JP2013088650A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013088650A JP2013088650A JP2011229685A JP2011229685A JP2013088650A JP 2013088650 A JP2013088650 A JP 2013088650A JP 2011229685 A JP2011229685 A JP 2011229685A JP 2011229685 A JP2011229685 A JP 2011229685A JP 2013088650 A JP2013088650 A JP 2013088650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- liquid crystal
- substrate
- crystal layer
- display unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、垂直配向型の液晶表示装置における表示品質の改良技術に関する。 The present invention relates to a technique for improving display quality in a vertical alignment type liquid crystal display device.
上下基板間に配置された液晶層内の液晶分子が電圧無印加時において各基板に対してほぼ垂直に配向する垂直配向型の液晶表示装置（液晶表示素子）は、正面観察時における液晶層のリタデーションがゼロまたはほぼゼロであるため、上下基板を挟んで配置される各偏光板をクロスニコル配置とした場合には偏光板自体による消光性能が発揮されることにより非常に良好な黒表示特性を実現することができる。そして、例えば、特許第４６１４２００号公報（特許文献１）に示されるように特定の表面自由エネルギーを有する垂直配向膜に対し特定のラビング条件にてラビング処理を施すことにより、電圧無印加時および電圧印加時におけるラビング筋などの配向欠陥が観察されず配向均一性に優れた垂直配向型の液晶表示装置を実現できる。 A vertical alignment type liquid crystal display device (liquid crystal display element) in which liquid crystal molecules in a liquid crystal layer disposed between upper and lower substrates are aligned substantially perpendicularly to each substrate when no voltage is applied, Since the retardation is zero or almost zero, when the polarizing plates arranged across the upper and lower substrates are crossed Nicols, the extinction performance of the polarizing plate itself is exhibited, resulting in very good black display characteristics. Can be realized. For example, as shown in Japanese Patent No. 4614200 (Patent Document 1), a vertical alignment film having a specific surface free energy is subjected to a rubbing process under a specific rubbing condition, so that no voltage is applied and no voltage is applied. An alignment defect such as rubbing streaks during application is not observed, and a vertical alignment type liquid crystal display device excellent in alignment uniformity can be realized.
上記のような垂直配向型の液晶表示装置は、下基板に設けられた下側電極と上基板に設けられた上側電極によって液晶層に電圧を印加することで液晶層の配向状態が制御される。電圧印加方法としては、例えばマルチプレックス駆動法（単純マトリクス駆動法）が用いられる。しかし、特開２００８−２８１７５２号公報（特許文献２）に開示されるように、基板表面を配向処理した垂直配向型液晶表示装置をマルチプレックス駆動した場合には駆動時のフレーム周波数を低下することにより表示不均一性が発生する。したがって、表示均一性が得られるよう設定したプレティルト角や駆動波形によりフレーム周波数をある数値以上に設定する必要がある。 In the vertical alignment type liquid crystal display device as described above, the alignment state of the liquid crystal layer is controlled by applying a voltage to the liquid crystal layer by the lower electrode provided on the lower substrate and the upper electrode provided on the upper substrate. . As the voltage application method, for example, a multiplex driving method (simple matrix driving method) is used. However, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-281752 (Patent Document 2), when a vertical alignment type liquid crystal display device in which the substrate surface is aligned is subjected to multiplex driving, the frame frequency during driving is lowered. Causes display non-uniformity. Therefore, it is necessary to set the frame frequency to a certain numerical value or more according to the pretilt angle and drive waveform set so as to obtain display uniformity.
ところで、上記の特許文献２においては主にセグメント表示型液晶表示装置に関して検討した結果が示されていたが、セグメント表示部とドットマトリクス表示部を混在させた液晶表示装置については検討されていない。これについて発明者らが検討したところ、セグメント表示部とドットマトリクス表示部の両者に対して共通した駆動条件にて駆動する場合には、表示不均一性が発生するフレーム周波数がセグメント表示部とドットマトリクス表示部で異なり、セグメント表示部のほうが高いフレーム周波数で表示不均一性がみられるという現象が観察された。したがって、セグメント表示部に配向不均一性が発生しないようにするためには、セグメント表示部のみならずドットマトリクス表示部についてもフレーム周波数をより高くする必要が生じる。しかし、フレーム周波数を上昇させた場合には、ドットマトリクス表示部におけるクロストーク現象が顕著となることから表示ムラが生じ、表示品位の低下やコントラストの低下を招くという不都合が生じる。これに対して、セグメント表示部とドットマトリクス表示部で駆動条件を別々にするという方法も考えられるが、駆動回路の複雑化による高コスト化を招くため好ましくない。 By the way, in the above-mentioned patent document 2, although the result of mainly examining the segment display type liquid crystal display device is shown, the liquid crystal display device in which the segment display portion and the dot matrix display portion are mixed is not examined. When the inventors examined this, when driving under the same driving conditions for both the segment display unit and the dot matrix display unit, the frame frequency at which display non-uniformity occurs is different from the segment display unit and the dot display unit. Different from the matrix display part, a phenomenon was observed in which the segment display part showed display nonuniformity at a higher frame frequency. Therefore, in order to prevent the occurrence of alignment non-uniformity in the segment display unit, it is necessary to increase the frame frequency not only in the segment display unit but also in the dot matrix display unit. However, when the frame frequency is increased, the crosstalk phenomenon in the dot matrix display portion becomes significant, resulting in display unevenness, resulting in inconvenience that the display quality is lowered and the contrast is lowered. On the other hand, a method in which the drive conditions are made different between the segment display unit and the dot matrix display unit is also conceivable, but this is not preferable because the cost increases due to the complexity of the drive circuit.
本発明に係る具体的態様は、垂直配向型の液晶表示装置における表示均一性を向上させることを目的の１つとする。 A specific aspect of the present invention is to improve display uniformity in a vertical alignment type liquid crystal display device.
本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板の一面側に設けられた第１電極及び第２電極と、（ｃ）第２基板の一面側に設けられた第３電極及び第４電極と、（ｄ）第１基板の一面側に設けられた第１垂直配向膜と、（ｅ）第２基板の一面側に設けられた第２垂直配向膜と、（ｆ）第１基板と第２基板の相互間に設けられた液晶層を含み、（ｇ）第１及び第２垂直配向膜の少なくとも一方は一軸配向処理されており、（ｈ）第１電極と第３電極は、互いに重畳した領域が規則的に配列された複数の画素部となるドットマトリクス表示部を構成し、第２電極と第４電極は、互いに重畳した領域が所定の文字又は図案の形状となるセグメント表示部を構成し、（ｉ） 前記液晶層は、前記ドットマトリクス表示部に対応する領域よりも前記セグメント表示部に対応する領域の方がプレティルト角が小さい、ことを特徴とする液晶表示装置である。この液晶表示装置における液晶層は、例えば、誘電率異方性が負の液晶材料と、感光性樹脂モノマーを重合させた高分子体を有しており、高分子体によってドットマトリクス表示部に対応する領域よりもセグメント表示部に対応する領域のほうが小さくなるようにプレティルト角が付与される。 A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes (a) a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, (b) a first electrode and a second electrode which are provided on one surface side of the first substrate, (C) a third electrode and a fourth electrode provided on one surface side of the second substrate, (d) a first vertical alignment film provided on one surface side of the first substrate, and (e) one surface of the second substrate. A second vertical alignment film provided on the side, and (f) a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and (g) at least one of the first and second vertical alignment films is uniaxial. (H) The first electrode and the third electrode constitute a dot matrix display portion that is a plurality of pixel portions in which the overlapping regions are regularly arranged, and the second electrode and the fourth electrode Constitutes a segment display unit in which the overlapping areas are in the shape of a predetermined character or design, and (i) the liquid crystal layer Towards a region than the region corresponding to the dot matrix display unit corresponding to the segment display unit is smaller pretilt angle, is a liquid crystal display device according to claim. The liquid crystal layer in this liquid crystal display device has, for example, a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and a polymer obtained by polymerizing a photosensitive resin monomer, and corresponds to the dot matrix display portion by the polymer. The pretilt angle is given so that the area corresponding to the segment display portion is smaller than the area to be displayed.
上記の液晶表示装置によれば、例えば感光性樹脂モノマーを重合させた高分子体による配向規制作用を利用してドットマトリクス表示部におけるプレティルト角よりもセグメント表示部におけるプレティルト角が相対的に低くすることで、ドットマトリクス表示部に比べてセグメント表示部の表示均一性が得られるフレーム周波数を低くすることが可能となる。それにより、セグメント表示部における配向不均一性の発生を回避するためにフレーム周波数を高くする必要がなく、ドットマトリクス表示部においてクロストーク現象による表示品位の低下やコントラストの低下を招くという不都合を回避できる。したがって、例えばドットマトリクス表示部とセグメント表示部に対して同一のフレーム周波数で駆動信号を供給した場合にも、セグメント表示部とドットマトリクス表示部のいずれでも表示均一性を高めることが可能となる。 According to the above liquid crystal display device, for example, the pretilt angle in the segment display unit is made relatively lower than the pretilt angle in the dot matrix display unit by utilizing the alignment regulating action by the polymer body obtained by polymerizing the photosensitive resin monomer. This makes it possible to lower the frame frequency at which the display uniformity of the segment display unit can be obtained compared to the dot matrix display unit. As a result, it is not necessary to increase the frame frequency in order to avoid the occurrence of non-uniform alignment in the segment display section, and the disadvantage that the display quality is deteriorated and the contrast is lowered due to the crosstalk phenomenon in the dot matrix display section is avoided. it can. Therefore, for example, even when drive signals are supplied to the dot matrix display unit and the segment display unit at the same frame frequency, it is possible to improve display uniformity in both the segment display unit and the dot matrix display unit.
上記の液晶表示装置においては、第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極を介して液晶層にマルチプレックス駆動による駆動電圧を印加したときに外観観察による表示不均一が生じないフレーム周波数の下限値が、ドットマトリクス表示部とセグメント表示部で略等しいことが好ましい。 In the above liquid crystal display device, a frame in which display non-uniformity does not occur by appearance observation when a driving voltage by multiplex driving is applied to the liquid crystal layer via the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode. It is preferable that the lower limit value of the frequency is substantially equal between the dot matrix display section and the segment display section.
それにより、同一のフレーム周波数で駆動信号を供給した場合の表示均一性をさらに高めることが可能となる。 As a result, it is possible to further improve display uniformity when drive signals are supplied at the same frame frequency.
本発明に係る一態様の液晶表示装置の製造方法は、（ａ）第１電極及び第２電極を有する第１基板上に当該第１電極及び第２電極を覆う第１垂直配向膜を形成する工程と、（ｂ）第３電極及び第４電極を有する第２基板上に当該第３電極及び第４電極を覆う第２垂直配向膜を形成する工程と、（ｃ）第１垂直配向膜及び第２垂直配向膜の少なくとも一方に一軸配向処理を行う工程と、（ｄ）第１電極と第３電極が重畳してドットマトリクス表示部を構成し、かつ第２電極と第４電極が重畳してセグメント表示部を構成するように第１基板と第２基板を対向配置する工程と、（ｅ）第１基板と第２基板の相互間に、誘電率異方性が負の液晶材料と感光性樹脂モノマーを含有する液晶組成物を注入することにより液晶層を形成する工程と、（ｆ）第２電極と第４電極の間にのみ電圧を印加した状態で液晶層に光を照射する工程と、（ｇ）液晶層を液晶材料の等方相温度以上の温度で熱処理する工程と、を含む液晶表示装置の製造方法である。 In one embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, (a) a first vertical alignment film covering the first electrode and the second electrode is formed on a first substrate having the first electrode and the second electrode. (B) forming a second vertical alignment film covering the third electrode and the fourth electrode on a second substrate having the third electrode and the fourth electrode; and (c) a first vertical alignment film and A step of performing a uniaxial alignment treatment on at least one of the second vertical alignment films; (d) the first electrode and the third electrode overlap to form a dot matrix display portion; and the second electrode and the fourth electrode overlap. And (e) a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and a photosensitive layer between the first substrate and the second substrate, so as to constitute a segment display unit. Forming a liquid crystal layer by injecting a liquid crystal composition containing a functional resin monomer; and (f) Irradiating the liquid crystal layer with light while applying a voltage only between the second electrode and the fourth electrode, and (g) heat-treating the liquid crystal layer at a temperature equal to or higher than the isotropic phase temperature of the liquid crystal material. It is a manufacturing method of a liquid crystal display device.
本発明に係る他の態様の液晶表示装置の製造方法は、（ａ）第１電極及び第２電極を有する第１基板上に当該第１電極及び第２電極を覆う第１垂直配向膜を形成する工程と、（ｂ）第３電極及び第４電極を有する第２基板上に当該第３電極及び第４電極を覆う第２垂直配向膜を形成する工程と、（ｃ）第１垂直配向膜及び第２垂直配向膜の少なくとも一方に一軸配向処理を行う工程と、（ｄ）第１電極と第３電極が重畳してドットマトリクス表示部を構成し、かつ第２電極と第４電極が重畳してセグメント表示部を構成するように第１基板と第２基板を対向配置する工程と、（ｅ）第１基板と第２基板の相互間に、誘電率異方性が負の液晶材料と感光性樹脂モノマーを含有する液晶組成物を注入することにより液晶層を形成する工程と、（ｆ）第１電極と第３電極の間と第２電極と第４電極の間のそれぞれに電圧を印加した状態で液晶層のセグメント表示部に対応する領域のみに光を照射する工程と、（ｇ）第１電極と第３電極の間と第２電極と第４電極の間のいずれにも電圧を印加しない状態で、少なくとも液晶層のドットマトリクス表示部に対応する領域に光を照射する工程と、（ｈ）液晶層を液晶材料の等方相温度以上の温度で熱処理する工程と、を含む液晶表示装置の製造方法である。なお、上記した（ｇ）工程においては、液晶層のセグメント表示部に対応する領域にも光を照射してもよい。 In another aspect of the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, (a) a first vertical alignment film covering the first electrode and the second electrode is formed on a first substrate having the first electrode and the second electrode. (B) forming a second vertical alignment film covering the third electrode and the fourth electrode on a second substrate having the third electrode and the fourth electrode; and (c) a first vertical alignment film. And a step of performing a uniaxial alignment treatment on at least one of the second vertical alignment film, and (d) a first matrix and a third electrode overlap to form a dot matrix display portion, and a second electrode and a fourth electrode overlap. And (e) a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy between the first substrate and the second substrate; and a step of disposing the first substrate and the second substrate so as to constitute a segment display unit. Forming a liquid crystal layer by injecting a liquid crystal composition containing a photosensitive resin monomer; (f (G) irradiating light only to a region corresponding to the segment display portion of the liquid crystal layer in a state where a voltage is applied between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode; Irradiating light to at least a region corresponding to the dot matrix display portion of the liquid crystal layer in a state where no voltage is applied between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode; (H) heat-treating the liquid crystal layer at a temperature equal to or higher than the isotropic phase temperature of the liquid crystal material. In the step (g) described above, the region corresponding to the segment display portion of the liquid crystal layer may be irradiated with light.
上記したいずれかの製造方法によれば、感光性樹脂モノマーを重合させた高分子体による配向規制作用を利用してドットマトリクス表示部におけるプレティルト角よりもセグメント表示部におけるプレティルト角が相対的に低くした液晶表示装置を製造することができる。このような液晶表示装置は、ドットマトリクス表示部に比べてセグメント表示部の表示均一性が得られるフレーム周波数を低くすることが可能となる。それにより、セグメント表示部における配向不均一性の発生を回避するためにフレーム周波数を高くする必要がなく、ドットマトリクス表示部においてクロストーク現象による表示品位の低下やコントラストの低下を招くという不都合を回避できる。したがって、例えばドットマトリクス表示部とセグメント表示部に対して同一のフレーム周波数で駆動信号を供給した場合にも、セグメント表示部とドットマトリクス表示部のいずれでも表示均一性を高めることが可能となる。 According to any one of the manufacturing methods described above, the pretilt angle in the segment display unit is relatively lower than the pretilt angle in the dot matrix display unit by utilizing the alignment regulating action by the polymer obtained by polymerizing the photosensitive resin monomer. The manufactured liquid crystal display device can be manufactured. Such a liquid crystal display device can lower the frame frequency at which the display uniformity of the segment display unit can be obtained as compared with the dot matrix display unit. As a result, it is not necessary to increase the frame frequency in order to avoid the occurrence of non-uniform alignment in the segment display section, and the disadvantage that the display quality is deteriorated and the contrast is lowered due to the crosstalk phenomenon in the dot matrix display section is avoided. it can. Therefore, for example, even when drive signals are supplied to the dot matrix display unit and the segment display unit at the same frame frequency, it is possible to improve display uniformity in both the segment display unit and the dot matrix display unit.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。図１に示す本実施形態の液晶表示装置は、規則的に配列された複数の画素部を有するドットマトリクス表示部１と、任意の文字や図案などを表示するための表示部を有するセグメント表示部２を備え、上下基板間に配置された液晶層内の液晶分子が電圧無印加時において各基板に対してほぼ垂直に配向する垂直配向型の液晶表示装置である。図１に示すように液晶表示装置は、対向配置された上側基板（第１基板）１１および下側基板（第２基板）１２と、両基板の間に配置された液晶層１９を基本構成として備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device of the first embodiment. The liquid crystal display device according to the present embodiment shown in FIG. 1 includes a dot matrix display unit 1 having a plurality of regularly arranged pixel units, and a segment display unit having a display unit for displaying arbitrary characters and designs. 2 is a vertical alignment type liquid crystal display device in which liquid crystal molecules in a liquid crystal layer disposed between upper and lower substrates are aligned substantially perpendicular to each substrate when no voltage is applied. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device has an upper substrate (first substrate) 11 and a lower substrate (second substrate) 12 arranged opposite to each other, and a liquid crystal layer 19 disposed between the two substrates as a basic configuration. Prepare.
上側基板１１は、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。下側基板１２は、上側基板１１と同様に、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。図示のように、上側基板１１と下側基板１２は、上側電極１３ａと下側電極１４ａが対向し、かつ上側電極１３ｂと下側電極１４ｂが対向するようにして、所定の間隙（例えば６μｍ程度）を設けて貼り合わされている。 The upper substrate 11 is a transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate. Similar to the upper substrate 11, the lower substrate 12 is a transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate. As shown in the figure, the upper substrate 11 and the lower substrate 12 have a predetermined gap (for example, about 6 μm) such that the upper electrode 13a and the lower electrode 14a face each other and the upper electrode 13b and the lower electrode 14b face each other. ).
上側電極１３ａ、１３ｂは、上側基板１１の一面側に設けられている。同様に、下側電極１４ａ、１４ｂは、下側基板１２の一面側に設けられている。上側電極１３ａ、１３ｂおよび下側電極１４ａ、１４ｂは、それぞれ例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。これらの上側電極１３ａ、１３ｂ、下側電極１４ａ、１４ｂを介して外部の駆動回路（図示省略）から液晶層１９に駆動電圧が供給される。 The upper electrodes 13 a and 13 b are provided on one surface side of the upper substrate 11. Similarly, the lower electrodes 14 a and 14 b are provided on one surface side of the lower substrate 12. The upper electrodes 13a and 13b and the lower electrodes 14a and 14b are configured by appropriately patterning a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO), for example. A driving voltage is supplied to the liquid crystal layer 19 from an external driving circuit (not shown) through the upper electrodes 13a and 13b and the lower electrodes 14a and 14b.
上側電極１３ａと下側電極１４ａは、互いが重なった領域がセグメント表示部２の所定の文字や図案を形作るように構成されている。上側電極１３ｂは、紙面の左右方向に対応する第１方向に延在するストライプ形状に形成されており、下側電極１４ｂは、上記の第１方向と直交する第２方向に延在するストライプ形状に形成されている。これらの上側電極１３ｂと下側電極１４ｂとが互いに交差した領域のそれぞれが画素部となり、全体としては規則的に配列された複数の画素部からなるドットマトリクス表示部１が構成される。 The upper electrode 13a and the lower electrode 14a are configured such that a region in which the upper electrode 13a and the lower electrode 14a overlap each other forms a predetermined character or design of the segment display unit 2. The upper electrode 13b is formed in a stripe shape extending in a first direction corresponding to the left-right direction of the paper surface, and the lower electrode 14b is formed in a stripe shape extending in a second direction orthogonal to the first direction. Is formed. Each of the regions where the upper electrode 13b and the lower electrode 14b intersect with each other serves as a pixel portion, and the dot matrix display portion 1 including a plurality of pixel portions regularly arranged as a whole is configured.
配向膜１５は、上側基板１１の一面側において上側電極１３ａ、１３ｂを覆うようにして設けられている。また、配向膜１６は、下側基板１２の一面側に、下側電極１４ａ、１４ｂを覆うようにして設けられている。これらの配向膜１５、１６としては、液晶層１９の配向状態を垂直配向に規制する垂直配向膜が用いられている。各配向膜１５、１６は、それぞれラビング処理等の一軸配向処理が施されており、それぞれへの配向処理の方向が逆方向となるように配置されている。なお、一軸配向処理はいずれか片方の配向膜のみに施してもよい。 The alignment film 15 is provided on one surface side of the upper substrate 11 so as to cover the upper electrodes 13a and 13b. The alignment film 16 is provided on one surface side of the lower substrate 12 so as to cover the lower electrodes 14a and 14b. As these alignment films 15 and 16, vertical alignment films that restrict the alignment state of the liquid crystal layer 19 to the vertical alignment are used. Each of the alignment films 15 and 16 is subjected to a uniaxial alignment process such as a rubbing process, and is arranged so that the direction of the alignment process to each of the alignment films is reversed. The uniaxial alignment treatment may be performed only on one of the alignment films.
ポリマー膜１７は、上側基板１１の一面側において配向膜１５上に設けられている。また、ポリマー膜１８は、下側基板１２の一面側において配向膜１６上に設けられている。これらのポリマー膜１７、１８は、例えば、液晶層１９を構成する液晶材料に予め感光性樹脂モノマーを混入しておき、その後外部から紫外線等の光を照射して感光性樹脂モノマーをポリマー化した際に各配向膜１５、１６上に形成されるものである。 The polymer film 17 is provided on the alignment film 15 on one surface side of the upper substrate 11. The polymer film 18 is provided on the alignment film 16 on one surface side of the lower substrate 12. In these polymer films 17 and 18, for example, a photosensitive resin monomer is mixed in advance in the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 19, and then the photosensitive resin monomer is polymerized by irradiating light such as ultraviolet rays from the outside. At this time, it is formed on each of the alignment films 15 and 16.
液晶層１９は、上側基板１１と下側基板１２の間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負の液晶材料を用いて液晶層１９が構成されている。液晶層１９に図示された太線は、液晶層１９における液晶分子の配向方向を模式的に示したものである。本実施形態の液晶層１９は、電圧無印加時における液晶分子の配向方向が上側基板１１および下側基板１２の各基板面に対して略垂直となる垂直配向モードに設定されている。 The liquid crystal layer 19 is provided between the upper substrate 11 and the lower substrate 12. In the present embodiment, the liquid crystal layer 19 is configured using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy Δε. The thick line shown in the liquid crystal layer 19 schematically shows the alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 19. The liquid crystal layer 19 of the present embodiment is set to a vertical alignment mode in which the alignment direction of liquid crystal molecules when no voltage is applied is substantially perpendicular to the substrate surfaces of the upper substrate 11 and the lower substrate 12.
上側偏光板２１は、上側基板１１の外側に配置されている。同様に、下側偏光板２２は、下側基板１２の外側に配置されている。上側偏光板２１と下側偏光板２２は、各々の吸収軸が互いに略直交するように配置されている。これにより、本実施形態の液晶表示装置はノーマリーブラックモードとなる。また、上側偏光板２１と下側偏光板２２の各吸収軸は、配向処理の方向に対応して定義される液晶層１９の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向に対して略４５°の角度をなす位置に設定される。なお、各偏光板２１、２２と各基板１１、１２との間には適宜Ｃプレート等の光学補償板が配置されてもよい。例えば本実施形態では、上側基板１１と上側偏光板２１の間、下側基板１２と下側偏光板２２の間のそれぞれに光学補償板２３、２４が配置されている。 The upper polarizing plate 21 is disposed outside the upper substrate 11. Similarly, the lower polarizing plate 22 is disposed outside the lower substrate 12. The upper polarizing plate 21 and the lower polarizing plate 22 are disposed so that their absorption axes are substantially orthogonal to each other. As a result, the liquid crystal display device of the present embodiment is in a normally black mode. Further, the absorption axes of the upper polarizing plate 21 and the lower polarizing plate 22 are approximately 45 with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules at approximately the center in the layer thickness direction of the liquid crystal layer 19 defined corresponding to the direction of the alignment treatment. It is set at a position that makes an angle of °. An optical compensation plate such as a C plate may be appropriately disposed between the polarizing plates 21 and 22 and the substrates 11 and 12. For example, in the present embodiment, optical compensation plates 23 and 24 are disposed between the upper substrate 11 and the upper polarizing plate 21 and between the lower substrate 12 and the lower polarizing plate 22, respectively.
図２は、液晶層１９の内部構成を模式的に示すモデル図である。詳細には、図２（Ａ）は液晶層１９のうちドットマトリクス表示部１に対応する領域での内部構成のモデル図である。また、図２（Ｂ）は液晶層１９のうちセグメント表示部２に対応する領域での内部構成のモデル図である。本実施形態の液晶表示装置における液晶層１９は、液晶分子３０と、モノマー３１が相互に結合してなる高分子ネットワーク（高分子体）を含んでいる。このような高分子ネットワークは、例えば、少量（例えば数ｗｔ％）の紫外線感光性樹脂モノマーが混入された液晶材料を上側基板１１と下側基板１２の間に注入し、その後外部から紫外線照射を行うことによって形成される。本実施形態ではドットマトリクス表示部１に対応する領域とセグメント表示部２に対応する領域で紫外線照射の条件を異ならせることにより、高分子ネットワークによる配向規制作用の差を利用してドットマトリクス表示部１とセグメント表示部２のそれぞれにおけるプレティルト角を異なる大きさに制御している。具体的には、ドットマトリクス表示部１に対応する領域でのプレティルト角をθｐｄとし（図２（Ａ）参照）、セグメント表示部２に対応する領域でのプレティルト角をθｐｓとすると（図２（Ｂ）参照）、これらの関係はθｐｓ＜θｐｄとなっている。すなわち、セグメント表示部２に対応する領域のプレティルト角のほうがドットマトリクス表示部１に対応する領域のプレティルト角よりも小さい。ここでいう「プレティルト角」とは、液晶層１９の全体における平均的なプレティルト角であり、上側基板１１あるいは下側基板１２と液晶層１９との界面近傍におけるプレティルト角とは異なる。また、プレティルト角の大きさについては、上側基板１１または下側基板１２の基板面法線からの角度として規定している。 FIG. 2 is a model diagram schematically showing the internal configuration of the liquid crystal layer 19. Specifically, FIG. 2A is a model diagram of an internal configuration in a region corresponding to the dot matrix display portion 1 in the liquid crystal layer 19. FIG. 2B is a model diagram of an internal configuration in an area corresponding to the segment display unit 2 in the liquid crystal layer 19. The liquid crystal layer 19 in the liquid crystal display device of the present embodiment includes a polymer network (polymer body) formed by bonding liquid crystal molecules 30 and monomers 31 to each other. In such a polymer network, for example, a liquid crystal material mixed with a small amount (for example, several wt%) of an ultraviolet photosensitive resin monomer is injected between the upper substrate 11 and the lower substrate 12 and then irradiated with ultraviolet rays from the outside. Formed by doing. In the present embodiment, the dot matrix display unit is obtained by using the difference in the orientation regulating action by the polymer network by changing the ultraviolet irradiation conditions in the region corresponding to the dot matrix display unit 1 and the region corresponding to the segment display unit 2. The pretilt angles in 1 and the segment display unit 2 are controlled to different sizes. Specifically, the pretilt angle in the region corresponding to the dot matrix display unit 1 is θpd (see FIG. 2A), and the pretilt angle in the region corresponding to the segment display unit 2 is θps (FIG. 2 ( B))), and these relationships are θps <θpd. That is, the pretilt angle of the region corresponding to the segment display unit 2 is smaller than the pretilt angle of the region corresponding to the dot matrix display unit 1. Here, the “pretilt angle” is an average pretilt angle in the entire liquid crystal layer 19 and is different from the pretilt angle in the vicinity of the interface between the upper substrate 11 or the lower substrate 12 and the liquid crystal layer 19. Further, the magnitude of the pretilt angle is defined as an angle from the normal to the substrate surface of the upper substrate 11 or the lower substrate 12.
次に、図１に示した断面構造を有する液晶表示装置の製造方法の一例を説明する。図３は、第１実施形態の液晶表示装置の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。 Next, an example of a manufacturing method of the liquid crystal display device having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing method of the liquid crystal display device of the first embodiment.
まず、上側基板１１および下側基板１２をそれぞれ作製する。例えば、片面が研磨処理され、その表面にＳｉＯ２アンダーコートが施された後、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明電極が成膜された一対のガラス基板を用意する。これらのガラス基板の透明電極に対してフォトリソグラフィー工程及びエッチング工程を行うことにより所望の形状にパターニングする。これにより、上側基板１１の一面側に上側電極１３ａ、１３ｂが形成され、下側基板１２の一面側に下側電極１４ａ、１４ｂが形成される。なお、本例では省略しているが、必要に応じて、パターニングされた透明電極の一部表面上にＳｉＯ２などによる絶縁層を形成してもよい。 First, the upper substrate 11 and the lower substrate 12 are respectively produced. For example, a pair of glass substrates on which a transparent electrode made of ITO (Indium Tin Oxide) is formed after one surface is polished and a SiO 2 undercoat is applied to the surface is prepared. The transparent electrode of these glass substrates is patterned into a desired shape by performing a photolithography process and an etching process. Thereby, upper electrodes 13 a and 13 b are formed on one surface side of upper substrate 11, and lower electrodes 14 a and 14 b are formed on one surface side of lower substrate 12. Although omitted in this example, if necessary, an insulating layer made of SiO 2 or the like may be formed on a part of the surface of the patterned transparent electrode.
次に、上側基板１１および下側基板１２のそれぞれをアルカリ溶液等で洗浄した後、配向膜を形成する。上側基板１１については、配向膜材料を上側基板１１のほぼ全面に渡ってフレキソ印刷法またはインクジェット法によって塗布し、所定条件（例えば、１８０℃、３０分間）で焼成する。また、下側基板１２についても、配向膜材料を下側基板１２のほぼ全体に渡ってフレキソ印刷法またはインクジェット法によって塗布し、所定条件（例えば、１８０℃、３０分間）で焼成する。その後、各配向膜１５、１６に対してラビング処理を行う。ラビング処理には、例えば綿製ラビング布を用いる。 Next, after each of the upper substrate 11 and the lower substrate 12 is washed with an alkaline solution or the like, an alignment film is formed. For the upper substrate 11, the alignment film material is applied over almost the entire surface of the upper substrate 11 by a flexographic printing method or an ink jet method, and baked under predetermined conditions (for example, 180 ° C. for 30 minutes). For the lower substrate 12, the alignment film material is applied to the entire lower substrate 12 by a flexographic printing method or an inkjet method, and baked under predetermined conditions (for example, 180 ° C. for 30 minutes). Thereafter, the alignment films 15 and 16 are rubbed. For the rubbing treatment, for example, a cotton rubbing cloth is used.
次に、一方の基板（例えば上側基板１１）に、例えば５．５μｍ程度の粒径のロッド状ガラススペーサーが略２ｗｔ％混入したシール材をディスペンサーによって所望パターンに塗布する。また、他方の基板（例えば下側基板１２）には、例えば６μｍ程度の粒径の球状プラスティックスペーサーを乾式散布法によって散布する。その後、上側基板１１と下側基板１２をこれらの一面同士が対向するようにして貼り合わせ、熱圧着する。これによりシール材が硬化し、上側基板１１と下側基板１２が固定される（空セルが完成する）。上記したように各基板は、それぞれへ施されたラビング方向がアンチパラレルとなるように配置される。 Next, on one substrate (for example, the upper substrate 11), a seal material in which approximately 2 wt% of a rod-shaped glass spacer having a particle diameter of, for example, about 5.5 μm is mixed is applied to a desired pattern by a dispenser. On the other substrate (for example, the lower substrate 12), spherical plastic spacers having a particle diameter of, for example, about 6 μm are sprayed by a dry spraying method. Thereafter, the upper substrate 11 and the lower substrate 12 are bonded together so that their one surfaces face each other, and thermocompression-bonded. As a result, the sealing material is cured, and the upper substrate 11 and the lower substrate 12 are fixed (an empty cell is completed). As described above, the substrates are arranged so that the rubbing directions applied thereto are anti-parallel.
次に、真空注入法等の方法によって上側基板１１と下側基板１２の間隙に液晶組成物を注入し、プレス処理をしながら注入口を封止することにより、液晶層１９を形成する。このときの液晶組成物としては、誘電率異方性Δε＜０の液晶材料に対して、ある温度範囲にて液晶層を示し、紫外線照射によりポリマー化して硬化する紫外線感光性樹脂モノマーを適量添加し（例えば１〜４ｗｔ％）、相溶させたものが用いられる。以上により、図３（Ａ）に示すような液晶セルが完成する。この時点では、液晶層１９のプレティルト角は、ドットマトリクス表示部１に対応する領域、セグメント表示部２に対応する領域のいずれにおいても同じであり、例えば略８９．９°である。 Next, a liquid crystal composition 19 is formed by injecting a liquid crystal composition into the gap between the upper substrate 11 and the lower substrate 12 by a method such as a vacuum injection method and sealing the injection port while performing a pressing process. As the liquid crystal composition at this time, an appropriate amount of an ultraviolet photosensitive resin monomer that exhibits a liquid crystal layer in a certain temperature range and is polymerized and cured by ultraviolet irradiation is added to a liquid crystal material having a dielectric anisotropy Δε <0. (E.g., 1 to 4 wt%), and a compatible solution is used. Thus, a liquid crystal cell as shown in FIG. 3A is completed. At this time, the pretilt angle of the liquid crystal layer 19 is the same in both the region corresponding to the dot matrix display unit 1 and the region corresponding to the segment display unit 2, for example, approximately 89.9 °.
次に、図３（Ｂ）に示すように、セグメント表示部２の全体（または一部）に駆動手段４０から電圧を印加しながら、セグメント表示部２およびドットマトリクス表示部１に渡って液晶層１９に紫外線（ＵＶ）を照射する。この時の電圧は液晶層の閾値電圧以上とする。ここでは例えば、フレーム周波数４００Ｈｚのスタティック駆動波形（矩形波デューティ比１：１）の電圧を印加する。このとき、液晶層１９ではセグメント表示部２に対応する領域のみ電圧印加による液晶分子の再配向が生じる。この状態で紫外線を照射することにより、紫外線感光性樹脂モノマーが重合してポリマー化し、高分子ネットワーク（高分子体）が形成される。また、紫外線感光性樹脂モノマーの一部は、上側基板１１、下側基板１２の各一面上に堆積し、ポリマー膜１７、１８となる（図３（Ｃ）参照）。電圧印加によって液晶分子を再配向させた状態で高分子ネットワークを形成することにより、電圧印加を解除した後も、液晶層１９のセグメント表示部２に対応する領域にプレティルト角を付加することができる。このプレティルト角θｐｓは、液晶層１９のドットマトリクス表示部１に対応する領域におけるプレティルト角θｐｄよりも小さくなる（図２（Ａ）および図２（Ｂ）参照）。これは、主に液晶層１９内に形成された高分子ネットワークによる作用と考えられる。また、この作用は各ポリマー膜１７、１８によって補強されるものと考えられる。その後、液晶材料の等方相転移温度以上の温度（例えば１２０℃）で１時間の熱処理を行う。 Next, as shown in FIG. 3B, a liquid crystal layer is applied across the segment display unit 2 and the dot matrix display unit 1 while applying a voltage from the driving means 40 to the whole (or a part) of the segment display unit 2. 19 is irradiated with ultraviolet rays (UV). The voltage at this time is equal to or higher than the threshold voltage of the liquid crystal layer. Here, for example, a voltage of a static drive waveform (rectangular wave duty ratio 1: 1) having a frame frequency of 400 Hz is applied. At this time, in the liquid crystal layer 19, realignment of liquid crystal molecules occurs only by applying a voltage to a region corresponding to the segment display unit 2. By irradiating with ultraviolet rays in this state, the ultraviolet photosensitive resin monomer is polymerized and polymerized to form a polymer network (polymer body). Further, a part of the ultraviolet photosensitive resin monomer is deposited on each surface of the upper substrate 11 and the lower substrate 12 to form polymer films 17 and 18 (see FIG. 3C). By forming a polymer network in a state where liquid crystal molecules are reoriented by applying a voltage, a pretilt angle can be added to a region corresponding to the segment display portion 2 of the liquid crystal layer 19 even after the voltage application is canceled. . The pretilt angle θps is smaller than the pretilt angle θpd in the region corresponding to the dot matrix display portion 1 of the liquid crystal layer 19 (see FIGS. 2A and 2B). This is considered to be mainly due to the action of the polymer network formed in the liquid crystal layer 19. This action is considered to be reinforced by the polymer films 17 and 18. Thereafter, heat treatment is performed for 1 hour at a temperature higher than the isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material (for example, 120 ° C.).
次に、上側基板１１の外側に上側偏光板２１および光学補償板２３を貼り合わせ、かつ下側基板１２の外側に下側偏光板２２および光学補償板２４を貼り合わせる。上側偏光板２１と下側偏光板２２のそれぞれは、例えば、液晶層１９の略中央における液晶分子の配向方向に対して略４５°の角度を有し、かつ互いの吸収軸がクロスニコル配置とされる。最後に、リードフレーム等を適宜に取り付けることにより、上記した図１に示した液晶表示装置が完成する。 Next, the upper polarizing plate 21 and the optical compensation plate 23 are bonded to the outside of the upper substrate 11, and the lower polarizing plate 22 and the optical compensation plate 24 are bonded to the outer side of the lower substrate 12. Each of the upper polarizing plate 21 and the lower polarizing plate 22 has, for example, an angle of about 45 ° with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules at the approximate center of the liquid crystal layer 19, and the absorption axis of each other is a crossed Nicol arrangement. Is done. Finally, the liquid crystal display device shown in FIG. 1 is completed by appropriately attaching a lead frame and the like.
次に、ドットマトリクス表示部１とセグメント表示部２でプレティルト角を相違させることによる効果についての検証結果を説明する。ここでは、上記した製造方法により、紫外線感光性樹脂モノマーの添加量や紫外線の照度をいくつかの条件に設定して作製した実施例の液晶表示装置について諸特性を評価した。また、比較例として、紫外線感光性樹脂モノマーを添加しない液晶材料を用いて液晶層を形成した点を除いては実施例と共通の構成を備える液晶表示装置を作製した。 Next, the verification result about the effect by making the pretilt angle different in the dot matrix display part 1 and the segment display part 2 is demonstrated. Here, various characteristics were evaluated for the liquid crystal display device of the example manufactured by setting the addition amount of the ultraviolet photosensitive resin monomer and the illuminance of ultraviolet rays under some conditions by the above-described manufacturing method. In addition, as a comparative example, a liquid crystal display device having the same configuration as that of the example was manufactured except that a liquid crystal layer was formed using a liquid crystal material to which no ultraviolet photosensitive resin monomer was added.
図４は、比較例の液晶表示装置の外観を示す図である。この図４に基づいて、比較例の液晶表示装置における配向不均一性の外観観察結果について説明する。比較例の液晶表示装置では、上側基板および下側基板の各々への配向処理の方向を液晶表示装置の正面から見て６時方向および１２時方向（図中において上下方向）としているため、液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向は１２時方向に定まる。このとき、液晶層に閾値電圧以上の電圧を印加すると液晶層の液晶分子は配向方向に沿って水平方向へ傾斜する。この比較例の液晶表示装置は、６時方向から観察すると明表示の透過率が上昇し、１２時方向から観察すると明表示の透過率が低下して視認しにくくなる。このときの６時方向を「最良視認方向」、１２時方向を「反視認方向」と呼ぶ。ただし、本実施形態においてはカイラル剤をさらに用いることも可能であり、その場合は液晶分子の配向方向は液晶層の層厚方向の中央における液晶分子の配向方向を基準として考える。 FIG. 4 is a diagram illustrating an appearance of a liquid crystal display device of a comparative example. Based on this FIG. 4, the external appearance observation result of the alignment nonuniformity in the liquid crystal display device of a comparative example is demonstrated. In the liquid crystal display device of the comparative example, the direction of the alignment treatment on each of the upper substrate and the lower substrate is 6 o'clock direction and 12 o'clock direction (vertical direction in the figure) when viewed from the front of the liquid crystal display device. The alignment direction of the liquid crystal molecules at the approximate center of the layer thickness direction is determined at 12 o'clock. At this time, when a voltage higher than the threshold voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are inclined in the horizontal direction along the alignment direction. In the liquid crystal display device of this comparative example, the transmittance of bright display increases when observed from 6 o'clock, and the transmittance of bright display decreases when observed from 12 o'clock, making it difficult to visually recognize. The 6 o'clock direction at this time is called the “best viewing direction”, and the 12 o'clock direction is called the “anti-viewing direction”. However, in this embodiment, it is possible to further use a chiral agent. In this case, the alignment direction of the liquid crystal molecules is considered based on the alignment direction of the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer in the layer thickness direction.
比較例の液晶表示装置は、図４に示すように文字や７セグメントパターンによる数字表示を実現するセグメント表示部（図中、右側に点線で囲んで示す部分）と、複数の略長方形の画素部を規則的に配置したドットマトリクス表示部（図中、左側に点線で囲んで示す部分）が存在する。図４は、ドットマトリクス表示部およびセグメント表示部の全てを明表示としたものである。このときの駆動条件は１／１２８デューティ、１／１２バイアスとし、フレーム周波数をいくつかの条件に設定したフレーム反転波形によるマルチプレックス駆動であり、略最大コントラストが得られる明表示駆動電圧を用いた。なお、図４に示したのはフレーム周波数を１７５Ｈｚとした場合の観察像である。 As shown in FIG. 4, a liquid crystal display device of a comparative example includes a segment display unit (portion indicated by a dotted line on the right side in the drawing) that realizes numeric display using characters and a 7-segment pattern, and a plurality of substantially rectangular pixel units. There is a dot matrix display portion (a portion surrounded by a dotted line on the left side in the drawing) in which are regularly arranged. FIG. 4 shows all of the dot matrix display section and the segment display section as bright display. The driving conditions at this time are multiplex driving with a frame inversion waveform with 1/128 duty and 1/12 bias, frame frequency set to several conditions, and a bright display driving voltage that can obtain a substantially maximum contrast is used. . FIG. 4 shows an observation image when the frame frequency is 175 Hz.
上記に示した駆動条件下でドットマトリクス表示部およびセグメント表示部の各々における外観上の表示均一性が観察されるフレーム周波数の下限値を評価した。表示均一性の評価は正面外観観察により行い、観察者の主観で均一性の良／不良を判断した。これは、実際の量産工程における点灯検査と同様な評価方法である。評価の結果、表示均一性を得られるフレーム周波数の下限値（最低フレーム周波数）は、ドットマトリクス表示部においては１４０Ｈｚ、セグメント表示部の文字表示部である「MDCD AMFM」および「TEMP」のそれぞれにおいては２４０Ｈｚ、セグメント表示部の７セグメントによる数字表示部（数字の「８」を４つの縦棒と３つの横棒により表現した部分）のうち、縦棒部分においては１６０Ｈｚ、横棒部分においては１８０Ｈｚであった。すなわち、ドットマトリクス表示部の方がセグメント表示部に比べ表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が低いことが明らかになった。 The lower limit value of the frame frequency at which the display uniformity in appearance in each of the dot matrix display unit and the segment display unit was observed under the driving conditions described above was evaluated. Evaluation of display uniformity was performed by frontal appearance observation, and whether the uniformity was good or bad was determined by the subjectivity of the observer. This is the same evaluation method as the lighting inspection in the actual mass production process. As a result of the evaluation, the lower limit (minimum frame frequency) of the frame frequency at which display uniformity can be obtained is 140 Hz in the dot matrix display section, and in each of “MDCD AMFM” and “TEMP” which is the character display section of the segment display section. Is 240 Hz, among the number display part (the part where the number “8” is expressed by four vertical bars and three horizontal bars) by 7 segments of the segment display part, the vertical bar part is 160 Hz, and the horizontal bar part is 180 Hz Met. That is, it has been clarified that the lower limit value of the frame frequency at which display uniformity is obtained in the dot matrix display portion is lower than that in the segment display portion.
また、セグメント表示部内においても表示パターンにより表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が異なることが分かった。より詳細にセグメント表示部を観察してみると、文字表示部である「MDCD AMFM」の部分ではフレーム周波数を低下させていくと、「C」、「D」、「A」、「F」のそれぞれの縦棒部分では比較的に低いフレーム周波数まで表示均一性を維持できるが、横棒部分や曲線部分ではフレーム周波数が高い場合においても表示不均一性が発生する傾向がみられた。また、文字表示部である「TEMP」の部分や７セグメントによる数字表示部でも同様な傾向がみられた。これを検討すると、明表示時における液晶分子の配向方向とセグメント表示部の画素エッジが直交している場合、又は画素エッジが、液晶層の層厚方向の中央における配向方向と９０°に近い角度の比較的広角で交差しておりその画素エッジの長さが比較的長い場合には表示均一性が得られるフレーム周波数が高く、これとは逆に液晶分子の配向方向と画素エッジが平行の場合、又は画素エッジが、液晶層の層厚方向の中央における配向方向と０°に近い角度の比較的狭角で交差しておりその画素エッジの長さが比較的に長い場合には表示均一性が得られるフレーム周波数が低い傾向がみられる。これは、液晶分子の配向方向に対して略直交し、または広角で交差する画素エッジでは、電圧印加時において上下電極間に発生する斜め電界の影響を受けてラビング処理により規定された容易軸方向とは異なる方向へ液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子が配向しようとするためと考えられる。 It was also found that the lower limit value of the frame frequency at which display uniformity is obtained varies depending on the display pattern in the segment display section. When the segment display part is observed in more detail, when the frame frequency is lowered in the part of “MDCD AMFM” which is the character display part, “C”, “D”, “A”, “F” In each vertical bar portion, the display uniformity can be maintained up to a relatively low frame frequency, but in the horizontal bar portion and the curved portion, even when the frame frequency is high, display non-uniformity tends to occur. In addition, the same tendency was observed in the “TEMP” portion which is the character display portion and the numeric display portion having 7 segments. Considering this, when the orientation direction of the liquid crystal molecules at the time of bright display and the pixel edge of the segment display portion are orthogonal, or the pixel edge is an angle close to 90 ° with the orientation direction in the center of the layer thickness direction of the liquid crystal layer If the pixel edges are relatively wide and the pixel edge length is relatively long, the frame frequency at which display uniformity can be obtained is high. Conversely, the liquid crystal molecule orientation direction and the pixel edge are parallel. Or the pixel edge intersects the alignment direction in the center of the liquid crystal layer at a relatively narrow angle of an angle close to 0 ° and the length of the pixel edge is relatively long, the display uniformity Tend to be low in frame frequency. This is because the pixel edges that are substantially orthogonal to the alignment direction of the liquid crystal molecules or intersect at a wide angle are affected by the oblique electric field generated between the upper and lower electrodes when a voltage is applied, and the easy axis direction defined by the rubbing process This is probably because the liquid crystal molecules at the approximate center in the thickness direction of the liquid crystal layer try to align in a different direction.
次に、実施例の液晶表示装置における配向不均一性の外観観察結果について説明する。ここでは、実施例の液晶表示装置の正面観察時において、明表示時の表示均一性の駆動周波数依存性を評価した。具体的には表示不均一性が観察されるフレーム周波数の下限値を外観観察から評価した。なお、液晶表示装置の駆動条件は比較例の液晶表示装置の観察時と同様に１／１２８デューティ、１／１２バイアスとし、フレーム周波数をいくつかの条件に設定したフレーム反転波形によるマルチプレックス駆動であり、略最大コントラストが得られる明表示駆動電圧を用いた。 Next, the appearance observation result of the alignment nonuniformity in the liquid crystal display device of the example will be described. Here, the driving frequency dependence of display uniformity during bright display was evaluated during frontal observation of the liquid crystal display device of the example. Specifically, the lower limit of the frame frequency at which display nonuniformity is observed was evaluated from appearance observation. The driving conditions of the liquid crystal display device are multiplex driving by a frame inversion waveform with 1/128 duty and 1/12 bias as in the observation of the liquid crystal display device of the comparative example, and the frame frequency is set to several conditions. There was used a bright display drive voltage that provided a substantially maximum contrast.
図５は、比較例および実施例の液晶表示装置において、各表示部の表示均一性が得られる駆動周波数の評価結果を示す図（表）である。なお、実施例の液晶表示装置は、紫外線感光性樹脂モノマーを液晶材料に対して２ｗｔ％添加し、紫外線照度は略１８ｍＷ／ｃｍ２、照射量は略１Ｊ／ｃｍ２、紫外線照射時の印加電圧の駆動波形はスタティック駆動波形とし、そのフレーム周波数を４００Ｈｚ、電圧は０〜３０Ｖの間で設定した。この結果、比較例の液晶表示装置はドットマトリクス表示部において表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が１４０Ｈｚであるのに対し、実施例の液晶表示装置は紫外線照射時に電圧を印加しない場合（印加電圧＝０Ｖの場合）でも表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が９０Ｈｚとなり、比較例に比べて大幅に低下することが分かった。 FIG. 5 is a table (table) showing the evaluation results of the driving frequency at which the display uniformity of each display unit is obtained in the liquid crystal display devices of the comparative example and the example. In the liquid crystal display device of the example, 2 wt% of the ultraviolet photosensitive resin monomer is added to the liquid crystal material, the ultraviolet illuminance is about 18 mW / cm 2 , the irradiation amount is about 1 J / cm 2 , and the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation. The driving waveform was a static driving waveform, the frame frequency was set to 400 Hz, and the voltage was set between 0 to 30V. As a result, in the liquid crystal display device of the comparative example, the lower limit value of the frame frequency at which display uniformity can be obtained in the dot matrix display portion is 140 Hz, whereas the liquid crystal display device of the embodiment does not apply a voltage during ultraviolet irradiation ( It was found that the lower limit of the frame frequency at which display uniformity can be obtained even when the applied voltage = 0 V is 90 Hz, which is significantly lower than the comparative example.
また、セグメント表示部においては文字表示部である「TEMP」の部分と、数字表示部である７セグメントによる数字表示部の縦棒部分と横棒部分を観察した。比較例の液晶表示装置ではそれぞれの部分において表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が２４０Ｈｚ、１６０Ｈｚ、１８０Ｈｚであり、特に「TEMP」の部分とドットマトリクス表示部のそれぞれにおけるフレーム周波数の下限値に大きな隔たりがあることが分かった。一方、実施例の液晶表示装置においては、紫外線照射時に電圧印加を行わない場合、上記したそれぞれの部分において表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が１５５Ｈｚ、１２０Ｈｚ、１４５Ｈｚであり、いずれも比較例の液晶表示装置より低下しており、かつセグメント表示部内の各部分におけるフレーム周波数の下限値の差が減少する傾向にあることが分かった。ただし、ドットマトリクス表示部におけるフレーム周波数の下限値が９０Ｈｚであるので、セグメント表示部内の「TEMP」の部分との比較ではフレーム周波数の差が大きい。これに対して、紫外線照射時に電圧を印加することによりセグメント表示部の各部分のフレーム周波数の下限値はさらに低下させることが可能となる。例えば、フレーム周波数の下限値が最も高くなる「TEMP」の部分について見ると、紫外線照射時の印加電圧が１０Ｖ、２０Ｖ、３０Ｖと変化するに従ってフレーム周波数の下限値が１３０Ｈｚ、１１５Ｈｚ、１１０Ｈｚと減少し、３０Ｖ時にはドットマトリクス表示部のフレーム周波数と比べて２０Ｈｚの差に減少しており、略同等とみなせるフレーム周波数を実現できることが分かった。 Moreover, in the segment display part, the part of “TEMP” as the character display part and the vertical bar part and horizontal bar part of the numeric display part with 7 segments as the number display part were observed. In the liquid crystal display device of the comparative example, the lower limit value of the frame frequency at which display uniformity is obtained in each portion is 240 Hz, 160 Hz, and 180 Hz, and in particular, the lower limit value of the frame frequency in each of the “TEMP” portion and the dot matrix display portion. It turns out that there is a big gap. On the other hand, in the liquid crystal display device of the example, when voltage application is not performed at the time of ultraviolet irradiation, the lower limit values of the frame frequency at which display uniformity can be obtained in each of the above portions are 155 Hz, 120 Hz, and 145 Hz. It was found that the difference was lower than the liquid crystal display device of the example, and the difference in the lower limit value of the frame frequency in each portion in the segment display portion tended to decrease. However, since the lower limit value of the frame frequency in the dot matrix display portion is 90 Hz, the difference in the frame frequency is large in comparison with the “TEMP” portion in the segment display portion. On the other hand, the lower limit value of the frame frequency of each part of the segment display unit can be further reduced by applying a voltage during ultraviolet irradiation. For example, looking at the portion of “TEMP” where the lower limit value of the frame frequency is highest, the lower limit value of the frame frequency decreases to 130 Hz, 115 Hz, and 110 Hz as the applied voltage at the time of UV irradiation changes to 10 V, 20 V, and 30 V. At 30 V, the frame frequency is reduced to a difference of 20 Hz compared to the frame frequency of the dot matrix display portion, and it has been found that a frame frequency that can be regarded as substantially equivalent can be realized.
図６は、文字表示部のうち「TEMP」の部分（図中「TEMP」と表記）、７セグメント表示部の縦棒部分（図中「7segL」と表記）および横棒部分（図中「7segH」と表記）における表示均一性が得られるフレーム周波数の紫外線照射時の印加電圧依存性を示す図である。紫外線照射時の印加電圧（VLCD）を上昇させることにより、上記した各表示部におけるフレーム周波数の下限値は低下し、さらにその差が小さくなる傾向がみられる。そして、印加電圧が２０Ｖよりも高い場合には表示部の違いに関わらずほぼ同等なフレーム周波数が得られるようになることが分かった。ドットマトリクス表示部のフレーム周波数の下限値は９０Ｈｚであるので、紫外線照射時の印加電圧を３０Ｖに設定すれば、液晶表示装置の全面で略等しいフレーム周波数の下限値を実現できる。 FIG. 6 shows the “TEMP” portion (indicated as “TEMP” in the figure) of the character display portion, the vertical bar portion (indicated as “7segL” in the drawing) and the horizontal bar portion (indicated as “7segH” in the drawing). It is a figure which shows the applied voltage dependence at the time of the ultraviolet irradiation of the frame frequency in which the display uniformity in "is indicated. By increasing the applied voltage (VLCD) at the time of ultraviolet irradiation, the lower limit value of the frame frequency in each display unit described above tends to decrease and the difference tends to decrease. It has been found that when the applied voltage is higher than 20V, almost the same frame frequency can be obtained regardless of the difference in the display portion. Since the lower limit value of the frame frequency of the dot matrix display unit is 90 Hz, if the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation is set to 30 V, a substantially equal lower limit value of the frame frequency can be realized on the entire surface of the liquid crystal display device.
図７は、紫外線照射時の印加電圧と液晶層のプレティルト角の関係の評価結果を示す図である。図示のように、印加電圧（VLCD）が０Ｖのときのプレティルト角は８９．９５°であり、印加電圧が増加するに従ってプレティルト角が低下することが分かった。プレティルト角の大きさは印加電圧が２０Ｖ程度となると飽和し、印加電圧が３０Ｖのときと２０Ｖのときではプレティルト角に差がほとんどない。この結果は、上記した図６に示したフレーム周波数の下限値と印加電圧の相関性と非常によく似た傾向であり、プレティルト角を低下させることによりフレーム周波数の下限値が低下することが分かる。 FIG. 7 is a diagram showing an evaluation result of the relationship between the applied voltage during ultraviolet irradiation and the pretilt angle of the liquid crystal layer. As shown in the figure, the pretilt angle when the applied voltage (VLCD) is 0 V is 89.95 °, and it was found that the pretilt angle decreases as the applied voltage increases. The magnitude of the pretilt angle is saturated when the applied voltage is about 20V, and there is almost no difference in the pretilt angle between the applied voltage of 30V and 20V. This result tends to be very similar to the correlation between the lower limit value of the frame frequency and the applied voltage shown in FIG. 6, and it can be seen that the lower limit value of the frame frequency is lowered by reducing the pretilt angle. .
ところで、電気光学特性はプレティルト角が９０°に近いほどより急峻になることから、開口率が低いドットマトリクス表示部においては出来るだけプレティルト角を９０°に近い状態とすることが望まれる。一方で、セグメント表示部はドットマトリクス表示部に比べて表示部の開口率が高いことから、多少急峻性が低下しても外観上は大きな影響はない。ここで問題となるのは、共通の駆動回路によってセグメント表示部とドットマトリクス表示部をマルチプレックス駆動する際には、電気光学特性における閾値に差が大きく生じると最大コントラストが得られる駆動電圧などに大きな隔たりが生じ、表示部全体としての均質性が損なわれることである。そこで、図７に示した評価結果を得るために用いた液晶表示装置を使用してマルチプレックス駆動時の電気光学特性における閾値の差を評価した。ここでは、電気光学特性における最大透過率を１００％、最低透過率を０％とした場合に５％の透過率が得られる駆動電圧Ｖ５を測定し、セグメント表示部とドットマトリクス表示部の各々の駆動電圧Ｖ５の差ΔＶ５の紫外線照射時の印加電圧への依存性を評価した。 By the way, since the electro-optical characteristics become steeper as the pretilt angle is closer to 90 °, it is desired that the dot matrix display portion with a low aperture ratio has a pretilt angle as close to 90 ° as possible. On the other hand, since the segment display unit has a higher aperture ratio of the display unit than the dot matrix display unit, even if the steepness is somewhat reduced, the appearance is not greatly affected. The problem here is that when the segment display unit and the dot matrix display unit are multiplex-driven by a common drive circuit, the drive voltage can provide the maximum contrast if there is a large difference in the threshold in the electro-optical characteristics. A large gap occurs, and the uniformity of the entire display unit is impaired. Therefore, the liquid crystal display device used to obtain the evaluation results shown in FIG. 7 was used to evaluate the difference in threshold in the electro-optical characteristics during multiplex driving. Here, the driving voltage V5 is measured to obtain a transmittance of 5% when the maximum transmittance in the electro-optical characteristics is 100% and the minimum transmittance is 0%, and each of the segment display portion and the dot matrix display portion is measured. The dependence of the difference ΔV5 of the drive voltage V5 on the applied voltage during ultraviolet irradiation was evaluated.
図８は、各駆動電圧Ｖ５の差ΔＶ５の紫外線照射時の印加電圧への依存性を評価した結果を示す図である。ここでの駆動条件は１／１２８デューティ、１／１２バイアス、フレーム周波数２５０Ｈｚのフレーム反転波形とした。印加電圧（VLCD）が１０ＶのときのΔＶ５は０．１８Ｖ程度、印加電圧が３０ＶのときのΔＶ５は０．２８Ｖ程度であり、この程度のプレティルト角変化であれば外観上もセグメント表示部とドットマトリクス表示部において閾値が異なるように観察されないことを確認した。 FIG. 8 is a diagram showing the results of evaluating the dependency of the difference ΔV5 between the drive voltages V5 on the applied voltage during ultraviolet irradiation. The driving conditions here were a frame inversion waveform of 1/128 duty, 1/12 bias, and frame frequency of 250 Hz. When the applied voltage (VLCD) is 10V, ΔV5 is about 0.18V, and when the applied voltage is 30V, ΔV5 is about 0.28V. It was confirmed that the threshold values were not observed differently in the matrix display section.
次に、表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値と液晶材料（液晶組成物）に含まれる紫外線感光性樹脂モノマー濃度の関係について調査した。図９は、紫外線感光性樹脂モノマー添加量が２ｗｔ％、４ｗｔ％のときにおける表示均一性が得られるフレーム周波数の紫外線照射時の印加電圧への依存性を示す図である。印加電圧（VLCD）が０Ｖのときにはフレーム周波数の下限値の紫外線感光性樹脂モノマー添加濃度への依存性は観察されないが、印加電圧が上昇するに従って添加濃度が高い方がフレーム周波数の下限値がより低い値になる傾向が観察された。 Next, the relationship between the lower limit of the frame frequency at which display uniformity can be obtained and the concentration of the ultraviolet photosensitive resin monomer contained in the liquid crystal material (liquid crystal composition) was investigated. FIG. 9 is a diagram showing the dependence of the frame frequency on which the display uniformity is obtained when the addition amount of the ultraviolet photosensitive resin monomer is 2 wt% and 4 wt% on the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation. When the applied voltage (VLCD) is 0 V, the dependence of the lower limit of the frame frequency on the UV photosensitive resin monomer addition concentration is not observed, but the lower the lower limit value of the frame frequency is, the higher the applied concentration is, the higher the applied voltage is. A trend towards lower values was observed.
図１０は、紫外線感光性樹脂モノマーを各添加濃度とした液晶表示装置において紫外線照射時の印加電圧に対するプレティルト角の発現状態について評価した結果を示す図である。紫外線感光性樹脂モノマーの添加濃度に対する印加電圧依存性は上記図９と同様な傾向が観察されるが、添加濃度が高い方がプレティルト角がより低く発現する傾向が観察される。従って、プレティルト角がより低く発現することにより表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値が低下したと考えられる。 FIG. 10 is a diagram showing the results of evaluating the expression state of the pretilt angle with respect to the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation in a liquid crystal display device in which ultraviolet photosensitive resin monomers are added at various concentrations. A tendency similar to that of FIG. 9 is observed in the applied voltage dependency on the addition concentration of the ultraviolet photosensitive resin monomer, but a tendency that the pretilt angle is expressed lower as the addition concentration is higher. Therefore, it is considered that the lower limit value of the frame frequency at which display uniformity can be obtained by lowering the pretilt angle is lowered.
図１１は、表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値の紫外線照度依存性について評価した結果を示す図である。ここでは、紫外線感光性樹脂モノマー添加量を２ｗｔ％、紫外線照射時の駆動条件はスタティック駆動波形、フレーム周波数４００Ｈｚ、印加電圧２０Ｖ、紫外線照射量は１Ｊ／ｃｍ２に設定した。この場合には、紫外線照度が略１５〜２５ｍＷ／ｃｍ２程度でフレーム周波数の下限値が１００Ｈｚとなり、フレーム周波数の下限値を最も低くすることが出来た。配向組織を観察すると、紫外線照度が１０ｍＷ／ｃｍ２未満及び４０ｍＷ／ｃｍ２以上の範囲では配向均一性が損なわれる傾向が観察された。一方、上記でフレーム周波数が最も低く出来る紫外線照度の条件においては配向均一性が優れ外観観察時に表示均一性に優れていることが分かった。また、紫外線照射量に関しても条件の最適化を行った。上記の結果を踏まえて紫外線照射時の照度を２５ｍＷ／ｃｍ２に固定したとき、配向組織において配向均一性が得られ、外観観察において良好な表示状態を実現できる紫外線照射量の範囲は０．７５〜１．５Ｊ／ｃｍ２程度であった。紫外線照射量を上昇させていくと５Ｊ／ｃｍ２以上の範囲では配向組織において配向不均一が観察される傾向がみられ、外観観察においても表示均一性が若干劣化する傾向が観察された。したがって、照射量は０．７５ｍＪ／ｃｍ２以上、５Ｊ／ｃｍ２未満に設定することが好ましい。 FIG. 11 is a diagram showing a result of evaluating the ultraviolet illuminance dependency of the lower limit value of the frame frequency at which display uniformity is obtained. Here, the addition amount of the ultraviolet photosensitive resin monomer was set to 2 wt%, the driving condition at the time of ultraviolet irradiation was set to a static drive waveform, the frame frequency was 400 Hz, the applied voltage was 20 V, and the ultraviolet irradiation amount was set to 1 J / cm 2 . In this case, the ultraviolet illuminance is about 15 to 25 mW / cm 2 and the lower limit of the frame frequency is 100 Hz, and the lower limit of the frame frequency can be made the lowest. When the oriented structure was observed, there was observed a tendency that the orientation uniformity was impaired when the ultraviolet illuminance was in the range of less than 10 mW / cm 2 and 40 mW / cm 2 or more. On the other hand, it was found that the alignment uniformity is excellent and the display uniformity is excellent at the time of appearance observation under the condition of the ultraviolet illuminance at which the frame frequency can be minimized. In addition, the conditions of the ultraviolet irradiation amount were optimized. Based on the above results, when the illuminance at the time of ultraviolet irradiation is fixed at 25 mW / cm 2 , the alignment uniformity is obtained in the oriented structure, and the range of the ultraviolet irradiation amount that can realize a good display state in appearance observation is 0.75. It was ~1.5J / cm 2 about. When the ultraviolet irradiation amount was increased, in the range of 5 J / cm 2 or more, there was a tendency to observe alignment non-uniformity in the oriented structure, and in the appearance observation, a tendency to slightly deteriorate the display uniformity was observed. Therefore, the irradiation dose is preferably set to 0.75 mJ / cm 2 or more and less than 5 J / cm 2 .
（第２実施形態）
上記した第１実施形態においては、セグメント表示部にのみ紫外線照射時に電圧を印加したが、マルチプレックス駆動の液晶表示装置においては電極パターンの配線状況によっては、上記したスタティック駆動条件ではドットマトリクス表示部に電圧を完全に印加しない駆動状態にはできない可能性がある。このような場合に適した製造方法を以下に説明する。なお、液晶表示装置の構造については上記した第１実施形態と同様であり、製造方法についても紫外線を照射する工程以外は同様であるため、ここでは紫外線を照射する工程について説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, a voltage is applied only to the segment display unit during ultraviolet irradiation. However, in a multiplex drive liquid crystal display device, depending on the wiring pattern of the electrode pattern, the dot matrix display unit may be used under the static drive conditions described above. There is a possibility that a driving state in which no voltage is completely applied cannot be achieved. A manufacturing method suitable for such a case will be described below. The structure of the liquid crystal display device is the same as that of the first embodiment described above, and the manufacturing method is the same except for the step of irradiating ultraviolet rays. Therefore, here, the step of irradiating ultraviolet rays will be described.
図１２は、第２実施形態の液晶表示装置の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。紫外線感光性樹脂モノマーを適量添加し（例えば１〜４ｗｔ％）、相溶させた液晶材料を用いて液晶層１９が形成され、液晶セルが完成すると、図１２（Ａ）に示すように、ドットマトリクス表示部１およびセグメント表示部２の全体に駆動手段４０から電圧を印加しながら、ドットマトリクス表示部１およびセグメント表示部２に渡って紫外線（ＵＶ）を照射する。このとき、ドットマトリクス表示部１に対応する領域を覆う遮光パターンを有するフォトマスク４１を介して紫外線を照射する。それにより、ドットマトリクス表示部１に対応する領域には紫外線が照射されず、セグメント表示部２にのみ選択的に紫外線を照射することができる。 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing method of the liquid crystal display device of the second embodiment. When an appropriate amount of an ultraviolet photosensitive resin monomer is added (for example, 1 to 4 wt%), a liquid crystal layer 19 is formed using a compatible liquid crystal material, and a liquid crystal cell is completed. As shown in FIG. While applying voltage from the driving means 40 to the entire matrix display unit 1 and segment display unit 2, the dot matrix display unit 1 and segment display unit 2 are irradiated with ultraviolet rays (UV). At this time, ultraviolet rays are irradiated through a photomask 41 having a light shielding pattern covering a region corresponding to the dot matrix display unit 1. Accordingly, the region corresponding to the dot matrix display unit 1 is not irradiated with ultraviolet rays, and only the segment display unit 2 can be selectively irradiated with ultraviolet rays.
次に、図１２（Ｂ）に示すように、ドットマトリクス表示部１とセグメント表示部２のいずれにも電圧を印加しない状態で再度、ドットマトリクス表示部１およびセグメント表示部２に渡って紫外線を照射する。このとき、セグメント表示部２に対応する領域を覆う遮光パターンを有するフォトマスク４２、すなわち、上記したフォトマスク４１の遮光パターンを反転した遮光パターンを有するフォトマスク４２を介して紫外線を照射する。それにより、セグメント表示部２に対応する領域には紫外線が照射されず、ドットマトリクス表示部１にのみ選択的に紫外線を照射することができる。 Next, as shown in FIG. 12B, ultraviolet rays are again applied to the dot matrix display unit 1 and the segment display unit 2 in a state where no voltage is applied to either the dot matrix display unit 1 or the segment display unit 2. Irradiate. At this time, ultraviolet rays are irradiated through a photomask 42 having a light shielding pattern covering a region corresponding to the segment display unit 2, that is, a photomask 42 having a light shielding pattern obtained by inverting the light shielding pattern of the photomask 41 described above. Thereby, the region corresponding to the segment display unit 2 is not irradiated with ultraviolet rays, and only the dot matrix display unit 1 can be selectively irradiated with ultraviolet rays.
以上のようにして紫外線を照射することによっても、第１実施形態と同様に液晶層１９のセグメント表示部２に対応する領域のプレティルト角θｐｓがドットマトリクス表示部１に対応する領域におけるプレティルト角θｐｄよりも小さく設定された液晶表示装置を得ることができる。なお、１回目の紫外線照射時に紫外線感光性モノマーが十分にポリマー化できる紫外線照射量で露光できているのであれば、２回目の紫外線照射時には遮光パターンの反転したフォトマスク４２を介さず液晶表示装置の全面に紫外線照射してもよい。また、液晶層１９の各領域に対して選択的に紫外線照射を行うことができるのであれば、必ずしもフォトマスクを用いる必要はない。 Also by irradiating ultraviolet rays as described above, the pretilt angle θps of the region corresponding to the segment display portion 2 of the liquid crystal layer 19 is equal to the pretilt angle θpd in the region corresponding to the dot matrix display portion 1 as in the first embodiment. A liquid crystal display device set smaller than that can be obtained. If exposure is performed with an ultraviolet irradiation amount that can sufficiently polymerize the ultraviolet photosensitive monomer at the time of the first ultraviolet irradiation, the liquid crystal display device does not pass through the photomask 42 in which the light shielding pattern is reversed at the second ultraviolet irradiation. The entire surface of the film may be irradiated with ultraviolet rays. In addition, it is not always necessary to use a photomask as long as each region of the liquid crystal layer 19 can be selectively irradiated with ultraviolet rays.
（第３実施形態）
セグメント表示部において表示部の形状にかかわらず全面で表示均一性が得られるフレーム周波数の下限値を略一致させるには、表示部によって紫外線照射時の印加電圧を変化させることが有効であると考えられる。具体的には、図５で示したフレーム周波数の下限値の紫外線照射時の印加電圧への依存性を考慮すると、最もフレーム周波数が高い文字表示部（「TEMP」表示部）では３０Ｖ印加時に１１０Ｈｚが得られるが、数字表示部の７セグメントの縦棒部分と横棒部分ではフレーム周波数１１０Ｈｚを達成し得る紫外線照射時の印加電圧はそれぞれ略８Ｖおよび２０Ｖである。従って、それぞれの表示部にこれらの印加電圧を印加しながら紫外線を照射することにより、各表示部でのフレーム周波数の下限値を略一致させることが可能になる。しかし、マルチプレックス駆動を前提にした液晶表示装置においてはスタティック駆動ではそれぞれの表示部に同時に任意の電圧を印加することは困難である。従って、マルチプレックス駆動により駆動し、各表示部にスタティック駆動時と同じ駆動電圧が加わる実効値電圧が印加されるようにパルス幅変調、フレームレート変調等の中間調駆動方法を用いて電圧を印加するようにすれば、セグメント表示部２の各表示部における実効値電圧を制御可能である。なお、マルチプレックス駆動においても中間調電圧を用いない場合は第２実施形態に示したフォトマスクを用いたマスク露光により紫外線照射を複数回行うことに実現可能と考えられる。
(Third embodiment)
In the segment display unit, it is considered effective to change the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation by the display unit in order to make the lower limit of the frame frequency at which display uniformity can be obtained over the entire surface regardless of the shape of the display unit. It is done. Specifically, considering the dependency of the lower limit value of the frame frequency shown in FIG. 5 on the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation, the character display portion (“TEMP” display portion) having the highest frame frequency is 110 Hz when 30 V is applied. However, the applied voltage at the time of ultraviolet irradiation that can achieve a frame frequency of 110 Hz is approximately 8 V and 20 V, respectively, in the vertical bar portion and the horizontal bar portion of the 7 segments of the number display portion. Therefore, by irradiating ultraviolet rays while applying these applied voltages to the respective display units, it becomes possible to make the lower limit values of the frame frequencies in the respective display units substantially coincide. However, in a liquid crystal display device premised on multiplex driving, it is difficult to apply an arbitrary voltage simultaneously to each display unit by static driving. Therefore, drive by multiplex drive and apply voltage using halftone drive methods such as pulse width modulation and frame rate modulation so that the effective value voltage to which the same drive voltage as static drive is applied is applied to each display unit By doing so, the effective value voltage in each display unit of the segment display unit 2 can be controlled. It should be noted that it is considered feasible to perform ultraviolet irradiation a plurality of times by mask exposure using the photomask shown in the second embodiment when the halftone voltage is not used even in multiplex drive.
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously.
１：ドットマトリクス表示部
２：セグメント表示部
１１：上側基板
１２：下側基板
１３ａ、１３ｂ：上側電極
１４ａ、１４ｂ：下側電極
１５、１６：配向膜
１７、１８：ポリマー膜
１９：液晶層
２１：上側偏光板
２２：下側偏光板
２３、２４：光学補償板（視角補償板）
３０：液晶分子
３１：モノマー
４０：駆動手段
４１、４２：フォトマスク
1: dot matrix display unit 2: segment display unit 11: upper substrate 12: lower substrate 13a, 13b: upper electrode 14a, 14b: lower electrode 15, 16: alignment film 17, 18: polymer film 19: liquid crystal layer 21 : Upper polarizing plate 22: Lower polarizing plate 23, 24: Optical compensator (viewing angle compensator)
30: Liquid crystal molecules 31: Monomer 40: Driving means 41, 42: Photomask
Claims (6)
前記第１基板の一面側に設けられた第１電極及び第２電極と、
前記第２基板の一面側に設けられた第３電極及び第４電極と、
前記第１基板の一面側に設けられた第１垂直配向膜と、
前記第２基板の一面側に設けられた第２垂直配向膜と、
前記第１基板と前記第２基板の相互間に設けられた液晶層、
を含み、
前記第１及び第２垂直配向膜の少なくとも一方は一軸配向処理されており、
前記第１電極と前記第３電極は、互いに重畳した領域が規則的に配列された複数の画素部となるドットマトリクス表示部を構成し、
前記第２電極と前記第４電極は、互いに重畳した領域が所定の文字又は図案の形状となるセグメント表示部を構成し、
前記液晶層は、前記ドットマトリクス表示部に対応する領域よりも前記セグメント表示部に対応する領域の方がプレティルト角が小さい、
液晶表示装置。 A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other;
A first electrode and a second electrode provided on one side of the first substrate;
A third electrode and a fourth electrode provided on one side of the second substrate;
A first vertical alignment film provided on one surface side of the first substrate;
A second vertical alignment film provided on one surface side of the second substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
Including
At least one of the first and second vertical alignment films is uniaxially aligned,
The first electrode and the third electrode constitute a dot matrix display unit that is a plurality of pixel units in which regions overlapping each other are regularly arranged;
The second electrode and the fourth electrode constitute a segment display unit in which the overlapping area is a shape of a predetermined character or design,
The liquid crystal layer has a smaller pretilt angle in the region corresponding to the segment display unit than in the region corresponding to the dot matrix display unit,
Liquid crystal display device.
前記高分子体によって前記ドットマトリクス表示部に対応する領域よりも前記セグメント表示部に対応する領域のほうが小さくなるようにプレティルト角を付与される、請求項１に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal layer includes a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and a polymer obtained by polymerizing a photosensitive resin monomer,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a pretilt angle is given by the polymer so that a region corresponding to the segment display unit is smaller than a region corresponding to the dot matrix display unit.
（ｂ）第３電極及び第４電極を有する第２基板上に当該第３電極及び第４電極を覆う第２垂直配向膜を形成する工程と、
（ｃ）前記第１垂直配向膜及び前記第２垂直配向膜の少なくとも一方に一軸配向処理を行う工程と、
（ｄ）前記第１電極と前記第３電極が重畳してドットマトリクス表示部を構成し、かつ前記第２電極と前記第４電極が重畳してセグメント表示部を構成するように前記第１基板と前記第２基板を対向配置する工程と、
（ｅ）前記第１基板と前記第２基板の相互間に、誘電率異方性が負の液晶材料と感光性樹脂モノマーを含有する液晶組成物を注入することにより液晶層を形成する工程と、
（ｆ）前記第２電極と前記第４電極の間にのみ電圧を印加した状態で前記液晶層に光を照射する工程と、
（ｇ）前記液晶層を前記液晶材料の等方相温度以上の温度で熱処理する工程と、
を含む、液晶表示装置の製造方法。 (A) forming a first vertical alignment film covering the first electrode and the second electrode on a first substrate having the first electrode and the second electrode;
(B) forming a second vertical alignment film covering the third electrode and the fourth electrode on the second substrate having the third electrode and the fourth electrode;
(C) performing a uniaxial alignment treatment on at least one of the first vertical alignment film and the second vertical alignment film;
(D) The first substrate such that the first electrode and the third electrode overlap to constitute a dot matrix display portion, and the second electrode and the fourth electrode overlap to constitute a segment display portion. And placing the second substrate opposite to each other;
(E) forming a liquid crystal layer by injecting a liquid crystal composition containing a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and a photosensitive resin monomer between the first substrate and the second substrate; ,
(F) irradiating the liquid crystal layer with light while applying a voltage only between the second electrode and the fourth electrode;
(G) heat-treating the liquid crystal layer at a temperature equal to or higher than the isotropic phase temperature of the liquid crystal material;
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
（ｂ）第３電極及び第４電極を有する第２基板上に当該第３電極及び第４電極を覆う第２垂直配向膜を形成する工程と、
（ｃ）前記第１垂直配向膜及び前記第２垂直配向膜の少なくとも一方に一軸配向処理を行う工程と、
（ｄ）前記第１電極と前記第３電極が重畳してドットマトリクス表示部を構成し、かつ前記第２電極と前記第４電極が重畳してセグメント表示部を構成するように前記第１基板と前記第２基板を対向配置する工程と、
（ｅ）前記第１基板と前記第２基板の相互間に、誘電率異方性が負の液晶材料と感光性樹脂モノマーを含有する液晶組成物を注入することにより液晶層を形成する工程と、
（ｆ）前記第１電極と前記第３電極の間と前記第２電極と前記第４電極の間のそれぞれに電圧を印加した状態で前記液晶層の前記セグメント表示部に対応する領域のみに光を照射する工程と、
（ｇ）前記第１電極と前記第３電極の間と前記第２電極と前記第４電極の間のいずれにも電圧を印加しない状態で、少なくとも前記液晶層の前記ドットマトリクス表示部に対応する領域に光を照射する工程と、
（ｈ）前記液晶層を前記液晶材料の等方相温度以上の温度で熱処理する工程と、
を含む、液晶表示装置の製造方法。 (A) forming a first vertical alignment film covering the first electrode and the second electrode on a first substrate having the first electrode and the second electrode;
(B) forming a second vertical alignment film covering the third electrode and the fourth electrode on the second substrate having the third electrode and the fourth electrode;
(C) performing a uniaxial alignment treatment on at least one of the first vertical alignment film and the second vertical alignment film;
(D) The first substrate such that the first electrode and the third electrode overlap to constitute a dot matrix display portion, and the second electrode and the fourth electrode overlap to constitute a segment display portion. And placing the second substrate opposite to each other;
(E) forming a liquid crystal layer by injecting a liquid crystal composition containing a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and a photosensitive resin monomer between the first substrate and the second substrate; ,
(F) Light is applied only to a region corresponding to the segment display portion of the liquid crystal layer in a state where a voltage is applied between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode. Irradiating with,
(G) Corresponding to at least the dot matrix display portion of the liquid crystal layer in a state where no voltage is applied between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the fourth electrode. Irradiating the area with light;
(H) heat-treating the liquid crystal layer at a temperature equal to or higher than the isotropic phase temperature of the liquid crystal material;
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011229685A JP5959176B2 (en) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011229685A JP5959176B2 (en) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | Liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013088650A true JP2013088650A (en) | 2013-05-13 |
| JP5959176B2 JP5959176B2 (en) | 2016-08-02 |
Family
ID=48532607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011229685A Active JP5959176B2 (en) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5959176B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200051270A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-13 | 주식회사 엘지화학 | Light modulation element |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003255305A (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Fujitsu Display Technologies Corp | Liquid crystal display and driving method therefor |
| JP2005338613A (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Fujitsu Display Technologies Corp | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
| JP2009139629A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Sony Corp | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| JP2011118247A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
-
2011
- 2011-10-19 JP JP2011229685A patent/JP5959176B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003255305A (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Fujitsu Display Technologies Corp | Liquid crystal display and driving method therefor |
| JP2005338613A (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Fujitsu Display Technologies Corp | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
| JP2009139629A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Sony Corp | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| JP2011118247A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200051270A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-13 | 주식회사 엘지화학 | Light modulation element |
| KR102290713B1 (en) * | 2018-11-05 | 2021-08-18 | 주식회사 엘지화학 | Light modulation element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5959176B2 (en) | 2016-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5313216B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2005351924A (en) | Liquid crystal display | |
| JP3824275B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2012113215A (en) | Liquid crystal element | |
| JP5511340B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5323276B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
| KR102100459B1 (en) | Liquid crystal device and Liquid crystal display device | |
| JP5797487B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5959176B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5529709B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP4383825B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5930634B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5951202B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5658527B2 (en) | Liquid crystal display element | |
| JP5913860B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5687372B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5301485B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2013114182A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2011203650A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP5775424B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2000075308A (en) | Liquid crystal display device and preparation thereof | |
| JPH0915610A (en) | Liquid crystal panel and its production | |
| JP6246256B2 (en) | Liquid crystal molecular alignment substrate and liquid crystal display element | |
| JP5926314B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP4637248B2 (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140827 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150520 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150709 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151127 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160531 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160621 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5959176 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |