JP2003222869A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JP2003222869A
JP2003222869A JP2002023833A JP2002023833A JP2003222869A JP 2003222869 A JP2003222869 A JP 2003222869A JP 2002023833 A JP2002023833 A JP 2002023833A JP 2002023833 A JP2002023833 A JP 2002023833A JP 2003222869 A JP2003222869 A JP 2003222869A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
crystal display
substrate
pixel electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002023833A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamaguchi
剛史 山口
Yasushi Kawada
靖 川田
Shoichi Kurauchi
昭一 倉内
Atsuyuki Manabe
敦行 真鍋
Kazuyuki Haruhara
一之 春原
Natsuko Maya
奈津子 磨矢
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device resistant to visual recognition of a residual image and capable of realizing a high transmittance even when a VAN (vertical aligned nematic) mode is adopted. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 1 is characterized by being provided with first and second substrates 7, 15 faced to each other, pixel electrodes 10 arranged on the surface of the first substrate 7 faced to the second substrate 15, an insulating projecting part 11 arranged on the pixel electrode 10 and alienated from the outline of the pixel electrode 10, a common electrode 16 arranged on the counter surface of the second substrate 15 to the first substrate 7, and a liquid crystal layer 4 lying between the pixel electrodes 10 and the common electrode 16. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型であり且つ低消費
電力であるなどの様々な特徴を有しており、ワープロ、
ノート型パソコン、携帯電話、及びカーナビゲーション
システムなどのディスプレイとして広く使用されてい
る。このような液晶表示装置では、現在、薄膜トランジ
スタ(以下、TFTという)などの能動素子をスイッチ
ング素子として使用するとともにネマチック液晶を用い
たTFT−TNモードを主に利用している。この表示モ
ードを利用した液晶表示装置では、10インチ程度の画
面サイズとフルカラー表示とが実現されており、そのよ
うな液晶表示装置は情報端末用ディスプレイなどとして
利用されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have various characteristics such as a thin shape and low power consumption.
It is widely used as a display for notebook computers, mobile phones, and car navigation systems. In such a liquid crystal display device, at present, an active element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) is used as a switching element and a TFT-TN mode using a nematic liquid crystal is mainly used. A liquid crystal display device using this display mode has realized a screen size of about 10 inches and full color display, and such a liquid crystal display device is used as a display for an information terminal.

【0003】しかしながら、TNモードの液晶表示装置
にフルカラー表示可能な構成を採用した場合、視野角が
極めて狭くなるという問題を生じる。また、動画を表示
した際に尾引き現象を生じ、動画表示品位が低いという
問題がある。このような理由から、ネマチック液晶を用
いた液晶表示装置の用途は制限されている。
However, when a structure capable of full-color display is adopted in a TN mode liquid crystal display device, there arises a problem that the viewing angle becomes extremely narrow. Further, there is a problem that a trailing phenomenon occurs when a moving image is displayed, and the moving image display quality is low. For these reasons, the applications of liquid crystal display devices using nematic liquid crystals are limited.

【0004】近年、液晶表示装置は、デスクトップコン
ピュータやワークステーションなどのモニタに加え、テ
レビなどへの応用が要求され始めている。上述したTN
モードでは、そのような用途に要求される視野角特性と
応答速度とを実現することができず、そのため、ネマチ
ック液晶を用いたOCBモード、VAN(Vertical Ali
gned Nematic)モード、及びIPSモードや、スメクチ
ック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶(Surface St
abilized Ferroelectric Liquid Crystal)モード及び
反強誘電性液晶モードを採用することが検討されてい
る。
In recent years, liquid crystal display devices have been required to be applied to televisions in addition to monitors such as desktop computers and workstations. TN mentioned above
In the mode, the viewing angle characteristics and the response speed required for such applications cannot be realized. Therefore, the OCB mode using the nematic liquid crystal, the VAN (Vertical Ali)
gned Nematic) mode, IPS mode, and interface-stabilized ferroelectric liquid crystal (Surface St
The adoption of abilized Ferroelectric Liquid Crystal) mode and antiferroelectric liquid crystal mode is being considered.

【0005】これら表示モードのうち、VANモードで
は、従来のTN(Twisted Nematic)モードよりも速い
応答速度を得ることができ、しかも、垂直配向のため静
電気破壊などの不良を発生させるラビング処理が不要で
ある。なかでも、各画素領域を液晶分子のチルト方向が
互いに異なる複数のドメインへと分割したマルチドメイ
ン型VANモード(以下、VANモードという)は、視
野角の補償設計が比較的容易なことから特に注目を集め
ている。
Among these display modes, the VAN mode can obtain a faster response speed than the conventional TN (Twisted Nematic) mode, and further, the rubbing process which causes defects such as electrostatic breakdown due to the vertical alignment is unnecessary. Is. Among them, the multi-domain type VAN mode (hereinafter, referred to as VAN mode) in which each pixel region is divided into a plurality of domains in which the tilt directions of liquid crystal molecules are different from each other is particularly noted because it is relatively easy to design the view angle compensation. Are gathering.

【0006】しかしながら、VANモードの液晶表示装
置は、ドメイン分割によって誘起されるディスクリネー
ションなどにより、TNモードの液晶表示装置に比べて
透過率が低い傾向にある。また、VANモードの液晶表
示装置では、残像が視認されることがある。
However, the VAN mode liquid crystal display device tends to have a lower transmittance than the TN mode liquid crystal display device due to disclination induced by domain division. Further, an afterimage may be visually recognized in a VAN mode liquid crystal display device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、VANモードを採用した
場合であっても、残像が視認され難く、高い透過率を実
現可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a liquid crystal capable of achieving a high transmittance even when a VAN mode is adopted, in which an afterimage is hardly visible. An object is to provide a display device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、互いに対向した第1及び第2基板と、前
記第1基板の前記第2基板との対向面に設けられた画素
電極と、前記画素電極上に設けられ且つ前記画素電極の
輪郭から離間した絶縁性突起部と、前記第2基板の前記
第1基板との対向面に設けられた共通電極と、前記画素
電極と前記共通電極との間に介在した液晶層とを具備し
たことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pixel electrode provided on the facing surfaces of the first and second substrates facing each other and the second substrate of the first substrate. An insulating protrusion provided on the pixel electrode and spaced from the contour of the pixel electrode; a common electrode provided on a surface of the second substrate facing the first substrate; the pixel electrode; A liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer interposed between the common electrode and the common electrode.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図に
おいて、同様または類似する構成要素には同一の参照符
号を付し、重複する説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or similar components are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.

【0010】図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表
示装置を概略的に示す断面図である。図1に示す液晶表
示装置1は、VAN型の液晶表示装置であって、アクテ
ィブマトリクス基板(或いは、アレイ基板)2と対向基
板3との間に液晶層4を挟持させた構造を有している。
これらアクティブマトリクス基板2と対向基板3との間
隔は図示しないスペーサによって一定に維持されてい
る。また、この液晶表示装置1の両面には、図示しない
偏光フィルムが貼り付けられている。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. A liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 is a VAN type liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal layer 4 is sandwiched between an active matrix substrate (or an array substrate) 2 and a counter substrate 3. There is.
The distance between the active matrix substrate 2 and the counter substrate 3 is kept constant by spacers (not shown). A polarizing film (not shown) is attached to both surfaces of the liquid crystal display device 1.

【0011】アクティブマトリクス基板2は、ガラス基
板のような透明基板7を有している。透明基板7の一方
の主面上には配線及びスイッチング素子8が形成されて
いる。また、それらの上には、カラーフィルタ層9、画
素電極10、絶縁性突起部11、及び図示しない配向膜
が順次形成されている。
The active matrix substrate 2 has a transparent substrate 7 such as a glass substrate. Wirings and switching elements 8 are formed on one main surface of the transparent substrate 7. Further, a color filter layer 9, a pixel electrode 10, an insulating protrusion 11, and an alignment film (not shown) are sequentially formed on them.

【0012】透明基板7上に形成する配線は、アルミニ
ウム、モリブデン、及び銅などからなる走査線及び信号
線などである。また、スイッチング素子8は、例えば、
アモルファスシリコンやポリシリコンを半導体層とし、
アルミニウム、モリブデン、クロム、銅、及びタンタル
などをメタル層としたTFTであり、走査線及び信号線
などの配線並びに画素電極10と接続されている。アク
ティブマトリクス基板2では、このような構成により、
所望の画素電極10に対して選択的に電圧を印加するこ
とを可能としている。
Wirings formed on the transparent substrate 7 are scanning lines and signal lines made of aluminum, molybdenum, copper or the like. The switching element 8 is, for example,
Amorphous silicon or polysilicon as the semiconductor layer,
The TFT is a TFT having a metal layer of aluminum, molybdenum, chromium, copper, tantalum, or the like, and is connected to wirings such as scanning lines and signal lines and the pixel electrode 10. With the active matrix substrate 2 having such a configuration,
It is possible to selectively apply a voltage to a desired pixel electrode 10.

【0013】カラーフィルタ層9は、青、緑、赤色の着
色層9a〜9cで構成されている。カラーフィルタ層9
には、コンタクトホールが設けられており、画素電極1
0は、このコンタクトホールを介してスイッチング素子
8と接続されている。着色層9a〜9cは、着色染料や
着色顔料を含有した感光性樹脂を用いて形成することが
できる。
The color filter layer 9 is composed of blue, green and red colored layers 9a to 9c. Color filter layer 9
Is provided with a contact hole, and the pixel electrode 1
0 is connected to the switching element 8 through this contact hole. The colored layers 9a to 9c can be formed using a photosensitive resin containing a coloring dye or a coloring pigment.

【0014】画素電極10は、ITOのような透明導電
材料で構成され得る。画素電極10は、例えばスパッタ
リング法などにより薄膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ技術及びエッチング技術を用いてその薄膜をパター
ニングすることにより形成することができる。
The pixel electrode 10 may be made of a transparent conductive material such as ITO. The pixel electrode 10 can be formed by forming a thin film by, for example, a sputtering method, and then patterning the thin film using a photolithography technique and an etching technique.

【0015】絶縁性突起部11は、画素電極10の輪郭
及び対向基板3から離間している。絶縁性突起部11
は、例えば、感光性樹脂を用いて形成することができ
る。
The insulating protrusion 11 is separated from the contour of the pixel electrode 10 and the counter substrate 3. Insulating protrusion 11
Can be formed using, for example, a photosensitive resin.

【0016】画素電極10上に形成する配向膜は、ポリ
イミドなどの透明樹脂からなる薄膜で構成されている。
なお、本実施形態では、この配向膜には、ラビング処理
は施さずに垂直配向性を付与している。
The alignment film formed on the pixel electrode 10 is composed of a thin film made of a transparent resin such as polyimide.
In the present embodiment, the alignment film is given a vertical alignment property without being subjected to rubbing treatment.

【0017】対向基板3は、ガラス基板のような透明基
板15上に、共通電極16及び図示しない配向膜を順次
形成した構造を有している。これら共通電極16及び配
向膜は、アクティブマトリクス基板2に設けた画素電極
10及び配向膜と同様の材料で形成され得る。なお、本
実施形態では、共通電極16は平坦な連続膜として形成
されている。
The counter substrate 3 has a structure in which a common electrode 16 and an alignment film (not shown) are sequentially formed on a transparent substrate 15 such as a glass substrate. The common electrode 16 and the alignment film can be formed of the same material as the pixel electrode 10 and the alignment film provided on the active matrix substrate 2. In this embodiment, the common electrode 16 is formed as a flat continuous film.

【0018】このような液晶表示装置1では、画素電極
10と共通電極16との間に電圧を印加することにより
生じる電気力線は画素電極10の端縁近傍で湾曲する。
誘電率異方性が負の液晶材料を使用した場合、液晶分子
25は電気力線に垂直な方向に配向しようとするので、
画素電極10の左右の端縁間で液晶分子25は互いに異
なる方向にチルトする。すなわち、液晶層4の電極1
0,16間に位置した領域内に、液晶分子25のチルト
方向が互いに異なるドメイン4a,4bが形成される。
In such a liquid crystal display device 1, lines of electric force generated by applying a voltage between the pixel electrode 10 and the common electrode 16 are curved near the edge of the pixel electrode 10.
When a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used, the liquid crystal molecules 25 tend to be aligned in a direction perpendicular to the lines of electric force.
The liquid crystal molecules 25 tilt in different directions between the left and right edges of the pixel electrode 10. That is, the electrode 1 of the liquid crystal layer 4
Domains 4a and 4b in which the tilt directions of the liquid crystal molecules 25 are different from each other are formed in a region located between 0 and 16.

【0019】また、図1に示す液晶表示装置1では画素
電極10上に絶縁性突起部11を設けているため、画素
電極10と共通電極16との間に電圧を印加した場合、
液晶層4の絶縁性突起部11と共通電極16との間に位
置した部分はその周囲の部分に比べて電界の強さが弱く
なる。すなわち、液晶層4の絶縁性突起部11の近傍に
位置した部分でも電気力線の湾曲が生ずる。しかも、絶
縁性突起部11の側面近傍では、排除体積効果により液
晶分子25は絶縁性突起部11の側面に沿って配向しよ
うとする。このような絶縁性突起部11によってもたら
される電気力線の湾曲による効果と排除体積効果とによ
り、ドメイン4a,4b間で生じる配向の干渉は絶縁性
突起部11の近傍で緩和されるとともに、その位置は絶
縁性突起部11上に制限される。
Further, in the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1, since the insulating protrusion 11 is provided on the pixel electrode 10, when a voltage is applied between the pixel electrode 10 and the common electrode 16,
A portion of the liquid crystal layer 4 located between the insulating protrusion 11 and the common electrode 16 has a weaker electric field strength than the surrounding portion. That is, the lines of electric force are also curved in the portion of the liquid crystal layer 4 located near the insulating protrusion 11. Moreover, in the vicinity of the side surface of the insulating protrusion 11, the liquid crystal molecules 25 tend to be aligned along the side surface of the insulating protrusion 11 due to the excluded volume effect. Due to the effect of the bending of the lines of electric force provided by the insulating protrusion 11 and the excluded volume effect, the interference of orientation generated between the domains 4a and 4b is mitigated in the vicinity of the insulating protrusion 11, and The position is limited on the insulating protrusion 11.

【0020】図2は、図1に示す液晶表示装置1で利用
可能な構造の一例を概略的に示す平面図である。図2に
示すように、本実施形態では、絶縁性突起部11を例え
ば画素電極10のほぼ中央に配置する。このような構造
によると、画素電極10と共通電極16との間に電圧を
印加した際、液晶分子25は画素電極10の端縁から絶
縁性突起部11に向けて配向する。その結果、液晶層4
の電極10,16間に位置した領域は、絶縁性突起部1
1を中心として放射状に配列した複数のドメインへと分
割される。
FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of a structure that can be used in the liquid crystal display device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the insulating protrusion 11 is arranged, for example, at substantially the center of the pixel electrode 10. With such a structure, when a voltage is applied between the pixel electrode 10 and the common electrode 16, the liquid crystal molecules 25 are oriented from the edge of the pixel electrode 10 toward the insulating protrusion 11. As a result, the liquid crystal layer 4
The region located between the electrodes 10 and 16 of the
It is divided into a plurality of domains that are radially arranged with 1 as the center.

【0021】このように、本実施形態によると、画素電
極10の端縁と画素電極上に設けた絶縁性突起部11と
により、液晶層4の電極10,16間に位置した領域と
して規定される画素領域を放射状に配列した複数のドメ
インへと分割すること、及び、それらの配列の中心を所
定の位置に制限することの双方が可能である。すなわ
ち、本実施形態では、配向制御に利用する構造を対向基
板3に設ける必要はない。そのため、本実施形態による
と、アクティブマトリクス基板2と対向基板3とを高精
度に位置合わせすることなくVAN型の液晶表示装置を
製造することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the edge of the pixel electrode 10 and the insulating protrusion 11 provided on the pixel electrode define the region located between the electrodes 10 and 16 of the liquid crystal layer 4. It is possible to divide the pixel region into a plurality of radially arranged domains and to limit the center of the arrangement to a predetermined position. That is, in this embodiment, it is not necessary to provide the counter substrate 3 with a structure used for orientation control. Therefore, according to the present embodiment, it becomes possible to manufacture a VAN type liquid crystal display device without highly accurately aligning the active matrix substrate 2 and the counter substrate 3.

【0022】また、本実施形態では、絶縁性突起部11
の位置では配向干渉が生じるものの、そのような配向干
渉を生じる領域は十分に狭い。しかも、そのような配向
干渉の位置は絶縁性突起部11の上方に制限され、他の
位置で発生することや発生した配向干渉が他の位置へと
移動することがない。それゆえ、本実施形態によると、
高い透過率と速い応答速度とを実現することができる。
すなわち、本実施形態によると、残像が視認され難く高
透過率の液晶表示装置を実現することができる。
Further, in this embodiment, the insulating protrusion 11 is formed.
Although the orientation interference occurs at the position of, the region where such orientation interference occurs is sufficiently narrow. Moreover, the position of such alignment interference is limited to above the insulating protrusion 11, so that the alignment interference does not occur at another position and the generated alignment interference does not move to another position. Therefore, according to this embodiment,
A high transmittance and a fast response speed can be realized.
That is, according to the present embodiment, it is possible to realize a liquid crystal display device having a high transmittance in which an afterimage is hardly visible.

【0023】本実施形態において、絶縁性突起部11の
形状に特に制限はないが、その基板7への投影の輪郭は
少なくとも1つの凹部を有していることが好ましい。こ
れについては、図3を参照しながら説明する。
In the present embodiment, the shape of the insulating projection 11 is not particularly limited, but the contour of the projection on the substrate 7 preferably has at least one recess. This will be described with reference to FIG.

【0024】図3は、図1に示す液晶表示装置1で利用
可能な構造の他の例を概略的に示す平面図である。絶縁
性突起部11の側面近傍では排除体積効果により液晶分
子25は絶縁性突起部11の側面に沿って配向しようと
する。図3において、絶縁性突起部11は4つのテーパ
部で構成された星型の形状を有しているので、各テーパ
部の両側では液晶分子25は互いに異なる方向に配向し
ようとする。その結果、隣り合うドメイン間の境界は各
テーパ部から画素電極10の端縁に向けて延在すること
となる。すなわち、図3に示すような構造を採用した場
合、隣り合うドメイン間の境界位置を所望の位置に制限
することが可能となり、したがって、より速い応答速度
を実現することが可能となる。
FIG. 3 is a plan view schematically showing another example of the structure which can be used in the liquid crystal display device 1 shown in FIG. In the vicinity of the side surface of the insulating protrusion 11, the liquid crystal molecules 25 tend to be aligned along the side surface of the insulating protrusion 11 due to the excluded volume effect. In FIG. 3, the insulating protrusion 11 has a star-like shape composed of four taper portions, so that the liquid crystal molecules 25 tend to be oriented in different directions on both sides of each taper portion. As a result, the boundary between adjacent domains extends from each taper portion toward the edge of the pixel electrode 10. That is, when the structure shown in FIG. 3 is adopted, it is possible to limit the boundary position between adjacent domains to a desired position, and thus it is possible to realize a faster response speed.

【0025】また、本実施形態において、基板7に垂直
な方向から観察した場合に画素電極10の輪郭及び絶縁
性突起部11の輪郭が形成するパターンとそのミラーイ
メージとは互いに異なっていることが好ましい。これに
ついては、図4及び図5を参照しながら説明する。
In the present embodiment, the pattern formed by the contour of the pixel electrode 10 and the contour of the insulating protrusion 11 and the mirror image thereof may be different from each other when observed from the direction perpendicular to the substrate 7. preferable. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

【0026】図4(a)〜(c)は、絶縁性突起部の近
傍における液晶分子の配向状態を概略的に示す平面図で
ある。また、図5は、図1に示す液晶表示装置1で利用
可能な構造のさらに他の例を概略的に示す平面図であ
る。なお、図4(a)〜(c)において、破線26は絶
縁性突起部11の近傍における液晶分子25の配向方向
を示している。
4A to 4C are plan views schematically showing the alignment state of liquid crystal molecules in the vicinity of the insulating protrusion. Further, FIG. 5 is a plan view schematically showing still another example of the structure that can be used in the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 4A to 4C, the broken line 26 indicates the alignment direction of the liquid crystal molecules 25 near the insulating protrusion 11.

【0027】上述のように、絶縁性突起部11の側面近
傍では排除体積効果により液晶分子25は絶縁性突起部
11の側面に沿って配向しようとする。そのため、図4
(b),(c)に示す配向状態は、図4(a)に示す配
向状態に比べてより安定となる。すなわち、電極10,
16間に電圧すると、まず、図4(a)に示す配向状態
をとり、その後、図4(b)に示す配向状態或いは図4
(c)に示す配向状態へと変化する。
As described above, in the vicinity of the side surface of the insulating protrusion 11, the liquid crystal molecules 25 tend to be aligned along the side surface of the insulating protrusion 11 due to the excluded volume effect. Therefore, FIG.
The orientation states shown in (b) and (c) are more stable than the orientation states shown in FIG. That is, the electrode 10,
When a voltage is applied across 16, first, the orientation state shown in FIG. 4A is taken, and then the orientation state shown in FIG.
The orientation changes to that shown in (c).

【0028】図2に示すように、絶縁性突起部11の形
状が円柱状或いは円錐状であり且つ絶縁性突起部11を
画素電極10の中央に配置した場合、図4(b)に示す
配向状態と図4(c)に示す配向状態とは等しいエネル
ギーレベルにある。そのため、図4(b)に示す配向状
態をとる確率と図4(c)に示す配向状態をとる確率と
は等しく、また、図4(b)に示す配向状態と図4
(c)に示す配向状態との間での変化も生じ易い。その
ような配向状態の変化はディスクリネーションの位置の
変化も伴うため、応答速度を向上させる観点では抑制す
べきである。
As shown in FIG. 2, when the shape of the insulating protrusion 11 is cylindrical or conical and the insulating protrusion 11 is arranged at the center of the pixel electrode 10, the orientation shown in FIG. The state and the orientation state shown in FIG. 4C are at the same energy level. Therefore, the probability of taking the orientation state shown in FIG. 4B is equal to the probability of taking the orientation state shown in FIG. 4C, and the orientation state shown in FIG.
A change from the alignment state shown in (c) is also likely to occur. Since such a change in the alignment state is accompanied by a change in the position of the disclination, it should be suppressed from the viewpoint of improving the response speed.

【0029】これに対し、図5に示すような構造を採用
した場合、図4(c)に示す配向状態は図4(b)に示
す配向状態に比べてより安定となる。その結果、電極1
0,16間に電圧すると直ちに図4(c)に示す配向状
態をとり、また、図4(b)に示す配向状態へと変化す
ることはない。したがって、図5に示すような構造を採
用することにより、より速い応答速度を実現することが
できる。
On the other hand, when the structure shown in FIG. 5 is adopted, the alignment state shown in FIG. 4C is more stable than the alignment state shown in FIG. 4B. As a result, the electrode 1
Immediately after the voltage is applied between 0 and 16, the orientation state shown in FIG. 4C is taken, and the orientation state shown in FIG. 4B is not changed. Therefore, by adopting the structure as shown in FIG. 5, a faster response speed can be realized.

【0030】このような効果は、図5に示す構造を採用
した場合のみに得られるわけではなく、他の構造を採用
した場合にも得ることができる。例えば、図3に示す構
造において、絶縁性突起部11を時計回り或いは反時計
回りに僅かに回転させた場合においても上述した効果を
得ることができる。また、上述した効果は、絶縁性突起
部11の形状を角柱状とし且つ絶縁性突起部11をその
輪郭が画素電極10の輪郭に対して僅かに斜めになるよ
うに配置した場合においても得ることができる。さら
に、上述した効果は、画素電極10の縦横の中心線から
ずれた位置に絶縁性突起部11を配置した場合において
も得ることができる。すなわち、上記の効果は、画素電
極10に対する絶縁性突起部11の方位及び/または位
置を適宜設定することにより得ることができる。但し、
図5に示すように絶縁性突起部11を羽根車状とした場
合、絶縁性突起部11の方位や位置に依存することなく
配向状態の制御が可能である。
Such an effect can be obtained not only when the structure shown in FIG. 5 is adopted, but also when another structure is adopted. For example, in the structure shown in FIG. 3, the above-described effect can be obtained even when the insulating protrusion 11 is slightly rotated clockwise or counterclockwise. In addition, the above-described effect can be obtained even when the insulating protrusion 11 is formed in a prismatic shape and the insulating protrusion 11 is arranged so that its contour is slightly oblique to the contour of the pixel electrode 10. You can Furthermore, the above-described effects can be obtained even when the insulating protrusion 11 is arranged at a position displaced from the vertical and horizontal centerlines of the pixel electrode 10. That is, the above effect can be obtained by appropriately setting the azimuth and / or the position of the insulating protrusion 11 with respect to the pixel electrode 10. However,
As shown in FIG. 5, when the insulating protrusion 11 is in the shape of an impeller, the orientation state can be controlled without depending on the azimuth and position of the insulating protrusion 11.

【0031】また、図4及び図5を参照して説明した配
向状態の制御は、他の方法でも可能である。例えば、液
晶層4を構成する液晶材料にカイラル剤を添加すること
などによりカイラリティを付与した場合、図5に示すよ
うな構造を採用しなくても上述した制御を行うことがで
きる。特に、図5などを参照して説明した構造とカイラ
リティを付与した液晶材料とを組み合わせた場合、さら
に速い応答速度を実現することができる。
Further, the control of the alignment state described with reference to FIGS. 4 and 5 can be performed by other methods. For example, when chirality is imparted to the liquid crystal material forming the liquid crystal layer 4 by adding a chiral agent, the above-described control can be performed without adopting the structure shown in FIG. In particular, when the structure described with reference to FIG. 5 and the like and a liquid crystal material having chirality are combined, a faster response speed can be realized.

【0032】以上説明したように、本実施形態では、絶
縁性突起部11によってもたらされる電気力線の湾曲に
よる効果と排除体積効果とを利用して配向干渉の位置を
制御する。そのような制御には電気力線の湾曲による効
果と排除体積効果とのバランスが重要であり、通常、電
気力線の湾曲による効果に比べて排除体積効果をより大
きくした場合に良好に制御を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the position of the alignment interference is controlled by utilizing the effect of the curve of electric force lines provided by the insulating protrusion 11 and the excluded volume effect. For such control, it is important to balance the effect due to the bending of the lines of electric force with the excluded volume effect, and normally, when the excluded volume effect is made larger than the effect due to the bending of the lines of electric force, good control is achieved. It can be carried out.

【0033】例えば、周波数が1kHzの交流電圧に対
する比誘電率εが8以上の材料を絶縁性突起部11に使
用することにより、電気力線の湾曲を抑制することがで
きる。したがって、配向干渉の位置などを良好に制御す
ることができる。
For example, the use of a material having a relative permittivity ε of 8 or more for an AC voltage having a frequency of 1 kHz for the insulating protrusion 11 can suppress the bending of the lines of electric force. Therefore, the position of orientation interference and the like can be controlled well.

【0034】また、周波数が1kHzの交流電圧に対す
る比誘電率εが8未満の材料を絶縁性突起部11に使用
した場合でも、配向干渉の位置などを良好に制御するこ
とができる。例えば、液晶層4の画素電極10と共通電
極16との間に位置した部分の厚さdと絶縁性突起部1
1の高さhとが不等式:h≦0.3dに示す関係を満足
するように高さhを設定することにより、電気力線の湾
曲をより抑制することができる。したがって、配向干渉
の位置などをより良好に制御することができる。なお、
この場合、当然の如く、hは0よりも大きな値である。
また、通常、dは2〜6μm程度である。
Further, even when a material having a relative dielectric constant ε of less than 8 with respect to an alternating voltage of 1 kHz is used for the insulating protrusion 11, the position of orientation interference can be well controlled. For example, the thickness d of the portion of the liquid crystal layer 4 located between the pixel electrode 10 and the common electrode 16 and the insulating protrusion 1
By setting the height h such that the height h of 1 satisfies the inequality: h ≦ 0.3d, the bending of the lines of electric force can be further suppressed. Therefore, it is possible to better control the position of orientation interference and the like. In addition,
In this case, as a matter of course, h is a value larger than 0.
Moreover, d is usually about 2 to 6 μm.

【0035】周波数が1kHzの交流電圧に対する比誘
電率εが8未満の材料を絶縁性突起部11に使用する場
合、厚さdと高さhとが不等式:h≧0.5dに示す関
係を満足するように高さhを設定することによっても、
電気力線の湾曲を抑制すること及び電気力線の湾曲によ
って配向状態に影響を受ける液晶材料の量を低減するこ
とができる。したがって、配向干渉の位置などを良好に
制御することができる。なお、この場合、hはd以下の
値である。
When a material having a relative permittivity ε of less than 8 with respect to an AC voltage having a frequency of 1 kHz is used for the insulating protrusion 11, the thickness d and the height h have an inequality: h ≧ 0.5d. By setting the height h to satisfy,
It is possible to suppress the bending of the lines of electric force and to reduce the amount of the liquid crystal material which is affected by the alignment state due to the bending of the lines of electric force. Therefore, the position of orientation interference and the like can be controlled well. In this case, h is a value equal to or less than d.

【0036】以上、絶縁性突起部11により誘起される
電気力線の湾曲を抑制することにより、電気力線の湾曲
による効果と排除体積効果とをバランスさせることにつ
いて説明したが、排除体積効果を高めることによりそれ
らをバランスさせてもよい。これについては、図6を参
照しながら説明する。
As described above, by suppressing the bending of the lines of electric force induced by the insulating protrusion 11, the effect of the bending of the lines of electric force is balanced with the excluded volume effect. They may be balanced by increasing. This will be described with reference to FIG.

【0037】図6(a),(b)は、図1に示す液晶表
示装置の絶縁性突起部に利用可能な構造の例を概略的に
示す断面図である。排除体積効果の大きさは絶縁性突起
部11の側面の傾斜角に依存しており、図6(b)に示
す構造を採用した場合、図6(a)に示す構造を採用し
た場合に比べて、より大きな排除体積効果が得られる。
通常、絶縁性突起部11の基板15側端部の径W1と基
板7側端部の径W2とが不等式:W1−W2≦5μmに示
す関係を満足するように絶縁性突起部11を形成するこ
とにより、排除体積効果を高めることができ、したがっ
て、配向干渉の位置などを良好に制御することができ
る。なお、差W1−W2が過剰に小さい場合、製造プロセ
ス中に絶縁性突起部11が脱落するおそれがある。した
がって、差W 1−W2は−5μmよりも大きな値であるこ
とが好ましい。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show the liquid crystal display shown in FIG.
Schematic examples of structures that can be used for the insulating protrusion of the display device
It is sectional drawing shown. The size of the excluded volume effect is an insulating protrusion
It depends on the inclination angle of the side surface of the portion 11 and is shown in FIG.
If the structure shown in Fig. 6 (a) is adopted,
A larger excluded volume effect can be obtained as compared with the case of
Usually, the diameter W of the end of the insulating protrusion 11 on the substrate 15 side1And base
Diameter W of plate 7 end2And are inequalities: W1-W2Shown at ≤5 μm
The insulating protrusion 11 should be formed so as to satisfy the following relationship.
With, the excluded volume effect can be increased,
Therefore, the position of orientation interference can be controlled well.
It Note that the difference W1-W2Is too small, the manufacturing process
There is a possibility that the insulating protrusion 11 may fall off during the cleaning. did
Therefore, the difference W 1-W2Is greater than -5 μm
And are preferred.

【0038】本実施形態において、基板面に垂直な方向
から見た絶縁性突起部11のサイズに特に制限はない
が、通常は最大径で4〜10μm程度である。また、画
素電極10の端縁から絶縁性突起部11までの距離が過
剰に長い場合、画素電極10の端縁近傍での電気力線の
湾曲によって誘起される配向状態が絶縁性突起部11の
近傍にまで及ばないことがある。通常、画素電極10の
端縁から絶縁性突起部11までの距離を約150μm以
下とすることにより、そのような問題を回避することが
できる。
In the present embodiment, the size of the insulating projection 11 as viewed from the direction perpendicular to the substrate surface is not particularly limited, but usually the maximum diameter is about 4 to 10 μm. Further, when the distance from the edge of the pixel electrode 10 to the insulating protrusion 11 is excessively long, the alignment state induced by the bending of the lines of electric force in the vicinity of the edge of the pixel electrode 10 is the insulating protrusion 11. It may not reach into the vicinity. Usually, such a problem can be avoided by setting the distance from the edge of the pixel electrode 10 to the insulating protrusion 11 to about 150 μm or less.

【0039】[0039]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例1)以下に説明する方法により図1に示す液晶
表示装置1を作製した。なお、本例では、液晶表示装置
1に図2に示す構造を採用した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Example 1 A liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 was produced by the method described below. In this example, the liquid crystal display device 1 has the structure shown in FIG.

【0040】まず、通常のTFT形成プロセスと同様に
成膜とパターニングとを繰返し、ガラス基板7上に走査
線及び信号線等の配線並びにTFT8を形成した。次
に、ガラス基板7のTFT8等を形成した面に、常法に
よりカラーフィルタ層9を形成した。さらに、カラーフ
ィルタ層9上に、所定の開口パターンが設けられたマス
クを介してITOをスパッタリングすることにより、厚
さ150nmの画素電極10を形成した。なお、本例で
は、画素電極10のサイズは約100×30μmとし
た。
First, film formation and patterning were repeated in the same manner as a normal TFT forming process to form wirings such as scanning lines and signal lines and the TFT 8 on the glass substrate 7. Next, the color filter layer 9 was formed on the surface of the glass substrate 7 on which the TFTs 8 and the like were formed by a conventional method. Further, ITO was sputtered on the color filter layer 9 through a mask provided with a predetermined opening pattern to form a pixel electrode 10 having a thickness of 150 nm. In this example, the size of the pixel electrode 10 is about 100 × 30 μm.

【0041】次に、画素電極10の中央に、アクリル系
の感光性樹脂を用いて高さ0.7μmの絶縁性突起部1
1を形成した。なお、この絶縁性突起部11の周波数が
1kHzの交流電圧に対する比誘電率εは6である。ま
た、絶縁性突起部11の底部側の径W2は5μmとし、
頂部側の径W1は8μmとした。
Next, in the center of the pixel electrode 10, an insulating protrusion 1 having a height of 0.7 μm is formed by using an acrylic photosensitive resin.
1 was formed. The relative permittivity ε of the insulating protrusion 11 with respect to an AC voltage having a frequency of 1 kHz is 6. In addition, the diameter W 2 on the bottom side of the insulating protrusion 11 is 5 μm,
The diameter W 1 on the top side was 8 μm.

【0042】その後、ガラス基板7の画素電極10を形
成した面に、垂直配向性を示すポリイミド(JSR社
製)を70nmの厚さに印刷し、さらに、180℃で焼
成することにより垂直配向膜を形成した。以上のように
して、アクティブマトリクス基板2を完成した。
Then, a polyimide (made by JSR) exhibiting vertical alignment is printed to a thickness of 70 nm on the surface of the glass substrate 7 on which the pixel electrode 10 is formed, and is baked at 180 ° C. to form a vertical alignment film. Was formed. The active matrix substrate 2 is completed as described above.

【0043】また、上述した方法でアクティブマトリク
ス基板2を作成する一方で、ITOからなる共通電極1
6が設けられたガラス基板15を準備し、この共通電極
16上にもアクティブマトリクス基板2に関して説明し
たのと同様の方法により垂直配向膜を形成した。以上の
ようにして、対向基板3を完成した。
While forming the active matrix substrate 2 by the method described above, the common electrode 1 made of ITO is used.
A glass substrate 15 provided with 6 was prepared, and a vertical alignment film was formed on the common electrode 16 by the same method as described for the active matrix substrate 2. The counter substrate 3 was completed as described above.

【0044】次に、アクティブマトリクス基板2と対向
基板3の対向面周縁部とを、それらの配向膜が形成され
た面が対向するように及び液晶材料を注入するための注
入口が残されるように接着剤を介して貼り合わせること
により液晶セルを形成した。なお、この液晶セルのセル
ギャップは、アクティブマトリクス基板2と対向基板3
との間にスペーサとして直径3.5μmの樹脂ボール
(積水ファインケミカル社製:ミクロパール)を介在さ
せることにより一定に維持した。また、それら基板2,
3を貼り合わせる際、基板2,3の位置合わせはそれら
の端面位置を揃えることにより行い、アライメントマー
クなどを利用する高精度な位置合わせは行わなかった。
Next, the active matrix substrate 2 and the peripheral portion of the counter surface of the counter substrate 3 are arranged so that the surfaces on which the alignment films are formed face each other and an injection port for injecting a liquid crystal material is left. Then, a liquid crystal cell was formed by bonding the same to the above via an adhesive. The cell gap of this liquid crystal cell is determined by the active matrix substrate 2 and the counter substrate 3
A resin ball having a diameter of 3.5 μm (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd .: Micropearl) was interposed as a spacer between the core and the core to keep the spacer constant. Also, those substrates 2,
When the substrates 3 and 3 were bonded together, the substrates 2 and 3 were aligned by aligning their end face positions, and highly accurate alignment using an alignment mark or the like was not performed.

【0045】次いで、この液晶セル中に誘電率異方性が
負である液晶材料(MERCK社製)を通常の方法によ
り注入して液晶層4を形成した。さらに、液晶注入口を
紫外線硬化樹脂で封止することにより図1に示す液晶表
示装置1を得た。
Then, a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy (manufactured by MERCK) was injected into this liquid crystal cell by a usual method to form a liquid crystal layer 4. Further, the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 was obtained by sealing the liquid crystal injection port with an ultraviolet curable resin.

【0046】以上のようにして作製した液晶表示装置1
について、電極10,16間に印加する電圧を変化させ
ながら、画素電極10上で液晶配向が変化する様子を偏
光顕微鏡により観察した。その結果、液晶分子25は絶
縁性突起部11を中心として放射状に配向していること
が確認された。また、パネル全体を目視により確認した
ところ、輝度ムラは確認されなかった。
Liquid crystal display device 1 manufactured as described above
As to the above, while the voltage applied between the electrodes 10 and 16 was changed, a state in which the liquid crystal orientation was changed on the pixel electrode 10 was observed by a polarization microscope. As a result, it was confirmed that the liquid crystal molecules 25 were oriented radially around the insulating protrusion 11. When the entire panel was visually inspected, no uneven brightness was observed.

【0047】(比較例)図7は、比較例に係る液晶表示
装置を概略的に示す断面図である。また、図8は、図7
に示す液晶表示装置の画素電極を示す平面図である。な
お、図8において、破線30はシュリーレンを示してい
る。
(Comparative Example) FIG. 7 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to a comparative example. In addition, FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a pixel electrode of the liquid crystal display device shown in FIG. In addition, in FIG. 8, the broken line 30 indicates schlieren.

【0048】本比較例では、図7及び図8に示すよう
に、絶縁性突起部11を形成せず、代わりに画素電極1
0にスリットを設けたこと以外は実施例1で説明したの
と同様の方法により液晶表示装置1を作製した。この液
晶表示装置1についても、電極10,16間に印加する
電圧を変化させながら、画素電極10上で液晶配向が変
化する様子を偏光顕微鏡により観察した。その結果、図
8の上部に示すように液晶分子25の配向方向の安定性
が低く、液晶分子25が形成する放射状配列の中心は、
図8の下部に示す位置に発生した後、数秒間にわたって
移動した。また、パネル全体を目視により確認したとこ
ろ、ゴマ塩状の輝度ムラが確認された。
In this comparative example, as shown in FIGS. 7 and 8, the insulating projection 11 was not formed, but instead the pixel electrode 1 was formed.
A liquid crystal display device 1 was manufactured by the same method as described in Example 1 except that a slit was provided in 0. Also in this liquid crystal display device 1, a state in which the liquid crystal orientation was changed on the pixel electrode 10 was observed with a polarization microscope while changing the voltage applied between the electrodes 10 and 16. As a result, as shown in the upper part of FIG. 8, the stability of the alignment direction of the liquid crystal molecules 25 is low, and the center of the radial alignment formed by the liquid crystal molecules 25 is
After being generated at the position shown in the lower part of FIG. 8, it moved for several seconds. When the entire panel was visually inspected, sesame salt-like uneven brightness was confirmed.

【0049】(実施例2)絶縁性突起部11の寸法等を
以下のように設定したこと以外は実施例1で説明したの
と同様の方法により図1に示す液晶表示装置1を作製し
た。すなわち、本例では、画素電極10の中央に、実施
例1で使用したのと同様の材料を用いて高さ2.0μm
の絶縁性突起部11を形成した。なお、絶縁性突起部1
1の底部側の径W2は5μmとし、頂部側の径W1は8μ
mとした。
Example 2 A liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 was produced by the same method as described in Example 1, except that the dimensions of the insulating protrusions 11 were set as follows. That is, in this example, the same material as that used in Example 1 was used for the center of the pixel electrode 10 and the height was 2.0 μm.
The insulative protrusions 11 were formed. The insulating protrusion 1
The diameter W 2 of the bottom side of 1 is 5 μm and the diameter W 1 of the top side is 8 μm.
m.

【0050】この液晶表示装置1について、電極10,
16間に印加する電圧を変化させながら、画素電極10
上で液晶配向が変化する様子を偏光顕微鏡により観察し
た。その結果、液晶分子25は絶縁性突起部11を中心
として放射状に配向していることが確認された。また、
パネル全体を目視により確認したところ、輝度ムラは確
認されなかった。
Regarding this liquid crystal display device 1, the electrodes 10,
While changing the voltage applied between 16 pixel electrodes 10
The change of the liquid crystal alignment was observed with a polarization microscope. As a result, it was confirmed that the liquid crystal molecules 25 were oriented radially around the insulating protrusion 11. Also,
When the entire panel was visually inspected, no uneven brightness was observed.

【0051】(実施例3)絶縁性突起部11の寸法等を
以下のように設定したこと以外は実施例1で説明したの
と同様の方法により図1に示す液晶表示装置1を作製し
た。すなわち、本例では、画素電極10の中央に、アク
リル系の感光性樹脂を用いて高さ0.7μmの絶縁性突
起部11を形成した。なお、この絶縁性突起部11の周
波数が1kHzの交流電圧に対する比誘電率εは9であ
る。また、絶縁性突起部11の底部側の径W2は5μm
とし、頂部側の径W1は8μmとした。
Example 3 A liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1 was produced by the same method as described in Example 1 except that the dimensions and the like of the insulating protrusion 11 were set as follows. That is, in this example, the insulating protrusion 11 having a height of 0.7 μm was formed in the center of the pixel electrode 10 by using the acrylic photosensitive resin. The relative permittivity ε of the insulating protrusion 11 with respect to an AC voltage having a frequency of 1 kHz is 9. Further, the diameter W 2 on the bottom side of the insulating protrusion 11 is 5 μm.
The diameter W 1 on the top side was 8 μm.

【0052】この液晶表示装置1について、電極10,
16間に印加する電圧を変化させながら、画素電極10
上で液晶配向が変化する様子を偏光顕微鏡により観察し
た。その結果、液晶分子25は絶縁性突起部11を中心
として放射状に配向していることが確認された。また、
パネル全体を目視により確認したところ、輝度ムラは確
認されなかった。
Regarding this liquid crystal display device 1, the electrodes 10,
While changing the voltage applied between 16 pixel electrodes 10
The change of the liquid crystal alignment was observed with a polarization microscope. As a result, it was confirmed that the liquid crystal molecules 25 were oriented radially around the insulating protrusion 11. Also,
When the entire panel was visually inspected, no uneven brightness was observed.

【0053】(実施例4)図3に示す構造を採用したこ
と以外は実施例1で説明したのと同様の方法により図1
に示す液晶表示装置1を作製した。なお、本例では、絶
縁性突起部11には実施例1で使用したのと同様の材料
を用い、絶縁性突起部11の高さを0.7μm、最大径
を8μmとした。また、絶縁性突起部11の断面形状
は、ほぼ矩形状とした。
(Embodiment 4) A method similar to that described in Embodiment 1 is adopted except that the structure shown in FIG. 3 is adopted.
A liquid crystal display device 1 shown in was produced. In this example, the same material as that used in Example 1 was used for the insulating protrusion 11, and the height of the insulating protrusion 11 was 0.7 μm and the maximum diameter was 8 μm. Moreover, the cross-sectional shape of the insulating protrusion 11 is substantially rectangular.

【0054】この液晶表示装置1について、電極10,
16間に印加する電圧を変化させながら、画素電極10
上で液晶配向が変化する様子を偏光顕微鏡により観察し
た。その結果、液晶分子25は絶縁性突起部11を中心
として放射状に配向していることが確認された。また、
パネル全体を目視により確認したところ、輝度ムラは確
認されなかった。
Regarding the liquid crystal display device 1, the electrodes 10,
While changing the voltage applied between 16 pixel electrodes 10
The change of the liquid crystal alignment was observed with a polarization microscope. As a result, it was confirmed that the liquid crystal molecules 25 were oriented radially around the insulating protrusion 11. Also,
When the entire panel was visually inspected, no uneven brightness was observed.

【0055】(実施例5)図5に示す構造を採用したこ
と以外は実施例1で説明したのと同様の方法により図1
に示す液晶表示装置1を作製した。なお、本例では、絶
縁性突起部11には実施例1で使用したのと同様の材料
を用い、絶縁性突起部11の高さを0.7μm、最大径
を8μmとした。また、絶縁性突起部11の断面形状
は、ほぼ矩形状とした。
(Embodiment 5) A method similar to that described in Embodiment 1 is adopted except that the structure shown in FIG. 5 is adopted.
A liquid crystal display device 1 shown in was produced. In this example, the same material as that used in Example 1 was used for the insulating protrusion 11, and the height of the insulating protrusion 11 was 0.7 μm and the maximum diameter was 8 μm. Moreover, the cross-sectional shape of the insulating protrusion 11 is substantially rectangular.

【0056】この液晶表示装置1について、電極10,
16間に印加する電圧を変化させながら、画素電極10
上で液晶配向が変化する様子を偏光顕微鏡により観察し
た。その結果、液晶分子25は絶縁性突起部11を中心
として放射状に配向していることが確認された。また、
パネル全体を目視により確認したところ、輝度ムラは確
認されなかった。
In this liquid crystal display device 1, the electrodes 10,
While changing the voltage applied between 16 pixel electrodes 10
The change of the liquid crystal alignment was observed with a polarization microscope. As a result, it was confirmed that the liquid crystal molecules 25 were oriented radially around the insulating protrusion 11. Also,
When the entire panel was visually inspected, no uneven brightness was observed.

【0057】(実施例6)実施例1で使用した液晶材料
に螺旋ピッチが15μmとなるようにカイラル剤を添加
したこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法によ
り図1に示す液晶表示装置1を作製した。この液晶表示
装置1について、電極10,16間に印加する電圧を変
化させながら、画素電極10上で液晶配向が変化する様
子を偏光顕微鏡により観察した。その結果、液晶分子2
5は絶縁性突起部11を中心として放射状に配向してい
ることが確認された。また、パネル全体を目視により確
認したところ、輝度ムラは確認されなかった。
Example 6 The liquid crystal shown in FIG. 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a chiral agent was added to the liquid crystal material used in Example 1 so that the helical pitch was 15 μm. The display device 1 was manufactured. With respect to this liquid crystal display device 1, a state in which the liquid crystal orientation was changed on the pixel electrode 10 was observed with a polarization microscope while changing the voltage applied between the electrodes 10 and 16. As a result, the liquid crystal molecule 2
It was confirmed that No. 5 was oriented radially with the insulating protrusion 11 as the center. When the entire panel was visually inspected, no uneven brightness was observed.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、画素
電極上にその輪郭から離間して絶縁性突起部を設け、そ
れによって生じる電気力線の湾曲による効果と排除体積
効果とを利用して配向干渉の位置を絶縁性突起部上に制
限する。そのため、本発明によると、高い透過率と速い
応答速度とを実現することができる。すなわち、本発明
によると、VANモードを採用した場合であっても、残
像が視認され難く高透過率の液晶表示装置が実現され
る。
As described above, in the present invention, the insulating projection is provided on the pixel electrode so as to be spaced from the contour thereof, and the effect due to the bending of the lines of electric force and the excluded volume effect are utilized. To limit the position of orientation interference on the insulating protrusion. Therefore, according to the present invention, high transmittance and high response speed can be realized. That is, according to the present invention, even when the VAN mode is adopted, a liquid crystal display device having a high transmittance in which an afterimage is difficult to be visually recognized is realized.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を概略
的に示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す液晶表示装置で利用可能な構造の一
例を概略的に示す平面図。
FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of a structure that can be used in the liquid crystal display device shown in FIG.

【図3】図1に示す液晶表示装置で利用可能な構造の他
の例を概略的に示す平面図。
3 is a plan view schematically showing another example of a structure that can be used in the liquid crystal display device shown in FIG.

【図4】(a)〜(c)は、絶縁性突起部の近傍におけ
る液晶分子の配向状態を概略的に示す平面図。
4A to 4C are plan views schematically showing the alignment state of liquid crystal molecules in the vicinity of the insulating protrusion.

【図5】図1に示す液晶表示装置で利用可能な構造のさ
らに他の例を概略的に示す平面図。
5 is a plan view schematically showing still another example of a structure that can be used in the liquid crystal display device shown in FIG.

【図6】(a),(b)は、図1に示す液晶表示装置の
絶縁性突起部に利用可能な構造の例を概略的に示す断面
図。
6A and 6B are cross-sectional views schematically showing an example of a structure that can be used for the insulating protrusion of the liquid crystal display device shown in FIG. 1.

【図7】比較例に係る液晶表示装置を概略的に示す断面
図。
FIG. 7 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to a comparative example.

【図8】図7に示す液晶表示装置の画素電極を示す平面
図。
8 is a plan view showing pixel electrodes of the liquid crystal display device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液晶表示装置 2…アクティブマトリクス基板 3…対向基板 4…液晶層 7…透明基板 8…スイッチング素子 9…カラーフィルタ層 9a〜9c…着色層 10…画素電極 11…絶縁性突起部 15…透明基板 16…共通電極 25…液晶分子 26…破線 30…シュリーレン 1 ... Liquid crystal display device 2 ... Active matrix substrate 3 ... Counter substrate 4 ... Liquid crystal layer 7 ... Transparent substrate 8 ... Switching element 9 ... Color filter layer 9a to 9c ... Colored layer 10 ... Pixel electrode 11 ... Insulating protrusion 15 ... Transparent substrate 16 ... Common electrode 25 ... Liquid crystal molecule 26 ... dashed line 30 ... Schlieren

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉内 昭一 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 真鍋 敦行 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 春原 一之 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 磨矢 奈津子 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 2H088 HA02 HA03 HA04 JA10 LA01 LA09 MA18 2H090 HA03 HA05 HA14 HB07Y HD14 MA01 MB11 MB14    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shoichi Kurauchi             2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture             Company Toshiba Fukaya Factory (72) Inventor Manabe Atsuko             2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture             Company Toshiba Fukaya Factory (72) Inventor Kazuyuki Sunohara             2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture             Company Toshiba Fukaya Factory (72) Inventor Natsuko Miya             2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture             Company Toshiba Fukaya Factory F term (reference) 2H088 HA02 HA03 HA04 JA10 LA01                       LA09 MA18                 2H090 HA03 HA05 HA14 HB07Y                       HD14 MA01 MB11 MB14

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向した第1及び第2基板と、 前記第1基板の前記第2基板との対向面に設けられた画
素電極と、 前記画素電極上に設けられ且つ前記画素電極の輪郭から
離間した絶縁性突起部と、 前記第2基板の前記第1基板との対向面に設けられた共
通電極と、 前記画素電極と前記共通電極との間に介在した液晶層と
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
1. A first and second substrate facing each other, a pixel electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, and a contour of the pixel electrode provided on the pixel electrode. An insulating protrusion that is separated from the common electrode, a common electrode that is provided on a surface of the second substrate that faces the first substrate, and a liquid crystal layer that is interposed between the pixel electrode and the common electrode. Liquid crystal display device characterized by.
【請求項2】 前記絶縁性突起部と前記共通電極との間
に前記液晶層の一部が介在したことを特徴とする請求項
1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a part of the liquid crystal layer is interposed between the insulating protrusion and the common electrode.
【請求項3】 前記第1基板に垂直な方向から観察した
場合に前記画素電極の輪郭及び前記絶縁性突起部の輪郭
が形成するパターンとそのミラーイメージとは互いに異
なっていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。
3. The pattern formed by the contour of the pixel electrode and the contour of the insulating protrusion and the mirror image thereof are different from each other when observed from a direction perpendicular to the first substrate. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項4】 前記絶縁性突起部の前記第1基板への投
影の輪郭は少なくとも1つの凹部を有していることを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the contour of the projection of the insulating protrusion on the first substrate has at least one recess.
【請求項5】 前記絶縁性突起部の前記第1基板への投
影は羽根車状であることを特徴とする請求項1に記載の
液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the projection of the insulating protrusion on the first substrate has an impeller shape.
【請求項6】 前記絶縁性突起部の周波数が1kHzの
交流電圧に対する比誘電率εは8未満であり、前記液晶
層の前記画素電極と前記共通電極との間に位置した部分
の厚さdと前記絶縁性突起部の高さhとは下記不等式: h≦0.3d h≧0.5d のいずれか一方に示す関係を満足したことを特徴とする
請求項1に記載の液晶表示装置。
6. The dielectric constant ε of the insulating protrusion with respect to an AC voltage having a frequency of 1 kHz is less than 8, and a thickness d of a portion of the liquid crystal layer located between the pixel electrode and the common electrode. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the relationship between and the height h of the insulating protrusions satisfies one of the following inequalities: h ≦ 0.3d h ≧ 0.5d.
【請求項7】 前記絶縁性突起部の周波数が1kHzの
交流電圧に対する比誘電率εは8以上であることを特徴
とする請求項1に記載の液晶表示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a relative permittivity ε for an AC voltage having a frequency of 1 kHz of the insulating protrusion is 8 or more.
【請求項8】 前記絶縁性突起部の前記第2基板側端部
の径W1と前記第1基板側端部の径W2とは下記不等式: W1−W2≦5μm に示す関係を満足したことを特徴とする請求項1に記載
の液晶表示装置。
8. The diameter W 1 of the end portion on the second substrate side of the insulating protrusion and the diameter W 2 of the end portion on the first substrate side have the relationship shown by the following inequality: W 1 −W 2 ≦ 5 μm. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is satisfied.
【請求項9】 前記液晶層はカイラリティを有する分子
を含有したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。
9. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer contains molecules having chirality.
【請求項10】 前記画素電極と前記共通電極との間に
電圧を印加した場合に前記液晶層の前記画素電極と前記
共通電極との間の領域は前記液晶層に含まれる液晶分子
のディレクタが互いに異なる複数のドメインへと分割さ
れ、前記液晶層の前記領域を前記複数のドメインへと分
割する構造は前記第1基板に選択的に設けられたことを
特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
10. When a voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, a region of the liquid crystal layer between the pixel electrode and the common electrode has a director of liquid crystal molecules included in the liquid crystal layer. The liquid crystal according to claim 1, wherein a structure that divides the liquid crystal layer into a plurality of different domains and divides the region of the liquid crystal layer into the plurality of domains is selectively provided on the first substrate. Display device.
【請求項11】 前記第1基板と前記画素電極との間に
カラーフィルタ層をさらに具備したことを特徴とする請
求項1に記載の液晶表示装置。
11. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a color filter layer between the first substrate and the pixel electrode.
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