JP2005316027A - Liquid crystal display element and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、見る方向によって異なる内容を表示する液晶表示素子、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display element that displays different contents depending on the viewing direction, and a manufacturing method thereof.
図13は、垂直配向型の液晶表示素子(Liquid Crystal Display)の従来例を示す断面図である。垂直配向型LCD50は、一対の基板(上側基板31及び下側基板32)と、その間に挟持される液晶層39、たとえば負の誘電率異方性(Δε<0)をもつネマティック液晶分子39aで形成されるネマティック液晶層とを含んで構成される。上側基板31及び下側基板32は、それぞれ、たとえば平板なガラス基板である透明基板33,34、透明基板33,34上に、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材で形成され、所定のパタンを有する透明電極35,36、透明電極35,36上に形成される垂直配向膜37,38とを含んで構成される。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional example of a vertical alignment type liquid crystal display element (Liquid Crystal Display). The
一対の基板(上側基板31及び下側基板32)は、垂直配向膜37,38が向き合うように略平行配置され、両垂直配向膜37,38間に、液晶層39が挟持される。透明電極35,36間には、電圧印加手段43が接続されており、電圧印加手段43により両透明電極35,36間の液晶層39に任意の電圧を印加することができる。垂直配向膜37,38には、プレティルト角の付与等の配向処理が施されている。配向処理により、垂直配向膜37,38に接する液晶層39の液晶分子39aは基板(上側基板31及び下側基板32)に対してほぼ垂直な、かつプレティルト角だけ傾く方向に配向される。また、液晶層39に電圧が印加されたときには、プレティルト角により液晶分子39aの倒れる方向が規定される。
The pair of substrates (
一対の基板(上側基板31及び下側基板32)の外側に、一対の偏光板41,42が、たとえば直交ニコル状態に配置される。図示のように互いに直交するX方向、Y方向、Z方向を画定するとき、上側基板31に向き合う偏光板41は、たとえばX方向に偏光する光だけを透過させ、下側基板32に向き合う偏光板42は、たとえばY方向に偏光する光だけを透過させるように配置される。また、液晶層39を挟持する一対の基板(上側基板31及び下側基板32)は、各基板(上側基板31及び下側基板32)の法線方向がZ方向と平行であるように、かつ、上側基板31または下側基板32の法線方向(Z方向)から見たとき、電圧印加時の液晶分子がX方向及びY方向と45°をなす方向に倒れるように配置される。
On the outside of the pair of substrates (
垂直配向型LCD50においては、視角依存性を改善するために、上側基板31と偏光板41との間に視角補償フィルム40が挿入されている。視角補償フィルム40として、たとえば光軸がフィルムの法線方向にあり、複屈折率が負の一軸性光学フィルムが用いられる。視角補償フィルム40は、図に示したように一方の基板側にだけ配置することもできるし、両方の基板外側に配置することもできる。視角補償フィルム40のリターデーションは液晶層39のリターデーションの1/3〜1倍程度である。なお、両方の基板側に視角補償フィルム40を配置した場合は、2枚の視角補償フィルム40のリターデーションの和が液晶層39のリターデーションの1/3〜1倍程度である。
In the
図13に示す構造の垂直配向型LCD50は、液晶分子39aが倒れる方向からの視角特性が極端に悪くなるという欠点を有する。
The vertical
上下基板に形成される一対の透明電極をスリットを有する形状に形成し、一方の透明電極のスリットと他方の透明電極のスリットが表示領域で交互に配置されることを特徴とするツイストネマチック(Twisted Nematic,TN)液晶表示素子の提案がなされている。(たとえば、特許文献1参照。)
この提案によれば、スリット部に斜め方向の電界が発生するとともに、スリットの両側では斜め電界の傾く方向が逆になる。一対の電極の表示領域で、電圧印加時には液晶分子の立ち上がり方向がそれぞれ逆方向の小領域が同時に形成されるので、互いの小領域の視角依存性が補完されて、表示領域全体として視角依存性が低減し、いずれの方向から見ても視認性が良好となり、表示品質が向上する。
A pair of transparent electrodes formed on the upper and lower substrates is formed in a shape having slits, and the twisted nematic (Twisted), wherein the slits of one transparent electrode and the slits of the other transparent electrode are alternately arranged in the display region (Nematic, TN) liquid crystal display elements have been proposed. (For example, see Patent Document 1.)
According to this proposal, an oblique electric field is generated in the slit portion, and the direction in which the oblique electric field is inclined is reversed on both sides of the slit. In the display area of a pair of electrodes, when a voltage is applied, small areas with the opposite directions of the rising direction of the liquid crystal molecules are formed simultaneously, so that the viewing angle dependence of each small area is complemented, and the viewing area dependence of the entire display area Is reduced, visibility is improved from any direction, and display quality is improved.
上記の液晶表示素子は、いずれの方向から見ても、同内容の表示が認められる。 The above-mentioned liquid crystal display element can display the same content from any direction.
本発明の目的は、見る方向によって異なる表示内容を表示することのできる液晶表示素子及びその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of displaying different display contents depending on the viewing direction, and a method for manufacturing the same.
本発明の一観点によれば、第1の透明基板と、前記第1の透明基板の一方の面上に形成される第1及び第2の電極であって、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第1及び第2の電極とを含む第1の基板と、第2の透明基板と、前記第2の透明基板の一方の面上に形成される第3の電極とを含む第2の基板であって、前記第1の基板の前記第1及び第2の電極の形成されている面と、前記第3の電極の形成されている面とが向き合うように、前記第1の基板と略平行配置される第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板間に挟持される液晶層であって、前記第1の電極と前記第3の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が第1の方向に倒れる第1の部分、及び、前記第2の電極と前記第3の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が前記第1の方向とは異なる第2の方向に倒れる第2の部分を備える液晶層とを有する液晶表示素子が提供される。 According to one aspect of the present invention, a first transparent substrate and first and second electrodes formed on one surface of the first transparent substrate, which are connected to an independent electric circuit. A first substrate including first and second electrodes controlled, a second transparent substrate, and a third electrode formed on one surface of the second transparent substrate. The second substrate, wherein the first substrate has a surface on which the first and second electrodes are formed, and the surface on which the third electrode is formed faces each other. A second substrate disposed substantially in parallel with the first substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and between the first electrode and the third electrode When a voltage is applied to the first portion, the voltage is applied between the first portion where the liquid crystal falls in the first direction and between the second electrode and the third electrode. Come, the liquid crystal display device having a liquid crystal layer comprising a second portion falling down in a second direction different from the liquid crystal is the first direction is provided.
この液晶表示素子は、見る方向によって異なる表示内容を表示することができる。 This liquid crystal display element can display different display contents depending on the viewing direction.
また、本発明の他の一観点によれば、(a)光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、それぞれ相互に独立の電気回路に接続されて制御される第1及び第2の電極を有する第1の基板表面に形成する工程と、(b)光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第2の基板表面に形成する工程と、(c)前記第1及び第2の基板表面に形成された配向材料の膜に、それぞれ前記第1及び第2の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる2種類の微小領域を、それぞれ前記第1及び第2の電極の形成位置に対応する位置に形成する工程と、(d)前記第1の基板と前記第2の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶層を形成する工程とを有する液晶表示素子の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, (a) films of alignment materials that are sensitive to light and have the property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on average are mutually independent. Forming a first substrate surface having first and second electrodes connected to and controlled by an electrical circuit; and (b) sensitive to light and liquid crystal molecules on average approximately perpendicular to the surface. A step of forming an alignment material film having a property of being oriented in a direction on the surface of the second substrate having electrodes; and (c) an alignment material film formed on the surfaces of the first and second substrates, respectively. Light is irradiated from a direction inclined from the normal direction of the first and second substrates, and two kinds of microregions having different pretilt angles from the vertical alignment are respectively formed at the positions where the first and second electrodes are formed. Forming at a corresponding position; (d) the first substrate; A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a step of arranging a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate so as to face each other with a surface on which an alignment material film is formed facing each other. Is provided.
この液晶表示素子の製造方法を用いて、見る方向によって異なる表示内容を表示可能な液晶表示素子を製造することができる。 By using this liquid crystal display element manufacturing method, a liquid crystal display element capable of displaying different display contents depending on the viewing direction can be manufactured.
更に、本発明の他の観点によれば、(a)光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第1の基板表面に形成する工程と、(b)前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜に、前記第1の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる2種類の微小領域を形成する工程と、(c)液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第2の基板表面に形成する工程と、(d)前記第1の基板と前記第2の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶層を形成する工程とを有し、前記第1の基板表面の電極と前記第2の基板表面の電極のうちのいずれか一方は、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第1及び第2の電極を含んで構成され、前記工程(b)において、プレティルト角の異なる2種類の微小領域をそれぞれ前記第1及び第2の電極の形成位置に対応する位置に形成する液晶表示素子の製造方法が提供される。 Furthermore, according to another aspect of the present invention, (a) a film of an alignment material sensitive to light and having the property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on average is provided with a first electrode having electrodes. And (b) irradiating the alignment material film formed on the first substrate surface with light from a direction inclined from the normal direction of the first substrate, and from the vertical alignment. A step of forming two kinds of microregions having different pretilt angles, and (c) a film of an alignment material having a property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on the average. A step of forming on the substrate surface; and (d) the first substrate and the second substrate are disposed so as to face each other with the surface on which the film of the alignment material is formed facing each other. Forming a liquid crystal layer therebetween, and the electrode on the first substrate surface and the first substrate Any one of the electrodes on the substrate surface includes first and second electrodes that are connected to and controlled by mutually independent electric circuits, and in the step (b), the pretilt angles are different. There is provided a method for manufacturing a liquid crystal display element, in which two types of minute regions are formed at positions corresponding to the positions at which the first and second electrodes are formed.
この液晶表示素子の製造方法によれば、簡略化された製造工程で、見る方向によって異なる表示内容を表示可能な液晶表示素子を製造することができる。また、表示品質の悪化を抑制することができる。 According to this method for manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal display element capable of displaying different display contents depending on the viewing direction can be manufactured by a simplified manufacturing process. In addition, deterioration of display quality can be suppressed.
本発明によれば、見る方向によって異なる表示内容を表示することのできる液晶表示素子及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display element which can display the display content which changes with viewing directions, and its manufacturing method can be provided.
背景技術では、視角依存性という欠点を改善するためにマルチドメイン構造を採用し、いずれの方向から見ても良好な視認性を実現する液晶表示素子の発明について述べた。本願においては、視角依存性という欠点をむしろ積極的に活用し、見る方向によって異なる複数の表示を可能とする液晶表示素子及びその製造方法を提案する。なお、本提案は、見る方向によって表示内容が異なるディスプレイを1枚の液晶表示素子で実現しようとするものである。 In the background art, an invention of a liquid crystal display element that adopts a multi-domain structure to improve the defect of viewing angle dependency and realizes good visibility from any direction has been described. The present application proposes a liquid crystal display element and a method for manufacturing the liquid crystal display element that enable a plurality of different displays depending on the viewing direction by actively utilizing the defect of viewing angle dependency. This proposal is intended to realize a display having different display contents depending on the viewing direction with a single liquid crystal display element.
後述の実施例においては、表示領域内に異なった視角特性をもつ複数の領域、いわゆるマルチドメイン構造を作製し、当該複数の領域ごとに異なる駆動信号を印加し、当該複数の領域ごとに別内容の表示を行う液晶表示素子を取り上げる。 In the embodiments described later, a plurality of regions having different viewing angle characteristics in the display region, that is, a so-called multi-domain structure is produced, and a different drive signal is applied to each of the plurality of regions. A liquid crystal display element that displays the above is taken up.
それに先立って、見る方向によって表示内容の異なる表示が可能である理由を説明する。ここでは2ドメイン構造の液晶表示素子を例として、左右斜め方向から見たときに異なった表示が実現できる理由を説明する。 Prior to that, the reason why different display contents are possible depending on the viewing direction will be described. Here, a liquid crystal display element having a two-domain structure is taken as an example to explain the reason why different displays can be realized when viewed from the left and right oblique directions.
図1は、2ドメイン構造(右方向に視角をもつドメインと左方向に視角をもつドメインとを備える2ドメイン構造)を有する垂直配向型液晶表示素子の視角特性図である。実線で示したグラフが、左方向に視角をもつドメイン(液晶層中央の液晶分子が右方向に倒れるドメイン)の視角特性を表すグラフ、点線で示したグラフが、右方向に視角をもつドメイン(液晶層中央の液晶分子が左方向に倒れるドメイン)の視角特性を表すグラフである。また、白丸を実線または点線で結んだグラフは、ON電圧を印加した場合を示し、白四角を実線または点線で結んだグラフはOFF電圧を印加した場合を示す。横軸は、左右両側への視角を単位「°(度)」で示す。基板の法線方向を0°とし、右側への視角を正としている。縦軸は、液晶表示素子に入射する光の透過率を単位「%」で示す。 FIG. 1 is a view angle characteristic diagram of a vertical alignment type liquid crystal display device having a two-domain structure (a two-domain structure including a domain having a viewing angle in the right direction and a domain having a viewing angle in the left direction). The graph shown by the solid line shows the viewing angle characteristics of the domain with the viewing angle in the left direction (the domain where the liquid crystal molecules in the center of the liquid crystal layer tilt to the right), and the graph shown by the dotted line shows the domain with the viewing angle in the right direction ( It is a graph showing the viewing angle characteristic of the domain where the liquid crystal molecules in the center of the liquid crystal layer are tilted leftward. A graph in which white circles are connected by a solid line or a dotted line indicates a case where an ON voltage is applied, and a graph in which white squares are connected by a solid line or a dotted line indicates a case where an OFF voltage is applied. The horizontal axis indicates the viewing angle to the left and right sides in the unit “° (degree)”. The normal direction of the substrate is 0 °, and the viewing angle to the right is positive. The vertical axis indicates the transmittance of light incident on the liquid crystal display element in the unit “%”.
液晶表示素子が左右両方向にほぼ同視角をもつ2ドメイン構造を有することに起因して、白丸を実線で結んだグラフと白丸を点線で結んだグラフ、及び、白四角を実線で結んだグラフと白四角を点線で結んだグラフとは、視角0°の線に関してそれぞれ対称である。 Due to the fact that the liquid crystal display element has a two-domain structure having substantially the same viewing angle in both the left and right directions, a graph in which white circles are connected by a solid line, a graph in which white circles are connected by a dotted line, and a graph in which white squares are connected by a solid line A graph in which white squares are connected by a dotted line is symmetric with respect to a line having a viewing angle of 0 °.
白四角を実線または点線で結んだ2本のグラフを参照する。右方向に視角をもつドメインにおいても左方向に視角をもつドメインにおいても、OFF電圧印加時には、視角方向によらず入射光の透過率はほぼ0%であり、有効な表示を行えないことがわかる。 Refer to the two graphs that connect the white squares with solid or dotted lines. It can be seen that in both the domain having the viewing angle in the right direction and the domain having the viewing angle in the left direction, when the OFF voltage is applied, the transmittance of incident light is almost 0% regardless of the viewing angle direction, and effective display cannot be performed. .
白丸を実線または点線で結んだ2本のグラフを参照する。たとえば、ON電圧印加時に基板法線方向(視角0°方向)から表示領域を見た場合には、2種のドメインの光透過率が等しいため、両種のドメインの表示が均等に混ざり合うことがわかる。
Refer to two graphs with white circles connected by solid or dotted lines. For example, when the display region is viewed from the substrate normal direction (
一方、左方向に視角をもつドメイン(白丸を実線で結んだグラフ)においては、右側に視角20°から55°までの範囲で、光透過率がOFF電圧印加時のそれとほぼ同程度(約0%)となっている。また、右方向に視角をもつドメイン(白丸を点線で結んだグラフ)においては、左側に視角20°から55°までの範囲で、光透過率がOFF電圧印加時のそれとほぼ同程度(約0%)となっている。このため、右側に視角20°から55°までの範囲から表示領域を見た場合、右方向に視角をもつドメインの表示のみが認められ、左方向に視角をもつドメインの表示は認められない。これとは逆に、左側に視角20°から55°までの範囲から表示領域を見た場合、左方向に視角をもつドメインの表示のみが認められ、右方向に視角をもつドメインの表示は認められない。 On the other hand, in a domain having a viewing angle in the left direction (a graph in which white circles are connected by a solid line), the light transmittance in the range from 20 ° to 55 ° on the right side is almost the same as that when an OFF voltage is applied (about 0). %). Further, in a domain having a viewing angle in the right direction (a graph in which white circles are connected by a dotted line), the light transmittance is approximately the same as that when an OFF voltage is applied (about 0) in the range of viewing angles from 20 ° to 55 ° on the left side. %). For this reason, when viewing the display region from the viewing angle range of 20 ° to 55 ° on the right side, only the display of the domain having the viewing angle in the right direction is allowed, and the display of the domain having the viewing angle in the left direction is not allowed. On the contrary, when viewing the display area from the viewing angle range of 20 ° to 55 ° on the left side, only the display of the domain with the viewing angle in the left direction is permitted, and the display of the domain with the viewing angle in the right direction is permitted. I can't.
したがって2種のドメインに対して別々の表示電極を設け、それぞれの電極に異なった駆動電圧を印加して、2種類のドメインで異なった表示を行い、一定範囲(たとえば視角20°から55°までの範囲)から表示領域を観察する者に、異なった表示を認識させることが可能である。なお、異なった表示を認識させることの可能な視角範囲は、印加する電圧によっても調整することができる。 Accordingly, separate display electrodes are provided for the two types of domains, different driving voltages are applied to the respective electrodes, and different displays are performed in the two types of domains, and a certain range (for example, from a viewing angle of 20 ° to 55 °). It is possible for a person observing the display area to recognize different displays. Note that the viewing angle range in which different displays can be recognized can also be adjusted by the applied voltage.
以上、2ドメイン構造の液晶表示素子において、見る方向によって異なる内容の表示が可能である理由を説明した。同様の理由で、3種以上のドメインを有するマルチドメイン構造の液晶表示素子においても、異なったドメインごとに異なった表示を行い、見る方向の異なる観察者に異なった表示を認識させることが可能である。ただし、ツイストネマチック液晶表示素子や垂直配向型液晶表示素子等では、ON電圧印加時において、ある一方位(ツイストネマチック液晶表示素子においては液晶分子が立ち上がる方位と、液晶分子を含む面内において反対側、垂直配向型液晶表示素子においては液晶分子が倒れる方位)だけ光透過率が低くなるという特徴を有する。したがって、見る方向の異なる観察者に異なる内容を表示する液晶表示素子は、2ドメイン構造で実現することが最適であろう。 The reason why different contents can be displayed depending on the viewing direction in the two-domain liquid crystal display element has been described above. For the same reason, even in a multi-domain liquid crystal display element having three or more types of domains, it is possible to perform different displays for different domains and to allow different viewers to recognize different displays. is there. However, in twisted nematic liquid crystal display elements, vertical alignment type liquid crystal display elements, etc., when an ON voltage is applied, a certain one position (in the twisted nematic liquid crystal display element, the direction in which the liquid crystal molecules rise and the opposite side in the plane including the liquid crystal molecules) The vertical alignment type liquid crystal display element has a feature that the light transmittance is lowered only in the direction in which the liquid crystal molecules are tilted. Therefore, a liquid crystal display element that displays different contents to viewers with different viewing directions may be optimally realized with a two-domain structure.
図2は、第1の実施例による垂直配向型の液晶表示素子の一例を示す概略的な断面図である。図13に示した従来の液晶表示素子とは以下の点で異なっている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a vertical alignment type liquid crystal display element according to the first embodiment. It differs from the conventional liquid crystal display element shown in FIG. 13 in the following points.
まず、第1の実施例による液晶表示素子においては、透明電極35(セグメント電極)が、相互に異なる2枚の櫛歯状電極35a、35bから構成されている。
First, in the liquid crystal display device according to the first embodiment, the transparent electrode 35 (segment electrode) is composed of two different comb-
両櫛歯状電極35a、35bは、それぞれ一定ピッチで形成された複数の一定幅の櫛歯状部分を有している。また、2枚の櫛歯状電極35a、35bについて、櫛歯状部分の幅及び形成ピッチはともに等しい。両櫛歯状電極35a、35bは、電極の櫛歯状部分の幅方向(図2においては左右方向)に沿って、櫛歯状部分が等間隔に互い違い(インターデジタル)となるように配置されている。
Both the comb-shaped
一方の櫛歯状電極35aと透明電極36(コモン電極)との間には、電圧印加手段43aが接続されて一方の電気回路が形成されており、電圧印加手段43aによって、両電極間に任意の電圧を印加することが可能である。他方の櫛歯状電極35bと透明電極36(コモン電極)との間には、電圧印加手段43bが接続されて他方の電気回路が形成されており、これによって両電極間に任意の電圧を印加することができる。こうして2つの櫛歯状電極35a、35bによって、相互に独立の2つの電気回路が形成され、各回路中の電圧印加手段43a、43bにより、別々の電圧(駆動信号)が印加され、制御されることができる。なお、セグメント電極(櫛歯状電極35a、35b)とコモン電極(透明電極36)の配置については、後に詳述する。
A
液晶表示素子には、液晶分子39aの配向方向が相互に異なる(たとえば逆向きである)2つの領域(ドメイン80a、80b)が、櫛歯状電極35a、35bの形成位置と対応して形成されている。図2においては、基板(上側基板31及び下側基板32)の法線方向に沿って、櫛歯状電極35aの形成位置に液晶分子39aが左側に傾く領域(ドメイン80a)が位置合わせされている。また、櫛歯状電極35bの形成位置に液晶分子39aが右側に傾く領域(ドメイン80b)が位置合わせされている。ドメイン80a、80bは、図2の紙面垂直方向に長いストライプ状に、基板の法線方向から見たとき、櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の少なくとも一部を包含する領域に形成される。ドメイン80aは図の右方向に視角をもち、ドメイン80bは図の左方向に視角をもつ。2種類のドメイン80a、80bは、図2の左右方向に交互に形成されている。
In the liquid crystal display element, two regions (
ある1つのドメインに着目したとき、上側基板31と下側基板32とに付与されているプレティルト角の向きは相互に逆向きである。また一方の基板(上側基板31または下側基板32)に着目したとき、隣り合う(図2においては左右方向に隣り合う)領域(ドメイン)に付与されているプレティルト角は逆向きである。
When attention is paid to one domain, the directions of the pretilt angles given to the
一方のドメイン80aに、櫛歯状電極35aを用いてある駆動信号(電圧)を印加し、他方のドメイン80bに、櫛歯状電極35bを用いて別の駆動信号(電圧)を印加することにより、視角方向の異なった2種類のドメインごとに異なった内容の表示を行うことができる。すなわち、一方のドメイン80aは、櫛歯状電極35a及び電圧印加手段43aを用いて制御され、他方のドメイン80bは、櫛歯状電極35b及び電圧印加手段43bを用いて制御されることとなる。
By applying a drive signal (voltage) using the comb-
図3は、セグメント電極(櫛歯状透明電極35a、35b)及びコモン電極(透明電極36)の一部を示す概略的な平面図である。2枚の櫛歯状電極35a、35bは、電極の櫛歯状部分の幅方向に沿って、櫛歯状部分が互い違い(インターデジタル)となるように形成、配置され、各櫛歯状電極35a、35bごとに、視角方向の異なる2種類のドメイン80a、80bを制御して、ドメイン80a、80bごとに異なった表示を行う。
FIG. 3 is a schematic plan view showing part of the segment electrodes (comb-like
図には、簡略化して各櫛歯状電極35a、35bに3本ずつの櫛歯状部分を示してあるが、櫛歯状電極35a、35bは実際にはより多くの櫛歯状部分を有する。各櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の幅は、たとえば40μmであり、隣り合う櫛歯状部分の間隔は60μmである。したがって、各櫛歯状電極35a,35bの櫛歯状部分は100μmピッチで形成されている。また、2つの櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分が互い違いに配置された状態においては、隣り合う櫛歯状部分間の間隔は、たとえば10μmである。したがって、櫛歯状部分は50μmのピッチで配置されていることになる。
In the figure, each comb-
図4(A)〜(C)は、第1の実施例による液晶表示素子の表示領域の一例を示す概略図である。図示したのは、車載用エアコンの状態をセグメント表示で表示する液晶表示素子の表示領域である。 4A to 4C are schematic views illustrating an example of a display area of the liquid crystal display element according to the first embodiment. Shown is a display area of a liquid crystal display element that displays the state of the in-vehicle air conditioner in a segment display.
図4(A)を参照する。左上の2つの7セグメント表示部では、温度の表示がなされる。右下の図形部(バーグラフ)ではエアコン風量の強弱表示が行われる。この液晶表示素子は、たとえば車のセンターコンソール付近に設置される。 Reference is made to FIG. The temperature is displayed on the two 7-segment display units in the upper left. In the lower right figure (bar graph), the air-conditioning air volume is displayed. This liquid crystal display element is installed near the center console of a car, for example.
図4(B)を参照する。図4(B)には、左側に視角をもつドメインで表示される表示(表示領域を左側から見た観察者に認識される表示)を示した。車の助手席においては、温度19℃、風量がレベル2にエアコンが調整されていることが示されている。
Reference is made to FIG. FIG. 4B shows a display displayed in a domain having a viewing angle on the left side (display recognized by an observer viewing the display area from the left side). In the passenger seat of the car, it is shown that the air conditioner is adjusted to a temperature of 19 ° C. and an air volume of
図4(C)を参照する。図4(C)には、右側に視角をもつドメインで表示される表示(表示領域を右側から見た観察者に認識される表示)を示した。車の運転席においては、温度23℃、風量がレベル4にエアコンが調整されていることが示されている。 Reference is made to FIG. FIG. 4C shows a display displayed in a domain having a viewing angle on the right side (display recognized by an observer viewing the display area from the right side). In the driver's seat of the car, it is shown that the air conditioner is adjusted to a temperature of 23 ° C. and an air volume of level 4.
左右に視角方向をもつ2種類のドメインごとに異なった電圧を印加して液晶の配向状態を変化させ、異なった表示を行うことの可能なこの液晶表示素子は、たとえば運転席と助手席とを別々に空調するときの表示素子として好適に用いられるであろう。 This liquid crystal display element capable of changing the alignment state of the liquid crystal by applying different voltages for each of the two types of domains having the viewing angle directions on the left and right sides, for example, includes a driver seat and a passenger seat. It will be suitably used as a display element when air-conditioning is performed separately.
図5(A)〜(E)は、図2に示すような構造を有する、第1の実施例による液晶表示素子の製造方法(第1の製造方法)を説明するための概略図である。 FIGS. 5A to 5E are schematic views for explaining a manufacturing method (first manufacturing method) of the liquid crystal display element according to the first embodiment having the structure shown in FIG.
図5(A)を参照する。たとえば平板なガラス基板である透明基板33上に、ITO等の透明導電材膜をスパッタリングにより作製し所定の形状にパターニングして透明電極35(2枚の櫛歯状電極35a、35b)を形成する。次に、光、たとえば紫外線に感応し、液晶分子を平均的に表面に対して所定方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、透明基板33上に、透明電極35(櫛歯状電極35a、35b)を覆うように形成する。たとえば側鎖型の紫外線感応性垂直配向膜37を厚さ500Åに塗布し、キュアする。垂直配向膜37は、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直に配向させる。垂直配向膜37には、たとえば日産化学工業製SE−1211が好ましく用いられる。
Reference is made to FIG. For example, on a
図5(B)は、垂直配向膜37に、光たとえば紫外線を露光し配向処理を施す際に使用する遮光手段であるマスク55の概略的な平面図である。マスク55は、同一幅で平行ストライプ状(短冊状)に形成される開口部55aと遮光部55bとが交互に現れる構成を有する。また、開口部55a及び遮光部55bの幅は、互い違い(インターデジタル)に配置された櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の形成ピッチと同一に形成されている。
FIG. 5B is a schematic plan view of a
図5(C)を参照する。マスク55を配向膜37上に配置し、光たとえば紫外線を斜め方向(透明基板33の法線方向から傾いた方向)から照射する。マスク55の配置は、櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の長さ方向とマスク55の開口部55a(または遮光部55b)の長さ方向とが平行となるように、かつ、透明基板33の法線方向から見たときに、2つの櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分のうちの一方が完全に遮光部55bに隠れ、他方が開口部55aから完全に露出するように配置する。紫外線の照射方向は、たとえば垂直配向膜37の法線方向(透明基板33の法線方向)から45°傾いた方向である。紫外線は、たとえば波長254nmに中心をもつバンドパスフィルタを通して垂直配向膜37に照射される。たとえば波長254nmにおける単位面積当たりの照度は1.35mWで、照射時間は3分である。
Reference is made to FIG. The
図5(D)を参照する。次にマスク55を、図5(C)に示した状態から、開口部55a(または遮光部55b)の長さ方向と直交する方向(幅方向)へ半ピッチ(開口部55aまたは遮光部55bの幅)だけずらす位置合わせをして垂直配向膜37上に配置し、1回目の照射とは異なる斜め方向(透明基板33の法線方向から傾いた方向)から、光たとえば紫外線を照射する。図5(C)に示す状態では遮光部55bが当接されていた垂直配向膜37上の領域には新たに開口部55aが当接され、開口部55aが当接されていた領域には新たに遮光部55bが当接される。このため紫外線は、図5(C)を用いて説明した工程で紫外線が照射されなかった領域に照射される。2回目の紫外線照射は、1回目の紫外線照射方向と垂直配向膜37の法線方向(透明基板33の法線方向)を含む面内において、垂直配向膜37の法線方向(透明基板33の法線方向)に関して、1回目の照射とは反対側の方向、たとえば対称な方向から行われる。照射する紫外線の単位面積当たりの照度及び照射時間は、図5(C)に示した1回目の紫外線照射のそれらと等しい。このような光配向処理により2種類のプレティルト角の付与された基板31を得る。
Reference is made to FIG. Next, the
続いて図5(A)〜(D)を用いて説明した工程と同様の工程により、2種類のプレティルト角の付与された、垂直配向型液晶表示素子のもう一方の基板32を作製する。基板32の透明電極36(コモン電極)は、櫛歯形状ではないため、図5(C)を参照して行った説明中、櫛歯状部分とマスク55の開口部55a、遮光部55bとの位置合わせは行わないが、透明電極36(コモン電極)の所定の位置に対応する領域に、所定のプレティルト角が付与されるように、マスクの位置合わせを行う。このとき、後工程(次段落において説明する。)で2枚の基板31、32をプレティルト角を揃えて接着するため、マスクの位置合わせを正確に行う。
Subsequently, the
図5(E)を参照する。一対の基板31,32を、プレティルト角が両基板31,32間で対応するように(後工程で両基板31,32間に液晶を注入したとき、液晶分子の配向方向が両基板31,32間で揃うように)位置合わせをして対向配置し接着する。接着は、たとえば紫外線硬化型のメインシール剤を塗布した両基板31,32を、ギャップコントロール剤を介して重ね合わせ、紫外線を照射してメインシール剤を硬化させることにより行う。ギャップコントロール剤には、たとえば直径4.0μmの触媒化成工業性シリカビーズが好ましく用いられる。接着後、両基板31,32をセル単位で切断し、真空注入法で両基板31,32間に液晶(たとえばメルク製 Δn=0.15)を注入し、注入口を封止して液晶層39を形成し、液晶表示素子を得る。
Reference is made to FIG. The pair of
この液晶表示素子の外側に、偏光板41,42及び視角補償フィルム40を配置する。このようにして、電圧印加時に液晶分子が反対方向に倒れる2種類の短冊状微小領域をもった2ドメインの垂直配向型液晶表示素子であって、ドメインごとに異なった表示を可能とする液晶表示素子を作製することができる。
図6(A)〜(E)は、第1の実施例による液晶表示素子の第2の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
Polarizing
6A to 6E are schematic cross-sectional views for explaining a second manufacturing method of the liquid crystal display element according to the first embodiment.
図6(A)を参照する。図5(A)を参照して説明した工程と同様の工程によって、透明基板33上に所定のパタンが与えられた櫛歯状電極35a、35b(セグメント電極)を形成し、櫛歯状電極35a、35b上に垂直配向膜37を形成する。材料、厚さ、形成方法も、図5(A)を用いて行った説明と等しい。
Reference is made to FIG. Comb-
図6(B)を参照する。垂直配向膜37の一部に第1回目の光たとえば紫外線照射を行う。図5(B)に示したマスク55を用い、図5(C)を参照して説明した工程と同様の工程で、光配向処理によるプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、照射時間及び照射方向は、図5(C)を用いて行った説明と等しい。櫛歯状電極35a、35b(セグメント電極)の所定の位置に対応する領域に、所定のプレティルト角が付与されるように、マスクの位置合わせを行う。
Reference is made to FIG. A part of the
図6(C)を参照する。垂直配向膜37の一部に第2回目の光たとえば紫外線照射を行う。図5(D)を参照して説明した工程と同様の工程で、第1回目の紫外線照射で、紫外線が照射されなかった領域の一部に、第1回目の紫外線照射とは異なる方向から紫外線を照射してプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、照射時間及び照射方向は、図5(D)を用いて行った説明と等しい。こうして、液晶表示素子の一方の基板31を得る。なお、所望のプレティルト角を付与するには、図6(B)及び(C)に示す工程において、照射する紫外線の波長、強度、照射角度等の条件を選定すればよい。
Reference is made to FIG. A part of the
図6(D)を参照する。図6(A)〜(C)を用いて説明した工程とは別に、図5(A)を参照して説明した工程と同様の工程により、透明基板34上に所定のパタンが与えられた透明電極36(コモン電極)を形成し、透明基板34上に透明電極36(コモン電極)を覆うように垂直配向膜38を形成する。材料、厚さ、形成方法も、図5(A)を用いて行った説明と等しい。ただし、垂直配向膜38は、光感応性の材料で形成する必要はない。こうして、液晶表示素子のもう一方の基板32を得る。
Reference is made to FIG. In addition to the steps described with reference to FIGS. 6A to 6C, a transparent pattern in which a predetermined pattern is given on the
図6(E)を参照する。一対の基板31,32を、垂直配向膜37,38が形成された面を向き合わせ、2つの透明電極35,36の所定の電極パタンが重なり合うように位置合わせを行って接着し、両基板31,32間に液晶を供給して液晶層39を得る。両基板31,32の接着方法、使用するギャップコントロール剤、両基板31,32間に注入する液晶材料、及び液晶層形成方法は、図5(E)を参照して行った説明で用いたそれらと同様である。こうして第2の製造方法に係る液晶表示素子を作製することができる。
Reference is made to FIG. The pair of
第2の製造方法に係る液晶表示素子は、一方の基板31の液晶層39に接する面には光配向処理により所定のプレティルト角が付与され、もう一方の基板32には、垂直配向膜38が塗布、キュアされただけの単純な垂直配向処理が施されている液晶表示素子である。この点が、図2に示した第1の製造方法にかかる液晶表示素子と異なる。
In the liquid crystal display element according to the second manufacturing method, a predetermined pretilt angle is given to the surface in contact with the
第2の製造方法に係る液晶表示素子においても、基板31上に光配向処理で付与される垂直配向からのプレティルト角によって2種類に区別される短冊状の微小領域が、一方向(短冊状の微小領域の幅方向、図6(E)においては左右方向)に交互に現れる。それら2種類の短冊状の微小領域は、それぞれ櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の形成位置と対応して形成される。電圧印加時には、2種類の微小領域ごとに、プレティルト角に従って液晶分子が逆方向に倒れる。垂直配向膜38に接する液晶分子は、垂直配向膜38に対して略垂直の配向を示す。2種類の微小領域ごとに、櫛歯状電極35a、35bにより異なった駆動信号(電圧)を印加して、視角方向の異なる内容を表示することができる。
Also in the liquid crystal display element according to the second manufacturing method, the strip-shaped minute regions that are distinguished into two types by the pretilt angle from the vertical alignment applied by the photo-alignment process on the
第2の製造方法によれば、一方の基板31のみに光配向処理を行って垂直配向からのプレティルト角の異なった2種類の微小領域(2ドメイン)を形成しているので、製造工程を簡略化することができ、低コストで、見る方向によって異なった内容を表示する液晶表示素子を製造することができる。また、図6(E)を用いて説明した両基板31,32の重ね合わせ工程(接着工程)において、高精度の位置合わせの必要がないため、作業負担が軽減される。更に、位置合わせの精度不足という問題が生じないため、表示品質の悪化を少なくすることができ、高品質の液晶表示素子を製造することができる。
According to the second manufacturing method, only one
図7(A)〜(E)は、第1の実施例による液晶表示素子の第3の製造方法を説明するための概略的な断面図である。 7A to 7E are schematic cross-sectional views for explaining a third manufacturing method of the liquid crystal display element according to the first embodiment.
図7(A)を参照する。図6(A)を参照して説明した工程と等しい工程によって、透明基板33上に所定のパタンが与えられた櫛歯状電極35a、35b(セグメント電極)を形成し、櫛歯状電極35a、35b(セグメント電極)上に垂直配向膜37を形成する。材料、厚さ、形成方法についても、図6(A)を用いて行った説明と等しい。
Reference is made to FIG.
図7(B)を参照する。垂直配向膜37に第1回目の光たとえば紫外線照射を行う。第1及び第2の製造方法においては、第1回目の紫外線照射時にマスク55を用いたが、第3の製造方法においては、マスク55を用いずに、たとえば垂直配向膜37の全面に紫外線を照射して、光配向処理によるプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、照射時間及び照射方向は、図6(B)を用いて行った説明と等しい。
Reference is made to FIG. First vertical light, for example, ultraviolet irradiation is performed on the
図7(C)を参照する。紫外線の照射された垂直配向膜37の一部に、第2回目の光たとえば紫外線照射を行う。第2回目の紫外線照射は、第1回目のそれとは異なり、垂直配向膜37上にマスク55を配置し、第1回目の紫外線照射とは異なる方向から紫外線を照射してプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、及び照射方向は、図6(C)を用いて行った説明と等しい。ただし、紫外線の照射時間は、第1回目の紫外線照射時の2倍の6分間である。マスクを用いて行う第2回目の紫外線照射時間を、マスクを用いないで行う第1回目の紫外線照射時間よりも長くすることで、たとえば1.2倍〜3.0倍とすることで適切にプレティルト角を付与することができる。こうして、液晶表示素子の一方の基板31を得る。なお、所望のプレティルト角を付与するには、図7(B)及び(C)に示す工程において、照射する紫外線の波長、強度、照射角度等の条件を選定すればよい。
Reference is made to FIG. A part of the
図7(D)を参照する。図7(A)〜(C)を用いて説明した工程とは別に、図7(A)を参照して説明した工程と同様の工程により、透明基板34上に所定のパタンが与えられた透明電極36(コモン電極)を形成し、透明基板34上に透明電極36(コモン電極)を覆うように垂直配向膜38を形成する。材料、厚さ、形成方法も、図7(A)を用いて行った説明と等しい。ただし、垂直配向膜38は、光感応性の材料で形成する必要はない。こうして、液晶表示素子のもう一方の基板32を得る。
Reference is made to FIG. In addition to the steps described with reference to FIGS. 7A to 7C, a transparent pattern in which a predetermined pattern is provided on the
図7(E)を参照する。図6(E)を参照して説明した工程と同様の工程により、液晶層39を得、液晶表示素子を作製する。両基板31,32の接着方法、使用するギャップコントロール剤、両基板31,32間に注入する液晶材料、及び液晶層形成方法も、図6(E)を参照して行った説明で用いたそれらと同様である。
Reference is made to FIG. A
第3の製造方法で作製される液晶表示素子も、第2の製造方法で作製される液晶表示素子と同様の構造、機能、効果を有する。 The liquid crystal display element manufactured by the third manufacturing method also has the same structure, function, and effect as the liquid crystal display element manufactured by the second manufacturing method.
第3の製造方法によれば、第2の製造方法と同様に、一方の基板31のみに光配向処理を行って垂直配向からのプレティルト角の異なった2種類の微小領域(2ドメイン)を形成しているので、製造工程を簡略化することができ、低コストで、見る方向によって異なった内容を表示する液晶表示素子を製造することができる。また、図7(E)を用いて説明した両基板31,32の重ね合わせ工程(接着工程)において、高精度の位置合わせの必要がないことに加えて、図7(C)に示す工程において、第2の製造方法では必要であった第2回目の紫外線照射時のマスクの位置合わせが不要であるため、作業負担が軽減される。位置合わせの精度不足という問題が生じないため、表示品質の悪化を少なくすることができ、高品質の液晶表示素子を製造することができる。
According to the third manufacturing method, as in the second manufacturing method, only one
第2の製造方法及び第3の製造方法においては、セグメント電極側の垂直配向膜にのみ光配向処理を施した。セグメント電極側に2ドメイン配向膜を設定した場合、2ドメインの領域分けはセグメントの櫛歯電極に沿って行われるため、製造時に基準点を設定しやすくなる。また、基板重ね時の位置決め精度はマルチドメイン構造でない液晶表示素子の重ね精度と等しい位置精度で行うことができる。なお、コモン電極側の垂直配向膜にのみ配向処理を施すこともできる。 In the second manufacturing method and the third manufacturing method, only the vertical alignment film on the segment electrode side was subjected to photo-alignment treatment. When a two-domain alignment film is set on the segment electrode side, the two-domain region is divided along the comb-shaped electrodes of the segment, so that it becomes easy to set the reference point during manufacturing. In addition, the positioning accuracy when the substrates are stacked can be performed with the same positioning accuracy as the stacking accuracy of the liquid crystal display elements that do not have a multi-domain structure. Note that the alignment treatment can be performed only on the vertical alignment film on the common electrode side.
第1乃至第3の製造方法によって作製された第1の実施例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。 When the display of the liquid crystal display element according to the first embodiment manufactured by the first to third manufacturing methods was observed, different display contents in the left-right direction could be confirmed.
以下、図面を参照して説明するように、第2の実施例による液晶表示素子は、第1の実施例によるそれと比べてコモン電極(透明電極36)の所定の位置にスリットが設けられている点が異なる。第1の実施例による液晶表示素子は、少なくとも一方の基板(配向膜)に、相互に異なる方向のプレティルト角が付与された2種類の領域を交互に形成し、液晶層39に発生させた垂直電界を利用して、2ドメイン構造を実現した。第2の実施例においては、2枚の櫛歯形状電極で構成されるセグメント電極とスリットを有するコモン電極との間に発生する2方向の斜め電界を利用して、2ドメイン構造を実現する。
Hereinafter, as described with reference to the drawings, the liquid crystal display element according to the second embodiment is provided with a slit at a predetermined position of the common electrode (transparent electrode 36) as compared with that according to the first embodiment. The point is different. In the liquid crystal display element according to the first embodiment, two types of regions having different pretilt angles in different directions are alternately formed on at least one substrate (alignment film), and the vertical generated in the
このため、第2の実施例による液晶表示素子においては、配向膜にプレティルト角の付与等の特別な配向処理は施されていない。第2の実施例による液晶表示素子は、たとえば透明基板上に透明電極(セグメント電極、コモン電極)を覆うように、垂直配向膜を塗布、キュアしただけの単純な配向処理を施した液晶表示素子である。また、必ずしも配向膜は必要としない。 For this reason, in the liquid crystal display element according to the second embodiment, the alignment film is not subjected to special alignment treatment such as provision of a pretilt angle. The liquid crystal display element according to the second embodiment is, for example, a liquid crystal display element that has been subjected to a simple alignment process in which a vertical alignment film is applied and cured so as to cover a transparent electrode (segment electrode, common electrode) on a transparent substrate. It is. Moreover, an alignment film is not necessarily required.
図8(A)は、第2の実施例による液晶表示素子のセグメント電極(透明な櫛歯状電極35a、35b)及びコモン電極(透明電極36)の一部を示す概略的な平面図であり、図8(B)は、図8(A)の8B−8B線に沿った断面図である。図8(A)は、第1の実施例における図3に対応する図であり、図3と比較した場合、透明電極36(コモン電極)にスリット36aが形成されている点が異なる。また、図8(B)においては、透明電極35,36(セグメント電極、コモン電極)が形成されている透明基板33,34も併せて図示した。
FIG. 8A is a schematic plan view showing part of the segment electrodes (transparent comb-
図8(A)を参照する。透明電極36(コモン電極)には、基板の法線方向(図8(A)においては紙面垂直方向)から見たとき、2枚の櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分が等間隔に互い違い(インターデジタル)に配置されている部分に、櫛歯状部分の幅方向(図8(A)においては左右方向)に一定ピッチでスリット36aが形成されている。スリット36aは、たとえば櫛歯状部分の長さ方向(図8(A)においては上下方向)に長いストライプ形状であり、スリット幅(櫛歯状部分幅方向への長さ)は一定である。スリット36aは、一方の櫛歯状電極35aの櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジ(図8(A)を紙面垂直上方から見たとき左側のエッジ)と、それに対向する他方の櫛歯状電極35bの櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジ(図8(A)を紙面垂直上方から見たとき右側のエッジ)とをまたぐように形成される。また、スリット36aの長さ方向のエッジが、隣り合う櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の内部領域に位置するように、スリット36aは形成される。
Reference is made to FIG. In the transparent electrode 36 (common electrode), when viewed from the normal direction of the substrate (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 8A), the comb-like portions of the two comb-
図8(B)を参照して、第2の実施例による液晶表示素子の作用及び効果を説明する。上述のように、スリット36aを形成しているため、隣り合うスリット36a間の透明電極36(コモン電極)部分は、図示する断面において、両櫛歯状電極35a、35bの一対の隣り合う櫛歯状部分の幅方向の範囲内におさまっている。このような電極配置に起因して、電圧印加時には液晶層39に斜め電界4(電界の方向が基板の法線方向から傾いた電界)が発生する。
With reference to FIG. 8B, the operation and effect of the liquid crystal display element according to the second embodiment will be described. As described above, since the
透明電極36(コモン電極)に形成される各スリット36aの縁と櫛歯状電極35a、35b(セグメント電極)の縁との間に生じる斜め電界4の方向は、スリット36aの一定側では同じ方向(互いに平行な方向)となる。たとえば、スリット36aの右側端部と櫛歯状電極35aの左側端部との間に生じる斜め電界4の向きは互いに同じ方向(略平行な方向)である。また、スリット36aの左側端部と櫛歯状電極35bの右側端部との間に生じる斜め電界4の向きも互いに同じ方向(略平行な方向)である。そして、それら2つの斜め電界4の方向は相互に異なっている(透明基板33、34の法線に関して互いに逆向きである)。
The direction of the oblique electric field 4 generated between the edge of each
この結果、透明電極36(コモン電極)のうち、隣り合うスリット36aに挟まれた部分には発生する電界の方向の異なる2つの小領域α、βが画定される。また、1つのスリット36aを挟んで小領域α、βと隣り合う透明電極36の部分にも、電界の方向の相互に異なる2つの小領域γ、δが画定される。小領域αと小領域γにおける電界の方向は同じ向きであり、小領域βと小領域δにおける電界の方向は同じ向きである。更に、小領域α、小領域γは、櫛歯状電極35aとの間に印加される電圧によって液晶層39に電界を発生させ、小領域β、小領域δは、櫛歯状電極35bとの間に印加される電圧によって液晶層39に電界を発生させる。
As a result, in the transparent electrode 36 (common electrode), two small regions α and β having different electric field directions are defined in a portion sandwiched between
このように、一方の櫛歯状電極35aとの間に印加される電圧によって液晶層39に一方向の斜め電界4が発生させる領域と、他方の櫛歯状電極35bとの間に印加される電圧によって液晶層39に他方向の斜め電界4が発生させる領域を、透明電極36(コモン電極)上に形成することができる。電界方向の異なる2種類の小領域は、櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の幅方向(図8(B)の左右方向)に沿って、一定間隔で交互に形成される。各小領域は、図8(B)の紙面垂直方向に長いストライプ形状である。
Thus, the voltage applied between the one comb-shaped
上述のように相互に方向の異なる斜め電界4を、櫛歯状電極35a、35bに対応させて液晶層39に交互に発生させ、液晶分子を電界方向に応じた方向に倒すように制御することで、視角方向によって異なった表示内容を表示することのできるマルチドメイン(2ドメイン)の液晶表示素子を実現することができる。
As described above, the oblique electric fields 4 having different directions are generated alternately in the
図9は、第2の実施例による液晶表示素子の変形例に係る液晶表示素子のセグメント電極(櫛歯状電極35a、35b)及びコモン電極(透明電極36)の一部を示す概略的な平面図である。図8(A)と比較した場合、スリット36aの形成態様において相違する。
FIG. 9 is a schematic plan view showing a part of segment electrodes (comb-
図8(A)に示した透明電極36(コモン電極)においては、スリット36aが、櫛歯状電極35a、35bの櫛歯状部分の長さ方向に沿って、一本のストライプ形状に形成されていた。図9に示す透明電極36(コモン電極)におけるスリット36aは、図8(A)の一本のストライプ形状のスリットが、スリットの中央部分で透明電極によって橋渡しされ形成された態様のスリットである。すなわち複数(2つ)の短いストライプ形状のスリット36aが、透明電極36(コモン電極)の所定位置に、一直線上に形成されている。
In the transparent electrode 36 (common electrode) shown in FIG. 8A, the
上記のような態様にスリット36aを形成しても、先に説明した第2の実施例による液晶表示素子と同様の作用、効果を得ることができる。
Even if the
図8(A)に示したスリット36aの形成態様においては、スリット36aの上下2箇所で電極が繋がれているため、その繋ぎ部分の幅をある程度確保する必要がある。しかし図9に示す形成態様においては、スリットの途中で電極部分が橋渡しされているので、上下の繋ぎ部分の幅を細くすることができ、また、全体として繋ぎ部分の電極面積を小さくすることができる。繋ぎ部分には斜め電界が発生しないため、有効な表示領域を広くすることが可能である。更に、上下2箇所以外に繋ぎ部分を有しているため、電極の電気的特性を均一化することができる。事故の防止の効果も期待できる。
In the formation mode of the
なお、図9には1箇所で橋渡しされたスリット36aを示したが、複数箇所で橋渡しされた、より短いスリットを形成してもよい。
Although FIG. 9 shows the
第2の実施例、及びその変形例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。 When the display of the liquid crystal display element according to the second embodiment and its modification was observed, different display contents in the left-right direction could be confirmed.
第3の実施例による液晶表示素子は、単純マトリクス型ドットマトリクスタイプの液晶表示素子である。 The liquid crystal display element according to the third embodiment is a simple matrix type dot matrix type liquid crystal display element.
図10(A)は、第3の実施例による液晶表示素子のセグメント電極35c、35d及びコモン電極(透明電極36)を示す概略的な平面図であり、図10(B)は、図10(A)の10B−10B線に沿った断面図である。なお、図10(B)においては、セグメント電極35c、35d、透明電極36(コモン電極)にとどまらず、その他の構成要件も併せて図示した。
FIG. 10A is a schematic plan view showing the
図10(A)を参照する。第3の実施例による液晶表示素子は、互いに略平行配置される2本の棒状のセグメント電極35c、35d及びそれらと対向する1本の棒状の透明電極36(コモン電極)によって、各表示ドット81が構成され、かつ、2本のセグメント電極35c、35dが各々別の端子に引き回されており、異なる電圧印加手段によって別々の駆動信号(電圧)が加えられる点に特徴を有する。透明電極36(コモン電極)の幅は、セグメント電極35c、35dの幅に比べて広い。
Reference is made to FIG. The liquid crystal display element according to the third embodiment has each display dot 81 formed by two bar-shaped
多数の表示ドット81を形成するために、多数のセグメント電極35c、35d及び多数の透明電極36(コモン電極)が、それぞれ一定ピッチで略平行に配置される。セグメント電極35cとセグメント電極35dとは、電極の長さ方向と直交する方向(幅方向)に沿って等間隔に交互に配置される。また、セグメント電極35c、35d及び透明電極36(コモン電極)は、基板(上側基板31及び下側基板32)の法線方向(図10(A)においては紙面垂直方向)から見たとき互いに交差、たとえば直交するように配置される。
In order to form a large number of
図10(B)を参照する。一方のセグメント電極35cと透明電極36(コモン電極)との間には電圧印加手段43cによって駆動信号(電圧)が与えられ、他方のセグメント電極35dと透明電極36(コモン電極)との間には電圧印加手段43dによって駆動信号(電圧)が与えられる。
Reference is made to FIG. A drive signal (voltage) is applied between one
垂直配向膜37,38には、セグメント電極35c、35dと対応する位置に、たとえば基板31、32の法線方向(図10(B)においては上下方向)から見たとき、表示ドット81内のセグメント電極35c、35dを包含する範囲に(表示ドット81の内外を問わなければセグメント電極35c、35dの少なくとも一部を包含する範囲に)プレティルト角が付与され、液晶分子39aの倒れる方向が互いに異なる(たとえば互いに逆向きである)2つのドメイン80c、80dが形成されている。ドメイン80c、ドメイン80dは、それぞれ液晶分子39aが左側に倒れる領域(図の右側に視角をもつ領域)、右側に倒れる領域(図の左側に視角をもつ領域)である。また、ドメイン80c、ドメイン80dは、それぞれセグメント電極35c、セグメント電極35dの形成位置に対応し、それらの延在方向(図10(B)においては紙面垂直方向)に沿って、ストライプ状に形成される。両ドメイン80c、80dは、セグメント電極35c、35dの幅方向(図10(B)の左右方向)に沿って同幅に互い違いに配置される。
In the
第3の実施例による液晶表示素子が上述の構造を備えるため、各表示ドット81は、その内部に視角方向が逆向きで、かつ、対応するセグメント電極35c、35dにより異なる駆動信号(電圧)が印加可能な2種類のドメイン80c、80dを含む。このため、第3の実施例による液晶表示素子は、各表示ドット81を用いて、視角方向の異なる2つの表示内容を表示することが可能である。
Since the liquid crystal display element according to the third embodiment has the above-described structure, each display dot 81 has a viewing angle direction opposite to each other, and a drive signal (voltage) that differs depending on the corresponding
なお、垂直配向膜37,38へのプレティルト角の付与は、たとえば第1の実施例による液晶表示素子の第1の製造方法中で説明した光配向処理を用いて行うことができる。また、本実施例(図10(B))においては、両基板31、32の垂直配向膜37,38にプレティルト角を付与してあるが、いずれかの垂直配向膜37,38にプレティルト角を付与し、2つのドメイン80c、80dを形成してもよい。この場合は、第1の液晶表示素子の第2または第3の製造方法中で説明した光配向処理を用いて、プレティルト角を付与することが可能である。
The pretilt angle can be given to the
第3の実施例による液晶表示素子は、透明電極35を別々の端子に引き回される棒状のセグメント電極35c、35d群として形成し、透明電極36(コモン電極(群))をそれらと交差する棒状に形成する点で、また、2つのドメイン80c、80dをそれぞれ棒状のセグメント電極35c、35dに対応させて形成する点で、第1の実施例による液晶表示素子の製造方法とは異なる。
In the liquid crystal display device according to the third embodiment, the
第3の実施例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。 When the display of the liquid crystal display element according to the third example was observed, different display contents in the left-right direction could be confirmed.
図11(A)及び(B)は、第3の実施例による液晶表示素子を、それぞれ左方向、右方向から見た場合の表示例を示す。これらに示されるように、左右方向の観察者に異なった表示、たとえば異なった言語での表示を提供することが可能である。 FIGS. 11A and 11B show display examples when the liquid crystal display element according to the third embodiment is viewed from the left direction and the right direction, respectively. As shown, it is possible to provide different displays to the left and right observers, for example, displays in different languages.
第3の実施例による液晶表示素子と第4の実施例による液晶表示素子との関係は、第1と第2のそれら間の関係と同様である。 The relationship between the liquid crystal display element according to the third embodiment and the liquid crystal display element according to the fourth embodiment is the same as the relationship between the first and second elements.
すなわち、第4の実施例による液晶表示素子は、第3の実施例によるそれと比べてコモン電極(透明電極36)の所定の位置にスリットが設けられている点が最大の相違点である。第3の実施例によるドットマトリクスタイプの液晶表示素子は、少なくとも一方の基板(配向膜)に、相互に異なる方向のプレティルト角が付与された2種類の領域を交互に形成し、液晶層39に発生させた垂直電界を利用して、2ドメイン構造を実現した。第4の実施例においては、2組のセグメント電極とスリットを有するコモン電極との間に発生する2方向の斜め電界を利用して、2ドメイン構造を実現する。
In other words, the liquid crystal display element according to the fourth embodiment is the most different from the third embodiment in that a slit is provided at a predetermined position of the common electrode (transparent electrode 36). In the dot matrix type liquid crystal display element according to the third embodiment, at least one substrate (alignment film) is alternately formed with two types of regions provided with different pretilt angles in the
このため、第4の実施例によるドットマトリクスタイプの液晶表示素子においては、配向膜にプレティルト角の付与等の特別な配向処理は施されていない。第4の実施例による液晶表示素子は、たとえば透明基板上に透明電極(セグメント電極、コモン電極)を覆うように、垂直配向膜を塗布、キュアしただけの単純な配向処理を施した液晶表示素子である。また、必ずしも配向膜は必要としない。 For this reason, in the dot matrix type liquid crystal display element according to the fourth embodiment, the alignment film is not subjected to special alignment treatment such as provision of a pretilt angle. The liquid crystal display element according to the fourth embodiment is, for example, a liquid crystal display element that is subjected to a simple alignment process in which a vertical alignment film is applied and cured so as to cover a transparent electrode (segment electrode, common electrode) on a transparent substrate. It is. Further, an alignment film is not necessarily required.
図12(A)は、第4の実施例による液晶表示素子のセグメント電極35c、35d及びコモン電極(透明電極36)の一部を示す概略的な平面図であり、図12(B)は、図12(A)の12B−12B線に沿った断面図である。図12(A)は、第3の実施例における図10(A)に対応する図である。第4の実施例による液晶表示素子は、セグメント電極35e、35fが、第3の実施例(図10(A))におけるセグメント電極35c、35dよりも幅方向に広い棒状に形成されている。また、前述のように、透明電極36(コモン電極)にスリット36aが形成されている点が異なる。また、図12(B)においては、セグメント電極35e、35f、及びコモン電極(透明電極36)がそれぞれ形成されている透明基板33,34も併せて図示した。
FIG. 12A is a schematic plan view showing a part of the
なお、第4の実施例による液晶表示素子は、コモン電極がスリットを備えるという点において、第2の実施例によるそれと対応する。したがって図12(A)及び(B)は、それぞれ図8(A)及び(B)に対応する。 The liquid crystal display element according to the fourth embodiment corresponds to that according to the second embodiment in that the common electrode includes a slit. Accordingly, FIGS. 12A and 12B correspond to FIGS. 8A and 8B, respectively.
図12(A)を参照する。第4の実施例による液晶表示素子においても、2組のセグメント電極35e、35fは各々別の端子に引き回されており、異なる電圧印加手段によって別々の駆動信号(電圧)が加えられ得る。セグメント電極35e、35f及び透明電極36(コモン電極)の配置等は、図10(A)を参照して行った第3の実施例の場合と共通する。
Reference is made to FIG. Also in the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, the two sets of
透明電極36(コモン電極)には、たとえば合同な複数の長方形状のスリット36aが、電極の長さ方向に一定ピッチで形成されている。基板の法線方向(図12(A)においては紙面垂直方向)から見たとき、スリット36aは、一方のセグメント電極35eの長さ方向の一定側エッジ(図12(A)を紙面垂直上方から見たとき右側のエッジ)と、それに対向する他方のセグメント電極35fの長さ方向の一定側エッジ(図12(A)を紙面垂直上方から見たとき左側のエッジ)とをまたぐように形成、配置される。また、スリット36aのエッジが、隣り合うセグメント電極35e、35fの内部領域に位置するように、スリット36aは形成、配置される。
In the transparent electrode 36 (common electrode), for example, a plurality of congruent
図12(B)を参照する。図8(B)を参照して説明した第2の実施例による液晶表示素子の場合と同様の理由で、透明電極36(コモン電極)にスリット36aを設けることにより、電圧印加時には液晶層39に、透明基板33、34の法線に関して相互に逆向きの2方向に、斜め電界4を発生させることができる。また、一方のセグメント電極35eとの間に印加される電圧によって液晶層39に一方向の斜め電界4を発生させる領域と、他方のセグメント電極35fとの間に印加される電圧によって液晶層39に他方向の斜め電界4を発生させる領域を、透明電極36(コモン電極)上に形成することができる。電界方向の異なる2種類の領域は、セグメント電極35e、35fの幅方向(図12(B)の左右方向)に沿って、交互にストライプ状に形成される。
Reference is made to FIG. For the same reason as in the case of the liquid crystal display element according to the second embodiment described with reference to FIG. 8B, a
上述のように相互に方向の異なる斜め電界4を、セグメント電極35e、35fに対応させて液晶層39に交互に発生させ、液晶分子を電界方向に応じた方向に倒すように制御することで、視角方向によって異なった表示内容を表示することのできるマルチドメイン(2ドメイン)の液晶表示素子を実現することができる。
As described above, the oblique electric fields 4 having different directions are generated alternately in the
第4の実施例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。 When the display of the liquid crystal display element according to the fourth example was observed, different display contents could be confirmed in the left-right direction.
以下、好適なドメインサイズ(ストライプ状ドメインの幅)について記す。 Hereinafter, a suitable domain size (width of stripe domain) will be described.
第1及び第3の実施例のように光配向処理で配向膜にプレティルト角を付与する場合、任意のサイズにドメインを作製することができる。しかし液晶表示素子を過度に大きなドメインで形成すると、ドメイン自体が視認されてしまい、良好な表示を得ることは難しい。したがって、ドメインサイズ(ストライプ状ドメインの幅)は200μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。一方、ドメインサイズ(ストライプ状ドメインの幅)は電極幅とも関係するため、電極パタン作製上の要請により、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。 When a pretilt angle is imparted to the alignment film by photo-alignment processing as in the first and third embodiments, the domain can be produced in an arbitrary size. However, when the liquid crystal display element is formed with an excessively large domain, the domain itself is visually recognized, and it is difficult to obtain a good display. Therefore, the domain size (width of the stripe-shaped domain) is preferably 200 μm or less, and more preferably 100 μm or less. On the other hand, since the domain size (the width of the stripe-shaped domain) is also related to the electrode width, it is preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more, according to the demand for electrode pattern production.
第2及び第4の実施例のようにコモン電極にスリットを設け、斜め電界を発生させて、液晶の配向状態を変化させる液晶表示素子においては、斜め電界の効力が有効に及ぶ範囲には限界がある。また、ドメインサイズ(ストライプ状ドメインの幅)が大きいことは、セグメント電極のストライプパタンの幅が大きいこと、及び、表示部の端から端までの距離が長いことに対応する。このためドメインサイズ(ストライプ状ドメインの幅)が大きいと、表示部の端から離れた中央部において液晶の配向制御の確実性が減少し、良好な2ドメイン配向を得ることが難しくなる。本願発明者らが実験を重ねた結果、200μm以下のドメインサイズ(ストライプ状ドメインの幅)で良好な2ドメイン配向が得られ、100μm以下のドメインサイズでより良好な2ドメイン配向が得られた。ドメインサイズ(ストライプ状電極の幅)の下限は、電極パタン作製上の要請により、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましいであろう。 As in the second and fourth embodiments, in the liquid crystal display element in which the common electrode is provided with a slit and an oblique electric field is generated to change the alignment state of the liquid crystal, the effective range of the oblique electric field is limited. There is. Further, the large domain size (the width of the stripe domain) corresponds to the large width of the stripe pattern of the segment electrode and the long distance from end to end of the display portion. For this reason, if the domain size (the width of the stripe-shaped domain) is large, the reliability of the alignment control of the liquid crystal is reduced in the central portion away from the end of the display portion, and it becomes difficult to obtain a good two-domain alignment. As a result of repeated experiments by the inventors of the present application, a good two-domain alignment was obtained with a domain size (width of stripe-like domain) of 200 μm or less, and a better two-domain alignment was obtained with a domain size of 100 μm or less. The lower limit of the domain size (the width of the striped electrode) is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, according to demands for electrode pattern production.
なお、実施例においては、単純マトリクス駆動の液晶表示素子を取り上げたが、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor,TFT)駆動のようなアクティブマトリクス駆動の液晶表示素子にも適用することが可能である。 In the embodiment, the liquid crystal display element of simple matrix drive is taken up. However, the present invention can also be applied to an active matrix drive liquid crystal display element such as a thin film transistor (TFT) drive.
アクティブマトリクス駆動に適用する場合も、基本的な構成は単純マトリクス駆動のドットマトリクスタイプの液晶表示素子の場合と同じである。単純マトリクス駆動の液晶表示素子の場合は、セグメント電極をさらに2本のストライプ電極に分けて、それぞれのストライプ電極に対応して2ドメイン配向を施したが、アクティブマトリクス駆動の液晶表示素子の場合は、図14に示すように、TFTアレイ側基板のドレイン電極を2組の櫛歯状電極83a、83b(たとえば櫛歯状電極83aは右視角表示用の電極であり、櫛歯状電極83bは左視角表示用の電極である。)に分け、それぞれの櫛歯状電極83a、83bに対応して、基板(配向膜)に2ドメイン配向を施す。2組の櫛歯状電極83a、83bにそれぞれ対応してTFT84a、84bを設けるため、TFTは通常のアクティブマトリクス駆動の液晶表示素子に比べ、2倍の数が必要となる。(たとえば、TFT84aは、櫛歯状電極83aに対応する右視角表示用のTFTであり、TFT84bは、櫛歯状電極83bに対応する左視角用表示用のTFTである。)
また、実施例においては、垂直配向型の液晶表示素子を記載したが、TN型液晶表示素子、STN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子、及びハイブリッド配向型液晶表示素子等にも適用することができる。
Also when applied to active matrix driving, the basic configuration is the same as that of a dot matrix type liquid crystal display element of simple matrix driving. In the case of a simple matrix driving liquid crystal display element, the segment electrode is further divided into two stripe electrodes, and two-domain alignment is applied corresponding to each stripe electrode. However, in the case of an active matrix driving liquid crystal display element, As shown in FIG. 14, two sets of comb-
In the embodiments, the vertical alignment type liquid crystal display element is described. However, the present invention can be applied to a TN type liquid crystal display element, an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element, and a hybrid alignment type liquid crystal display element. it can.
各タイプの液晶表示素子において、マスクラビング法や光配向法等により配向処理を施し、左右それぞれから液晶分子が立ち上がる(ハイブリッドでは、倒れる場合もある。)2ドメイン配向を作り込めばよい。また、TN型、STN型の液晶表示素子の場合はスリットによる斜め電界を利用することも可能である。ただし、スリットを利用する液晶表示素子の場合は、良質の表示を得るために、液晶層中央の液晶分子のティルト角を0°(基板に対し平行)とする必要がある。
更に、実施例においては、視角方向の異なる(液晶分子の配向方向が異なる)2種類のドメインを一方向に交互に(ストライプ状に)形成したが、必ずしも交互に(ストライプ状に)形成しなくてもよい。また、2種類のドメインを複数方向に交互に形成、たとえば市松模様状に形成することも可能である。
In each type of liquid crystal display element, alignment treatment is performed by a mask rubbing method, a photo-alignment method, or the like, and liquid crystal molecules rise from the left and right sides (in some cases, the hybrid may fall down). In the case of a TN type or STN type liquid crystal display element, an oblique electric field by a slit can be used. However, in the case of a liquid crystal display element using a slit, the tilt angle of liquid crystal molecules in the center of the liquid crystal layer needs to be 0 ° (parallel to the substrate) in order to obtain a high-quality display.
Further, in the embodiment, two types of domains having different viewing angle directions (different alignment directions of liquid crystal molecules) are alternately formed in one direction (in a stripe shape), but are not necessarily formed alternately (in a stripe shape). May be. It is also possible to form two types of domains alternately in a plurality of directions, for example, in a checkered pattern.
更に、実施例においては、2つのドメインの最良視角方向が180°異なる液晶表示素子を取り上げたが、180°には限定されない。たとえば、光配向処理によりプレティルト角を付与する場合、プレティルト角を付与する方向は自由に選定できるであろう。 Further, in the embodiment, the liquid crystal display element in which the best viewing angle directions of the two domains are different by 180 ° is taken up, but it is not limited to 180 °. For example, when the pretilt angle is given by the photo-alignment process, the direction in which the pretilt angle is given may be freely selected.
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。 As mentioned above, although this invention was demonstrated along the Example, this invention is not limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
異なった方向から見られる可能性のある液晶表示素子、とりわけ自動車のセンターコンソール付近等、視角方向が定まっている場所に設置される液晶表示素子に、好適に利用可能である。 It can be suitably used for a liquid crystal display element that can be viewed from different directions, particularly a liquid crystal display element that is installed in a place where the viewing angle direction is fixed, such as near the center console of an automobile.
4 斜め電界
31 上側基板
32 下側基板
33,34 透明基板
35,36 透明電極
35a,b 櫛歯状電極
35c、d、e、f セグメント電極
36a スリット
37,38 垂直配向膜
39 液晶層
39a 液晶分子
40 視角補償フィルム
41,42 偏光板
43,43a、b、c、d 電圧印加手段
50 垂直配向型LCD
55,56 マスク
55a,56a 開口部
55b,56b 遮光部
80a、b、c、d ドメイン
81 表示ドット
83a、b 櫛歯状電極
84a、b TFT
α、β、γ、δ 小領域
4 oblique
55, 56
α, β, γ, δ Small region
Claims (22)
第2の透明基板と、前記第2の透明基板の一方の面上に形成される第3の電極とを含む第2の基板であって、前記第1の基板の前記第1及び第2の電極の形成されている面と、前記第3の電極の形成されている面とが向き合うように、前記第1の基板と略平行配置される第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板間に挟持される液晶層であって、前記第1の電極と前記第3の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が第1の方向に倒れる第1の部分、及び、前記第2の電極と前記第3の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が前記第1の方向とは異なる第2の方向に倒れる第2の部分を備える液晶層と
を有する液晶表示素子。 A first transparent substrate and first and second electrodes formed on one surface of the first transparent substrate, the first and second electrodes being connected to and controlled by an independent electric circuit A first substrate including two electrodes;
A second substrate including a second transparent substrate and a third electrode formed on one surface of the second transparent substrate, wherein the first and second of the first substrate A second substrate disposed substantially parallel to the first substrate such that the surface on which the electrode is formed faces the surface on which the third electrode is formed;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, the liquid crystal being in a first direction when a voltage is applied between the first electrode and the third electrode; And a second portion where the liquid crystal falls in a second direction different from the first direction when a voltage is applied between the second electrode and the third electrode. A liquid crystal display element having a liquid crystal layer having a portion.
前記第2の基板が、前記第3の電極を覆うように前記第2の透明基板上に形成された第2の配向膜を含み、
前記第1及び第2の電極がともに櫛歯状電極であり、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見たとき、前記第1の電極の櫛歯状部分と前記第2の電極の櫛歯状部分とが、櫛歯状部分の幅方向に沿って互い違いに配置されており、前記第1または第2の配向膜の少なくとも一方について、前記第1の電極の櫛歯状部分の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第1の方向に倒す配向処理が施されており、前記第2の電極の櫛歯状部分の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第2の方向に倒す配向処理が施されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。 Furthermore, the first substrate includes a first alignment film formed on the first transparent substrate so as to cover the first and second electrodes,
The second substrate includes a second alignment film formed on the second transparent substrate so as to cover the third electrode;
The first and second electrodes are both comb-like electrodes,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, the comb-like portion of the first electrode and the comb-like portion of the second electrode are along the width direction of the comb-like portion. The liquid crystal of the liquid crystal layer is disposed in a region including at least a part of the comb-like portion of the first electrode for at least one of the first or second alignment films. An alignment process is performed in which the liquid crystal layer is tilted in the second direction in an area including at least a part of the comb-like portion of the second electrode. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein:
前記第2の基板が、前記第3の電極を覆うように前記第2の透明基板上に形成された第2の配向膜を含み、
前記第1、第2及び第3の電極は、それぞれ一方向に長い第1、第2及び第3の電極群であり、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見たとき、前記第1の電極群の各電極と前記第2の電極群の各電極とが、各電極の長さ方向と直交する方向に沿って互い違いに配置されており、かつ、前記第1及び第2の電極群と前記第3の電極群とは交差するように配置されており、前記第1または第2の配向膜の少なくとも一方について、前記第1の電極群の各電極の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第1の方向に倒す配向処理が施されており、前記第2の電極群の各電極の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第2の方向に倒す配向処理が施されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。 Furthermore, the first substrate includes a first alignment film formed on the first transparent substrate so as to cover the first and second electrodes,
The second substrate includes a second alignment film formed on the second transparent substrate so as to cover the third electrode;
The first, second, and third electrodes are first, second, and third electrode groups that are long in one direction, respectively.
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, each electrode of the first electrode group and each electrode of the second electrode group are in a direction orthogonal to the length direction of each electrode. And the first and second electrode groups and the third electrode group are arranged so as to intersect with each other, and at least one of the first and second alignment films is arranged. The region including at least a part of each electrode of the first electrode group is subjected to an alignment treatment for tilting the liquid crystal of the liquid crystal layer in the first direction. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a region including at least a part of each electrode is subjected to an alignment treatment for tilting the liquid crystal of the liquid crystal layer in the second direction.
前記第1及び第2の電極がともに櫛歯状電極であり、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見たとき、前記第1の電極の櫛歯状部分と前記第2の電極の櫛歯状部分とが、櫛歯状部分の幅方向に沿って互い違いに配置されており、前記スリットは、前記第1の電極の櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジと、対向する前記第2の電極の櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジとをまたぐように形成され、かつ、前記第1及び第2の電極の櫛歯状部分の長さ方向に沿う前記スリットのエッジが、前記第1及び第2の電極の隣り合う櫛歯状部分の内部領域に位置するように形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。 Furthermore, the third electrode includes a slit,
The first and second electrodes are both comb-like electrodes,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, the comb-like portion of the first electrode and the comb-like portion of the second electrode are along the width direction of the comb-like portion. The slits are arranged in the lengthwise direction of the comb-like portion of the first electrode and the lengthwise direction of the comb-like portion of the second electrode facing each other. Comb teeth that are formed so as to straddle the side edges and that extend along the length direction of the comb-like portions of the first and second electrodes are adjacent comb teeth of the first and second electrodes. The liquid crystal display element of any one of Claims 1-3 currently formed so that it may be located in the internal area | region of a shape-like part.
前記第1及び第2の基板の法線方向から見たとき、前記第1の電極群の各電極と前記第2の電極群の各電極とが、各電極の長さ方向と直交する方向に沿って互い違いに配置されており、かつ、前記第1及び第2の電極群と前記第3の電極群とは交差するように配置されており、前記スリットは、前記第1の電極群の各電極の長さ方向の一定側エッジと、対向する前記第2の電極群の電極の長さ方向の一定側エッジとをまたぐように形成され、かつ、前記第1及び第2の電極群の電極の長さ方向に沿う前記スリットのエッジが、前記第1及び第2の電極群の隣り合う電極の内部領域に位置するように形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。 The first, second, and third electrodes are first, second, and third electrode groups that are long in one direction, respectively, and each electrode of the third electrode group includes a slit,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, each electrode of the first electrode group and each electrode of the second electrode group are in a direction orthogonal to the length direction of each electrode. And the first and second electrode groups and the third electrode group are arranged so as to intersect with each other, and the slits are arranged in each of the first electrode groups. The electrodes of the first and second electrode groups are formed so as to straddle the constant side edges in the length direction of the electrodes and the constant side edges in the length direction of the electrodes of the opposing second electrode group. The edge of the said slit along the length direction of is formed so that it may be located in the internal area | region of the electrode which the said 1st and 2nd electrode group adjoins. Liquid crystal display element.
(b)光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第2の基板表面に形成する工程と、
(c)前記第1及び第2の基板表面に形成された配向材料の膜に、それぞれ前記第1及び第2の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる2種類の微小領域を、それぞれ前記第1及び第2の電極の形成位置に対応する位置に形成する工程と、
(d)前記第1の基板と前記第2の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶層を形成する工程と
を有する液晶表示素子の製造方法。 (A) first and second films controlled by being connected to mutually independent electric circuits, each of which is a film of an alignment material sensitive to light and having the property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on average; Forming on a first substrate surface having a second electrode;
(B) forming a film of an alignment material on the second substrate surface having electrodes, which is sensitive to light and has a property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on average;
(C) Pre-tilt from vertical alignment by irradiating light from the direction inclined from the normal direction of the first and second substrates to the alignment material films formed on the surfaces of the first and second substrates, respectively. Forming two types of minute regions having different corners at positions corresponding to the formation positions of the first and second electrodes, respectively;
(D) A step of forming a liquid crystal layer between the first and second substrates by placing the first substrate and the second substrate facing each other with the surface on which the film of the alignment material is formed facing each other. The manufacturing method of the liquid crystal display element which has these.
前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第1または第2の電極の一方の形成位置と対応する一部に、前記第1の基板の法線方向から傾いた第1の方向から光を照射する第1の照射工程と、
前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第1または第2の電極の他方の形成位置と対応し、前記第1の照射工程で光が照射されていない配向材料の膜の一部に、前記第1の基板の法線方向から傾き、前記第1の方向とは異なる第2の方向から光を照射する第2の照射工程と
を含む請求項10に記載の液晶表示素子の製造方法。 The step (c)
A portion of the alignment material film formed on the surface of the first substrate, the portion corresponding to one formation position of the first or second electrode, and a normal direction of the first substrate A first irradiation step of irradiating light from a first direction inclined from
A part of the alignment material film formed on the surface of the first substrate, corresponding to the other formation position of the first or second electrode, and irradiated with light in the first irradiation step. 11. A second irradiation step of irradiating a part of the film of the alignment material not irradiated with light from a second direction different from the first direction, which is inclined from a normal direction of the first substrate. The manufacturing method of the liquid crystal display element of description.
前記第2の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第1または第2の電極の一方の形成位置と対応する一部に、前記第2の基板の法線方向から傾いた第3の方向から光を照射する第3の照射工程と、
前記第2の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第1または第2の電極の他方の形成位置と対応し、前記第3の照射工程で光が照射されていない配向材料の膜の一部に、前記第2の基板の法線方向から傾き、前記第3の方向とは異なる第4の方向から光を照射する第4の照射工程と
を含む請求項10または11に記載の液晶表示素子の製造方法。 The step (c)
A portion of the alignment material film formed on the surface of the second substrate, the portion corresponding to one formation position of the first or second electrode, and a normal direction of the second substrate A third irradiation step of irradiating light from a third direction inclined from
A part of the alignment material film formed on the surface of the second substrate, corresponding to the other formation position of the first or second electrode, and irradiated with light in the third irradiation step. 11. A fourth irradiation step of irradiating a part of the film of non-alignment material with light from a fourth direction that is inclined from a normal direction of the second substrate and is different from the third direction. Or a method for producing a liquid crystal display element according to 11;
(b)前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜に、前記第1の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる2種類の微小領域を形成する工程と、
(c)液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第2の基板表面に形成する工程と、
(d)前記第1の基板と前記第2の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶層を形成する工程と
を有し、
前記第1の基板表面の電極と前記第2の基板表面の電極のうちのいずれか一方は、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第1及び第2の電極を含んで構成され、
前記工程(b)において、プレティルト角の異なる2種類の微小領域をそれぞれ前記第1及び第2の電極の形成位置に対応する位置に形成する液晶表示素子の製造方法。 (A) forming a film of an alignment material on the first substrate surface having electrodes, which is sensitive to light and has a property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on average;
(B) Two kinds of microscopic materials having different pretilt angles from the vertical alignment are irradiated with light from a direction inclined from the normal direction of the first substrate to the alignment material film formed on the surface of the first substrate. Forming a region;
(C) forming a film of an alignment material having a property of aligning liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the surface on the average on the second substrate surface having electrodes;
(D) A step of forming a liquid crystal layer between the first and second substrates by placing the first substrate and the second substrate facing each other with the surface on which the film of the alignment material is formed facing each other. And
One of the electrode on the first substrate surface and the electrode on the second substrate surface includes first and second electrodes that are connected to and controlled by an independent electric circuit. ,
In the step (b), a method of manufacturing a liquid crystal display element, wherein two kinds of micro regions having different pretilt angles are formed at positions corresponding to the positions at which the first and second electrodes are formed, respectively.
前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜の一部に、前記第1の基板の法線方向から傾いた第1の方向から光を照射する第1の照射工程と、
前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜の他の一部であって、前記第1の照射工程で光が照射されていない配向材料の膜の他の一部に、前記第1の基板の法線方向から傾き、前記第1の方向とは異なる第2の方向から光を照射する第2の照射工程と
を含む請求項16に記載の液晶表示素子の製造方法。 The step (b)
A first irradiation step of irradiating a part of the alignment material film formed on the surface of the first substrate with light from a first direction inclined from a normal direction of the first substrate;
The other part of the alignment material film formed on the surface of the first substrate and the other part of the alignment material film that is not irradiated with light in the first irradiation step may be The manufacturing method of the liquid crystal display element of Claim 16 including the 2nd irradiation process which inclines from the normal line direction of this board | substrate, and irradiates light from the 2nd direction different from the said 1st direction.
前記第1の基板表面に形成された配向材料の膜に、前記第1の基板の法線方向から傾いた第3の方向から光を照射する第3の照射工程と、
前記第3の照射工程において、前記第3の方向から光が照射された配向材料の膜の一部に、前記第1の基板の法線方向から傾き、前記第3の方向とは異なる第4の方向から光を照射する第4の照射工程と
を含む請求項16記載の液晶表示素子の製造方法。 The step (b)
A third irradiation step of irradiating light from a third direction inclined from a normal direction of the first substrate onto the film of the alignment material formed on the surface of the first substrate;
In the third irradiation step, a part of the alignment material film irradiated with light from the third direction is inclined from the normal direction of the first substrate, and is different from the third direction. The manufacturing method of the liquid crystal display element of Claim 16 including the 4th irradiation process of irradiating light from the direction of this.
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