素原子を有する高分子化合物を使用することができ
る。この場合、不斉炭素原子は、高分子化合物の主鎖に
含まれていても、側鎖に含まれていてもよい。また、前
記配向膜は、不斉炭素原子を含む低分子化合物と、高分
子化合物との混合物であってもよい。
As such an alignment film, for example, a polymer compound having an asymmetric carbon atom can be used. In this case, the asymmetric carbon atom may be contained in the main chain or the side chain of the polymer compound. Further, the alignment film may be a mixture of a low molecular compound containing an asymmetric carbon atom and a high molecular compound.

【0067】前記配向膜は、主鎖に不斉炭素原子を有す
る高分子化合物であることが好ましく、特に、主鎖に不
斉炭素原子を有するポリイミド系化合物であることが好
ましい。このようなポリイミド系化合物は、例えば、次
の一般式[化1]または[化2]で表すことができる。
The alignment film is preferably a polymer compound having an asymmetric carbon atom in the main chain, and particularly preferably a polyimide compound having an asymmetric carbon atom in the main chain. Such a polyimide-based compound can be represented, for example, by the following general formula [Chemical Formula 1] or [Chemical Formula 2].

【0068】[0068]

【化1】 Embedded image

【0069】[0069]

【化2】 Embedded image

【0070】但し、前記式[化1]および[化2]にお
いて、Rは、Cn2n+1(nは1以上の整数である。)また
はそのハロゲン置換体であり、例えば、CH3、CH
2、CF3である。Xは、−COO−、−O−、−C=
C−、−CH2−または−C=C−の水素もしくはハロ
ゲン置換体である。
[0070] However, in the [formula 1] and [Formula 2], R is (n is an integer of 1 or more.) C n H 2n + 1 or its halogen substituents, for example, CH 3 , CH
F 2 and CF 3 . X represents -COO-, -O-, -C =
C -, - is or -C = C-hydrogen or halogen substituents - CH 2.

【0071】ここで必要なのは不斉炭素を有することで
あり、これにより液晶分子にねじれ配向を発生させる傾
向が発生する。これが転移を容易ならしめる。側鎖の付
け根が不斉炭素を有すると側鎖全体がねじれ配向発生の
効果がある。側鎖の途中にあっても、先端部にあっても
程度の差こそあれ、効果はある。最も効果の高いのが側
鎖の付け根にある場合である。さらに、側鎖の長さは長
いほど効果的であり、総炭素数が3以上であることが望
ましい。
Here, what is necessary is to have an asymmetric carbon, which tends to cause a twist alignment in the liquid crystal molecules. This facilitates the transfer. When the base of the side chain has an asymmetric carbon, the entire side chain has an effect of generating twisted orientation. Even if it is in the middle of the side chain or at the tip, it is effective to some degree. The highest effect is at the base of the side chain. Furthermore, the longer the length of the side chain is, the more effective it is. It is desirable that the total number of carbon atoms is 3 or more.

【0072】前記配向膜として好適な化合物としては、
具体的には、次のような化合物を例示することができ
る。
Compounds suitable as the alignment film include:
Specifically, the following compounds can be exemplified.

【0073】[0073]

【化3】 Embedded image

【0074】また、このような配向膜の形成方法および
形成条件については、特に限定するものではないが、例
えば、前述したようなプレチルト角が得られるような条
件を選択することができる。また、配向膜の膜厚につい
ても、特に限定するものではなく、例えば30〜120
nm、好ましくは70〜100nmである。
The method and conditions for forming such an alignment film are not particularly limited. For example, conditions can be selected so as to obtain the pretilt angle as described above. Also, the thickness of the alignment film is not particularly limited.
nm, preferably 70-100 nm.

【0075】本実施形態の液晶表示装置によれば、前述
したように、プレチルト角の対称性を向上させることに
より、液晶表示装置に閾値未満の電圧が印加されたとき
のアップスプレイ状態およびダウンスプレイ状態の存在
比が略均等に調整される。その結果、この液晶表示装置
においては、閾値以上の電圧を印加してスプレイ配向か
らベンド配向へ転移させる過程において、電圧印加から
アップスプレイ状態またはダウンスプレイ状態に移行す
るまでに要する時間を比較的長く、例えば0.5秒程度
とすることが可能となる。このように、アップスプレイ
状態またはダウンスプレイ状態に移行するまでの時間が
長いと、それ以前の不安定な配向をする時間が長くな
る。このような状態でベンド転移核が発生するとベンド
配向が急激に成長するため、ベンド配向への転移を速や
か且つ確実に実施することが可能となる。
According to the liquid crystal display device of this embodiment, as described above, by improving the symmetry of the pretilt angle, the upspray state and the downspray state when a voltage less than the threshold is applied to the liquid crystal display device. The existence ratios of the states are adjusted substantially equally. As a result, in this liquid crystal display device, in the process of applying a voltage equal to or higher than the threshold value to transition from the splay alignment to the bend alignment, the time required from the voltage application to the transition to the up spray state or the down spray state is relatively long. , For example, about 0.5 seconds. As described above, if the time until the transition to the up-spray state or the down-spray state is long, the time required for the unstable orientation before that becomes long. When a bend transition nucleus is generated in such a state, the bend orientation rapidly grows, so that the transition to the bend orientation can be quickly and reliably performed.

【0076】このような液晶表示装置を提供するには、
その製造過程において、液晶表示装置を作製した後、液
晶層に閾値未満の電圧を印加し、前記液晶層においてア
ップスプレイ状態である領域とダウンスプレイ状態であ
る領域との面積比を評価し、前記面積比が略均等、好ま
しくは40:60〜60:40、更に好ましくは45:
55〜55:45となる液晶表示装置を合格品とするよ
うな検査工程を実施すればよい。なお、この検査工程
は、液晶層に、例えば1V程度の電圧を印加し、この状
態でその表示面を正面から傾斜した方向、特にラビング
方向に傾斜した方向から観察することにより実施するこ
とができる。この場合、前記2種の領域は異なる色、明
るさに見えるため容易に判別できる。
To provide such a liquid crystal display device,
In the manufacturing process, after manufacturing a liquid crystal display device, a voltage lower than a threshold is applied to the liquid crystal layer, and the area ratio between a region in an upspray state and a region in a downspray state in the liquid crystal layer is evaluated. The area ratio is substantially equal, preferably 40:60 to 60:40, and more preferably 45:60.
An inspection step may be performed so that the liquid crystal display device having a ratio of 55 to 55:45 is accepted. This inspection step can be performed by applying a voltage of, for example, about 1 V to the liquid crystal layer and observing the display surface in this state from a direction inclined from the front, particularly from a direction inclined in the rubbing direction. . In this case, the two types of regions can be easily distinguished because they look different colors and brightness.

【0077】[0077]

【実施例】以下に、本発明について、実施例を挙げて更
に詳細に説明する。但し、本発明は、下記実施例により
限定されるものではない。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples.

【0078】(実施例1)図1と同様の構造を有する液
晶セルを、以下の要領で作製した。まず、2枚のガラス
基板を用意し、そのそれぞれに、インジウム錫酸化物
(以下「ITO」という。)を200nmの厚みで成膜
し、これをフォトリソグラフィーおよびエッチングによ
りパターニングして、ITO電極を形成した。その後、
前記基板上に、前記ITO電極を被覆するようにポリイ
ミド系配向膜材料(日産化学製「RN7492(商品
名)」)をスピンコート法にて塗布し、これを恒温槽中
で180℃、1時間硬化させて、配向膜を形成した。
Example 1 A liquid crystal cell having the same structure as that of FIG. 1 was manufactured in the following manner. First, two glass substrates are prepared, and indium tin oxide (hereinafter referred to as “ITO”) is formed on each of them with a thickness of 200 nm, and is patterned by photolithography and etching to form an ITO electrode. Formed. afterwards,
On the substrate, a polyimide-based alignment film material ("RN7492 (trade name)" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied by a spin coating method so as to cover the ITO electrode, and this is applied at 180 ° C for 1 hour in a thermostat. By curing, an alignment film was formed.

【0079】その後、前記基板上の配向膜に対し、レー
ヨン製ラビング布を用いてラビング処理を施した。ラビ
ング処理は、ラビング布を巻き付けた回転ローラーを、
一定の方向に移動する基板に近接させながら回転させる
ことによって、ラビング布より起毛したパイルで配向膜
表面を一定方向に擦ることにより実施した。なおラビン
グ条件は、ローラーの回転数を600回転、基板の移動
速度を20mm/s、ローラー半径を75mmとし、押
込み量を0.5mmとした。すなわち、ラビング密度を
35000mm2とした。
Thereafter, the alignment film on the substrate was subjected to a rubbing treatment using a rubbing cloth made of rayon. The rubbing treatment uses a rotating roller wrapped with a rubbing cloth,
The rotation was performed while approaching the substrate moving in a certain direction, and the surface of the alignment film was rubbed in a certain direction with a pile raised from a rubbing cloth. The rubbing conditions were as follows: the number of rotations of the roller was 600, the moving speed of the substrate was 20 mm / s, the radius of the roller was 75 mm, and the pushing amount was 0.5 mm. That is, the rubbing density was 35000 mm 2 .

【0080】上記2枚の基板を、スペーサ(積水ファイ
ンケミカル社製)を介して対向するように配置し、その
縁端部をシール樹脂(三井東圧化学社製「ストラクトボ
ンド352A(商品名)」)にて封止し、セルを作製し
た。なお、前記セルにおいて、基板間隔は6.5μmと
した。前記セルに、液晶(メルクジャパン社製「MJ9
6435(商品名)」:屈折率異方性Δn=0.13
8)を真空注入法にて注入して、液晶セルAを得た。
The two substrates are arranged so as to face each other via a spacer (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.), and the edges thereof are sealed with a sealing resin (“Stract Bond 352A (product name)” manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.). ) To produce a cell. In the cell, the substrate interval was 6.5 μm. In the cell, a liquid crystal (“MJ9” manufactured by Merck Japan Ltd.) was used.
6435 (trade name) ": refractive index anisotropy Δn = 0.13
8) was injected by a vacuum injection method to obtain a liquid crystal cell A.

【0081】上記液晶セルAにおいて、配向膜界面に存
在する液晶分子のプレチルト角を測定したところ、一方
の基板側では3〜3.2度、他方の基板側では3.2〜
3.5度であった。なお、前記プレチルト角は、クリス
タルローテーション法により測定した。
In the above liquid crystal cell A, the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing at the interface of the alignment film was measured, and it was found that the pretilt angle was 3 to 3.2 degrees on one substrate side and 3.2 to 3.2 degrees on the other substrate side.
It was 3.5 degrees. The pretilt angle was measured by a crystal rotation method.

【0082】上記液晶セルAの両面にそれぞれ偏光板を
貼合し、上記液晶セルAの電極間に20V矩形波を印加
し、スプレイ配向からベンド配向への転移を観察したと
ころ、約1秒で全電極領域がスプレイ配向からベンド配
向へと転移した。なお、偏光板は、その偏光軸が配向膜
のラビング処理方向と45度の角度をなし、かつ、お互
いの偏光軸方向が直交するように配置した。
A polarizing plate was stuck on both sides of the liquid crystal cell A, and a 20 V rectangular wave was applied between the electrodes of the liquid crystal cell A. The transition from the splay alignment to the bend alignment was observed. All electrode regions transitioned from splay alignment to bend alignment. Note that the polarizing plates were arranged such that the polarizing axes thereof make an angle of 45 degrees with the rubbing direction of the alignment film, and the directions of the polarizing axes were orthogonal to each other.

【0083】更に、上記液晶セル1Aの電極間に1Vを
印加し、アップスプレイ状態である領域とダウンスプレ
イ状態である領域の存在比を評価したところ、この両者
はほぼ均等に存在することが確認できた。なお、この評
価は、正面からラビング方向に30°傾斜した方位から
観察し、2種の異なる色に見えるドメインの面積比を比
較したものである。
Further, when 1 V was applied between the electrodes of the liquid crystal cell 1A and the existence ratio of the region in the up-spray state and the region in the down-spray state was evaluated, it was confirmed that these two regions were present almost equally. did it. The evaluation was made by observing from the direction inclined by 30 ° in the rubbing direction from the front, and comparing the area ratios of domains that appeared in two different colors.

【0084】(比較例1)配向膜に施すラビング処理に
おいて、押込み量を0.2mmとし、基板の移動速度を
60mm/sとしたこと以外は、上記と同様にして液晶
セルRを作製した。すなわち、本比較例においては、ラ
ビング密度を4700mm2とした。
(Comparative Example 1) A liquid crystal cell R was produced in the same manner as described above, except that in the rubbing treatment applied to the alignment film, the indentation amount was 0.2 mm, and the moving speed of the substrate was 60 mm / s. That is, in this comparative example, the rubbing density was set to 4700 mm 2 .

【0085】上記液晶セルRにおいて、配向膜界面に存
在する液晶分子のプレチルト角を測定したところ、一方
の基板側では4〜5度、他方の基板側では5〜6度であ
った。
In the liquid crystal cell R, the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing at the interface of the alignment film was measured to be 4 to 5 degrees on one substrate side and 5 to 6 degrees on the other substrate side.

【0086】また、上記液晶セルRの両面に、実施例1
と同様にして、それぞれ偏光板を貼合し、その電極間に
20V矩形波を印加し、スプレイ配向からベンド配向へ
の転移を観察したところ、約10秒しても全電極領域が
スプレイ配向からベンド配向へと転移しなかった。
Further, on both surfaces of the liquid crystal cell R, the first embodiment was used.
In the same manner as described above, a polarizing plate was bonded to each other, a 20 V rectangular wave was applied between the electrodes, and the transition from the splay alignment to the bend alignment was observed. No transition to bend orientation occurred.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、スプレイ配向からベンド配向へ転移させ
る過程において液晶配向が不安定な状態となる時間を比
較的長くすることができ、その結果、ベンド配向への転
移を速やか且つ確実に実施することが可能となる。
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, the time during which the liquid crystal alignment becomes unstable during the transition from the splay alignment to the bend alignment can be made relatively long. As a result, the transition to the bend alignment can be performed quickly and reliably.

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

【図1】 本発明の液晶表示装置の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】 本発明の液晶表示装置の転移過程を説明する
ための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a transition process of the liquid crystal display device of the present invention.

【図3】 ラビング処理時の押込み量とプレチルト角と
の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a pushing amount and a pretilt angle during a rubbing process.

【図4】 イオナイザーブロアーの動作を示す模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic view showing the operation of an ionizer blower.

【図5】 両基板間のプレチルト角の非対称性と転移に
要する電圧との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between asymmetry of a pretilt angle between both substrates and a voltage required for transition.

【図6】 本発明の液晶表示装置の別の一例を示す断面
図である。
FIG. 6 is a sectional view showing another example of the liquid crystal display device of the present invention.

【図7】 本発明の液晶表示装置の更に別の一例を示す
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing still another example of the liquid crystal display device of the present invention.

【図8】 図7に示す液晶表示装置における画素電極お
よび各種配線の配置を表す平面図である。
8 is a plan view illustrating an arrangement of pixel electrodes and various wirings in the liquid crystal display device illustrated in FIG.

【図9】 図7に示す液晶表示装置に印加される転移波
形の一例を示す図である。
9 is a diagram showing an example of a transition waveform applied to the liquid crystal display device shown in FIG.

【図10】 本発明の液晶表示装置の更に別の一例を示
す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing still another example of the liquid crystal display device of the present invention.

【図11】 図10に示す液晶表示装置に印加される転
移波形の一例を示す図である。
11 is a diagram showing an example of a transition waveform applied to the liquid crystal display device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 液晶 102 基板 103 位相差板 104 偏光板 105 透明電極 106 配向膜 210 凸状構造体 212 非線形素子 213 ソースライン 214 画素電極 215 ゲートライン 216 容量電極 217 絶縁膜 Reference Signs List 101 liquid crystal 102 substrate 103 retardation plate 104 polarizing plate 105 transparent electrode 106 alignment film 210 convex structure 212 nonlinear element 213 source line 214 pixel electrode 215 gate line 216 capacitance electrode 217 insulating film

フロントページの続き (72)発明者 田中 好紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 津田 圭介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小林 淳一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H088 GA02 HA03 JA10 JA12 KA14 LA06 MA04 MA18 2H090 HD14 KA07 KA18 MA03 MB01 MB14 Continued on the front page (72) Inventor Yoshiki Tanaka 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Inventor Junichi Kobayashi 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term (reference) 2H088 GA02 HA03 JA10 JA12 KA14 LA06 MA04 MA18 2H090 HD14 KA07 KA18 MA03 MB01 MB14

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向する2枚の基板と、前記基板
同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾値
以上の電圧を印加することにより、前記液晶層における
液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に転
移させて表示を行う液晶表示装置であって、前記液晶層
に前記閾値未満の電圧を印加した場合に、前記液晶層に
おいて、分子軸が前記基板平面に対して水平である液晶
分子が前記液晶層の中央部よりも一方の基板側に偏在す
る領域と、前記液晶層の中央部よりも他方の基板側に偏
在する領域とが略均等に存在することを特徴とする液晶
表示装置。
1. A liquid crystal display device comprising: two substrates opposed to each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and by applying a voltage equal to or greater than a threshold value to the liquid crystal layer, aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. A liquid crystal display device that performs display by shifting a state from a splay alignment to a vent alignment, and when a voltage less than the threshold is applied to the liquid crystal layer, a molecular axis of the liquid crystal layer with respect to the substrate plane. A region in which horizontal liquid crystal molecules are unevenly distributed on one substrate side from the central portion of the liquid crystal layer and a region unevenly distributed on the other substrate side than the central portion of the liquid crystal layer are substantially uniformly present. Liquid crystal display device.
【請求項2】 前記液晶層に前記閾値未満の電圧を印加
した場合に、前記液晶層において、分子軸が前記基板平
面に対して水平である液晶分子が前記液晶層の中央部よ
りも一方の基板側に偏在する領域(U)と、前記液晶層
の中央部よりも他方の基板側に偏在する領域(D)との
面積比(U:D)が40:60〜60:40の範囲とな
る請求項1に記載の液晶表示装置。
2. When a voltage lower than the threshold value is applied to the liquid crystal layer, liquid crystal molecules whose molecular axis is horizontal to the plane of the substrate in the liquid crystal layer are closer to one side than the center of the liquid crystal layer. The area ratio (U: D) of the region (U) unevenly distributed on the substrate side and the region (D) unevenly distributed on the other substrate side from the center of the liquid crystal layer is in a range of 40:60 to 60:40. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項3】 前記基板の少なくとも一方に、ベンド転
移核誘発手段が形成されている請求項1または2に記載
の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a bend transition nucleus inducing means is formed on at least one of the substrates.
【請求項4】 前記ベンド転移核誘発手段が、前記基板
上に形成された凸状構造体または凹状構造体である請求
項3に記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display according to claim 3, wherein the bend transition nucleus inducing means is a convex structure or a concave structure formed on the substrate.
【請求項5】 前記ベント転移核誘発手段が、前記液晶
層に横方向電界を印加する電界印加手段である請求項3
に記載の液晶表示装置。
5. The method according to claim 3, wherein the vent transition nucleus inducing means is an electric field applying means for applying a lateral electric field to the liquid crystal layer.
3. The liquid crystal display device according to 1.
【請求項6】 前記ベント転移核誘発手段が、前記液晶
層の一部に捻れ配向を生じさせる手段である請求項3に
記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein said bent transition nucleus inducing means is means for causing a part of said liquid crystal layer to be twisted.
【請求項7】 OCB型液晶表示装置である請求項1〜
6のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. An OCB type liquid crystal display device.
7. The liquid crystal display device according to any one of 6.
【請求項8】 互いに対向する2枚の基板と、前記基板
同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾値
以上の電圧を印加することにより、前記液晶層における
液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に転
移させて表示を行う液晶表示装置であって、一方の基板
近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対値と、他
方の基板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対
値との差が、0.7度以下であることを特徴とする液晶
表示装置。
8. A liquid crystal display device comprising: two substrates facing each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and by applying a voltage equal to or more than a threshold to the liquid crystal layer, aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. A liquid crystal display device that performs display by shifting a state from a splay alignment to a bent alignment, and displays an absolute value of a pretilt angle of liquid crystal molecules existing near one substrate and a pretilt angle of liquid crystal molecules existing near the other substrate. Wherein the difference from the absolute value of is less than or equal to 0.7 degrees.
【請求項9】 一方の基板近傍に存在する液晶分子のプ
レチルト角の絶対値と、他方の基板の近傍に存在する液
晶分子のプレチルト角の絶対値とが、いずれも4度以下
である請求項8に記載の液晶表示装置。
9. An absolute value of a pretilt angle of liquid crystal molecules existing near one substrate and an absolute value of a pretilt angle of liquid crystal molecules existing near the other substrate are each 4 degrees or less. 9. The liquid crystal display device according to 8.
【請求項10】 前記基板の少なくとも一方に、ベンド
転移核誘発手段が形成されている請求項8または9に記
載の液晶表示装置。
10. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein a bend transition nucleus inducing means is formed on at least one of the substrates.
【請求項11】 前記ベンド転移核誘発手段が、前記基
板上に形成された凸状構造体または凹状構造体である請
求項10に記載の液晶表示装置。
11. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the bend transition nucleus inducing means is a convex structure or a concave structure formed on the substrate.
【請求項12】 前記ベント転移核誘発手段が、前記液
晶層に横方向電界を印加する電界印加手段である請求項
10に記載の液晶表示装置。
12. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein said bent transition nucleus inducing means is an electric field applying means for applying a lateral electric field to said liquid crystal layer.
【請求項13】 前記ベント転移核誘発手段が、前記液
晶層の一部に捻れ配向を生じさせる手段である請求項1
0に記載の液晶表示装置。
13. The method according to claim 1, wherein the bent transition nucleus inducing means is a means for causing a part of the liquid crystal layer to be twisted.
The liquid crystal display device according to 0.
【請求項14】 OCB型液晶表示装置である請求項8
〜13のいずれかに記載の液晶表示装置。
14. An OCB type liquid crystal display device.
14. The liquid crystal display device according to any one of items 13 to 13.
【請求項15】 互いに対向する2枚の基板と、前記基
板同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾
値以上の電圧を印加することにより、前記液晶層におけ
る液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に
転移させて表示を行う液晶表示装置であって、一方の基
板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶対値と、
他方の基板近傍に存在する液晶分子のプレチルト角の絶
対値とが、いずれも4度以下であることを特徴とする液
晶表示装置。
15. A liquid crystal display device comprising: two substrates facing each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and by applying a voltage higher than a threshold value to the liquid crystal layer, aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. A liquid crystal display device that performs display by shifting a state from a splay alignment to a bent alignment, and an absolute value of a pretilt angle of liquid crystal molecules existing near one substrate,
A liquid crystal display device, wherein the absolute value of the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing near the other substrate is 4 degrees or less.
【請求項16】 前記基板の少なくとも一方に、ベンド
転移核誘発手段が形成されている請求項15に記載の液
晶表示装置。
16. The liquid crystal display device according to claim 15, wherein a bend transition nucleus inducing means is formed on at least one of the substrates.
【請求項17】 前記ベンド転移核誘発手段が、前記基
板上に形成された凸状構造体または凹状構造体である請
求項16に記載の液晶表示装置。
17. The liquid crystal display device according to claim 16, wherein the bend transition nucleus inducing means is a convex structure or a concave structure formed on the substrate.
【請求項18】 前記ベント転移核誘発手段が、前記液
晶層に横方向電界を印加する電界印加手段である請求項
16に記載の液晶表示装置。
18. The liquid crystal display according to claim 16, wherein said bent transition nucleus inducing means is an electric field applying means for applying a lateral electric field to said liquid crystal layer.
【請求項19】 前記ベント転移核誘発手段が、前記液
晶層の一部に捻れ配向を生じさせる手段である請求項1
6に記載の液晶表示装置。
19. The vent transition nucleus inducing means is means for causing a part of the liquid crystal layer to be twisted.
7. The liquid crystal display device according to 6.
【請求項20】 OCB型液晶表示装置である請求項1
5〜19のいずれかに記載の液晶表示装置。
20. An OCB type liquid crystal display device.
20. The liquid crystal display device according to any one of 5 to 19.
【請求項21】 互いに対向する2枚の基板と、前記基
板同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾
値以上の電圧を印加することにより、前記液晶層におけ
る液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に
転移させて表示を行う液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記基板の前記液晶層と接する表面にラビング処理
を施す工程を含み、前記ラビング配向処理のラビング密
度が20000mm2以上であることを特徴とする液晶
表示装置の製造方法。
21. A liquid crystal display device comprising: two substrates facing each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and by applying a voltage higher than a threshold value to the liquid crystal layer, aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. A method for manufacturing a liquid crystal display device that performs display by shifting a state from a splay alignment to a vent alignment, and includes a step of performing a rubbing process on a surface of the substrate that is in contact with the liquid crystal layer, wherein a rubbing density of the rubbing alignment process is reduced. A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the size is 20,000 mm 2 or more.
【請求項22】 前記ラビング処理の押し込み量が0.
3mm以上である請求項21に記載の液晶表示装置の製
造方法。
22. A rubbing process in which the amount of indentation is 0.
22. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 21, which is not less than 3 mm.
【請求項23】 前記液晶表示装置がOCB型液晶表示
装置である請求項21または22に記載の液晶表示装置
の製造方法。
23. The method according to claim 21, wherein the liquid crystal display device is an OCB type liquid crystal display device.
【請求項24】 互いに対向する2枚の基板と、前記基
板同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾
値以上の電圧を印加することにより、前記液晶層におけ
る液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に
転移させて表示を行う液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記基板の前記液晶層と接する表面に配向膜前駆体
を形成し、これを焼成して配向膜を形成する工程を含
み、前記配向膜が、その形成工程における焼成温度を2
0%変動させた場合に、前記配向膜に接する液晶分子の
プレチルト角の変動量を0.5度以下とし得る配向膜で
あることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
24. A liquid crystal display device comprising: two substrates facing each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and by applying a voltage higher than a threshold value to the liquid crystal layer, aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. A method for manufacturing a liquid crystal display device that performs display by shifting a state from a splay alignment to a vent alignment, wherein an alignment film precursor is formed on a surface of the substrate that is in contact with the liquid crystal layer, and baked to form an alignment film. Forming a film, wherein the alignment film has a baking temperature of 2 in the forming step.
A method for manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that the liquid crystal display device is an alignment film capable of reducing the amount of change in the pretilt angle of liquid crystal molecules in contact with the alignment film to 0.5 degree or less when 0% is changed.
【請求項25】 前記液晶表示装置がOCB型液晶表示
装置である請求項24に記載の液晶表示装置の製造方
法。
25. The method according to claim 24, wherein the liquid crystal display device is an OCB type liquid crystal display device.
【請求項26】 互いに対向する2枚の基板と、前記基
板同士間に挟持された液晶層とを備え、前記液晶層に閾
値以上の電圧を印加することにより、前記液晶層におけ
る液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベント配向に
転移させて表示を行う液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記液晶表示装置を作製した後、前記液晶層に前記
閾値未満の電圧を印加した状態で、前記液晶層におけ
る、分子軸が前記基板平面に対して水平である液晶分子
が前記液晶層の中央部よりも一方の基板側に偏在する領
域と、前記液晶層の中央部よりも他方の基板側に偏在す
る領域との面積比を評価する検査工程を含むことを特徴
とする液晶表示装置の製造方法。
26. A liquid crystal display device comprising: two substrates facing each other; and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and by applying a voltage equal to or higher than a threshold value to the liquid crystal layer, aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. A method for manufacturing a liquid crystal display device for performing display by shifting a state from a splay alignment to a bent alignment, wherein after the liquid crystal display device is manufactured, a voltage less than the threshold is applied to the liquid crystal layer. In the layer, the liquid crystal molecules whose molecular axes are horizontal to the substrate plane are unevenly distributed on one substrate side from the center of the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules are unevenly distributed on the other substrate side than the center of the liquid crystal layer. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising an inspection step of evaluating an area ratio with respect to a region to be formed.
【請求項27】 前記検査工程において、前記面積比率
が略均等である液晶表示装置を合格品とする請求項26
に記載の液晶表示装置の製造方法。
27. A liquid crystal display device in which the area ratios are substantially equal in the inspection step.
3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
【請求項28】 前記液晶表示装置がOCB型液晶表示
装置である請求項26または27に記載の液晶表示装置
の製造方法。
28. The method according to claim 26, wherein the liquid crystal display device is an OCB type liquid crystal display device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008035588A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-27 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device, its drive method, liquid crystal panel drive device, and liquid crystal panel drive method

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